内容正文:
第1章 种群及其动态
第2节 种群的数量变化
1
种群及其动态
01
目录 /CONTENTS
02
建立种群增长模型的方法
种群“J”形增长
03
04
种群数量的波动
性别比例
种群“S”形增长
2
问题探讨
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快,因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细每20 min就通过分裂繁殖一代。
2. 72h后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少?
1. 第n代细茵数量的计算公式是什么?
讨论
Nn=1×2n
Nn=1×2n =2216
3
问题探讨
时间(min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
数量(个) 2 4 8 16 32 64 128 256 512
以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,画出细菌种群的增长曲线。
3. 在一个培养瓶中,细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗?如何验证你的观点?
不会,因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的;该公式成立是在理想条件下的。
4
5
01
建立种群增长模型的方法
2、数学模型的表现形式
数学公式
曲线图
3、建构数学模型的意义:
描述、解释和预测种群数量的变化。
1、数学模型:是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
Nn= 1×2n
精确,但不够直观
直观,但不够精确
种群及其动态
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01
建立种群增长模型的方法
提出问题
作出假设
建构模型
检验或修正
4、建立数学模型一般包括以下步骤
种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
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02
分析自然界种群增长的实例
资料1
1859年,一位来到澳大利亚定居的英国人在他的农场中放生了24只野兔。让他没有想到的是,一个世纪之后,这24只野兔的后代竟超过6亿只。漫山遍野的野兔不仅与牛羊争食牧草,还啃树皮,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。
种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
02
分析自然界种群增长的实例
资料2
20世纪30年代, 人们将环颈雉引入某地一个小岛。1937—1942年,5年间这个种群数量的增长如下图所示。
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种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
02
分析自然界种群增长的实例
讨论:
1.这两个资料中种群增长有什么共同点?
2.种群出现这种增长的原因是什么?
种群数量增长迅猛, 且呈无限增长趋势。
食物充足,缺少天敌等
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种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
02
10
食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。
1. 模型假设
2. 模型建立
t年后种群的数量为 Nt=N0×λt
N0为该种群的起始数量, t为时间,
Nt表示t年后该种群的数量,
λ表示该种群数量是前一年种群数量的的倍数
种群数量每年以一定的倍数增长,第二年是第一年的λ倍.
N0
0
“J”型
理想条件
种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
02
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Nt=N0λt 表达式中,λ表示种群数量是前一年种群数量的倍数
增加
增长型
相对稳定
稳定型
减少
衰退型
只有λ>1且为定值时,种群增长才为“J”形增长。
【思考】当λ>1时,种群一定呈“J”形增长吗?
据图说出种群数量如何变化
种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
02
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“J”型
种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
02
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增长率 增长速率
含义
计算
公式
举例
“一个种群有1000个个体,一年后增加到1100”,则该种群的增长速率为:
“一个种群有1000个个体,一年后增加到1100”,则该种群的增长率为:
×100%=10%
1100-1000
1000
=100个/年
1100-1000
1年
单位时间内净增加的个体数占原来个体数的比例
单位时间内增加的个体数量
增长率 =(现有个体数-原有个体数)/种群原有个体数
增长速率 =(现有个体数-原有个体数)/增长时间
种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
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3.增长率
增长率=λ-1
(λ>1,且不变)
“J”型
种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
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4.增长速率
实质就是“J”型曲线的斜率
种群及其动态
种群增长的“J”型曲线
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在一个培养瓶中,细菌的数量会一直按照这个公式增长吗?
不能。因为资源和空间是有限的。
种群及其动态
种群增长的“S”型曲线
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大草履虫种群的增长曲线
1.在0.5ml的培养液中放入5个大草履虫。
2.每隔24小时统计大草履虫的数量。
3.反复试验
4.最大的种群数量是375个。
1、含义:种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线,
称为“S”型