人教課標實驗版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境（必修3）第４章　種群和群落第2節(jié)　種群數(shù)量的變化

1第二節(jié)種群數(shù)量的變化1.怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？2.種群的數(shù)量是怎樣變化的？3.什么是環(huán)境容納量？4.影響種群數(shù)量變化的因素有哪些？本節(jié)聚焦2問題探討假設(shè)在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。3一、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個細菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論：①n代細菌數(shù)量的計算公式？②72小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？③在一個培養(yǎng)基中，細菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？如何驗證你的觀點？Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216

Nn＝２n＝22164觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進一步的實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當?shù)臄?shù)學形式對事物的性質(zhì)進行表達細胞每20min分裂一次資源空間無限多，細菌種群的增長不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正數(shù)學模型用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式．建立數(shù)學模型一般包括以下步驟：5將數(shù)學公式（Nn＝2n）變?yōu)榍€圖時間分鐘20406080100120140160180細菌數(shù)量

曲線圖與數(shù)學方程式比較，優(yōu)缺點？直觀，但不夠精確。2481632641282565126閱讀材料：澳大利亞野兔成災(zāi)。估計在這片國土上生長著6億只野兔，它們與牛羊爭牧草，啃樹皮，造成大批樹木死亡，破壞植被導(dǎo)致水土流失，專家計算，這些野兔每年至少造成1億美元的財產(chǎn)損失。兔群繁殖之快，數(shù)量之多足以對澳洲的生態(tài)平衡產(chǎn)生威脅。澳洲本來沒有兔子，1859年，一個叫托馬斯·奧斯汀的英國人來澳定居，帶來了24只野兔，放養(yǎng)在他的莊園里，供他打獵取樂。奧斯汀絕對沒有想到，一個世紀之后，這24只野兔的后代達到6億只之多。思考：以上討論的是在實驗條件下（理想條件下）種群的數(shù)量變化，在自然界中種群的數(shù)量變化情況如何？7某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化8自然界確有類似的細菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標，種群數(shù)量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線大致呈“Ｊ”型．二、種群增長的“J”型曲線9“J”型增長的數(shù)學模型

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為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為年均增長率。）

2.種群“

J”型增長的數(shù)學模型公式：Nt=N0

λt

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λ倍。10

例：我國自1393－1990年以來人口統(tǒng)計數(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)當采取什么措施？年份1393157817641849192819821990億0.60.62.04.14.710.311.611存在環(huán)境阻力———

自然條件（現(xiàn)實狀態(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．當出生率與出生率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平．“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？有實例證明嗎？

種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線．12[例]生態(tài)學家高斯的實驗大草履蟲種群的增長曲線P6713種群數(shù)量達到環(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。

A三、種群增長的“S”型曲線

K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。14A種群數(shù)量達到K值時，種群—增長停止種群數(shù)量在K/2值時，種群—增長最快種群數(shù)量小于K/2值時種群—增長逐漸加快種群數(shù)量大于K/2值時種群—增長逐漸減慢問題探討151.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)量達到K值時，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。16

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17

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)量的變化氣候、食物、被捕食、傳染病等增或減增長、波動、穩(wěn)定、下降等影響種群數(shù)量變化的因素18（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護。（2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、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)。19云豹的保護蒼鷺的保護野豬的保護救護被困的鯨魚全力防蝗減災(zāi)20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

，用達爾文進化的觀點分析，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

，用達爾文進化觀點分析，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、人類活動等時間種群數(shù)量AB21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A22下列因