种群数量变化.ppt
增长,波动,稳定,下降,一、建构种群增长模型的方法,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：n代细菌数量的计算公式？72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？,问题探讨,Nnn,解：n 60min x72h20min216Nnn 2216,12,24,38,416,532,664,7128,8256,9512,22,21,23,24,25,26,27,28,29,20,40,60,80,100,120,140,160,180,分钟,细菌种群增长曲线,细菌数量/个,曲线图与数学方程式相比,较直观，但不够精确。,分钟,细菌种群增长曲线,细菌个数,横坐标是自变量，纵坐标是因变量，注意标明单位。,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：,观察研究对象，提出问题,细菌的数量个,理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？,二、种群增长的“J”型曲线,实例1：澳大利亚本来并没有兔子。1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。,实例2、20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿,凤眼莲（水葫芦）,凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨。它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。,自然界确有类似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,1、模型假设：,种群“”型增长的数学模型,理想条件下在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍;种群每年增长率（-1）都保持不变。,2、建立模型：,模型中参数的意义：种群起始数量为N0，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量.表示该种群的数量是一年前种群数量的倍数。,种群“”型增长的数学模型,t年后种群数量为：Nt=N0t,计 算：,某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1。请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？,Nt10（1+1）2006-2001,前面实例细菌食物和生存空间充足条件下，20分钟分裂一次，那么，第8代有多少细菌？分析：第8代即是N7，细菌起始数量为1个，即N0=1，每次分裂是前一次的2倍，即=2。N7=N07=127=128个,与社会的联系: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？,思考,理想化的情况在自然界中并不存在。,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,例生态学家高斯的实验：,大草履虫种群的增长曲线,三、种群增长的“S”型曲线,K值：在环境条件不受破坏的情下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容量此时出生率死亡率,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,产生条件：存在环境阻力,自然条件（现实状态）食物等资源和空间总是有限的，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,种群增长的“S”型曲线,增长特点：,种群增长率在不断变化，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。,种群增长的“S”型曲线,种群数量达到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,A,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K2水平。这是因为在这个水平上种群增长率最大。,理想条件下资源无限,自然条件下资源有限,实验室和种群迁入新的环境中最初的一段时间内的增长,一般自然种群的增长,不变,变化,无,有,阴影部分代表因环境阻力而被淘汰的个体；阴影的大小代表环境阻力的大小。,总结,种群数量的变化：,增长，稳定，波动，下降,“J”型曲线和“S”型曲线都只研究种群数量 的 规律。前者反映的种群增长率是一定的；而后者反映的种群增长率是变化的，认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。二种增长方式的差异，主要在于 的作用。,增长,不能,环境阻力,四、种群数量的波动和下降,在自然界影响种群数量变化的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等。因此大多数种群的数量总是在波动中，在不利条件下，种群数量还会不断下降甚至消亡,东亚飞蝗种群数量的波动,大多数种群的数量总是在波动之中的,种群数量的波动和下降,在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡,在Faroe Islands上，捕鲸现场成了血的海洋,探究:培养液中酵母菌种群数量的变化,酵母菌,单细胞真核生物属于兼性厌氧型微生物，有氧时产生二氧化碳和水；无氧时产生二氧化碳和酒精。用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养基的成分，空气，温度，酸碱度等因素的影响。在理想的环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌的种群呈“S”型曲线。,酵母菌:,第 1 天,第 4 天,第 6 天,第 7 天,死亡,对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。,1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是（）,B,“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,A,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,A,4一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，哪一项是不正确的（）A先呈“S”形增长，后呈“J”形增长 B先呈“J”形增长，后呈“S”形增长 C种群数量达到K值以后会保持稳定 DK值是环境条件允许的种群增长的最大值,A,建构种群增长数学模型的方法包括以下步骤：,1.提出合理的假设2.对模型进行检验或修正3.用适当的数学形式对事物的性质进行表达4.观察研究对象，提出问题A.1234 B.2314C.4132 D.4123,C,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,下列对阴影部分的解释正确的是（）,环境中影响种群增长的阻力环境中允许种群增长的最大值其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A.B.C.D.,C,q,某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（）A.在T0-T2时，种群数量呈“J”型增长B.若在T2时种群的数量为N，则在T1时种群的数量为N/2；C.捕获该鱼的最佳时期为T2时D.在TI-T2时，该鱼种群数量呈下降趋势。,B,(1)如果种群处于一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群数量增长的曲线是？(2)如果将种群置于有限的自然环境中，种群数量增长曲线是？(3)a与b之间的阴影属于自然界中的_。,a,b,环境阻力,（4）影响种群密度的主要因素是种群的_、_、_和_。,1种群数量的最大点在；2种群数量增长最快的在；3该种群的增长率由缓慢到逐渐加快是在 年后开始的；环境阻力增长是在 年开始4既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受到破坏，应该使该动物种群数量保持在图中 点所代表的水平上；,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,1 2 3 4 5 6 7,d,c,a,b,100,50,d,b,2,5,b,B,农业生产上常用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，使之不能与雌虫个体交尾，致使害虫的种群密度（）A.明显下降 B.明显上升 C.保持稳定 D.越来越大,A,在一块草原上有8户牧民，每户牧民各养了一群羊，其中有6户养的是绵羊，有2户养的是山羊，这块草原上的8群羊是（）A.六个种群 B.一个种群 C.两个种群 D.八个种群,C,预测一个国家或地区的人口数量未来动态的信息主要来自于（）A现有人口数量和密度B目前的年龄组成C男女之间的性别比例 D出生率、死亡率和迁移率,B,3.（广东广西河南2002）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,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,8.某鼠种群被高速公路分隔成A、B两个种群，A区因建化工厂而环境剧变，污水横流，B区地势较高无变化，经数十年后，种群A的进化速率很可能（）A比B慢 B比B快 C与B相同 D开始比B慢，后来比B快,B,如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述正确的是 A.K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值B.在K值时，种群的增长率最大C.如果不考虑迁入迁出等其它因素，在K值时出生率等于死亡率D.假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量,若某种群有成鼠a头（计算时作为亲代），每头雌鼠一生产仔16头，各代雌雄性别比例均为1：l，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均相等，则从理论上计算，第n代产生的子代数为。Aa8n1 Ba8n1 Ca8n Da8n2,生态学家以年龄为横坐标，以存活数量的对数值为纵坐标，绘制出 种群的存活曲线。某野生鱼类和人类的存活曲线分别属于（P91）A.和 B.和 C.和 D.和,某一资源动物迁入一个适宜的环境后的增长曲线如图所示，既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受到破坏，应该使该动物种群数量保持在图中哪一点所代表的水平上,Aa Bb CC Dd,如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述正确的是 K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值,在K值时，种群的增长率最大如果不考虑迁入迁出等其它因素，在K值时出生率等于死亡率假设这是鱼的种群，当种群达到K值时开始捕捞，可持续获得最高产量 A B C D,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。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_。影响种群密度的主要因素是种群的_、_、_和_,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,
