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歡迎進(jìn)入生物課堂 2 第二節(jié)種群數(shù)量的變化 3 問題探討 4 020406080100 202122232425 分裂 細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量 5 一 建構(gòu)種群增長模型的方法 在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下 某1個細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代 討論 n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式 72小時(shí)后 由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少 在一個培養(yǎng)基中 細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎 如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn) Nn n 解 n 60minx72h 20min 216Nn n 2216 細(xì)菌數(shù)量不會永遠(yuǎn)按這個公式增長 可以用實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來驗(yàn)證 6 將數(shù)學(xué)公式 Nn 2n 變?yōu)榍€圖 曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較 優(yōu)缺點(diǎn) 直觀 但不夠精確 248163264128256512 7 觀察研究對象 提出問題 細(xì)胞每20min分裂一次 資源空間無限多 細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響 Nn n 觀察 統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量 對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 數(shù)學(xué)模型 用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式 建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟 8 某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化 9 自然界確有類似的細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式 如果以時(shí)間為橫坐標(biāo) 種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示 曲線大致呈 型 二 種群增長的 J 型曲線 10 J 型增長的數(shù)學(xué)模型 1 產(chǎn)生條件 理想狀態(tài) 食物充足 空間不限 氣候適宜 沒有敵害等 N0為起始數(shù)量 t為時(shí)間 Nt表示t年后該種群的數(shù)量 為年均增長率 2 種群 J 型增長的數(shù)學(xué)模型公式 Nt N0 t 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長 第二年是第一年的 倍 11 例 我國自1393 1990年以來人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下 以上人口增長曲線符合哪種類型 按照此曲線發(fā)展下去將會出現(xiàn)什么狀況 鑒于我國人口的現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)采取什么措施 12 存在環(huán)境阻力 自然條件 現(xiàn)實(shí)狀態(tài) 食物等資源和空間總是有限的 種內(nèi)競爭不斷加劇 捕食者數(shù)量不斷增加 導(dǎo)致該種群的出生率降低 死亡率增高 當(dāng)出生率與出生率相等時(shí) 種群的增長就會停止 有時(shí)會穩(wěn)定在一定的水平 J 型增長能一直持續(xù)下去嗎 有實(shí)例證明嗎 13 例 生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn) 大草履蟲種群的增長曲線 P67 14 種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值 K值 后 將停止增長并在K值左右保持相對穩(wěn)定 三 種群增長的 S 型曲線 15 種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí) 種群 增長停止 種群數(shù)量在K 2值時(shí) 種群 增長最快 種群數(shù)量小于K 2值時(shí)種群 增長逐漸加快 種群數(shù)量大于K 2值時(shí)種群 增長逐漸減慢 問題探討 16 1 同一種群的K值是固定不變的嗎 思考討論 2 對大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施 3 對家鼠等有害動物的控制 應(yīng)采取什么措施 從環(huán)境容納量的角度看 能得到什么啟發(fā) 4 種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí) 都能在K值維持穩(wěn)定嗎 對家鼠等有害動物的控制 可以采取器械捕殺 藥物捕殺等措施 從環(huán)境容納量的角度思考 可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量 如將食物儲藏在安全處 斷絕或減少它們的食物來源 室內(nèi)采取硬化地面等措施 減少它們挖造巢穴的場所 養(yǎng)殖或釋放它們的天敵 等等 17 大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的 在不利條件之下 還會急劇下降 甚至滅亡 四 種群數(shù)量的波動和下降 東亞飛蝗種群數(shù)量的波動 18 種群的數(shù)量是由出生率和死亡率 遷入率和遷出率決定的 因此 凡是影響上述種群特征的因素 都會引起種群數(shù)量的變化 環(huán)境因素 種群的出生率 死亡率 遷出和遷入 種群數(shù)量的變化 影響種群數(shù)量變化的因素 1 有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù) 2 為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量 適時(shí)捕撈 采伐等提供理論指導(dǎo) 3 通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律 為害蟲的預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù) 五 研究種群數(shù)量變化有何意義 4 有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復(fù) 20 云豹的保護(hù) 蒼鷺的保護(hù) 野豬的保護(hù) 救護(hù)被困的鯨魚 全力防蝗減災(zāi) 21 如果種群處在一個理想的環(huán)境中 沒有資源和空間的限制 種群內(nèi)個體的增長曲線是 用達(dá)爾文進(jìn)化的觀點(diǎn)分析 這是由于生物具有的特征 如果將該種群置于有限的環(huán)境中 種群的數(shù)量增長曲線是 用達(dá)爾文進(jìn)化觀點(diǎn)分析 圖中陰影部分表示 影響種群密度的因素有 A 過度繁殖 B 通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量 出生率 死亡率 遷入 遷出 性別比 年齡組成 氣候 食物 天敵 人類活動等 22 在一個相對封閉的小型牧場內(nèi) 遷入一小群綿羊 8年后發(fā)展到500只左右 這個羊群數(shù)量會A 維持在一個水平上B 不斷下降C 緩慢上升D 迅速上升 A 下列因素能引起種群密度增大的有 A 種群中幼年個體增多B 種群性別比例改變C 環(huán)境中溫度條件適宜D 種群中幼年個體減少E 環(huán)境中天敵增多F 寄生生物減少 F 24 食人魚 是一種肉食魚 一旦進(jìn)入自然生態(tài)水域 就會造成嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難 假如該物種進(jìn)入湖泊生態(tài)系統(tǒng) 以下哪種曲線能準(zhǔn)確表達(dá)其種群數(shù)量變化的特點(diǎn) BCD A 25 基礎(chǔ)題 1 在食物充足 空間廣闊 氣候適宜 沒有天敵等優(yōu)越條件下 種群可能會呈 J 型增長 例如 澳大利亞昆蟲學(xué)家曾對果園中薊馬種群進(jìn)行過長達(dá)14年的研究 發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份 種群數(shù)量增長迅速 表現(xiàn)出季節(jié)性的 J 型增長 在有限的環(huán)境中 如果種群的初始密度很低 種群數(shù)量可能會出現(xiàn)迅速增長 隨著種群密度的增加 種內(nèi)競爭就會加劇 因此 種群數(shù)量增加到一定程度就會停止增長 這就是 S 型增長 例如 柵列藻 小球藻等低等植物的種群增長 常常具有 S 型增長的特點(diǎn) 26 2 提示 1 以年份為橫坐標(biāo) 種群數(shù)量為縱坐標(biāo) 根據(jù)表中數(shù)字畫曲線 2 食物充足 沒有天敵 氣候適宜等 3 作為食物的植物被大量吃掉 導(dǎo)致食物匱乏 自然災(zāi)害等 拓展題這是涉及最大持續(xù)產(chǎn)量的問題 關(guān)于最大持續(xù)產(chǎn)量 可以查閱生態(tài)學(xué)專著 還可以請教有經(jīng)驗(yàn)的人或訪問相關(guān)網(wǎng)站 了解單位面積水面應(yīng)放養(yǎng)的魚的數(shù)量 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全