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1、一构建种群增长模型的方法第1页/共54页数学模型：数学模型：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，提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达第2页/共54页动动手尝试建立一个数学模型：细菌种群的增长曲线细菌的数量个第3页/共54页某海岛上环颈雉种群数量的变化第4页/共54页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，曲线大致呈型二种群增长的型曲线种群数量
2、时间第5页/共54页种群增长的“J”型曲线：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；增长特点：种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍量的计算：t年后种群的数量为 Nt=N0 t（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为年均增长率）第6页/共54页产生条件：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三种群增长的“”型曲线第7页/共54页例生态学家高斯的实验：得出一个大草履虫种群的增长曲线。第8页
3、/共54页种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线A种群经过一定时间的增长后，数量种群经过一定时间的增长后，数量趋趋于稳定的增长曲线，于稳定的增长曲线，称为称为“S S”型曲线型曲线第9页/共54页增长特点：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。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中能所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称值第10页/共54页影响种群数量变化的因素：气候、食物、被捕食、传染病、人类活动等种群数量变化的类型：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，甚至灭亡增长，稳定，波动、下降等第11页/共54页（1）有利于野生生
4、物资源的合理利用及保护。（2）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。（3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。四研究种群数量变化的意义第12页/共54页拓展视野种群大爆炸 蝗灾第13页/共54页A细菌的数量个型曲线S”型曲线第14页/共54页第三节群落的结构第15页/共54页同一时间内聚集在一定区域中各种同一时间内聚集在一定区域中各种生物生物种群的集合种群的集合，叫做群落，叫做群落如：在池塘生物群落中既有浮萍等水生植物，也有鱼，虾，螺等水生动物，还有多种多样的微生物等生物群落概念（community)第16页/共54页l生活在一定区域内，相互
5、之间有直接或间接关系的各种生物种群的总和。l由于种间关系而形成了生物群落。l植物、动物、微生物三大功能类群是相互作用相互影响，彼此之间一物质和能量为纽带紧密地联系知识一起，组成了生物群落。理解群落的内涵：同一时间内聚集在一定区域中各种生物同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合种群的集合第17页/共54页二群落的物种组成不同群落的物种数目有区别群落中物种数目的多少称为物种的丰富度丰富度：一个群落中物种的多少和每个种群的一个群落中物种的多少和每个种群的个体数量，是群落多样性的基础个体数量，是群落多样性的基础第18页/共54页常绿阔叶林针叶林第19页/共54页三种间关系第20页/共54页种间关
6、系包括：捕食竞争互利共生寄生第21页/共54页捕食：一种生物以另一种生物作为食物第22页/共54页第23页/共54页两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等竞争：大象和狮子抢夺水源竞争第24页/共54页竞争的结果：水稻和稗子的竞争对一方有利，对另一方不利，甚至灭亡第25页/共54页一种生物（寄生者）寄生于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活寄生第26页/共54页第27页/共54页两者生活在一起，相互依赖，彼此有利豆科植物和菌瘤根互利共生：第29页/共54页地衣：藻类和真菌的共生物第30页/共54页种间关系关系类关系类型型物种物种关系一般特征关系一般特征实例实例A B互利共互利
7、共生生彼此有利，彼此依赖彼此有利，彼此依赖地衣、根瘤地衣、根瘤寄生寄生一方有利，一方受害一方有利，一方受害蛔虫和人蛔虫和人竞争竞争彼此抑制彼此抑制水稻和稗草水稻和稗草捕食捕食种群得利种群得利种群有害种群有害羊与草羊与草（“”表示有利，“”表示有害。）第31页/共54页个体数时间个体数时间个体数时间个体数时间BAAAABBB共生寄生捕食竞争1234判断下列各图表示的种间关系各是什么第32页/共54页资料分析；反映种间关系的实例1（1）单独培养：在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。讨论：第33页/共54页1（2）混合培养：由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是能以同一种杆菌
8、为食），当它们被放在同一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。第34页/共54页1（3）但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。第35页/共54页2.提示：90多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。例如，从1845年到1855年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成
9、猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。第36页/共54页3.提示：雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得：植物雪兔猞猁之间保持相对稳定；而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。第37页/共54页资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；相互作用的结果：是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用（捕食）。相互作用的结果：是两个种群数量相对稳定。4.提示：第38页
10、/共54页生物群落的结构包括：三、生物群落的结构垂直结构水平结构：第39页/共54页垂直结构在垂直方向上，生物群落具有明显的分层现象。第40页/共54页麻雀总是成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木的种子。煤山雀、黄腰柳莺、和橙红翁等鸟类总是森林的中层营巢。血雉和棕尾虹则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。第41页/共54页水平结构l在水平方向上，由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往分布着不同的种群，种群的密度也有差别。第42页/共54页地球表面因地球表面因降雨量、温度大小等生态因子从赤道从赤道到北极依次有热带雨林到北极依次有热带雨林、温带森林、和苔原等不同类
11、型的群落第43页/共54页我国我国 南方南方 北北方方热带雨林常绿阔叶林落叶阔叶林针叶林苔原第44页/共54页第四节 群落的演替第45页/共54页演替的概念随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。演替的类型：初生演替次生演替第46页/共54页初生演替指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。l如在岩石、沙丘、冰川泥上开始的演替。第47页/共54页初生演替过程：裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本阶段灌木阶段森林阶段例光裸的岩石上经历以下几个阶段长出森林：特点：其演替速度缓慢，所需时间漫长。第48页/共54页次生演替如：火烧演替、弃耕演替
12、、放牧演替等。特点：其演替速度较迅速，所需时间相对较短 l是指在原来就有生物群落或曾经被生物占据过的地方发生演替，又称次级演替。第49页/共54页自我检测的答案和提示自我检测的答案和提示一、概念检测一、概念检测1.1.（1 1）；（；（2 2）；（；（3 3）；（；（4 4）；（；（5 5）。2.2.（1 1）D D；（；（2 2）D D；（；（3 3）C C。二、知识迁移二、知识迁移 提示：提示：1.1.（1 1）从图中可知，鸽的种群密度较小易受鹰）从图中可知，鸽的种群密度较小易受鹰的攻击，种群密度较大则鹰的攻击成功率就较低。（的攻击，种群密度较大则鹰的攻击成功率就较低。（2 2）起初出现数
13、量增加，以后可能趋于稳定。起初出现数量增加，以后可能趋于稳定。2.2.这是群落演替的结果。因为柳树较高大，占据更多的这是群落演替的结果。因为柳树较高大，占据更多的空间和阳光。与草莓相比，它具有生长的优势，所以柳树空间和阳光。与草莓相比，它具有生长的优势，所以柳树能迅速繁殖起来，而草莓得不到生长所需的阳光，难以成能迅速繁殖起来，而草莓得不到生长所需的阳光，难以成片生长。片生长。第50页/共54页三、技能应用三、技能应用提示：最有代表性的样方应该是最接近平均数的样方，提示：最有代表性的样方应该是最接近平均数的样方，可通过目测直接作出判断。取多个样方时，应兼顾种群密可通过目测直接作出判断。取多个样方
14、时，应兼顾种群密度高、适中和低这三种情况，分别计数，然后计算出平均度高、适中和低这三种情况，分别计数，然后计算出平均值。值。四、思维拓展四、思维拓展提示：提示：1.1.是由于人类活动的影响，例如农药对环境造成是由于人类活动的影响，例如农药对环境造成污染，人们的捕捉等。污染，人们的捕捉等。2.2.害虫数量会增多，土壤生态环境破坏，土质变差；农害虫数量会增多，土壤生态环境破坏，土质变差；农民对化肥、农药的依赖性增强，生产成本较高，收入降低。民对化肥、农药的依赖性增强，生产成本较高，收入降低。第51页/共54页3.3.按此趋势，按此趋势，3030年后，稻田对人类活动的依赖性年后，稻田对人类活动的依赖
15、性（尤其是化肥、农药等）将越来越强，稻田群落变（尤其是化肥、农药等）将越来越强，稻田群落变得更为单一、脆弱。得更为单一、脆弱。4.4.这是人类按照自然规律进行的创造，其目的是这是人类按照自然规律进行的创造，其目的是借助于自然群落中生物之间的关系，使人类的活动借助于自然群落中生物之间的关系，使人类的活动在满足人类需求的同时，也有益于环境。在满足人类需求的同时，也有益于环境。第52页/共54页学习层次：学习层次：分子、原子（细胞的化学成分）分子、原子（细胞的化学成分）细胞的亚显微结构细胞的亚显微结构生态系统生态系统生物个体生物个体种种 群群群群 落落宏宏观观微微观观第53页/共54页感谢您的观看！第54页/共54页