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1、种群研究的核心问题是种群数量的变化。,种群密度是种群最基本的数量特征。,种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，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,增长、波动、稳定和下降,问题：种群数量的变化有哪几种形式？,为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？,中国水利网宁波、昆明、武汉等地，人躺在铺满水葫芦的湖面上，可以不沉；水葫芦所带来的水体富营养化，让越来越多的水中生物痛失“家园”。,国家地理在几百年前，金丝猴在许多地区广泛
2、分布，人口的增加和山林的破坏使金丝猴的分布区越来越小。现在，黔金丝猴的数量只有500600只，处于濒危状态，只在贵州省的梵净山区生存。滇金丝猴生活在云南西北部、西藏东南端及四川西部长江上端金沙江上游的高山中，数量不到2000只，也处境濒危。,怎样建构种群数量增长的模型？种群的数量是怎样变化的？哪些因素会影响种群数量的变化？如何利用种群数量的变化规律为生产实际所用？,种群数量的变化,数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。,在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌20min就通过分裂增殖一次。,讨论：1、n代细菌数量的计算公式是什么？,Nnn,2、72H后，由一个细菌分裂产生的细菌数
3、量是多少？,解：n 60min x72h20min216Nnn 2216,3、在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？,细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。,讨论：4、请你计算一个细菌产生的后代在不同时间的数量，完成表格！,5、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的种群增长曲线,将数学公式（Nn2n）变为曲线图,曲线图与数学方程式比较，优缺点？,直观，但不够精确。,2 4 8 16 32 64 128 256 512,观察研究对象，提出问题,细胞每20min分裂一次,资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响,Nnn,观察、统计
4、细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正,数学模型,用来描述一个系统或它的性质的数学形式建立数学模型一般包括以下步骤：,自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“”型,二、种群增长的“J”型曲线,实例1：澳大利亚野兔,面对日益猖獗的野兔群体，澳大利亚人终于意识到问题的严重性。1937年，澳大利亚科学与工业研究委员会曾经尝试利用多发性粘液瘤病毒来对付野兔。政府专门在一些水池里投放病毒药水并引诱野兔前来喝水。图中显示的就是一群野兔正在“政府药池”旁喝水。,到1950年，这种病毒终被证明可以安全地用来对付野兔。两年后，澳大利
5、亚的野兔数量由最高峰时的6亿只左右下降到“只有”1亿只左右。,实例2：凤眼莲,绘出上述实例中相关生物的增长曲线示意图讨论1：出现这种增长的原因有哪些？,“J”型增长的数学模型,1、产生条件：,理想状态食物充足，空间不限，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，为年均增长率。）,2、种群“J”型增长的数学模型公式：,Nt=N0 t,种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。,(模型假设),(建立模型),种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。例如，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
6、个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线（右图）。,理想条件下的种群增长模型,例：我国自13931990年以来人口统计数据如下：以上人口增长曲线符合哪种类型？按照此曲线发展下去将会出现什么状况，鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？,实例四,理想条件下的种群增长模型,我国人口的调节：总方针控制人口的增长，提高人口的素质；目标2000前力争把中国平均人口自然增长率控制在12.5内，期望本世纪中叶稳定在1516亿；措施坚持优生优育，计划生育；扫除青壮年文盲，实行九年制义务教育。,理想化的情况在自然界中并不存在。那么，到底有哪些因素会影响到种群数量的变化呢？,“J”型增长能一直持续下去吗？,？,想一想,
7、在大自然中,食物有限,空间有限,种内斗争,种间竞争,天敌捕食,环境阻力,种群密度越大环境阻力越大,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,请你绘制大草履虫的种群增长曲线！,例 生态学家高斯的实验,大草履虫种群的增长曲线,P67,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。,三、种群增长的“S”型曲线,思考,1、同一种群的K值是固定不变的吗？,2、种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？,绵羊引入澳大利亚塔斯马尼亚岛,种群数量/千头,年份,种群数量达到
8、K值时，种群,增长停止,种群数量在 K/2值时，种群,增长最快,种群数量 小于K/2值时种群,增长逐渐加快,种群数量 大于K/2值时种群,增长逐渐减慢,问题探讨,为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？,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种群增长量最大。,思考,怎样做才是保护大熊猫的根本措施？,建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。,思考,怎样做才是最有效的灭鼠措施？,提示：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动
9、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，等等。,同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。,K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。,总结,如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有 的特征。如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示。影响种群密度的因素有。,A,过度繁殖,B,通过生存斗争被淘汰的个体数量,出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组成、气候、食物
10、、天敌、人类活动等,大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。,四、种群数量的波动和下降,东亚飞蝗种群数量的波动,在Faroe Islands上，捕鲸现场成了血的海洋,苍鹭的保护,云豹的保护,野猪的保护,救护被困的鲸鱼,全力防蝗减灾,有利于野生生物资源的合理利用及保护。通过研究种群数量变动规律，为害虫的预 测及防治提供科学依据。为引进外来物种提供理性的思考。,研究种群数量变化有何意义？,1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是,B,练一练,2、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是（）A在该环境中只有一个种群B该种群对环境的适应比其他种群优越得多C
11、环境资源是无限的D环境资源是有限的,C,3、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是（）A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B.种群增长率在各阶段是不相同的C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关D.种群增长不受种群密度制约,B,4、“食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点,B C D,A,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竞争增加（）,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,
