第31講種群的特征和數(shù)量變化

一、種群的概念

(1)兩個方面：①從生態(tài)學(xué)的觀點來看，種群是生物繁殖的基本單位，又是生物群落的基本組成單位。②從進化的觀點來看，種群是生物進化的基本單位，也是基因庫的最小單位。(2)種群與物種1.種群的概念及其理解：種群是指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物幾個不同生命層次的比較概念比較聯(lián)系個體是種群的基本組成單位，個體與種群之間是部分與整體的關(guān)系，每個個體攜帶有本種群基因庫的部分基因種群是生物進化的基本單位，也是生物繁殖的基本單位群落是指生活在一定時間，一定的自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接或間接關(guān)系的各種生物的總和生態(tài)系統(tǒng)生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體空間特征

出生率和死亡率、遷入率和遷出率

種群密度

年齡組成、性別比例

“J”型增長“S”型增長項目特征定義特點或作用種群密度①不同物種，種群密度不同②同一物種，種群密度可變③調(diào)查方法出生率和死亡率遷入率和遷出率性別比例年齡組成單位面積或體積中某種群的個體數(shù)量種群單位時間內(nèi)新產(chǎn)生(或死亡)的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率種群中雌雄個體數(shù)目的比例單位時間內(nèi)遷入或遷出個體數(shù)占該種群個體總數(shù)的比例一種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例直接決定種群密度直接決定種群密度通過影響出生率而影響種群密度預(yù)測變化趨勢三種類型樣方法標(biāo)志重捕法一、種群的數(shù)量特征年齡組成通過影響出生率和死亡率來預(yù)測種群密度的變化趨勢<<課時>>1A.不同強度的人為干擾對B、C種群各齡級的數(shù)量沒有顯著影響B(tài).種群A中各齡級數(shù)量適中,該營養(yǎng)級能量將保持相對穩(wěn)定C.適度采伐高齡級的黃杉對低齡級的黃杉生長較為有利D.種群C中高齡級黃杉數(shù)量銳減,種內(nèi)競爭將先增強后減弱以下是關(guān)于種群密度調(diào)查的有關(guān)敘述,請回答：

(1)如果是植物種群密度的調(diào)查，通常可以采用

調(diào)查(2)首先確定調(diào)查的

。(3)若選擇的是一個長方形地塊，將該地塊按

（填“長度”或“寬度”）劃分成10等份，每等份的

劃一個

的正方形。(4)計數(shù)正方形內(nèi)該種群的數(shù)量，做好記錄。(5)計算各個樣方內(nèi)該種群數(shù)量的

。(6)該地區(qū)的該種群的密度值是

。如果是動物，則通常可以用

法進行調(diào)查。樣方法對象長度中央長寬各為1m平均值各樣方內(nèi)該種群數(shù)量的平均值標(biāo)志重捕樣方法:

在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機選取若干個樣方通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，再求其平均值，即為該種群的種群密度估計值。10m10m邊緣效應(yīng):即如何處理樣方邊緣上的個體。一般而言，采取計上不計下，記左不計右的原則。樣方法常用的取樣方法五點取樣法等距取樣法

當(dāng)調(diào)查的總體為長條形時,可用等距取樣法。先將調(diào)查總體分成若干等份,由抽樣比率決定距離或間隔,然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方的方法,叫做等距取樣法。例如,長條形的總體為400m長,如果要等距抽取40個樣方,那么，抽樣的比率為1/10,抽樣距離為10m。然后可再按需要在每10m的前1m內(nèi)進行取樣,樣方大小要求一致。樣方法標(biāo)志重捕法調(diào)查對象植物或活動范圍小的動物活動范圍大的動物調(diào)查程序確定調(diào)查對象↓選取樣方

↓計數(shù)↓計算種群密度(取平均值)確定調(diào)查對象↓捕獲并標(biāo)記(數(shù)量為N1)↓重捕、計數(shù)

↓計算種群密度（

=）注意事項①隨機取樣②樣方大小適中③樣方數(shù)量不宜太少④宜選用雙子葉植物①調(diào)查時沒有遷入和遷出、出生和死亡②標(biāo)志物不能過于醒目,不能影響標(biāo)志對象正常的生命活動CB采用樣方法時,需要根據(jù)植物個體大小選擇樣方大小注意要隨機取樣,且對各樣方種群密度求平均值Nt=N0t增長率保持不變=第二年的數(shù)量第一年的數(shù)量（1）“J”型增長曲線(理想條件)環(huán)境條件有限種群密度種內(nèi)斗爭捕食者出生率死亡率增長率增長率隨著種群密度的增加而按一定的比例下降增長率=0（2）“S”型增長曲線項目“J”型曲線“S”型曲線增長模型前提條件理想狀態(tài):資源無限、空間無限、不受其他生物制約現(xiàn)實狀態(tài):資源有限、空間有限、受其他生物制約K值有無無K值有K值增長率和增長速率曲線形成原因無環(huán)境阻力,無種內(nèi)斗爭,缺少天敵有環(huán)境阻力,種內(nèi)斗爭加劇,天敵數(shù)量增多聯(lián)系兩種增長曲線的差異主要是因環(huán)境阻力大小不同,對種群增長的影響不同考點歸納K值和K/2值的應(yīng)用注意事項滅鼠捕魚K/2（最大增長率）滅鼠后，防止鼠的種群在_____附近，這樣鼠的數(shù)量會迅速增加，滅鼠效果不好捕撈后，使魚的種群數(shù)量維持在_____，這樣魚的種群數(shù)量會迅速恢復(fù)。K（環(huán)境容納量）降低_____，改變環(huán)境，使之不適合鼠生存。保護_____，保證魚生存的環(huán)境條件，盡量提升_____K/2K/2K值K值K值P149(1)若圖①所示為草原生態(tài)系統(tǒng)中某種群,則a點后變化原因可能是過度放牧;(2)若圖②所示為某發(fā)酵罐中菌種數(shù)量,則b點后的變化原因可能是增加營養(yǎng)供應(yīng);(3)圖③中c點后發(fā)生的變化表明生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性有一定限度;(4)圖④曲線可用于指導(dǎo)海洋捕撈A.只有一種說法正確 B.只有兩種說法正確C.只有三種說法正確 D.四種說法都正確D(1)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

的特性。2)種群置于有限制的自然環(huán)境中,種群內(nèi)的增長曲線是

,用達爾文的進化觀點分析圖中的陰影部分表示

。

(3)影響種群密度的主要因素是種群的

和

。

(4)當(dāng)我們遷入剛建的新村美居,可惡的老鼠也一同悄悄“潛來”,它們咬壞衣物、偷吃糧食、毀壞家具、傳播疾病……對其進行種群密度的調(diào)查中,請從a、b曲線的理論上存在的條件,推測有效滅鼠的措施:

,降低環(huán)境

量,使鼠群的

曲線變化,轉(zhuǎn)變成

曲線。

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

容納

在進行滅鼠時,要清除垃圾,嚴(yán)密儲存食物

a(或“J”型)

b(或“S”型)

在這個探究活動中用到了4個科學(xué)方法：（1）數(shù)學(xué)模型法；（2）抽樣檢測法；（3）顯微觀察法；（4）微生物培養(yǎng)法。培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化一、探究過程1．提出問題：2．作出假設(shè)：3．設(shè)計實驗：4．進行實驗：5．分析結(jié)果和表達交流：6．得出結(jié)論：培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時間變化的？酵母菌在開始一段時間呈“J”型增長，隨著時間的推移，由于資源和空間有限，呈“S”型增長。連續(xù)培養(yǎng)7天，每天用顯微鏡和血球計數(shù)板計數(shù)出酵母菌種群密度各小組匯報實驗結(jié)果，畫出酵母種群增長的曲線圖并進行分析。酵母菌在開始一段時間呈“J”型增長，但隨著時間的推移，由于資源和空間有限，將呈“S”型增長，并最終將全部死亡。二．設(shè)計實驗：①將10mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中；高壓滅菌②無菌情況下將酵母菌接種入試管中的培養(yǎng)液中混合均勻；③將試管在28℃條件下連續(xù)培養(yǎng)7d；④每天取樣計數(shù)酵母菌數(shù)量；⑤分析結(jié)果，得出結(jié)論。是否設(shè)置對照組和多組重復(fù)實驗？為什么要連續(xù)培養(yǎng)？如何取樣計數(shù)？記錄表怎樣設(shè)計？計數(shù)時有哪些注意事項？無菌操作三、血球計數(shù)板的使用方法步驟1．鏡檢。在加樣前，先對計數(shù)板的計數(shù)室進行鏡檢。若有污物，則需清洗，吹干后才能進行計數(shù)；2．加樣。將清潔干燥的血球計數(shù)板的計數(shù)室上加蓋專用的蓋玻片，用吸管吸取稀釋后的酵母菌懸液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行緩緩滲入，一次性充滿計數(shù)室，防止產(chǎn)生氣泡，多余培養(yǎng)液可用濾紙吸去；3．計數(shù)。稍待片刻（約5min），待酵母菌細胞全部沉降到計數(shù)室底部后，將計數(shù)板放在載物臺的中央，先在低倍鏡下找到計數(shù)室所在位置后，再轉(zhuǎn)換高倍鏡觀察、計數(shù)并記錄。4．清潔。血球計數(shù)板使用后，用自來水沖洗，切勿用硬物洗刷，洗后自行晾干或用吹風(fēng)機吹干，或用95%的乙醇、無水乙醇、丙酮等有機溶劑脫水使其干燥。通過鏡檢觀察每小格內(nèi)是否殘留菌體或其他沉淀物。若不干凈，則必須重復(fù)清洗直到干凈為止。（一）血球計數(shù)板的規(guī)格

人教版使用2mm×2mm×0.1mm方格大方格：計數(shù)室計數(shù)室計數(shù)室放大.1mm計數(shù)室（中間大方格）的長和寬各為1mm，深度為0.1mm，其體積為______mm3，即_________mL。0.11×10-4計數(shù)室計數(shù)室分為25中格（雙線邊）每一中格又分為16小格計數(shù)室是由___________個小格組成25×16=400如何計數(shù)？五點取樣法樣方法每mL培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量==A(平均每個中格酵母細胞數(shù))×25×104×稀釋倍數(shù)A1A2A5A3A4（二）酵母菌數(shù)量變化記錄表構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：（三）結(jié)果分析增長曲線的總趨勢：實驗結(jié)果與分析：

開始時培養(yǎng)液的營養(yǎng)充足，空間充裕，條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數(shù)量劇增，隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多，營養(yǎng)消耗，pH變化等，使生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數(shù)量下降。影響酵母菌種群數(shù)量的因素：先增加再降低。原因：可能有養(yǎng)料、溫度、pH空間及有害代謝廢物等。計數(shù)培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的注意事項：1．每天同一時間，各組取出本組的試管，用血球計數(shù)板計數(shù)酵母菌個數(shù)，并作記錄，連續(xù)觀察7天。2．從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，要將試管輕輕震蕩幾下，這樣使酵母菌分布均勻，求得的培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量誤差小。3．如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)對培養(yǎng)液進行稀釋。具體方法是：搖勻試管，取1mL酵母菌培養(yǎng)液，加入成倍的無菌水稀釋，稀釋n倍后，再用血球計數(shù)板計數(shù)，所得數(shù)值乘以稀釋倍數(shù)。以每小方格內(nèi)含有4—5個酵母細胞為宜。4．活酵母有出芽生殖現(xiàn)象，若芽體達到母細胞大小的一半時，即可作為兩個菌體計數(shù)，若芽體小于母細胞一半時為