种群数量的变化37124.pptVIP

第2节 种群数量的变化 讨论 细菌种群增长曲线 讨论 建构种群增长模型 一、建构种群增长模型的方法 1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式 2.数学模型建构的步骤 研究实例 细菌每20min分裂一次 二、种群的数量变化 1.种群增长的“J”型曲线 2. “J”型增长的数学模型 模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。 建立模型：t年后种群数量为： Nt = N0 λt 模型中各参数的意义： N0为某种动物种群的起始数量，t为时间， Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。 高斯的实验 种群增长的“S”型曲线 种群数量的变化 重要提示 在“J”型曲线中增长率是不变的。 增长率=第二代个体数/第一代个体数 增长速率=增加的个体数/单位时间，显然“J”型曲线的增长速率是不断增大的） 在“S”型曲线中： 增长率先增后减 增长速率先增后减，到曲线中点（K/2）最大，以后又逐渐缩小。所以种群数量处在K/2时种群适合捕获，而对种群数量变化影响很小。 J型曲线与S型曲线比较 J型 种群数量的波动和下降 种群的数量达到K值时，都能长时间维持稳定吗，为什么？ 哪些因素会影响K值的大小？ 直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出 研究种群数量变化的意义 2．为防治有害生物提供科学依据 —蝗虫等害虫的防治 种群数量的波动和下降 讨论 * * 2n 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 细菌数量 180 160 140 120 100 80 60 40 20 时间min 以表格中得到的数据，以时间为横轴，以数量为纵轴，画出细菌种群数量增长的曲线。 0 100 200 300 400 500 600 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 时间 数量 Nt表示t年后该种群的数量，种群的起始数量不是1而是以N0表示，每繁殖一代的时间是确定的，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。 问：t年后种群数量是多少？ 建立模型： Nt ＝ N0λt 参数意义：N0 －种群初始数量；　　　　　Nt － t 年后种群的数量；　　　　　λ－ 种群每年增长倍数； 模型假设： 食物、空间充裕 气候适宜 没有敌害 研究方法 观察研究对象，提出问题 在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响 提出合理的假设 Nn=2n ， N代表细菌数量，n表示第几代 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达 观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 环颈雉种群增长 500 1000 1500 39 1937 40 42 年 种群数量 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，曲线则大致呈“J”型 种群数量 时间 “J”型增长产生原因：种群都有过度繁殖的倾向 在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24小时统计一次大草履虫的数量，得出下图所示结果。 时间 种群数量 K（环境所允许的最大值） A B A是种群增长的理论曲线（ “J”型曲线，指数增长，Nt=N0λt） B是种群实际增长曲线（“S”型曲线） 时间 种群数量 图中阴影部分表示环境阻力，也就是通过生存斗争被淘汰的个体数量。 K（环境所允许的最大值） “S”增长曲线 增长率 时间 K/2 时间 增长率 “J”增长曲线 S型 资源无限 增长速率 有 条件 资源有限 不变 先增加后减小最后为0 无 有无K值 间接因素：食物、气候、空间、传染病、天敌等 重要因素：人类的活动 人为控制（家禽，畜牧） 捕杀野生动物 滥砍乱伐 环境破坏影响生物生存 种群数量的波动和下降 1．合理利用和保护野生生物资源 —鱼类的捕捞等 东亚飞蝗种群数量的变化曲线