1、,第三章生物群落的演替 第一節(jié)生物群落的基本單位種群 第二課時 種群數(shù)量的變化,回顧：種群數(shù)量特征之間的關(guān)系,種群密度,出生率、死亡率 遷入率、遷出率,種群數(shù)量,年齡組成,性別比例,決定,影響,直接影響,預(yù)測,問題探討,n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式是什么？,Nnn,（N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表細(xì)菌增殖代數(shù)）,討論： 3、請你計算一個細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量，完成表格！,4、以時間為橫坐標(biāo)，細(xì)菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出細(xì)菌的種群增長曲線,食物充足,空間充裕,環(huán)境適宜,沒有天敵,資源無限 理想條件,思考：同數(shù)學(xué)公式相比，曲線圖表示的模型有什么優(yōu)點(diǎn)？有什么局限性？,Nn=2n,N代表細(xì)菌數(shù)量，n代表“代”。,

2、優(yōu)點(diǎn)：能更直觀地反映出種群數(shù)量的增長趨勢。,局限性：曲線圖表示的數(shù)學(xué)模型不夠精確！,在描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化時，常常需要建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式可以為公式、圖表等。,觀察研究對象，提出問題,提出合理的假設(shè),通過進(jìn)一步的實驗或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗或修正,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá),細(xì)胞每20min分裂一次,資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響,Nnn,觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗或修正,數(shù)學(xué)模型,用來描述一個系統(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：,閱讀材料：澳大利亞野兔成災(zāi)。估計在這片國土上生長著6億只野

3、兔，它們與牛羊爭牧草，啃樹皮，造成大批樹木死亡，破壞植被導(dǎo)致水土流失，專家計算，這些野兔每年至少造成1億美元的財產(chǎn)損失。兔群繁殖之快，數(shù)量之多足以對澳洲的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。 澳洲本來沒有兔子，1859年，一個叫托馬斯奧斯汀的英國人來澳定居，帶來了24只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他打獵取樂。奧斯汀絕對沒有想到，一個世紀(jì)之后，這24只野兔的后代達(dá)到6億只之多。,思考：以上討論的是在實驗條件下種群的數(shù)量變化，在自然界中種群的數(shù)量變化情況如何？,學(xué)生討論： 1.野兔種群增長的原因有哪些？ 2.如果用N0表示野兔種群的起始數(shù)量，用表示野兔種群數(shù)量每年的增長倍數(shù)，用Nt表示t年后野兔種群的數(shù)量，那么，Nt

4、為多少？,二.理想條件下的種群增長模型,模型中各參數(shù)的意義： N0為某種動物種群的起始數(shù)量，t為時間， Nt表示t年后該種群的數(shù)量，表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。,模型假設(shè)：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年的數(shù)量是第一年的倍。,建立模型：t年后種群數(shù)量為： Nt = N0 t,思考,在自然界中，理想化的情況并不存在。 種群增長的“J”型曲線應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行修正呢？,高斯（Gause，1934）把5個大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時統(tǒng)計一次數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復(fù)實驗，結(jié)果如下：,高斯對大草履蟲種群研究的實驗,請你繪制大草履蟲

5、的種群增長曲線！,大草履蟲種群的增長,實例,觀察右圖高斯實驗結(jié)果，思考以下問題： 為什么大草履蟲第二天、第三天增長較快，而第五天以后數(shù)量基本穩(wěn)定？ 高斯的實驗條件與前面的“理想條件”有何區(qū)別？,種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長并在K值左右保持相對穩(wěn)定。,三.種群增長的“S”型曲線,有一位漁民經(jīng)常被這樣的問題困擾：不捕撈或者捕撈很少,魚類資源得不到充分利用,捕撈過多,又會造成魚類資源的枯竭,那應(yīng)當(dāng)捕撈多少才合適呢?什么時候捕撈才是最好的呢?,思考討論,種群數(shù)量達(dá)到K值時， 種群,增長停止,種群數(shù)量在 K/2值時， 種群,增長最快,種群數(shù)量 小于K/2值時 種群,增長逐漸加快,

6、種群數(shù)量 大于K/2值時 種群,增長逐漸減慢,問題探討,提示：從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。,同一種群的K值不是固定不變的，會受到環(huán)境的影響。,思考,怎樣做才是最有效的滅鼠措施？,分析“J、S”曲線不同點(diǎn)：,陰影部分表示：環(huán)境阻力；也就是指通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量。,“J”型曲線指具有什么特性？,圖中陰影部分表示什么？,大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，在不利條件之下，還會急劇下降，甚至消亡。,四.種群數(shù)量的波動和下降,東亞飛蝗種群數(shù)量的波動,（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。,（2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。,（3）通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù)。,五研究種群數(shù)量變化有何意義？,（4）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復(fù)。,1在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是,B,2下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生長曲線圖，曲線中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內(nèi)競爭增加（ ）,ACD段（增長速度慢）BDE段（速度加快） CEF段（變化速率加快）DFG段（速度逐漸變