1、1、怎樣建構種群數量增長的模型？、怎樣建構種群數量增長的模型？2、兩種曲線的形成條件，特點？、兩種曲線的形成條件，特點？3、影響種群數量變化的因素有哪些？、影響種群數量變化的因素有哪些？問題展示問題展示知識擴展知識擴展1.1.預測種群數量有可能發生哪些變化？預測種群數量有可能發生哪些變化？2.2.本節中的本節中的J J型和型和S S型曲線應屬哪種？型曲線應屬哪種？增長、穩定、波動、下降增長、穩定、波動、下降種群增長曲線種群增長曲線時間（時間（min）細胞數細胞數020406080100202122232425分裂分裂細菌繁殖產生的后代數量細菌繁殖產生的后代數量 在營養和生存空間沒有限制的情況下

2、，某在營養和生存空間沒有限制的情況下，某1個細個細菌每菌每20分鐘繁殖一代分鐘繁殖一代 討論：討論：細菌的生殖方式是怎樣的？細菌的生殖方式是怎樣的？n代細菌數量的計算公式？代細菌數量的計算公式？72小時后由一個細菌分裂產生的細菌數量是多小時后由一個細菌分裂產生的細菌數量是多少？少？解：解：n n 60min x72h60min x72h20min20min216216N Nn nn n 2 2216216問題解決一：建構種群增長模型的方法問題解決一：建構種群增長模型的方法資料：資料：1.1.種群研究的種群研究的核心問題核心問題 就是種群的數量變動規律。就是種群的數量變動規律。2.2.為了直觀、

3、簡便地研究種群的數量變動為了直觀、簡便地研究種群的數量變動的規律，的規律，數學模型數學模型是常用的方法之一。是常用的方法之一。3.3.數學模型：數學模型：是用來描述一個系統或它的是用來描述一個系統或它的性質的數學形式。性質的數學形式。觀察觀察研究研究對象對象，提出問題提出問題提出提出合理的合理的假設假設通過進一步的實驗通過進一步的實驗或觀察等，對模型或觀察等，對模型進行進行檢驗或修正檢驗或修正根據實驗數據，用適根據實驗數據，用適當的當的數學數學形式對事物形式對事物的性質進行的性質進行表達表達細胞每細胞每20min20min分裂一次分裂一次資源空間無限多，細資源空間無限多，細菌種群的增長不受種菌

4、種群的增長不受種群密度增加的影響群密度增加的影響觀察、統計細菌數量，觀察、統計細菌數量，對自己所建立的模型對自己所建立的模型進行檢驗或修正進行檢驗或修正數學模型數學模型用來描述一個系統或它的性質的數學形用來描述一個系統或它的性質的數學形式建立數學模型一般包括以下步驟：式建立數學模型一般包括以下步驟： 曲線圖與數學方程式曲線圖與數學方程式比較，優缺點？比較，優缺點？直觀，但不夠精確。直觀，但不夠精確。完成完成p66表格寫出數學公式，并畫出細菌的種群增長曲表格寫出數學公式，并畫出細菌的種群增長曲線線時間時間minmin2020 4040 6060 8080 100100 120120 140140

5、 160160 180180細菌數量細菌數量（個）（個） 數學公式數學公式（NNn n2 2n n）2 4 8 16 32 64 128 256 512變為變為曲線圖曲線圖 在自然界中，種群的數量變在自然界中，種群的數量變化情況是怎樣的呢？化情況是怎樣的呢？ 1.數學模型是用來描述一個系統或它的性質的數學數學模型是用來描述一個系統或它的性質的數學形式。調查發現某種一年生植物（當年播種、當形式。調查發現某種一年生植物（當年播種、當年開花結果）的種群中存在下列情形：因某種年開花結果）的種群中存在下列情形：因某種原因導致該植物中大約只有原因導致該植物中大約只有80%的種子能夠發育的種子能夠發育成成熟

6、植株；該植物平均每株可產生成成熟植株；該植物平均每株可產生400粒種子；粒種子；該植物為自花傳粉植物。目前種子數量為該植物為自花傳粉植物。目前種子數量為a，則，則m年后該植物的種子數量年后該植物的種子數量N可以表示為（可以表示為（ ） A400a08m B08a400m Ca320m D320am課堂訓練課堂訓練C C問題解決二：種群增長的兩個數學模型問題解決二：種群增長的兩個數學模型（一）種群增長的（一）種群增長的“J”型曲線型曲線 （二）種群增長的（二）種群增長的“S”型曲線型曲線（理想條件下的種群增長模型）（理想條件下的種群增長模型）1859年，年，24只只野兔野兔 6億只以上億只以上的

7、野兔的野兔近近100100年后年后實例實例1 1：澳大利亞野兔：澳大利亞野兔實例二：實例二：某海島上環頸雉種群數量的變化某海島上環頸雉種群數量的變化看圖觀察：看圖觀察：1.橫縱坐標分別是？橫縱坐標分別是？2.圖中的起始點合理嗎？圖中的起始點合理嗎？種群數量種群數量時間時間（一）種群增長的（一）種群增長的“J”型曲線（型曲線（理想條件理想條件下）下）（一）（一）“J”型增長的數學模型型增長的數學模型 1 1、產生條件：、產生條件： 理想狀態理想狀態食物充足，空間不限，氣候適宜，沒食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；有敵害等；（各參數各參數 N N0 0， N Nt t， 的意義的意義） 2

8、 2、種群、種群 “ “J”J”型增長的數學模型公式：型增長的數學模型公式：Nt=N0 t 種群的數量每年以一定的倍數增長，第二年是第一種群的數量每年以一定的倍數增長，第二年是第一年的年的倍倍。3、特點：種群數量連續增長、特點：種群數量連續增長存在環境阻力存在環境阻力自然條件（現實狀態）自然條件（現實狀態）食物等食物等資源和空間資源和空間總是有限的，總是有限的，種內種內斗爭斗爭不斷加劇，不斷加劇，捕食者捕食者數量不斷數量不斷增加。導致該種群的出生率降低，死亡率增高。增加。導致該種群的出生率降低，死亡率增高。當出生率與死亡率相等時，種群的增長就會停止，當出生率與死亡率相等時，種群的增長就會停止，

9、有時會穩定在一定的水平有時會穩定在一定的水平 在自然界中，理想化的情況并不存在。在自然界中，理想化的情況并不存在。種群增長的種群增長的“J”J”型曲線應該從哪些方面進行修正呢？型曲線應該從哪些方面進行修正呢？高斯（高斯（GauseGause，19341934）把）把5 5個大草履蟲置于個大草履蟲置于0.5mL0.5mL的培養液中，每隔的培養液中，每隔2424小時統計一次數據，小時統計一次數據，經過反復實驗，結果如下：經過反復實驗，結果如下： 例例 生態學家高斯的實驗：生態學家高斯的實驗：（二）種群增長的（二）種群增長的“S”S”型曲線型曲線 例例 生態學家高斯的實驗：生態學家高斯的實驗：種群經

10、過一定種群經過一定時間的增長后，時間的增長后，曲線，稱為曲線，稱為“S”型曲線型曲線P67種群數量達到環境所允許的最大值（種群數量達到環境所允許的最大值（K K值）后，值）后，將停止增長并在將停止增長并在K K值左右保持相對穩定。值左右保持相對穩定。 A（二）種群增長的（二）種群增長的“S”型曲型曲線線K K值稱為？值稱為？環境容納量環境容納量2.2.同一種群的同一種群的K K值是固定不變的嗎？值是固定不變的嗎？不是固定不變的，會受到環境各種因素的影響。不是固定不變的，會受到環境各種因素的影響。想一想想一想 在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持

11、的種群最大數量稱為能維持的種群最大數量稱為環境容納量，環境容納量，又稱值。又稱值。1.1.什么是環境容納量？什么是環境容納量？3.3.種群數量達到種群數量達到K K值時，都能在值時，都能在K K值維持穩定嗎？值維持穩定嗎？ 種群的數量達到種群的數量達到K K值時不能在值時不能在K K值維持穩定，會值維持穩定，會有變動，其變動方式或有周期性，或不規則。有變動，其變動方式或有周期性，或不規則。A曲線特點：曲線特點：1.1.陰影部分表示由環境阻力所減少的生物個體數。陰影部分表示由環境阻力所減少的生物個體數。 2.2.不能認為不能認為“S”S”型曲線的開始部分是型曲線的開始部分是“JJ型曲線。型曲線。

12、1.1.型曲線增長率如何變化？型曲線增長率如何變化？增長率保持不變增長率保持不變增長速率先增大后減小增長速率先增大后減小2. S2. S型曲線的增長速率和時間的關系曲線型曲線的增長速率和時間的關系曲線注：種群數量：注：種群數量：t t1 1時為時為K/2K/2；t t2 2時為時為K K（三）兩種增長曲線的增長率或增長速率（三）兩種增長曲線的增長率或增長速率 為了保護魚類資為了保護魚類資源不受破壞，并能持源不受破壞，并能持續地獲得最大捕魚量，續地獲得最大捕魚量，應使被捕魚群的種群應使被捕魚群的種群數量保持在什么水平？數量保持在什么水平？為什么？為什么？ 思考思考: :K/2K/2水平水平因為在

13、這個水平上種群增長量最大因為在這個水平上種群增長量最大 。思考思考: :怎樣做才是保護大熊貓的根本措施？怎樣做才是保護大熊貓的根本措施？ 建立自然保護區，改善大熊貓的棲息環境，提高環境容納量。思考與討論：思考與討論：怎樣做才是最有效的滅鼠措施？怎樣做才是最有效的滅鼠措施？（1 1）可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。）可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。（2 2）可以采取措施降低有害動物種群的環境容）可以采取措施降低有害動物種群的環境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內采取硬化地面等措施，它們的食物來源；室內采取硬化地面等措施，減少它們

14、挖造巢穴的場所；養殖或釋放它們減少它們挖造巢穴的場所；養殖或釋放它們的天敵，等等。的天敵，等等。2.“2.“食人魚食人魚”是一種有極強生存能力的肉食魚類，是一種有極強生存能力的肉食魚類，一旦進入自然生態水域，就會造成嚴重的生態災一旦進入自然生態水域，就會造成嚴重的生態災難。假如該物種進入某湖泊，下圖中曲線能準確難。假如該物種進入某湖泊，下圖中曲線能準確表達其種群數量變化特點的是表達其種群數量變化特點的是( )( )。課堂訓練課堂訓練A A 大多數種群的數量總是在波動之中的，在大多數種群的數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。不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡。問題解決

15、三：種群數量的波動和下降問題解決三：種群數量的波動和下降東亞飛蝗種群數量的波動東亞飛蝗種群數量的波動 種群的數量是由種群的數量是由出生率和死亡率、遷入出生率和死亡率、遷入率和遷出率率和遷出率決定的，因此，凡是影響上述種決定的，因此，凡是影響上述種群特征的因素，都會引起種群數量的變化。群特征的因素，都會引起種群數量的變化。環境因素環境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入種群的出生率、死亡率、遷出和遷入種群數量的變化種群數量的變化氣候、食物、被捕食、傳染病等氣候、食物、被捕食、傳染病等增或減增或減增長、波動、穩定、下降等增長、波動、穩定、下降等影響種群數量變化的因素影響種群數量變化的因素（1 1）

16、有利于野生生物資源的合理利用及保護。）有利于野生生物資源的合理利用及保護。 （2 2）為人工養殖及種植業中合理控制種群）為人工養殖及種植業中合理控制種群數量、適時捕撈、采伐等提供理論指導。數量、適時捕撈、采伐等提供理論指導。 （3 3）通過研究種群數量變動規律，為害蟲的）通過研究種群數量變動規律，為害蟲的預測及防治提供科學依據。預測及防治提供科學依據。討論：研究種群數量變化有何意義？討論：研究種群數量變化有何意義？（4 4）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復。）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復。3 3、自然界中生物種群增長常表現為、自然界中生物種群增長常表現為“S”S”型增長曲線。型增長曲線。下

17、列有關種群下列有關種群“S”S”型增長的正確說法是（型增長的正確說法是（ ）A.“S”A.“S”型增長曲線表示了種群數量和食物的關系型增長曲線表示了種群數量和食物的關系B.B.種群增長率在各階段是不相同的種群增長率在各階段是不相同的C.“S”C.“S”型增長曲線表示了種群數量與時間無關型增長曲線表示了種群數量與時間無關D.D.種群增長不受種群密度制約種群增長不受種群密度制約B課堂訓練：課堂訓練：4.如果種群處在一個理想的環境中，沒有資源和如果種群處在一個理想的環境中，沒有資源和空間的限制，種群內個體的增長曲線是空間的限制，種群內個體的增長曲線是 ，用，用達爾文進化的觀點分析，這是由于生物具有達