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種群特征種群數(shù)量變化第1頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一1.一片草地上的全部蛇。2.我國(guó)長(zhǎng)江流域的全部生物。3.世界上的全部鳥(niǎo)。4.一個(gè)池塘中所有的魚(yú)。5.一個(gè)蜂巢里所有的雄蜂。判斷下列描述的是不是種群:種群:生活在一定自然區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。第2頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一種群的特征1、種群密度2、出生率和死亡率3、遷入率和遷出率4、性別比例5、年齡組成第3頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、種群密度——最基本的特征(1)概念:(2)公式:(3)意義:種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)就是種群密度。種群密度種群的個(gè)體數(shù)量面積或體積種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量。第4頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一樣方法:標(biāo)志重捕法:調(diào)查種群密度的方法:
估算法(抽樣調(diào)查法)多用于植物,還用于活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物。適用于活動(dòng)能力強(qiáng),活動(dòng)范圍大的動(dòng)物。黑光燈誘捕法:適用于具有趨光性的昆蟲(chóng)。第5頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一在統(tǒng)計(jì)樣方中個(gè)體數(shù)量時(shí),如何處理樣方邊緣上的個(gè)體?計(jì)數(shù)方法:樣方內(nèi)部+相鄰兩邊和頂點(diǎn)
邊緣的處理原則:計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右。樣方法:步驟:選取樣方→計(jì)數(shù)→求所有樣方平均值第6頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一注意事項(xiàng)樣方的多少會(huì)影響調(diào)查結(jié)果嗎?
會(huì),一般來(lái)說(shuō)樣方數(shù)越多,調(diào)查結(jié)果越準(zhǔn)確。樣方多大適宜?
草本植物樣方的大小以1m2的正方形為宜,可根據(jù)調(diào)查對(duì)象進(jìn)行調(diào)整。取樣的原則是什么?
做到隨機(jī)取樣。常用的取樣方法有哪些?
五點(diǎn)取樣方、等距取樣法。第7頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一第8頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一取樣方法五點(diǎn)取樣法等距取樣法調(diào)查群體為非長(zhǎng)條形調(diào)查群體為長(zhǎng)條形第9頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一
某同學(xué)在一草地調(diào)查蒲公英的種群密度,取了5個(gè)樣方(樣方面積為1m2),5個(gè)樣方的種群數(shù)量分別為4、6、8、8、9株。那么該草地的蒲公英種群密度為多少?(單位:株/公頃,1公頃=10000m2)種群密度=(4+6+8+8+9)/5=7株/m2
=70000株/公頃算一算第10頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一第1次捕捉并標(biāo)記第2次捕捉(重捕)放回原環(huán)境標(biāo)志重捕法:第11頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一
設(shè)某種群的總數(shù)為N
,第一次捕獲標(biāo)記的個(gè)體為M第二次重捕的個(gè)體數(shù)為n,其中已標(biāo)記的為m,則:N(種群總數(shù))=m(重捕個(gè)體中標(biāo)志數(shù))M(初次總標(biāo)志數(shù))n(重捕個(gè)體數(shù))N/M=n/m計(jì)算原則:
總數(shù)中標(biāo)記比例與重捕取樣中標(biāo)記比例相等。注意事項(xiàng):A、標(biāo)志不能過(guò)分醒目。B、標(biāo)志物和標(biāo)志方法對(duì)動(dòng)物沒(méi)有傷害。C、標(biāo)志符號(hào)必須能夠維持一定的時(shí)間。
第12頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一練一練在調(diào)查一塊方圓1km2的農(nóng)田中田鼠的數(shù)量時(shí),放置100個(gè)捕鼠籠,一夜間捕獲了42只,將捕獲的田鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。數(shù)日后,在同一地點(diǎn)再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠,捕獲了38只,其中有上次標(biāo)記的個(gè)體12只。則該農(nóng)田中田鼠的種群數(shù)量大概有多少只?N=(42×38)/12=133只該農(nóng)田中田鼠的種群數(shù)量大概133只/km2如果將面積1km2改成5km2結(jié)果又為多少呢?133/5=27只該農(nóng)田中田鼠的種群數(shù)量大概27只/km2第13頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一表達(dá)方式:通常以a%表示類型:
出生率
>
死亡率
種群密度增加
出生率
=死亡率
種群密度相對(duì)穩(wěn)定
出生率
<
死亡率
種群密度降低
2.出生率、死亡率:意義:
出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的因素。第14頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一類型:
遷入率
>
遷出率
種群密度增加
遷入率
=
遷出率
種群密度相對(duì)穩(wěn)定
遷入率
<
遷出率
種群密度降低意義:遷入率和遷出率也是決定種群大小和種群密度的因素。3.遷入率、遷出率第15頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一4.年齡組成:類型種群構(gòu)成特點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)增長(zhǎng)型幼年個(gè)體很多,老年個(gè)體很少種群密度會(huì)越來(lái)越大穩(wěn)定型各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中種群密度在一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定衰退型老年個(gè)體很多,幼年個(gè)體很少種群密度會(huì)越來(lái)越小年齡組成可以預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)年齡的三個(gè)階段:幼年(尚無(wú)生殖能力)成年(有生殖能力)老年(喪失生殖能力)增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型第16頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一5.性別比例:應(yīng)用:控制蟲(chóng)害;不合理的性別比例會(huì)導(dǎo)致出生率下降進(jìn)而引起種群密度下降。第17頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一種群特征之間的關(guān)系種群密度年齡組成種群數(shù)量性別比例出生率、死亡率遷入率、遷出率預(yù)測(cè)變化趨勢(shì)間接影響直接反應(yīng)決定密度大小間接影響第18頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一均勻分布隨機(jī)分布集群分布種群的空間特征第19頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一種群的數(shù)量變化————種群研究的核心問(wèn)題增長(zhǎng)、下降、波動(dòng)、穩(wěn)定!第20頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一種群數(shù)量增長(zhǎng)的兩種曲線:J型曲線S型曲線第21頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一關(guān)于“J”型曲線①產(chǎn)生條件:
理想狀態(tài)——食物充足,空間不限,氣候適宜,沒(méi)有天敵等;②增長(zhǎng)特點(diǎn):
種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng),第二年是第一年的λ倍。③量的計(jì)算:t年后種群的數(shù)量為:
Nt=N0.λt
(N0為起始數(shù)量,t為時(shí)間,Nt表示t年后該種群的數(shù)量,λ為年均增長(zhǎng)率。)④例子:實(shí)驗(yàn)室條件下、外來(lái)物種入侵、遷移入新環(huán)境。第22頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一細(xì)菌數(shù)量
以時(shí)間為橫坐標(biāo),種群數(shù)量為縱坐標(biāo),畫(huà)出種群數(shù)量的增長(zhǎng)曲線。曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較,有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?曲線圖:
直觀,但不夠精確。數(shù)學(xué)方程式:
精確,但不夠直觀。第23頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一關(guān)于“S”型曲線①產(chǎn)生條件:②增長(zhǎng)特點(diǎn):
種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值(K值),將停止增長(zhǎng)并在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。存在環(huán)境阻力。種群密度越大,環(huán)境阻力越大。第24頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一種群增長(zhǎng)率不斷降低種群數(shù)量K/2→K值時(shí):“S”型曲線種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí):種群增長(zhǎng)率為零,但種群數(shù)量達(dá)到最大,且種內(nèi)斗爭(zhēng)最劇烈。種群數(shù)量在K/2值時(shí):種群增長(zhǎng)率最大種群數(shù)量由0→K/2值時(shí):種群增長(zhǎng)率增大K/2轉(zhuǎn)折期,增長(zhǎng)速率最快環(huán)境容納量K值加速期,個(gè)體數(shù)量增加,增長(zhǎng)加速潛伏期,個(gè)體數(shù)量較少增長(zhǎng)緩慢減速期,增長(zhǎng)緩慢飽和期,增長(zhǎng)速率為零第25頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一種群數(shù)量種群增長(zhǎng)率時(shí)間D:出生率=死亡率,即種群數(shù)量處于K值。B:出生率與死亡率之差最大,即種群數(shù)量處于K/2值。K/2
、K值的不同表示方法:第26頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一①有害動(dòng)物的防治,應(yīng)通過(guò)破壞其生存環(huán)境而降低其環(huán)境容納量(K值)。②受保護(hù)動(dòng)物的拯救和恢復(fù),應(yīng)通過(guò)改善其棲息環(huán)境,提高K值。③生產(chǎn)上的捕獲期應(yīng)確定在種群數(shù)量超過(guò)K/2時(shí)最好,捕獲后使其剩余量為K/2
;④殺蟲(chóng)效果最好的時(shí)期在K/2以前?!癝”增長(zhǎng)曲線的生產(chǎn)生活中的應(yīng)用:第27頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一兩種曲線的聯(lián)系與區(qū)別J型曲線S型曲線條件種群增長(zhǎng)率有無(wú)K值曲線環(huán)境資源無(wú)限環(huán)境資源有限保持穩(wěn)定先升后降無(wú),持續(xù)保持增長(zhǎng)有K值環(huán)境阻力K值食物不足空間有限種內(nèi)斗爭(zhēng)天敵捕食氣候不適寄生蟲(chóng)傳染病等第28頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析“J”、“S”曲線時(shí)間種群數(shù)量J型曲線S型曲線K值1、“J”型曲線:表明生物具有過(guò)度繁殖的特性。
2、圖中陰影部分:通過(guò)生存斗爭(zhēng)被淘汰的個(gè)體數(shù)量,也即代表自然選擇的作用?!癑”型曲線表明生物具有什么特性?圖中陰影部分表示什么?第29頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一種群數(shù)量的波動(dòng)和下降
大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)之中的,在不利條件之下,還會(huì)急劇下降,甚至滅亡。第30頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一
種群的數(shù)量是由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定的,因此,凡是影響上述種群特征的因素,都會(huì)引起種群數(shù)量的變化。環(huán)境因素種群的出生率、死亡率、遷出和遷入率種群數(shù)量的變化氣候、食物、被捕食、傳染病等增或減增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降等影響種群數(shù)量變化的因素:第31頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化探究:第32頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一探究過(guò)程1.提出問(wèn)題:2.作出假設(shè):3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):5.分析和交流: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(shí)間變化的?酵母菌在開(kāi)始一段時(shí)間呈“J”型增長(zhǎng),隨著時(shí)間的推移,由于資源和空間有限,呈“S”型增長(zhǎng)。連續(xù)培養(yǎng)5天,每天用顯微鏡和血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)出酵母菌種群密度。各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合前4天的結(jié)果,畫(huà)出酵母種群增長(zhǎng)的曲線圖并進(jìn)行分析。酵母菌在開(kāi)始一段時(shí)間呈“J”型增長(zhǎng),但隨著時(shí)間的推移,由于資源和空間有限,將呈“S”型增長(zhǎng),并最終將全部死亡。第33頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①將10mL無(wú)菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中;②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)5d;④每天取樣計(jì)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(duì)照組和多組重復(fù)實(shí)驗(yàn)?為什么要連續(xù)培養(yǎng)?如何取樣計(jì)數(shù)?記錄表怎樣設(shè)計(jì)?計(jì)數(shù)時(shí)有哪些注意事項(xiàng)?第34頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化第35頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一計(jì)數(shù)室計(jì)數(shù)室(中間大方格)的長(zhǎng)和寬各為1mm,深度為0.1mm,其體積為_(kāi)_____mm3,合_________mL。1mm0.11×10-4血球計(jì)數(shù)板:一種專門(mén)計(jì)數(shù)較大單細(xì)胞微生物的儀器。第36頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一計(jì)數(shù)室計(jì)數(shù)室分為25中格(雙線邊)每一中格又分為16小格計(jì)數(shù)室是由___________個(gè)小格組成25×16=400第37頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一如何計(jì)數(shù)?五點(diǎn)取樣法樣方法每mL培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量==A(平均每個(gè)中格酵母細(xì)胞數(shù))×25×104×稀釋倍數(shù)A1A2A5A3A4第38頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一酵母菌數(shù)量變化記錄表第39頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一計(jì)數(shù)時(shí)有哪些注意事項(xiàng)?①?gòu)脑嚬苤形雠囵B(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前,要將試管輕輕震蕩幾次;如果酵母菌濃度過(guò)大,應(yīng)先稀釋。②對(duì)于壓在中格界線上的酵母菌,一般只取相鄰兩邊及夾角計(jì)數(shù);③對(duì)于已經(jīng)出芽的酵母菌,芽體達(dá)到母細(xì)胞大小一半時(shí),即可作為兩個(gè)菌體計(jì)算;已死亡的酵母菌不計(jì)數(shù)※。④每個(gè)樣品一般計(jì)數(shù)三次,取其平均值。第40頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一死亡第41頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一鞏固練習(xí)1:在研究“酵母菌種群數(shù)量變化”的實(shí)驗(yàn)中,將10ml酵母液放在適宜溫度下培養(yǎng),并于不同時(shí)間內(nèi)等量均勻取樣4次,分別測(cè)定樣品中酵母菌的數(shù)量和PH,結(jié)果如表所示樣品酵母菌數(shù)量(個(gè)/mm3)PH112104.828205.4312103.7410005.0(1)表中樣品的取樣先后次序?yàn)?/p>
.(2)對(duì)酵母菌而言,10ml該培養(yǎng)液的環(huán)境負(fù)荷量?(3)若第5次均勻取樣時(shí),樣品中的酵母菌數(shù)量為760個(gè)/ml3,產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是
。第42頁(yè),共44頁(yè),2023年,2月20日,星期一課后練習(xí)2:(一)探究思路:(1)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。為了探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化,該同學(xué)按下表完成了有關(guān)實(shí)驗(yàn)。試管編號(hào)培養(yǎng)液/mL無(wú)菌水/mL酵母菌母液/mL溫度/℃A10—0.128B10—0.15C—
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