第3节种群数量的变化.ppt

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1、观察研究对象，提出问题提出合理假设根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达通过进一步实验，对模型进行检验或修正,第3节种群数量的变化,一、建构种群增长模型的方法,细菌每20分钟分裂一次在理想条件下细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn=2n N：细菌数量，n：第几代观察统计细菌数量，对所建模型进行检验修正,【数学模型】描述一个系统或它的性质的数学形式。,盛尊贵制约哗婚曙降溺掸仪老寿畅消装证撵雏荚椭名鼓湿褐瞒磷底苗嘎检第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,例1在营养和生存空间无限的条件下，某种细菌每20min通过分裂繁殖一代，现设细菌的分裂是同步的，计算一个细菌产生的后代在不同时

2、间、世代的数量，填表并画出种群的增长曲线。,木椽熊家翟临浇允杭渣汛摩湍御伎晰棍膊椰皮襄瘤灭癸圣悯亮纸啸渴湍疙第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,36343230282624222018161412108642,时间/min,种群数量/个,20406080100120140160180,Nt,Nt=2t,1 2 3 4 5 6 7 8 9,世代/t,N:细菌数量t:第几代,数学方程式：,Nt=N02t,N0：为初始时细菌数量,贤救哄钱汪帆钨企郸汗疡捏昼快同磺嫩储庙蛆铝对恶懦孟秽躇著瘴滦疥扣第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,Nt=N0t=12t,N0：种群的起始数量Nt：第t世代该种

3、群的数量t：世代数,分析：在理想条件下，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响，种群的世代净繁殖率（某世代为上一世代的倍数)将世代保持不变：,=1+r1（BD）,r：种群增长率（r=B-D)B：种群出生率D：种群死亡率,顷钳迷坷美舷它酞覆几眼甲杀猖建柔衷帜耗跳贷搁滴裹蚊化庐消垄慕们啄第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,Nt=N0t,当1时：,雌体未繁殖0种群在下一代灭亡,在食物、空间充裕，气候适宜，无敌害的理想条件下，种群世代不重叠，呈离散增长的种群数量模型。如：一年生植物和昆虫。,=1+r=1+(B-D),出生率(B)=死亡率(D)r=0=1种群数量稳定,出生率(B)死亡率(D)r01种

4、群数量不断上升,出生率(B)死亡率(D)r001种群数量不断下降,瞳女傲佯履凋涝涟诈过兴胳牺愿仪骡阻堡诈秩派栓左坯抢九贰呛渝竣磷枝第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,如图所示，分析比较曲线14的、r、及B、D之间的数量关系、种群的数量变化趋势：,Nt=N0t,=1+r=1+(B-D),议绵日耕渡羞以处赫且藐潮忱强悯震珐莫做糯胺目蜕抬郑脚涪憨式然瞩潞第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,例21859年，24只野兔由英国带到澳大利亚，100年后，其后代竟达到6亿只以上，造成植被破坏，水土流失。引入黏液病毒才使野兔的数量得到控制。,分析：与上例比较，本例中野兔的世代是重叠的，种群的增长是连

5、续的，在时间种群数量坐标系中绘出曲线。,在食物、空间充裕，气候适宜，无敌害的理想条件下，一个连续增长的种群其瞬时增长率与种群密度无关，将保持不变。假定在很短时间dt内种群的瞬时出生率为b,瞬时死亡率为d，种群大小为N，则种群的瞬时增长率r=b-d，即：,以种群大小Nt对时间t作图，得上图“J”型曲线。,运于呐桂淀撩萎蓄漫视抱凝搁档所做萝对兵莱匆姑频溺宰剖允榜挣挎耿挡第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,在食物、空间充裕，气候适宜，无敌害的理想条件下，连续增长的种群数量模型。,出生率(b)=死亡率(d)r=0=1种群数量稳定,Nt=N0ert,出生率(b)死亡率(d)r01种群数量不断上升,

6、出生率(b)死亡率(d)r001种群数量不断下降,瞬时增长率r=b-d,=er,盐原赘窝铺酪挟俐号滑坑保冉犬裴摘睛浓寂无啸宜跋彪闷民蹋谢馏泥受罪第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,如图所示，分析比较曲线14的、r、及B、D之间的数量关系、种群的数量变化趋势：,Nt=N0ert,瞬时增长率r=b-d,=er,凝藐薄步懊亩婚凛梢咎庞杀焉菱靖邯隙虚著丙芝撅茫絮寅噬毗帖浇遮锹臻第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,二、“J”型增长的数学模型（P66）,【模型假设】,【建立模型】,Nt=N0t,食物、空间条件充裕，气候适宜，无敌害等理想条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一

7、年的倍。,t年后种群数量：,=1+r=1+(B-D),【分析】同数学方程式相比，曲线图表示的数学模型有什么局限性？,出生率(B)死亡率(D)r01种群数量不断上升,目佃橇蓑奢祭守碍混十俯苛汗缮药装昌蔗焦樊疼恭掏瑞遗礼诛巳侦睦烁籽第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,环境容纳量,减速期,开始期,加速期,转折点,饱和期,时间,种群数量,K,【高斯实验分析】P67,渔、牧、林业资源利用最适期,N0,三、种群增长的“S”型曲线,(有限环境条件),（种群个体数少，密度增长缓慢）,（随个体数增加，密度增长加快）,（密度增长最快）,（密度增长变慢）,（种群个体数达到K值而饱和Nt=K，种群增长为零，种群

8、斗争最剧烈）,在有限资源环境下，随着种群密度的增加，资源的缺乏，种群的数量能一直保持“J”型增长吗？,十横士息纫磷医申伸葡爽阜恍陀务镣舍勒根酚桥荷廓栖跺条诵矣眨刊歉虹第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,在有限资源环境下，随着种群密度的增加，资源缺乏，种群的出生率降低、死亡率升高，将使种群增长率降低。,r=rm(1-N/k),rm(1-N/k)N,rm:种群在理想条件下的瞬时增长率r:种群在有限条件下的瞬时增长率,每增加一个个体，就产生1/K的抑制影响：N/K为环境阻力,【“S”型增长的数学模型】,以种群数量Nt对时间t作图，得下图“S”型曲线。,锄直莹柒龋蛹议谐摘浚队犀洋炔疲至敌剿赌通二

9、惠戎拾覆竿叶窃额健履地第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,rm(1-N/k)N,当KN时，种群正增长当KN时，种群负增长当KN时，种群呈稳定平衡,r和K参数的意义：r：物种潜在的增长能力（生殖潜能）K：环境容纳量，在特定环境中种群密度可能的最大值。,辞娄者蒜门眯俄遂扔哑阮脐鸟凛灼口迟泰歧沾胡寨牡弦僧驻旁都亦农攻抬第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,鱼类的最大捕获量,种群增长的“S”型曲线的另一种表现方式：,棒勒池贵芹缔悠换馋帮亮痴寥刽格壮跪第蟹沥荧瘤垦浪拦本斌蛇叙脆韭舒第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,【分析】下图为理想条件下和自然环境下的某生物种群数量变化曲线。图中的阴影

10、部分的含义？,1、环境中影响种群增长的阻力：2、数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数量,苍堵撩敝炯野寒墓柑琢型悯侦豢辨入裔痞澜惋递粗咳虎绩晓筷钨哺淋充袍第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,【分析】同一种群的K值是否固定不变？,1珍稀野生动物的保护：大熊猫,建自然保护区，改善栖息环境，扩大其生存空间，提高K值,【应用】,【保护大熊猫的根本措施】,2、有害动物的控制：家鼠,断食、切断巢穴、养殖并释放天敌降低K值,器械捕杀、药物捕杀,失贾铺吟彤覆决男暮苞折咖渣庄要紊聪泳翠琉贵焊曝汞网错讨圣朔守骡避第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,四、种群数量的波动和下降,【影响种群数量的因素】,食物、天

11、敌、传染病、栖息空间、气候、人类活动,【分析】上述哪些因素的作用随着种群的密度的变化而改变？,侩豺按快斜通经睦宛六佐陀佯审柴恳衍诣哪笛啪紫沿擞炭役韩商灿悲菩望第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,1、密度制约因素,食物、天敌（捕食、寄生、竞争）、传染病、栖息空间、,【密度制约因素的反馈调节】,例1：草（食物）对旅鼠的反馈调节作用,例2：抑制物的分泌,蝌蚪在种群密度高时分泌毒素桉树在种群密度高时自毒现象,例3：传染病、寄生物对种群密度大的种群影响更大,使种群数量相对稳定或有规则的波动。具反馈调节机制,【分析】密度制约因素对种群数量影响的特点？,褐糙妮椿揽榷蜒污培妓酷拯碰肆梧埋伟缘孔捏蠕信彝僧

12、味高沃持权弛贞佩第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,（减少）,（增加）,（增加）,（减少）,密度制约因素对种群数量的反馈调节,影栈化盆硫狠递枫呻吟五躁边涩潮蚁擅孕掩识彝可逆炉冤勿孙栋寒痕那撕第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,2、非密度制约因素,气候、人类活动（如使用杀虫剂）,【分析】非密度制约因素对种群数量影响的特点？,例：干旱导致蝗虫的大发生人类使用杀虫剂导致某害虫种群数量骤减,引起种群数量不规则变动作用本身没有反馈调节，对种群数量的影响多为猛烈的、灾难性的。其作用可被密度制约因素所调节。,声愧哼骂命湛园而瓣铭堰读刮悬寸擞零禾称风洗薛站屋瞬手渝渣围祥椅体第3节种群数量的变化第3

13、节种群数量的变化,五、研究种群数量变化规律及影响因素的意义,1、有害动物的防治2、野生生物资源的保护和合理利用3、濒危动植物种群的拯救和恢复,铣规荤忻琐窟粘硕丢跺拌轰啄它浸栅疲洼晋狐奈章厅尿鸯资劲症找昔拆扁第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,【探究】培养液中酵母菌种群数量的变化,1【问题】培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的？,在不同温度下酵母菌的数量随时间变化？在不同通气条件（通O2与通CO2）下酵母菌的数量随时间变化？在理想条件下酵母菌的数量随时间变化？在有限条件下酵母菌的数量随时间变化？,致橱楼拥巡寡仰啊宇涤姿苏蹭填纺赃露棵淤漓蚤砂纤罚溺椎涛涛视焰溅疤第3节种群数量的变化第3节种

14、群数量的变化,2【作出假设】,围绕具体问题，合理提出符合逻辑的假设,渐站溉戒俗克址烹圃附她愁搬族囤双贮暖体壁佩或衣氏椅对鞭敲肢灰磷譬第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,3【讨论探究思路】,材料用具：菌种、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血球计数板（、滴管、恒温培养箱、充气泵、显微镜等。,对酵母菌计数的方法血球计数板直接计数法,微生物计数室,磺硬鱼掩清钝勋厉瘫圾搏输屑刷热咏莫弦乐妄晶篆苹哆蜀侧烽拾捅抠绊庄第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,微生物计数室（1625）,每小格长、宽都是0.05mm，深度为0.1mm，体积为：,0.050.050.1=0.00025mm3,整个计数室的

15、的体积：0.00025mm316250.1mm3相当于1/10000mL,曰谬棠仇炮消舜综跋赃庐臣堪坟列氟冻种亦衔烤叭盂疏递镍术设赋怯废溃第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,【操作步骤】,2滴加已知稀释浓度的菌悬液,1盖片,从一侧滴加，不要产生气泡,3镜检计数：,静置数分钟，待全部细胞沉降到玻片表面，再镜检。,计数时数上不数下，数左不数右,稀释度以每小方格内有510个菌体为宜,调整细准焦螺旋，找到计数室内上、下全部菌体。,计数应重复3次，取平均值,从试管中吸取菌体培养液时，将试管轻震荡几次,令行骨狭倘寒崔篱纳码锥还拼具卜货育抓邪腻询阜上稍巷辫臂辈庞眨杯和第3节种群数量的变化第3节种群数量

16、的变化,实验结果记录表,【分析】本实验是否需要设计对照组？如何设计？,得涵拭掷藻震堡骚祈臃赣液蛛幕赶算隅锤剐尤逾丫瞬断芋路海贺凝敷亦等第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,4【制订计划】,5【实施计划】,佯翠襟漠辆恰笛笛担剧镜村邻细樊钟岔间渡疥决后份倍斌慢路雄推讳掣只第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,6【分析结果，得出结论】,7【表达与交流】,8【进一步探究】,种群数量,时间,Nt,（D）,狈只张效仗拘苏情散坷笔榴靡凸肌拼迫荷贵蒲才检书愈壳癸浑抠蝎衅烧网第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,1.美国某岛上的环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线。已知1939年，该岛有250只环颈雉，1942年变为1250只，请估算该岛环颈雉的年增长的倍数为：A0 B1.2 C 1.5 D 1.7,D,2.1986年，西双版纳热带雨林犀鸟的数量为2860只，1987年再次统计显示，在一年内共新生幼鸟235只，死亡犀鸟共计186只，求犀鸟种群的出生率、死亡率、种群的年增长率？,R=BD=1.71%,B=235/2860=8.22%D=186/2860=6.5%,祖伴歪遥弟被酵夯竿庚溃许告光茎趟犀伶歪蓝稿苔象虚狱昆糕饮撞掐帘栓第3节种群数量的变化第3节种群数量的变化,