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如何控制种群数量

概念:理想条件 自然条件 环境容纳量 规律:“J”型曲线 “S”型曲线 K K/2 方法:构建数学模型 曲线图 数学表达式 认识:人口问题 物种入侵 可持续发展 * 上节回顾 种群的特征 种群数量 种群密度 出生率 死亡率 迁入 迁出 年龄组成 反映出生率和死亡率 (预测密度变化趋势) 性别比例 影响出生率 第二节 种群数量的变化 问题探讨 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。 问题1:第n代细菌的数量 数学工具 数学表达式和曲线图 第n代 = ? 1、观察研究对象,提出问题 细菌数量怎样变化的? 2、提出合理的假设 题设条件是什么? 对细菌数量变化的影响怎样? 3、根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达 列出表格,根据表格画曲线 推导公式 4、通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正 观察、统计细菌的数量 对模型进行检验或修正 3、4组:用数学表达式描述,相互评价补充 5、6组:用曲线图描述,相互评价补充 1、2组:分析对比总结两种方法的优势和不足 数学表达式: Nn=2n 曲线图 自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式,如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标,曲线则大致呈“ J ”型 实例一:1859年,一位英国人来到澳大利亚定居,他带来了24只野兔。他没有想到的是,一个世纪之后竟达到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。 实例二:在20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937-1942年期间,这个种群数量的增长如下图所示。 曲线大致呈什么型? 实例二:凤眼莲(水葫芦)是原产于南美,1901年引入中国,由于繁殖迅速,又几乎没有竞争对手和天敌 ,目前已成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一。 上海的凤眼莲打捞量去年为3万吨,今年上升至10万吨。凤眼莲的入侵让越来越多的本地物种痛失“家园”。 所有小组:假设在理想条件下,某生物起始数量为N0 ,时间为t,Nt表示t年后该种群的数量,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年是第一年的λ倍 ①构建种群数量增长的数学模型(数学表达式和曲线图) ②与上次的模型对比,分析两者的区别和关系 1、2组:计算72h后的细菌数量,讨论一个培养基中的细菌能否如此增长?如何验证你的判断? 3、4组:细菌“J”型增长的理想条件具体指什么?如果是某种动物或植物又如何呢?这些条件在现实中能否实现? 5、6组:澳大利亚野兔、美国环颈雉和我国凤眼莲的增长呈“J”型曲线,理想条件是如何形成的?有什么危害?能否持续增长? 提示:细菌的质量约为1.0×10-10克 地球的质量约为6.0×1024千克 环境阻力   自然条件(现实状态)下食物等资源和空间总是有限的,随着种群密度不断增大,种内斗争不断加剧,捕食者数量不断增加,导致该种群的出生率降低,死亡率增高。  当出生率与死亡率相等时,种群数量的增长就会停止并稳定在一定的水平。 [例]生态学家高斯的实验: 在自然条件下,种群经过一定时间的增长,数量趋于稳定的增长曲线,称为“S”型曲线. 大草履虫种群的增长曲线 K值:一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。 ①增长速率是否一致? ②如何判断增长速率的大小? ③何时增长速率最快? ④画出增长速率随时间变化的曲线图。 思考:种群的净增加量与出生率和死亡率的的关系是什么? 净增加量=出生-死亡 (1)濒危动物如大熊猫,如何增大种群数量? (2)有害动物如家鼠,如何控制种群数量? (3)如果你拥有一片渔场,根据本节知识思考如何捕鱼,既有较大收获量,又可保持种群高速增长? 提示:种群控制量 捕捞量 世界人口 我国人口 ①世界和我国人口增长类似于那种增长曲线? 从理论上讲人口数量还能不能增加? ②人口继续增加会出现哪些问题? ③如何避免这些问题的出现? 世界人口 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的。因此,凡是影响上述种群特征的因素,都会引起种群数量的变化。 环境因素 种群的出生率和死亡率 迁出率和迁入率 种群数量的变化 种群数量的波动和下降 外因: 结果: 内因:

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