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1、第二节 种群的数量变动,一、建构种群增长模型二、种群增长的“J”型曲线三、种群增长的“S”型曲线四、种群数量的波动五、研究种群数量变化的意义,一、建构种群增长模型,探究活动,在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。,一、建构种群增长模型,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。,2n代细菌数量Nn的计算公式是： Nn336小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？,1n,解：n 36hx min min108,Nn1n 108,一、建构种群增
2、长模型,4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。,“J”型增长的数学模型,1、模型假设：,理想状态食物充足，空间无限，气候适宜，没有敌害等；,（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，表示该种群数量是前一时刻种群数量的倍数）,2、种群 “J”型增长的数学模型公式：,Nt=N0 t,种群的数量以一定的倍数()增长,例1：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控
3、制。,例2：凤眼莲（又名水葫芦）原产于南美，仅以一种观赏性植物零散分布，1844年在美国的博览会上曾被喻为“美化世界的淡紫色花冠”。自此以后凤眼莲被作为观赏植物引种栽培。1901年引入中国，30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后逃逸为野生。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌 ，在我国南方江河湖泊中发展迅速，目前我国有这种凤眼莲184万吨，成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一，现已在亚、非、欧、北美洲等数十个国家造成危害。,例3：在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在19371942年期间，这个环颈雉种群的增长曲线如下图。,二、种
4、群增长的“J”型曲线,“J”增长的数学模型,问题：,“J”型增长能一直持续下去吗？,存在环境阻力,自然界的资源和空间总是有限的；种内竞争就会加剧；捕食者增加等。,当种群数量增加到一定程度时，种群数量就会稳定在一定的水平。,高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：,高斯对大草履虫种群研究的实验,产生条件：,存在环境阻力：自然界的资源和空间总是有限的,种群密度越大，环境阻力越大,三、种群增长的“”型曲线,增长特点：,种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。,种群增长率不断降低,种群数
5、量K/2 K值时，,三、种群增长的“S”型曲线,种群数量达到K值时，,种群增长率为零,但种群数量达到最大，此时种内斗争最剧烈。,种群数量在 K/2值时，,种群增长率最大,种群数量由0K/2值时，,种群增长率逐渐增大,K/2,增长率最快,K值：环境容纳量,个体数量增加，增长加速,个体数量较少，增长缓慢,增长变慢,增长率为零,（种群数量）,D点: 出生率死亡率，即种群数量处于K值。,B点: 出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于K/2值。,种群增长曲线在生产生活中的应用,同一种群的K值是固定不变的吗？ 不是。环境条件改变，K值会随之发生变化。改善环境条件可使K值增大，若环境条件受到破坏，则K值会减
6、小。1、K值的应用：有害动物的防治，应降低其环境容纳量（K值）受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖息环境，提高K值,2、K/2的应用：资源开发与利用：种群数量达环境容纳量的一半时种群增长率最大，再生能力最强把握K/2值处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。所以，生产上的捕获期应确定在种群数量为K/2时最好。有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处(若达K/2值处，可导致该有害生物成灾，如蝗虫的防控)。,K/2,讨论：从环境容纳量（K值）的角度思考：1、对濒危动物如大熊猫应采取什么
7、保护措施？,2、对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么 措施？,建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。,可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌等。,三、种群增长的“S”型曲线,总结：种群增长曲线的比较,环境资源无限,环境资源有限,保持稳定,先上升后下降,无，持续保持增长,有K值,环境阻力,K值：环境容纳量,食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候不适寄生虫传染病等,四、种群数量的波动,种群的数量是由出生率和死亡率、迁入和迁出等决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素
8、，都会引起种群数量的变化。,环境因素,种群的出生率、死亡率、迁出和迁入,种群数量的变化,影响种群数量变化的因素,大多数种群的数量总是在波动之中的。若在不利条件下，会急剧下降，甚至消亡。,四、种群数量的波动,五、研究种群数量变化的意义,1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。 2、为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。 4、为引进外来物种提供理性的思考。,随堂练习：1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是,B,2.（2002高考）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，
9、接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是,D,3（2007理综）下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是A通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型 B达到K值时种群增长率为零C种群增长受自身密度的影响 D种群的增长速度逐步降低,D,4、(2005全国卷）为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在 K/2水平。这是因为在这个水平上 A. 种群数量相对稳定 B. 种群增长率最大 C. 种群数量最大 D. 环境条件所允许的种群数量最大,B,B,5、下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加,ACD段（增长速度慢）BDE段（速度加快）CEF段（变化速率加快）DFG段（速度逐渐变慢）,D,
