第二節(jié)種群數(shù)量的變化

第二節(jié)種群數(shù)量的變化第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一Nn＝２nn＝60minx72h／20min＝216Nn＝２n＝2216自學(xué)導(dǎo)練在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某1個細(xì)菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論：①n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式？②72小時后由一個細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？020406080100分裂120326420212223242526時間／min細(xì)胞數(shù)細(xì)菌繁殖產(chǎn)生的后代數(shù)量③.在一個培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會一直按照這個公式增長嗎？如何驗證你的觀點(diǎn)？不會，可用實驗計數(shù)法來驗證第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一數(shù)學(xué)模型觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(jìn)一步的實驗或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗或修正根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗或修正一.構(gòu)建種群增長模型的方法第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一時間(min)20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量248163264128256512將數(shù)學(xué)公式（N=2n)變?yōu)榍€圖曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠精確。你所得出的公式和增長曲線，只是理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長的推測。在自然界中，種群的數(shù)量變化情況是怎樣的呢？第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一

環(huán)頸雉1859年，一個英格蘭的農(nóng)民帶著24只野兔，登陸澳大利亞并定居下來，但誰也沒想到，一個世紀(jì)之后，這個澳洲“客人”的數(shù)量呈指數(shù)增長，達(dá)到6億只以上。實例一二、種群增長的“J”型曲線20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入到美國的一個島嶼，在1937～1942年期間，這個環(huán)頸雉種群的增長曲線大致呈“J”型。實例二第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一自然界確有類似的細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫出曲線來表示，曲線大致呈“Ｊ”型。二、種群增長的“J”型曲線——理想狀態(tài)下1、產(chǎn)生條件理想狀態(tài)——食物充足，空間無限，氣候適宜，沒有敵害等。常發(fā)生在新物種遷入的開始階段、實驗條件下。2、種群“J”型增長的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0

λt

（N0為起始數(shù)量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。）3、特點(diǎn)：增長率保持不變。第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)斗爭不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加。導(dǎo)致該種群的出生率降低，死亡率增高。當(dāng)出生率與死亡率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平。高斯對大草履蟲種群研究的實驗高斯（Gause，1934）把5個大草履蟲置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時統(tǒng)計一次數(shù)量，經(jīng)過反復(fù)實驗，結(jié)果如圖：第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一三、種群增長的“S”型曲線——現(xiàn)實狀態(tài)

種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線。AK值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。1、種群數(shù)量達(dá)到K值后，將停止增長并在K值左右保持相對穩(wěn)定。2、產(chǎn)生原因：環(huán)境條件如空間、食物、天敵等制約。3、在環(huán)境阻力的作用下，增長率遞減，在“K”值時，增長率降為0。4、N＝K/2，此時瞬時增長速率最大，種群有最大持續(xù)產(chǎn)量，種群增長量最大。第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一為了保護(hù)魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平?為什么？Nt=N0

λt。λ＞1種群數(shù)量上升；λ=1種群數(shù)量穩(wěn)定；0＜λ＜1，種群數(shù)量下降；λ=0，沒有繁殖，種群在下一代中滅亡。第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量(k值)，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。同一種群的K值是固定不變的嗎？思考怎樣做才是最有效的滅鼠措施？怎樣做才是保護(hù)大熊貓的根本措施？建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡。四、種群數(shù)量的波動和下降受環(huán)境的影響第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一影響種群數(shù)量變化的因素有哪些呢？直接因素：出生率、死亡率、遷入、遷出重要因素：人類的活動間接因素：食物、氣候、傳染病、天敵東亞飛蝗種群數(shù)量的波動第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。（2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。

（3）通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預(yù)測及防治提供科學(xué)依據(jù)。五．研究種群數(shù)量變化有何意義？（4）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復(fù)。蒼鷺的保護(hù)云豹的保護(hù)野豬的保護(hù)救護(hù)被困的鯨魚全力防蝗減災(zāi)第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化1、釀酒和做面包都需要用到——————。它們可以用——培養(yǎng)基來培養(yǎng)2、對酵母菌種群的計數(shù)，一般采用————————的方法步驟如下：酵母菌液體抽樣檢測解疑精講第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一血球計數(shù)板血球計數(shù)板是由一塊比普通載玻片厚的特制玻片制成的。玻片中有四條下凹的槽，構(gòu)成三個平臺。中間的平臺較寬，其中間又被一短橫槽隔為兩半，每半邊上面刻有一個方格網(wǎng)。計數(shù)室每個方格網(wǎng)共分九個大格，中央的一大格作為計數(shù)用，一種是計數(shù)區(qū)分為16個大方格（大方格用三線隔開），而每個大方格又分成25個小方格；另一種是一個計數(shù)區(qū)分成25個大方格（大方格之間用雙線分開），而每個大方格又分成16個小方格。第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一但是不管計數(shù)區(qū)是哪一種構(gòu)造，它們都有一個共同特點(diǎn)，即計數(shù)區(qū)都由400個小方格組成。計數(shù)區(qū)的高度為0.1mm，所以每個計數(shù)區(qū)的體積為0.1mm3，每個小方格的體積為1/4000mm3。操作步驟：(1)用血球計數(shù)板計數(shù)酵母菌懸液的酵母菌個數(shù).(2)樣品稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計數(shù),以每小方格內(nèi)含有4-5個酵母細(xì)胞為宜,一般稀釋10倍即可.(3)將血球計數(shù)板用擦鏡紙擦凈,在中央的計數(shù)室上加蓋專用的厚玻片.(4)輕輕振蕩試管，使酵母菌分布均勻，將稀釋后的酵母菌懸液,用吸管吸取一滴置于蓋玻片的邊緣,使菌液緩緩滲入,多余的菌液用吸水紙吸取,捎待片刻,使酵母菌全部沉降到血球計數(shù)室內(nèi).第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一(5)計數(shù)時,如果使用16格×25格規(guī)格的計數(shù)室,要按對角線位,取左上,右上,左下,右下4個中格(即100個小格)的酵母菌數(shù).如果規(guī)格為25格×16格的計數(shù)板,除了取其4個對角方位外,還需再數(shù)中央的一個中格(即80個小方格)的酵母菌數(shù)(6)當(dāng)遇到位于大格線上的酵母菌,一般只計數(shù)大方格的上方和右方線上的酵母細(xì)胞(或只計數(shù)下方和左方線上的酵母細(xì)胞).(7)對每個樣品計數(shù)三次,取其平均值,按下列公式計算每1ml菌液中所含的酵母菌個數(shù)第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一計算公式(1)16格×25格的血球計數(shù)板計算公式:酵母細(xì)胞數(shù)/ml=100小格內(nèi)酵母細(xì)胞個/100×400×104×稀釋倍數(shù)(2)25格x16格的血球計數(shù)板計算公式:酵母細(xì)胞數(shù)/ml=80小格內(nèi)酵母細(xì)胞個數(shù)/80×400×104×稀釋倍數(shù)ADCB顯微鏡計數(shù)時，對于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)只計數(shù)相鄰兩邊（AB和AD）及其頂角的酵母菌。如圖：第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一時

間酵母菌

數(shù)目0請根據(jù)平均數(shù)據(jù)，畫出增長曲線，繪出酵母菌的增長速率的變化曲線增長速率增長曲線第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一1.如果種群處在一個理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個體的增長曲線是

，用達(dá)爾文進(jìn)化的觀點(diǎn)分析，這是由于生物具有

的特征如果將該種群置于有限的環(huán)境中，種群的數(shù)量增長曲線是

，用達(dá)爾文進(jìn)化觀點(diǎn)分析，圖中陰影部分表示

。影響種群密度的因素有

。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、遷入、遷出、性別比、年齡組成、氣候、食物、天敵、人類活動等時間AB種群數(shù)量反饋形成第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一2.在一個相對封閉的小型牧場內(nèi)，遷入一小群綿羊，8年后發(fā)展到500只左右，這個羊群數(shù)量會A、維持在一定水平上B、不斷下降C、緩慢上升D、迅速上升3.下列因素能引起種群密度增大的有——————。

A、種群中幼年個體增多B、種群性別比例改變

C、環(huán)境中溫度條件適宜D、種群中幼年個體減少

E、環(huán)境中天敵增多F、寄生生物減少第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一4.“食人魚”是一種肉食魚，一旦進(jìn)入自然生態(tài)水域，就會造成嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。假如該物種進(jìn)入湖泊生態(tài)系統(tǒng)，以下哪種曲線能準(zhǔn)確表達(dá)其種群數(shù)量變化的特點(diǎn)ＡBCD第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一5.在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是6.種群的指數(shù)增長（J型）是有條件的，條件之一是A．在該環(huán)境中只有一個種群B．該種群對環(huán)境的適應(yīng)比其他種群優(yōu)越得多C．環(huán)境資源是無限的D．環(huán)境資源是有限的第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期一7.下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生長曲線圖，曲線中哪段表示由于有限空間資源的限制使種內(nèi)競爭增加A