内容正文:
第1章 种群及其动态
第 二 节
种 群 数 量 的 变 化
默而识之,学而不厌
运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题,关注人类活动对动植物种群数量变化的影响。
社会责任
通过分析影响种群数量变化的因素,形成稳态与平衡观。
生命观念
通过分析与比较,明确种群的“J”形增长和“S”形增长的条件和特点;通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动,尝试建构种群数量增长的数学模型。
科学思维 科学探究
种群的“J”形增长
理想化的情况在自然界中并不存在。
那么,有哪些因素会影响到种群数量的变化呢?
食物有限、空间有限、种内竞争、种间竞争、天敌捕食……
在 和 的影响下,
种群数量还会呈“J”形增长吗?
生物因素
非生物因素
种群的“S”形增长
时间/d
种群数量/个
375
生态学家高斯(G. F. Gause,1910—1986)曾经做过单独培养大草履虫的实验:在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫,然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验,得出了如图所示的结果。
大草履虫的数量在第几天增长较快?
为什么大草履虫种群没出现“J”形增长?
这种类型的种群增长称为什么?
第五天后大草履虫的数量出现什么变化?
请预测接下来种群数量变化的趋势。
种群的“S”形增长
模型假设:存在环境阻力
资源和空间有限,存在天敌,种群数量增大,种内竞争加剧。
适用对象:
一般自然种群的增长
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
时间/d
种群数量/个
K=375
环境容纳量
种群的“S”形增长
时间/d
种群数量/个
K=375
K值分析
K值是不是种群数量的最大值?
同一种群的K值是固定不变的吗?
在环境条件没有变化的情况下,种群数量到达K值后就不再变化了吗?
种群的“S”形增长
增长率
时间
0
增长速率
时间
0
K
种群数量
时间
0
B
C
t1
t2
A
K/2
种群的“S”形增长
t0 ~ t1 ,资源和空间条件相对充裕,种群数量增长较快。出生率>死亡率。
t1 ~ t2,资源和空间有限,当种群密度增大时,种内竞争加剧,天敌数量增加,种群增长速率下降,但出生率仍然大于死亡率。
t2时,种群数量达到K值,此时
出生率≈死亡率,种群增长速率为0。
t1 时,出生率远大于死亡率,种群增长速率达到最大值。
种群的“S”形增长
怎样控制害虫数量,以防止虫灾发生?
牧民在承包草场上放多少头羊,即能保护草原又能取得最好的经济效益?
渔民捕捞多少鱼,既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用?
种群的“S”形增长
K值应用
野生大熊猫种群数量锐减关键原因是?
保护大熊猫的根本措施是什么?
野生生物的保护
野生大熊猫的栖息地遭到破坏,食物和活动范围缩小,K值降低。
建立自然保护区,改善栖息环境,从而提高环境容纳量。
种群的“S”形增长
K值应用
有害生物的防治
怎样做才能最有效的灭鼠?
机械捕杀
施用激素
药物捕杀
施用避孕药
养殖或释放天敌
将食物储存在安全处
增大
死亡率
降低环境
容纳量
打扫卫生
降低
出生率
是防治有害生物的根本措施。
种群的“S”形增长
K/2 值应用
对资源开发与利用的措施
对有害生物防治的措施
K
种群数量
时间
0
B
C
t1
t2
A
K/2
渔业资源最佳捕捞时期?
K/2到K之间,
捕捞后种群数不得低于K/2
何时防治?
达到1/2K前
种群的“S”形增长
K值与K/2值的应用总结
K值
减小环境阻力 → 增大K值 → 保护野生生物资源
增大环境阻力 → 降低K值 → 防治有害生物
草原最大载畜量不超过K值 → 合理确定载畜量
K/2值
渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处
K/2值前防治有害生物,严防达到K/2值处
种群的“S”形增长
K 值常见的表示方式图
“J”形曲线与“S”形曲线比较
种
群
数
量
时间
0
“J”形曲线
“S”形曲线
环境容纳量
图中阴影部分表示什么?
环境阻力如何用自然选择学说内容解释?
“S”形曲线中,有一段时期近似于“J”形曲线,这一段是否等同于“J”形曲线?为什么?
种群数量的波动
在自然界,有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。
种群数量的波动
对于大多数生物种群来说,种群数量总是在波动中。
对于大多数生物种群来说,种群数量总是在波动中。
在K值不变的情况下,种群的数量总是围绕着K值上下波动。
种群数量的波动
处在波动状态的种群,在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等。
东亚飞蝗在我国的大发生没有周期性规律,干旱是