本节聚焦一、建构种群增长模型二、种群增长的“J”型曲线三、种群增长的“S”型曲线四、种群数量的波动五、研究种群数量变化的意义一、建构种群增长模型探究活动在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。一、建构种群增长模型时间(min)20406080100120140160180分裂次数数量(个)2481632641282565121234567891、填写下表:计算一个细菌在不同时间(单位为min)产生后代的数量。2.n代细菌数量NnNn的计算公式是:NnNn3.36小时后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少?==1×1×22nn解:n=36hx60min/20min=108Nn=1×2nn=2108108一、建构种群增长模型4、以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,画出细菌的数量增长曲线。“J”型增长的数学模型1、模型假设:理想状态——食物充足,空间无限,气候适宜,没有敌害等;(N0为起始数量,t为时间,Nt表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是前一时刻种群数量的倍数.)2、种群“J”型增长的数学模型公式:Nt=N0λt种群的数量以一定的倍数(λ)增长例1:1859年,一位英国人来到澳大利亚定居,他带来了24只野兔。让他没有想到的是,一个世纪之后,这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草,啃啮树皮,造成植被破坏,导致水土流失。后来,人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。1859年,24只野兔6亿只以上的野兔近100年后例2:凤眼莲(又名水葫芦)原产于南美,仅以一种观赏性植物零散分布,1844年在美国的博览会上曾被喻为“美化世界的淡紫色花冠”。自此以后凤眼莲被作为观赏植物引种栽培。1901年引入中国,30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省,并作为观赏和净化水质的植物推广种植,后逃逸为野生。由于繁殖迅速,又几乎没有竞争对手和天敌,在我国南方江河湖泊中发展迅速,目前我国有这种凤眼莲184万吨,成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一,现已在亚、非、欧、北美洲等数十个国家造成危害。例3:在20世纪30年代时,人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿,在1937~1942年期间,这个环颈雉种群的增长曲线如下图。二、种群增长的“J”型曲线“J”增长的数学模型问题:“J”型增长能一直持续下去吗?存在环境阻力———自然界的资源和空间总是有限的;种内竞争就会加剧;捕食者增加等。当种群数量增加到一定程度时,种群数量就会稳定在一定的水平。高斯(Gause,1934)把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中,每隔24小时统计一次数据,经过反复实验,结果如下:高斯对大草履虫种群研究的实验①产生条件:存在环境阻力:自然界的资源和空间总是有限的种群密度越大,环境阻力越大三、种群增长的“S”型曲三、种群增长的“S”型曲线线②增长特点:种群数量达到环境所允许的最大值(K值)后,将停止增长并在K值左右保持相对稳定。种群增长率不断降低种群数量K/2→K值时,三、种群增长的“S”型曲线种群数量达到K值时,种群增长率为零,但种群数量达到最大,此时种内斗争最剧烈。种群数量在K/2值时,种群增长率最大种群数量由0→K/2值时,种群增长率逐渐增大K/2增长率最快增长率最快K值:环境容纳量个体数量增加,增长加速个体数量较少,增长缓慢增长变慢增长率为零增长率为零(种群数量)种群数量“S”型增长曲线时间K/2K种群数量增长率D点:出生率=死亡率,即种群数量处于K值。B点:出生率与死亡率之差最大,即种群数量处于K/2值。种群增长曲线在生产生活中的应用同一种群的K值是固定不变的吗?不是。环境条件改变,K值会随之发生变化。改善环境条件可使K值增大,若环境条件受到破坏,则K值会减小。1、K值的应用:•①有害动物的防治,应降低其环境容纳量(K值)•②受保护动物的拯救和恢复,应通过改善其栖息环境,提高K值2、K/2的应用:①资源开发与利用:种群数量达环境容纳量的一半时种群增长率最大,再生能力最强——把握K/2值处黄金开发点,维持被开发资源的种群数量在K/2值处,可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”,从而不影响种群再生,符合可持续发展的原则。所以,生产上的捕获期应确定在种群数量为K/2时最好。②有害生物防治:务必及时控制...