筆記1種群及其動(dòng)態(tài)

筆記1：種群及其動(dòng)態(tài)?種群：在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個(gè)體（包括全部雌雄個(gè)體）形成種群。1.數(shù)量特征?種群的特征2.空間特征：均勻分布、隨機(jī)分布、集群分布。3.遺傳特征：進(jìn)化、遺傳、繁殖的單位；種群有一定的基因庫(kù)，以區(qū)別其他物種。數(shù)量特征：【（1）種群密度、（2）出生率和死亡率、（3）遷入率和遷出率、（4）年齡組成和性別比例】種群密度①定義：種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)。②種群密度是種群數(shù)量的最基本特征。③調(diào)查方法：逐個(gè)計(jì)數(shù)法、；標(biāo)志重捕法）、估算法（樣方法；標(biāo)志重捕法黑光燈誘捕法樣方法標(biāo)志重捕法調(diào)查程序確定調(diào)查對(duì)象→捕獲并標(biāo)記(數(shù)量為M)→重捕(數(shù)量為n)、計(jì)數(shù)(數(shù)量為m)→計(jì)算種群密度（標(biāo)/總=抓標(biāo)/抓總）黑光燈誘捕法：不屬于樣方法，是：去除取樣法原理是：在一個(gè)封閉的種群里，用同樣的方法連續(xù)捕捉被調(diào)查動(dòng)物，隨著連續(xù)的捕捉，導(dǎo)致種群內(nèi)個(gè)體數(shù)逐漸減少，造成每次捕獲數(shù)逐次遞減，但捕獲的總累積數(shù)則逐漸增加，當(dāng)單次捕獲數(shù)降到0時(shí)，捕獲的總累積數(shù)就等于該種群的總個(gè)體數(shù)。誤差比較大，和歷年的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較得出種群數(shù)量的等級(jí)評(píng)估出危害程度學(xué)生批注：（2）出生率和死亡率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生或死亡的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。（3）遷入率和遷出率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。（4）年齡組成和性別比例①年齡組成預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化趨勢(shì)。圖解分析模式圖種群年齡組成情況出生率和死亡率情況種群數(shù)量變化趨勢(shì)所屬類型A幼年多，老年少出生率>死亡率增加增長(zhǎng)型B各年齡期比例適中出生率=死亡率波動(dòng)穩(wěn)定型C幼年少，老年多出生率﹤死亡率降低衰退型曲線圖甲圖幼年個(gè)體多，老年個(gè)體少，出生率>死亡率，種群數(shù)量增加，屬于增長(zhǎng)型，而乙圖相反，應(yīng)為衰退型柱形圖圖A，幼年個(gè)體少，老年個(gè)體多，為衰退型圖B，幼年個(gè)體多，老年個(gè)體少，為增長(zhǎng)型圖C，各年齡段個(gè)體比例適中，為穩(wěn)定型②性別比例：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。直接影響出生率，間接影響種群密度?！咀⒁狻?.年齡組成穩(wěn)定≠種群數(shù)量穩(wěn)定。年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量不一定保持穩(wěn)定。原因有以下兩點(diǎn)：(1)出生率和死亡率不完全取決于年齡組成，還與氣候、食物、天敵等因素有關(guān)，譬如遇到劇烈的氣候變化，可使種群數(shù)量急劇減少。(2)種群數(shù)量還與遷入率、遷出率直接相關(guān)。(1)城市人口的劇增——遷入率>遷出率造成的。4.各數(shù)量特征之間的關(guān)系：右圖4.各數(shù)量特征之間的關(guān)系：右圖不能單純說(shuō)是出生率高造成的。(3)利用性外激素誘捕雄蛾——通過(guò)改變性別比例來(lái)降低出生率。(4)將性外激素釋放到大田里，通過(guò)干擾雌雄蛾正常交尾——降低出生率。(1)使用性引誘劑控制種群性別比例；(2)引入天敵；計(jì)劃生育政策：控制出生率，使增長(zhǎng)率下降(3)培養(yǎng)寄生在害蟲(chóng)體內(nèi)的寄生蟲(chóng)；計(jì)劃生育政策：控制出生率，使增長(zhǎng)率下降(4)培育抗蟲(chóng)作物；(5)輪作：改變營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，減少病蟲(chóng)害，同時(shí)可防止土壤營(yíng)養(yǎng)枯竭。?影響種群數(shù)量變化的直接因素：出生率和死亡率、遷出率和遷出率?種群數(shù)量變化的類型：增長(zhǎng)、穩(wěn)定、波動(dòng)、下降（1）構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法方法：構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。①定義：用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。包括數(shù)學(xué)公式法（科學(xué)、準(zhǔn)確）和坐標(biāo)曲線圖（直觀）②步驟：觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)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)形式表達(dá)→檢驗(yàn)或修正。種群增長(zhǎng)的“J”型曲線和“S”型曲線：出生率和死亡率、遷入率和遷出率是影響種群大小和種群數(shù)量變化的重要因素“J”型曲線“S”型曲線：產(chǎn)生原因（條件）理想狀態(tài)：①食物、空間條件充裕②氣候適宜③無(wú)敵害、疾病現(xiàn)實(shí)狀態(tài)：①食物、空間有限，有敵害②各種生態(tài)因素綜合作用坐標(biāo)曲線數(shù)學(xué)模型：Nt=N0·λt(N0為該種群的起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt為t年后該種群的數(shù)量，λ代表該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù))。增長(zhǎng)率或增長(zhǎng)速率增長(zhǎng)率保持不變；增長(zhǎng)速率一直在增大，曲線的斜率表示增長(zhǎng)速率?！驹鲩L(zhǎng)率是單位時(shí)間內(nèi)增長(zhǎng)的個(gè)體數(shù)/初始個(gè)體數(shù)；增長(zhǎng)速率是單位時(shí)間內(nèi)增長(zhǎng)的個(gè)體數(shù)/時(shí)間】增長(zhǎng)率隨種群數(shù)量的增加而按一定的比例下降；增長(zhǎng)速率先增加后減小，曲線的斜率表示增長(zhǎng)速率K/2值處，增長(zhǎng)速率最多，達(dá)到K值時(shí)，增長(zhǎng)速率為零環(huán)境容納量（K值）無(wú)有適用范圍如：種群遷入新環(huán)境最初的一段時(shí)間（美國(guó)環(huán)頸雉）如：實(shí)驗(yàn)室的理想條件（細(xì)菌增長(zhǎng)）自然種群聯(lián)系兩種增長(zhǎng)曲線的差異主要是由于環(huán)境阻力的有無(wú)造成的?！癑”型曲線“S”型曲線環(huán)境容納量≠種群數(shù)量能達(dá)到的最大值：種群數(shù)量能達(dá)到的最大值是種群數(shù)量在某一時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)的最大值，這個(gè)值存在的時(shí)間很短，大于環(huán)境容納量。K值會(huì)隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當(dāng)環(huán)境受到破壞時(shí)，K值會(huì)下降；當(dāng)生存環(huán)境改變后，K值會(huì)上升?？偨Y(jié)：1.K值與K/2值的分析與應(yīng)用（2）K值與K/2值的應(yīng)用滅鼠(有害)捕魚(yú)(有益)K/2(最大增長(zhǎng)速率)滅鼠后，若鼠的種群數(shù)量在K/2附近，這時(shí)鼠的種群數(shù)量會(huì)迅速增加，則很難達(dá)到滅鼠效果使魚(yú)的種群數(shù)量維持在K/2，捕撈后，魚(yú)的種群數(shù)量會(huì)迅速回升K值(環(huán)境最大容納量)對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)通過(guò)清掃衛(wèi)生、做好糧食儲(chǔ)存、飼養(yǎng)天敵等來(lái)降低其環(huán)境容納量。保證魚(yú)生存的環(huán)境條件，盡量提升K值。建立自然保護(hù)區(qū)，從而提高環(huán)境容納量。（1）K值與K/2值的分析2.K值不同表示方法2.K值不同表示方法A′、C′、D′對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K/2。A、C、D對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量即為K值。3.λ≠增長(zhǎng)率：λ為某時(shí)段結(jié)束時(shí)種群數(shù)量為初始數(shù)量的倍數(shù)，而非增長(zhǎng)率。增長(zhǎng)率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)凈增加的個(gè)體數(shù)占原來(lái)個(gè)體數(shù)的比例增長(zhǎng)率=(末數(shù)初數(shù))/初數(shù)×100%=(N0λt+1N0λt)/N0λt×100%=(λ1)×100%。增長(zhǎng)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)量增長(zhǎng)速率=（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)原有個(gè)體數(shù)）/增長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)確分析“λ”曲線：?a段——λ>1且恒定，種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)。?b段——λ盡管下降，但仍大于1，此段種群出生率大于死亡率，則種群數(shù)量一直增長(zhǎng)。?c段——λ＝1，種群數(shù)量維持相對(duì)穩(wěn)定。?d段——λ<1，種群數(shù)量逐年下降。?e段——盡管λ呈上升趨勢(shì)，但仍未達(dá)到1，故種群數(shù)量逐年下降。3.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化A．沿著科學(xué)探究的方法完成該實(shí)驗(yàn)的探究(1)提出問(wèn)題：培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？(2)作出假設(shè)：培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量開(kāi)始一段時(shí)間呈“S”型增長(zhǎng)，隨著時(shí)間推移，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗、有害代謝產(chǎn)物的積累、pH的改變，酵母菌數(shù)量呈“S”型增長(zhǎng)。(3)探究步驟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將酵母菌接種到試管中的培養(yǎng)液。③將試管放在25℃條件下培養(yǎng)。④每天同一時(shí)間取樣計(jì)數(shù)酵母菌數(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。記錄結(jié)果可設(shè)計(jì)成下面的記錄表：⑤分析數(shù)據(jù)，畫(huà)出曲線。進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，酵母菌數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫(huà)出坐標(biāo)曲線圖，分析曲線走向，揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。B．實(shí)驗(yàn)總結(jié)(1)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，要輕輕振蕩幾次的目的是：使酵母菌均勻分布，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確。(2)該探究實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對(duì)照但需要設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)，原因是：隨著時(shí)間的延續(xù)，酵母菌種群數(shù)量的變化在時(shí)間上形成前后自身對(duì)照，所以無(wú)需設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。但要獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，必須重復(fù)實(shí)驗(yàn)，求得平均值。(3)若一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過(guò)多，難以數(shù)清，可增大稀釋倍數(shù)后再計(jì)數(shù)。(4)對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌只計(jì)算相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。(5)影響酵母菌種群生長(zhǎng)的因素可能有養(yǎng)料、溫度、pH及有害代謝廢物等。C.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板及計(jì)算（了解）(1)血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(如下圖所示)D.把握培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)(1)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，以保證估算的準(zhǔn)確性，減小誤差。(2)我們測(cè)定的酵母菌種群數(shù)量是在恒定容積的培養(yǎng)基中測(cè)定的，與自然界中的種群數(shù)量變化有差異。(3)在進(jìn)行酵母菌計(jì)數(shù)時(shí)，由于酵母菌是單細(xì)胞生物，因此必須在顯微鏡下計(jì)數(shù)，且我們不能準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，只能估算。(5)每天計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量的時(shí)間要固定且需要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，使獲得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。(6)培養(yǎng)和記錄過(guò)程要尊重事實(shí)，不能主觀臆造。E.封閉環(huán)境中的種群數(shù)量變化模型在封閉環(huán)境中，無(wú)外源物質(zhì)和能量的補(bǔ)充，種群數(shù)量達(dá)到最大值后由于資源的消耗和代謝廢物的積累，最終K值不斷降低，種群數(shù)量減少甚至消亡。如恒定容積培養(yǎng)液中酵母菌增長(zhǎng)曲線圖(如圖1)及轉(zhuǎn)化后的增長(zhǎng)速率曲線圖(如圖2)血細(xì)胞計(jì)數(shù)板由一塊厚玻璃片特制而成，其中央有兩個(gè)計(jì)數(shù)室。每個(gè)計(jì)數(shù)室劃分為9個(gè)大方格(如上圖A所示)，每個(gè)大方格的面積為1mm2，加蓋玻片后的深度為0.1mm。因此，每個(gè)大方格的容積為0.1mm3。另外，中央大方格以雙線等分為25個(gè)中方格(如上圖B所示)。每個(gè)中方格又等分為16個(gè)小方格，供細(xì)胞計(jì)數(shù)用。(2)計(jì)算公式①在計(jì)數(shù)時(shí)，先統(tǒng)計(jì)5個(gè)中方格中的總菌數(shù)，求得每個(gè)中方格的平均值再乘以25，就得出一個(gè)大方格中的總菌數(shù)，然后再換算成1mL菌液中的總菌數(shù)。②設(shè)5個(gè)中方格中總菌數(shù)為A，菌液稀釋倍數(shù)為B，則0.1mm3中的總菌數(shù)為(A/5)×25×B。已知1mL＝1cm3＝1000mm3,1mL菌液的總菌數(shù)＝(A/5)×25×10000×B＝50000AB。例1：該同學(xué)用長(zhǎng)和寬為2mm，深度為0.1mm的血球計(jì)數(shù)板，用五點(diǎn)取樣法讀取酵母菌有40個(gè)，其中稀釋了10倍，則1mL菌液中所含的酵母菌個(gè)數(shù)為_(kāi)_______附2：若該同學(xué)用長(zhǎng)和寬為1mm，深度為0.1mm的血球計(jì)數(shù)板，為監(jiān)測(cè)酵母的活細(xì)胞密度，將發(fā)酵液稀釋1000倍后，經(jīng)等體積臺(tái)盼藍(lán)染液染色，用25×16型血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)5個(gè)中格中的細(xì)胞數(shù)，理論上______色細(xì)胞的個(gè)數(shù)應(yīng)不少于______，才