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1、亚洲鲤鱼在美国泛滥成灾亚洲鲤鱼在美国泛滥成灾第第2 2节节 种群数种群数量的变化量的变化 在营养和生存空间没有限制的在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每情况下，某种细菌每2020分钟就通过分钟就通过分裂繁殖一代。分裂繁殖一代。时间时间(min)20 406080100120 140160 180分裂次数分裂次数细菌数量细菌数量（个）（个）248163264128 256 5121234567891.1.填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为minmin）产生后代的数量。产生后代的数量。2 2n n代细菌数量的计算公式是：代细菌数量的计算公式是：
2、3 372小时后，由一个细菌分裂产生小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？的细菌数量是多少？解：解：n 60 min 72 h20 min216Nn2n 2 21620406080100 120140160 180时间时间/ /分分钟钟细菌数量细菌数量/ /个个时间时间（min)20 406080100120 140160 180分裂次数分裂次数细菌数量细菌数量（个）（个）248163264128 256 51212345678920406080100 120140160180时间时间/ /分分钟钟细菌数量细菌数量/ /个个将数学公式（将数学公式（N=2n)变为曲线图变为曲线图 曲线图与
3、数学方程式比较，有哪些曲线图与数学方程式比较，有哪些 优缺点？优缺点？曲线图：更曲线图：更直观直观(不够精确不够精确)数学方程式：更数学方程式：更精确（不够直观）精确（不够直观）思考思考数学模型数学模型概念概念: 用来描述一个系统或它的性质的数学形式用来描述一个系统或它的性质的数学形式表现形式表现形式:数学公式法数学公式法坐标曲线法坐标曲线法一、建构种群增长模型的方法一、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：建立数学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修
4、正对模型进行检验或修正根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次资源空间无限多，细菌种群资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的的增长不受种群密度增加的影响影响观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型对自己所建立的模型进行检验或修正进行检验或修正实例实例1：澳大利亚本来并没有兔子。澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，年，24只欧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
5、没有鹰等天敌。这里了天堂。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。不到不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。亿只以上，遍布整个大陆。 自然界中，种群的数量变化情况是怎样的？自然界中，种群的数量变化情况是怎样的？ 20世纪世纪30年代，人们将环颈雉引入美年代，人们将环颈雉引入美国华盛顿州的一个海国华盛顿州的一个海岛。岛。19371942年间年间数量增长：数量增长：种群呈种群呈“J”J”型增长的原因有哪些？型增长的
6、原因有哪些？ 食物和空间条件充裕食物和空间条件充裕气候适宜气候适宜没有敌害没有敌害思考思考1： 二、种群增长的二、种群增长的“J”J”型曲线型曲线“J J”型增长的数学模型型增长的数学模型: : 在在食物和空间条件充裕食物和空间条件充裕、气候适宜气候适宜、没有敌害没有敌害等条等条件下，种群的数量以一定的件下，种群的数量以一定的倍数增长，如果第一年数量倍数增长，如果第一年数量为为N0, ,第二年的数量是第一第二年的数量是第一年的年的倍，则倍，则t年以后的种群年以后的种群数量公式为：数量公式为： Nt=N0t二、种群增长的二、种群增长的“J”J”型曲线型曲线存在环境阻力存在环境阻力自然条件（现实状
7、态）自然条件（现实状态）食物等资源食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕和空间总是有限的，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食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高低，死亡率增高 当出生率与出生率相等时，种群的增长当出生率与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平就会停止，有时会稳定在一定的水平高斯实验：高斯实验：生态学家曾经做过这样一个实验：在生态学家曾经做过这样一个实验：在0.5 mL0.5 mL培培养液中放入养液中放入5 5个大草履虫，然后每隔个大草履虫，然后每隔24 h24 h统计一次大草履统计一次大草履虫的数量。经过反复实
8、验，得出了如上图所示的结果。从虫的数量。经过反复实验，得出了如上图所示的结果。从上图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种上图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是群数量是375375个，这就是该实验种群的个，这就是该实验种群的K K值。值。种群数量达到环境所允许的最大值（种群数量达到环境所允许的最大值（K K值值）后，）后，将停止增长并在将停止增长并在K K值左右保持相对稳定。值左右保持相对稳定。 K值：值：在环境条件不受在环境条件不受破坏的情况下，一定破坏的情况下，一定空间中所能维持的空间中所能维持的种种群最大数量群最大数量称为称为环境环境容纳量。容纳量。三、种群增
9、长的三、种群增长的“S S”型曲线型曲线 资源、空间有限：资源、空间有限：天敌的存在天敌的存在种群数量种群数量a,b)b(b,c)c增长速率增长速率逐渐增加逐渐减小最大0增长速率=0增长速率逐渐加快增长速率逐渐减慢增长速率最快种群增长的“S”型曲线abc种群增长的种群增长的 “S S”型曲线型曲线种群增长的种群增长的 “J J”型曲线型曲线种群增长的种群增长的 “S S”型曲线型曲线种群增长的种群增长的 “J J”型曲线型曲线“J J”型曲线型曲线“S S”型曲线型曲线前提条件前提条件种群增长的种群增长的“J J”型曲线和型曲线和“S S”型曲线比较型曲线比较食物和空间充裕、食物和空间充裕、气
10、候适宜、没有气候适宜、没有敌害敌害资源和空间有限、资源和空间有限、天敌的存在天敌的存在增长率保持不变增长率保持不变增长速率先上升后增长速率先上升后下降至零下降至零无无有有种群增长种群增长( (速速) )率率有无有无K K值值D D稳定型稳定型（BCBC）课堂练习课堂练习左图表示一个鼠类群体在某生态系左图表示一个鼠类群体在某生态系统中的繁殖曲线，请回答：统中的繁殖曲线，请回答：(1)(1)鼠群数量最大时在鼠群数量最大时在 点，此点，此时种群的年龄组成属于的类型是时种群的年龄组成属于的类型是 ；(2)(2)鼠群繁殖速度最快的区段鼠群繁殖速度最快的区段是是 段，这时种群的年龄组段，这时种群的年龄组成
11、属于的类型为成属于的类型为 。思考：当鼠害发生时，最好采用什么措施来控制鼠害？思考：当鼠害发生时，最好采用什么措施来控制鼠害？增长型增长型影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素v气候、食物、被捕食、传染病等气候、食物、被捕食、传染病等v人类活动对自然界中种群数量变化的影响人类活动对自然界中种群数量变化的影响种群数量的波动和下降种群数量的波动和下降乱伐森林种群数量种群数量K/2=K增长速率增长速率 逐渐增加逐渐增加逐渐减小逐渐减小最大最大0 0分析：渔业捕捞中的捕捞时机和捕捞分析：渔业捕捞中的捕捞时机和捕捞量应控制在多少？量应控制在多少？捕捞应在种群数量大于捕捞应在种群数量大于K/2时，应使时，应使捕捞后的种群数量保持在捕捞后的种群数量保持在K/2点点四、研究种群数量变化的意义四、研究种群数量变化的意义1 1、四、研究种群数量变化的意义四、研究种群数量变化的意义1 1、云豹的保护云豹的保护苍鹭的保护苍鹭的保护野猪的保护野猪的保护v作业：完成本节启迪有方大书和活页部分作业：完成本节启迪有方大书和活页部分