(共34张PPT)
大肠杆菌的分裂繁殖
在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：
①n代细菌数量的计算公式？
②72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？
Nn＝２n
解：n＝ 60min x72h／20min＝216
Nn＝２n ＝2216
思考：
1、对细菌种群数量的增长，在什么情况下Nn＝２n下公式成立？
2、这个公式揭示了细菌种群数量增长的什么规律？
在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
指数增长
2 4 8 16 32 64 128 256 512
将数学公式（N=2n)变为曲线图
时间分钟 20 40 60 80 100 120 140 160 180
细菌数量
曲线图与数学方程式比较，优缺点？
直观，
但不够精确。
一、建构种群增长模型的方法
数学模型
概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形 式
表现形式：①数学公式法 ②图表法
作用：①联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能。
②发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。
数学模型建构的一般过程
提出问题
作出假设
建立模型
模型的检验与评价
细菌每20min分裂一次
在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
Nn=2n ， N代表细菌数量，n表示第几代
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
研究实例
研究方法
观察研究对象，提出问题
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
实例一：1859年，一个英格兰的农民带着24只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到，一个世纪之后，这个澳洲“客人”的数量呈指数增长，达到6亿只之巨。
理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有此类型吗？
思考：野兔增长的原因有哪些？
实例二：凤眼莲
世界人口的增长曲线
实例三
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“Ｊ”型．
种群数量
时间
二、种群增长的“J”型曲线
“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，λ为种群数量每年的增长倍数．）
2、种群 “J”型增长的数学模型公式：
Nt=N0 λt
种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
[例]生态学家高斯的实验：
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线．
大草履虫种群的增长曲线
讨论：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？
食物有限
空间有限
种内斗争
种间竞争
天敌捕食
资源有限
阻滞生长
产生条件：
三、种群增长的“S”型曲线
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。
A
K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。
增长特点：
种群增长率随种群密度上升而下降。K／2时最大
1、同一种群的K值是固定不变的吗？
2、对大熊猫应采取什么保护措施？
3、对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？从环境容纳量的角度看，能得到什么启发？
４、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？
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。
从环境容纳量的角度思考，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，等等。
怎样做才是最有效的灭鼠措施？
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 。
A
两种曲线的比较
项目 “J”型曲线 “S”型曲线
产生条件
种群增长率
K值
理想条件
自然条件
保持稳定
随种群密度上升而下降
无K值
在K值上下波动
K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。农、林、牧业生产就是在这个范围内谋求产量的提高,其潜力有一定限制。
总结
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
影响种群数量变化的因素
直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出
间接因素：食物、气候、传染病、天敌
重要因素：人类的活动
五、研究种群数量变化的意义
1．合理利用和保护野生生物资源
2．为防治有害生物提供科学依据
鱼类的捕捞
蝗虫的防治
3．为引进外来物种提供理性的思考
小结：
◆ 一. 建构种群增长模型的方法
种群的个体数量
种群的个体数量
时间
假若在理想的环境中生
活，即环境资源很充足
不受任何限制。
在自然的环境中环境资
源是有限的。种群不可
能无限增长。
◆ 三.研究种群数量变化的意义
◆ 二. 种群增长曲线：
1．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是
B
课堂练习
2．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（ ）
A．CD段（增长速度慢）
B．DE段（速度加快）
C．EF段（变化速率加快）
D．FG段（速度逐渐变慢）
D
3. 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，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
4.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（ ）
A．大量增加饵料的投入量
B．大量增加鱼苗的投入量
C．及时、适量的捕捞成鱼
D．限制捕鱼
C
5、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．环境资源是无限的
D．环境资源是有限的
C
6、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
7.右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是（ ）
①环境中影响种群增长的阻力
②环境中允许种群增长的最大值
③其数量表示种群内迁出的个体数
④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
C
⑴如果种群处在一个理想的环境中，
没有自然和空间的限制，种群内个
体数量的增长曲线是____,用达尔文
的进化理论解释，这是由于生物具
有__________特性。
⑵如果将该种群置入有限制的自然
环境中，种群内个体数量的增长曲
线是_____，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示___________________________________________。
⑶影响种群密度的主要因素是种群的_______、_______、___________和_____________。
8、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，清
仔细分析图中去先后回答下列问题：
a
b
个体数
时间
a
b
在生存斗争过程中淘汰的个体
过度繁殖
死亡率
出生率
性别比例
年龄组成
