種群數(shù)量的變化

外界環(huán)境性別比例出生率、死亡率遷入率、遷出率年齡組成決定密度大小種群密度預(yù)測變化方向影響數(shù)量變動直接影響種群數(shù)量第2節(jié)

種群數(shù)量的變化

在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細(xì)菌每20min就通過分裂增殖一次。問題探討1n代細(xì)菌數(shù)量的計(jì)算公式是_______。后，由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是______________。Nn=2nN=2216為了直觀、簡便地研究種群的數(shù)量變動的規(guī)律，數(shù)學(xué)模型建構(gòu)是常用的方法之一。建構(gòu)種群增長模型的方法一、建構(gòu)種群增長模型的方法數(shù)學(xué)模型：1概念：用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式可以為公式、圖表等。2建立數(shù)學(xué)模型的步驟：細(xì)菌每20min分裂一次在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不會受種群密度增加的影響列出表格，根據(jù)表格畫曲線，推導(dǎo)公式。Nn=2n，N代表細(xì)菌數(shù)量，n表示第幾代觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正研究實(shí)例研究方法觀察研究對象，提出問題提出合理的假設(shè)根據(jù)實(shí)驗(yàn)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)通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正數(shù)學(xué)公式（Nn＝2n）轉(zhuǎn)化。時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量

248163264128256512描述細(xì)菌種群數(shù)量變化時(shí)用到了幾種方法？1、數(shù)學(xué)方程式2、數(shù)據(jù)分析表格式3、坐標(biāo)式（曲線圖）準(zhǔn)確直觀時(shí)間數(shù)量Nn＝２n1859年，一個(gè)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(gè)世紀(jì)之后，這個(gè)澳洲“客人”的數(shù)量呈指數(shù)增長，達(dá)到6億只之巨。實(shí)例1二、種群增長的“J”型曲線實(shí)例2：鳳眼蓮（水葫蘆）實(shí)例3：自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，曲線則大致呈“J”型美國某島嶼環(huán)頸雉種群數(shù)量的增長種群數(shù)量時(shí)間指數(shù)增長二、種群增長的“J”型曲線t年后該種群的數(shù)量:Nt=N0t模型假設(shè)：食物或養(yǎng)料充足，生存空間充裕，氣候適宜，沒有天敵等理想的環(huán)境，第二年的數(shù)量是第一年的倍。模型構(gòu)建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1、“J”型曲線發(fā)生的情形：實(shí)驗(yàn)條件下新物種遷入的開始階段2、增長特點(diǎn)：增長率O時(shí)間種群增長率增長率＝（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)－原有個(gè)體數(shù)）／原有個(gè)體數(shù)保持不變。增長速率=-1O時(shí)間

種群增長速率增長速率＝（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)－原有個(gè)體數(shù)）／增長時(shí)間呈指數(shù)增加2、增長特點(diǎn)：增長率保持不變。增長速率在自然界中，有限的環(huán)境條件下，種群的數(shù)量會不會無限增長呢？在大自然中①食物有限②空間有限③種內(nèi)斗爭④種間競爭⑤天敵捕食等環(huán)境阻力種群密度越大越大生態(tài)學(xué)家高斯曾經(jīng)做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0．5mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，然后每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)．得出了如圖所示的結(jié)果。種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線．1、曲線分析：a點(diǎn)之前：適應(yīng)期a-b：快速增長期b-c：緩慢增長期c-d:穩(wěn)定期/2值時(shí)：增長速率最大種群增長的“S”型曲線1、你認(rèn)為高斯得出種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，呈“S”型曲線的原因是什么？2、值指的是什么？

3、如何理解值的前提條件“在環(huán)境條件不受破壞的情況下”？請舉例說明。大草履蟲種群的增長曲線2、思考與討論：自然界的資源和空間總是有限的環(huán)境最大容納量3、值和/2值的應(yīng)用：對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？從環(huán)境容納量的角度思考，能得到什么啟發(fā)嗎？注意，家鼠的繁殖力很強(qiáng)，種群數(shù)量每天可增加147%a野生生物資源的保護(hù)：保護(hù)野生生物生活的環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大值。b有害生物的防治：增大環(huán)境阻力，降低值。（1）值的應(yīng)用（2）/2值的應(yīng)用a資源開發(fā)與利用：種群數(shù)量達(dá)到/2時(shí)，種群增長速率最大，再生能力最強(qiáng)；b有害生物防治：務(wù)必及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)到/2處，甚至在a點(diǎn)以前就應(yīng)采取相應(yīng)措施。4、增長特點(diǎn)

t0t1t2

時(shí)間

0K/2K數(shù)量增長速率增長速率先增加，后減少。種群數(shù)量=/2值時(shí)，增長速率最大；種群數(shù)量=值時(shí)，增長速率為零?！癝”型曲線“J”型曲線前提條件環(huán)境資源環(huán)境資源種群增長率隨種群密度上升而種群增長速率有無K值三、兩種增長曲線的比較:有限無限下降保持穩(wěn)定有無先增加，后減少呈指數(shù)增加用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析“J、S”曲線時(shí)間種群數(shù)量1、“J”型曲線用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析指：生物具有過渡繁殖的特性。2、圖中陰影部分表示：環(huán)境阻力；用達(dá)爾文的觀點(diǎn)分析指：通過生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)量。表示通過生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)1．關(guān)于種群增長曲線的敘述，正確的是A．呈現(xiàn)“J”型曲線的種群中無種群密度的改變B．“S”型曲線的增長率最終變?yōu)?時(shí)，種群達(dá)到其環(huán)境容納量C．如果種群數(shù)量的年增長率為0，則種群中無繁殖現(xiàn)象D．種群增長曲線同數(shù)學(xué)方程式一樣，能精確反映種群數(shù)量的變化趨勢B練一練2．在下列圖中，表示種群在無環(huán)境阻力狀況下增長的是B3、某海灘黃泥螺種群現(xiàn)存量約3000噸，正常狀況下，每年該種群最多可增加300噸，為充足利用黃泥螺資源，又不影響可持續(xù)發(fā)展，理論上每年最多捕撈黃泥螺的量為（）A、3000噸B、1650噸C、1500噸D、不超過300噸D4、下列有關(guān)種群增長的S型曲線的敘述，錯誤的是A．通常自然界中的種群增長曲線最終呈S型B．達(dá)到值時(shí)種群增長率為零C．種群增長受自身密度的影響D．種群的增長速度逐步降低D5、如果種群處在一個(gè)理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個(gè)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。時(shí)間種群數(shù)量ABA過度繁殖B通過生存斗爭被淘汰的個(gè)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6．下圖是某一動物物種遷入一個(gè)適宜環(huán)境后的增長曲線圖，請回答：（l）圖中的增長曲線是形，表示值的一點(diǎn)是______。（2）圖中表示種群增長速度最快的階段是？（3）遷入種群第2年后，增長明顯加快的原因主要是_______________。（4）第8年后，種群數(shù)量趨于穩(wěn)定，阻礙種群繼續(xù)增長環(huán)境因素主要有哪些：_______________________食物減少，天敵增加sdb食物充足又無天敵完成實(shí)驗(yàn)提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，得出結(jié)論探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化探究表達(dá)與交流酵母菌種群數(shù)量在營養(yǎng)條件有限的條件下呈“S”型增長酵母菌種群數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？1將10mL無菌馬鈴薯培養(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。3將試管放在25℃條件下培養(yǎng)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)4每天抽取計(jì)數(shù)酵母菌的數(shù)量。用顯微鏡計(jì)數(shù)，估算10mL酵母菌的初始種群數(shù)N0，然后連續(xù)觀察7天，記錄每天的數(shù)值。結(jié)果的記錄可設(shè)計(jì)下面的表格：平均值32176543210

時(shí)間次數(shù)注：設(shè)置三個(gè)重復(fù)，上表只針對一個(gè)重復(fù)而言酵母菌的計(jì)數(shù)1、方法：抽樣檢測法、顯微鏡計(jì)數(shù)法（1）抽樣檢測的方法：先將放在計(jì)數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于，讓培養(yǎng)液。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。稍帶片刻，待酵母菌細(xì)胞全部沉降到，將計(jì)數(shù)板放在載物臺的中央，計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量，再以此為根據(jù)，估算試管中的酵母菌總數(shù)。蓋玻片邊緣自行滲入計(jì)數(shù)室的底部蓋玻片利用血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡下直接計(jì)數(shù)，是一種常用的微生物計(jì)數(shù)法，也叫做顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。優(yōu)點(diǎn)：直觀、快速。適用于稀釋的菌懸液（或孢子懸液），即液體培養(yǎng)基中菌體的計(jì)數(shù)。此法計(jì)得的是活菌體和死菌體的總和，又稱為總菌計(jì)數(shù)法。（2）顯微鏡計(jì)數(shù)法酵母菌的計(jì)數(shù)1、方法：抽樣檢測法、顯微鏡計(jì)數(shù)法2、計(jì)數(shù)工具——血球計(jì)數(shù)板實(shí)物圖正面圖側(cè)面圖計(jì)數(shù)室滴液處血球計(jì)數(shù)板是一種專門用于計(jì)算較大單細(xì)胞微生物的一種儀器。計(jì)數(shù)時(shí)，常采用樣方法放大后的計(jì)數(shù)池每塊計(jì)數(shù)板由H形凹槽分為2個(gè)同樣的計(jì)數(shù)池。每個(gè)計(jì)數(shù)池分為9個(gè)大方格。2、計(jì)數(shù)工具——血球計(jì)數(shù)板25個(gè)中格16個(gè)小格16個(gè)中格25個(gè)小格2516=400小格1625=400小格每個(gè)計(jì)數(shù)室（大方格）共有400小格，3*********一個(gè)大方格的容積為01mm3，每個(gè)大方格又分為16個(gè)中方格，共有25×16個(gè)小方格。用計(jì)數(shù)公式計(jì)算1mL菌液中的總菌數(shù)，設(shè)四個(gè)中方格中的總菌數(shù)為A，稀釋倍數(shù)為B，由于1mL=1000mm3，所以1mL菌液的總菌數(shù)：A/4×16×10000×B=40000A·B16個(gè)中格****以一個(gè)大方格有25個(gè)中方格的計(jì)數(shù)板為例進(jìn)行計(jì)算：假設(shè)五個(gè)中方格中總菌數(shù)為A，菌液稀釋倍數(shù)為B，那么，一個(gè)大方格中的總菌數(shù)（3中的總菌數(shù)）為1ml＝cm3=mm3故1ml菌液中的總菌數(shù)＝（個(gè)）A/5×25×B11000A/5×25×B×10×1000＝50000A·B1、從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，應(yīng)將試管輕輕振蕩幾次？這是為什么？

【答案】使培養(yǎng)液中的酵母菌混合均勻，減少計(jì)數(shù)誤差。2、本實(shí)驗(yàn)是否需要另外再設(shè)置對照？如果需要,請討論對照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作，如果不需要，請說明理由?！敬鸢浮坎恍枰湍妇刻斓臄?shù)量變化可形成自身前后對照。問題分析：3、全班同學(xué)分為若干組分別做實(shí)驗(yàn)，每小組還需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？【答案】不用重復(fù)，只要分組重復(fù)實(shí)驗(yàn)獲得平均值即可。4、如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取怎樣的措施？【答案】