第4章 种群和群落》第2节 种群数量的变化

课件46张PPT。第2节 种群数量的变化 1.种群的数量特征及其之间的关系 迁出率 迁入率 出生率年龄组成基本特征2.调查种群密度的方法：温故而知新
样方法和标志重捕法
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教学目标:
１、知识方面:用数学模型解释种群数量的变化。
２、能力方面:说明建构种群增长模型的方法。
３、情感态度与价值观方面:关注人类活动对种群数量变化的影响。
学习重点：尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。
学习难点：建构种群增长的数学模型。 在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。2481632641282565121234567891.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。问题探讨：2．n代细菌数量的计算公式是：
3．72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？　Nn＝2n解：n＝ 60 min × 72 h÷20 min＝216
　　Nn＝2n ＝ 2 216
　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。将数学公式（N=2n)变为曲线图 曲线图与数学方程式比较，有哪些 优缺点？曲线图：更直观(不够精确)
数学方程式：更精确（不够直观）思考数学模型概念:
用来描述一个系统或它的性质的数学形式
表现形式:
数学公式法
坐标曲线法Nn＝2n一、建构种群增长模型的方法　　　　　　　　建立数学模型一般包括以下步骤：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Nn＝２n观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正思考？
自然界种群变化的主要情况有哪些？
种群数量变化的类型：“J”型曲线某海岛上环颈雉
种群数量的变化1. “J”型曲线　　
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．二、种群增长的“J”型曲线2.实例一：澳大利亚野兔兔子并不是澳大利亚土生的。1859年，有一个农民从英格兰带来了24只野兔。他完全没有料到，他的这一举动将要引起一次农业灾害。
野兔的繁殖非常快，一只雌兔一年以产25只兔仔。
在澳大利亚，兔子几乎没有什么天敌，所以经过十几年它们已成为一个大问题。它们吃庄稼，毁坏新播下的种子，啃嫩树皮和芽，并且打地洞损坏田地和河堤。篱笆也不能阻止它们侵和农民的田地。
实例：澳大利亚野兔2.实例二：凤眼莲又称水葫芦。是目前世界上危害最严重的多年生恶性水生杂草之一。
原产南美，1901年作为一种花卉引入我国，50～60年代作为猪饲料推广种植，并发展为水质净化种类，后逸为野生。
现广泛分布于华南、华中、华北和东北地区。90年代中期，在我国南方的一些河道和湖泊，凤眼莲覆盖面积达100%。在云南省昆明市滇池内，1994年凤眼莲的覆盖面积约达10 km2。
实例：凤眼莲3.“J”型增长的数学模型的建构（1）模型假设： 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为年均增长率．） （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。以上两例中，种群呈J型增长的原因有哪些？“J”型增长能否一直持续下去？（3）“J”型增长①气候适宜②食物和空间充裕③没有天敌新物种迁入的开始阶段、(理想)连续增长，增长率不变实验条件下总之……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思考在自然界中，理想化的情况并不存在。
种群增长的“J”型曲线应该从哪些方面进行修正呢？ 　　食物等资源和空间有限，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高．　 当出生率与出死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平．三、种群增长的“S”型曲线1.产生条件：2.特点：种群的增长率会发生变化 开始增长速率不断增大，当达到最大值后，由于环境阻力开始增大，增长速率开始下降；当种群数量达到K值时，停止增长。3.实例 生态学家高斯的实验大草履虫种群的增长曲线有实例证明吗？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。 讨论：
1、增长率最大的是_____点,即____ 时,种群增长速度最快.
2、在此“S”型曲线中增长率的变化是________
3、在___段食物最可能成为种群繁殖速度的限制因素.B先上升后下降CDK/2t/d种群数量/个 1 2 3 4 5 6 100200300400K=375大草履虫种群的增长曲线4种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？思考？大多数种群的数量总是在波动之中的，四、种群数量的波动和下降 东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡 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、用达尔文的观点分析“J、S”曲线时间种群
数量1、 “J”型曲线用达尔文的观点分析指：生物具有过度繁殖的特性。2、图中阴影部分表示：环境的阻力；用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量。“J”型曲线指生物具有什么特性？？图中阴影部分表示什么？种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线的比较：种群两种增长曲线比较 环境资源有限环境资源无限随种群密度上
升而下降保持稳定有K值无K值，持续增加《国家地理》在几百年前，金丝猴在许多地区广泛分布，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500～600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。实例1实例二：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我国自1393－1990年以来人口统计数据如下：
绘出上述时间内我国人口数量变化的曲线示意图。
按照此曲线发展下去将会出现怎样的状况？ 鉴于我国人口的现状应当采取什么措施？与社会的联系 研究种群数量变化有何意义？思考: 理想条件下的种群增长模型世界人口的指数增长曲线理想条件下的种群增长模型提示：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。同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。 思考怎样做才是最有效的灭鼠措施？ 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。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？ 思考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 。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.在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会 ( )
A、维持在一个水平上 B、不断下降
C、缓慢上升 D、迅速上升A3、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C4.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 ，如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是 ，。
影响种群密度的因素
有
。AB出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等B