第2節(jié)種群數(shù)量的變化1、怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的模型？2、種群的數(shù)量是怎樣變化的？3、什么是環(huán)境容納量？4、影響種群數(shù)量變化的因素有哪些？本節(jié)聚焦《中國(guó)水利網(wǎng)》我們看到的湖面上不是水，人躺在鋪滿水葫蘆的湖面上，可以不沉；上海去年3萬(wàn)噸的水葫蘆打撈量，今年已翻了3倍有余；水體的富營(yíng)養(yǎng)化，讓越來(lái)越多的水生生物痛失“家園”。問(wèn)題情景《國(guó)家地理》在幾百年前，金絲猴在許多地區(qū)廣泛分布，人口的增加和山林的破壞使金絲猴的分布區(qū)越來(lái)越小?，F(xiàn)在，黔金絲猴的數(shù)量只有500～600只，處于瀕危狀態(tài)。我國(guó)人口出生率和自然增長(zhǎng)率分別由1970年的3.343%和2.583%，下降到2009年的1.213%和0.65%。問(wèn)題情景請(qǐng)說(shuō)出研究種群數(shù)量變化的意義1、合理利用和保護(hù)野生生物資源。2、為防治有害生物提供科學(xué)依據(jù)?？傊菏菫榱藢?shí)現(xiàn)人和自然和諧發(fā)展的愿望。細(xì)菌的分裂生殖交流討論2的答案一、建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法

在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某1個(gè)細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論：①n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式？②72小時(shí)后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？③在一個(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式增長(zhǎng)嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216

Nn＝２n＝2216③細(xì)菌數(shù)量不會(huì)永遠(yuǎn)按這個(gè)公式增長(zhǎng)?？梢杂脤?shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來(lái)驗(yàn)證。數(shù)學(xué)模型：用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式．建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題提出合理的假設(shè)通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)細(xì)菌每20min分裂一次資源空間無(wú)限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正將數(shù)學(xué)公式（Nn＝2n）變?yōu)榍€圖時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量

曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠精確。248163264128256512實(shí)例1：澳大利亞本來(lái)并沒(méi)有兔子。1859年，24只歐洲野兔從英國(guó)被帶到了澳大利亞。這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來(lái)到了天堂。因?yàn)檫@里有茂盛的牧草，卻沒(méi)有鷹等天敵。這里的土壤疏松，打洞做窩非常方便。于是，兔子開(kāi)始了幾乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的數(shù)量達(dá)到6億只以上，遍布整個(gè)大陸。二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線:

實(shí)例2、20世紀(jì)30年代,人們將環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼,合作學(xué)習(xí)：（1）出現(xiàn)這種增長(zhǎng)的原因有哪些？（2）“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型

1、模型假設(shè)：

理想狀態(tài)——食物充足，空間不限，氣候適宜，沒(méi)有敵害等；（N0為起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)．）

2、建立模型：t年后種群數(shù)量為：Nt=N0

λt

種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的λ倍。[例]生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線自主學(xué)習(xí)：理想化的情況在自然界中并不存在。影響種群數(shù)量的變化因素有哪些呢？在大自然中食物有限空間有限種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)種間競(jìng)爭(zhēng)天敵捕食……環(huán)境阻力思考自然界中種群增長(zhǎng)的“J”型曲線不能一直持續(xù)下去，應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行修正呢？種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線，稱為“S”型曲線．[例]生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)：“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？大草履蟲(chóng)種群的增長(zhǎng)曲線種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長(zhǎng)并在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。

K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線

思考怎樣做才是保護(hù)大熊貓的根本措施？建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。家鼠的繁殖力很強(qiáng)，種群數(shù)量每天可增加1.47%。

①理論上，在某一區(qū)域，10只家鼠在100天后的數(shù)量將會(huì)達(dá)到多少？

②你考慮應(yīng)當(dāng)采取什么措施來(lái)控制家鼠的數(shù)量才是最有效的？10×（1+1.47%）100同一種群的K值會(huì)受到環(huán)境的影響。東亞飛蝗種群數(shù)量的變化曲線

四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降影響種群數(shù)量變化的因素

1、氣候、食物、被捕食、傳染病等（影響出生率和死亡率、遷入率和遷出率）

2、人類的活動(dòng)為了保護(hù)魚(yú)類