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种群数量的变化PPT课件



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0

代数 亲本

细胞数 1 20

20

1代 2代

2

21 22

40

4

60

Nn=2n

3代

8

23

80 100

4代 5代 N代

16 32

24 25 2N

一.建构种群增长模型的方法
研究方法
观察研究对象,提出问题

研究实例
细菌数量是怎样随时间变化的 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

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

优点: 科学,精确
优点:直观

Nn=2n

? 提供素材:《光明日报》消息 ? 澳洲本来没有兔子,1859年,一个叫托马 斯· 奥斯汀的英国人来澳定居,带来了24只 野兔,放养在他的庄园里,供他打猎取乐。 思考:野兔种群的增长的 奥斯汀绝对没有想到,一个世纪之后,这 原因有哪些? 24只野兔的后代达到 6亿只之多。它们与牛 羊争牧草,啃树皮,造成大批树木死亡, 破坏植被导致水土流失,专家计算,这些 野兔每年至少造成1亿美元的财产损失。兔 群繁殖之快,数量之多足以对澳洲的生态 平衡产生威胁。

实例1:澳大利亚野兔

1859年,24只野兔

近100年后

6亿只以上的野兔

二、种群增长的“J”型曲线
在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害 等理想条件下,种群的数量往往会连续增长

起始数量为No,每年的增长率都保持不变, 第二年的种群数量是第一年的λ倍,那么, 一年后该种群的数量应为:
N1=N0 λ 二年后该种群的数量应为: N2=N1 λ =N0 λ2

t年后该种群的 数量应为

Nt=N0 λt

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1937—1942年 期间,这个环颈 雉种群的增长大 致符合“J”型曲 线

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?

三、种群增长的“S”型曲线 生态学家高斯曾经做过这样一个实验:在 0.5mL培养液中放入5个大草履虫,然后每 隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复 实验.得出了如图所示的结果。从图可以看 出: 大草履虫在这个 实验环境条件下 的最大种群数量 是375个,这就 是该实验种群的 K值。

种 群 数 量

J型
(环境容纳量) K值

死亡率 B 出生率

C

S型

生活资源丰富
出生率>死亡率 A
时间

K值大

天敌少 生活资源短缺 天敌多 K值小

在环境条件不受限制的情况下,一定空 间中所能维持的种群的最大数量称为环 境容纳量,又称K值.上述大草履虫种 群的K值是375

1种群数量最多的 点为?

2种群增长率最高 的点?增长率的变 化情况?
3若该曲线表示渔 业生产,在哪一点 捕捞既能充分利用 渔业资源又能保持 渔业资源的可持续 发展,为什么? 4种群数量达到K 值,都能在K值保持 稳定吗?

A

四. 种群增长曲线:
种群数量

种 群 的 个 体 数 量

指 数 增 长

种 群 的 个 体 数 量

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 能无线增长。

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。

五、种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动之中的,

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 课后调查:长江流域,近百年有多少物种消 失或濒临灭绝?同时探究在其背后的原因。

影响种群数量变化的因素有哪些呢?
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

研究种群数量变化有何意义? 1、野生生物资源合理利用和保护—鱼类 的捕捞,大熊猫保护

2、有害动物的防治—蝗虫的防治、灭鼠
3、为引进外来物种提供理性思考

探究实验:

培养液中酵母菌种群数量的变化

研究方法 观察研究对象,提出问题

研究实例 酵母菌数量是怎样随 时间变化的 在资源和空间有限的环境 中,细菌种群的增长受到 种群密度增加的影响 绘制种群增长曲线

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

对自己所建立的模型 进行检验或修正

实验材料:酵母菌种,菌马铃薯,培养液或肉汤培养 液,试管,血球计数板(2㎜× 2㎜ )方格,滴管, 显微镜.
实验原理:(1)酵母菌是兼性厌氧微生物,在有 氧条件下,能产生较多的CO2,在无氧条件下产生 酒精和较少的CO2. (2)在理想的无限环境下,即资源和空间十 分充足,没有天敌和其他灾害等,酵母菌种群呈 “J”型增长;自然界中,资源和空间总是有限的, 酵母菌种群呈“S”型增长.

(3)计算酵母菌数量可用抽样检测方法

实验步骤:(1)取培养液化气10mL加入到试管中, 先通过显微镜观察估算出10mL培养液中酵母菌的初 始数量(N0),注意,从试管中吸取培养液进行记 数之前,将试管振荡几次,这样求得的培养液中的 酵母菌数量误差最小.
(2)每天定时观察记录数值,对观察时压在 小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及其顶角记 数. (3)以时间主横坐标,酵母菌的数量为纵坐 标,画出增长曲线.

结果分析:酵母菌在培养液中开始呈“J”型 增长,经过一定时间的增长后,数量趋于稳定, 呈“S”型增长

合理利用资源 -----鱼类资源的利用 1.保护鱼类的生活资源 2.禁止竭泽而渔 提出伏季休鱼
适时捕捞 适量捕捞 捕捞成鱼,保护幼体
a
K值

c

b

控制病害 -----灭鼠
K值

c b

方法一:药物杀死老鼠

a

方法二:清除垃圾,严密储存食物 你认为哪种方法更有效?请说明理由

例:下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线,请 据图回答下列问题: 个 ⑴如果种群处在一个理想的环境中, 体 数 没有自然和空间等的限制,种群内个 a a b 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 过度繁殖 特性。 有__________ 时间 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 b ,用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示 线是_____ 在生存斗争过程中淘汰的个体 ___________________________。 迁入 、_______ 迁出 、 ⑶影响种群密度的主要因素是种群的_______ 出生率 和_________ 死亡率 。 _________



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