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(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日Nn＝２nn＝60minx72h／20min＝216Nn＝２n＝2216自學(xué)導(dǎo)練在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某1個(gè)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(jì)算公式？②72小時(shí)后由一個(gè)細(xì)菌分裂產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量是多少？020406080100分裂120326420212223242526時(shí)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(gè)培養(yǎng)基中，細(xì)菌的數(shù)量會(huì)一直按照這個(gè)公式增長(zhǎng)嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？不會(huì)，可用實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來(lái)驗(yàn)證第二頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日數(shù)學(xué)模型觀察研究對(duì)象，提出問(wèn)題提出合理的假設(shè)通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等，對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)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(wú)限多，細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量，對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正一.構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法第三頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日時(shí)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(zhǎng)曲線，只是理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)的推測(cè)。在自然界中，種群的數(shù)量變化情況是怎樣的呢？第四頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日

環(huán)頸雉1859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(lái)，但誰(shuí)也沒(méi)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(zhǎng)，達(dá)到6億只以上。實(shí)例一二、種群增長(zhǎng)的“J”型曲線20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入到美國(guó)的一個(gè)島嶼，在1937～1942年期間，這個(gè)環(huán)頸雉種群的增長(zhǎng)曲線大致呈“J”型。實(shí)例二第五頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日自然界確有類(lèi)似的細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫(huà)出曲線來(lái)表示，曲線大致呈“Ｊ”型。二、種群增長(zhǎng)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(wú)限，氣候適宜，沒(méi)有敵害等。常發(fā)生在新物種遷入的開(kāi)始階段、實(shí)驗(yàn)條件下。2、種群“J”型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型公式：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(zhǎng)率保持不變。第六頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)斗爭(zhēng)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(shí)，種群的增長(zhǎng)就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。高斯對(duì)大草履蟲(chóng)種群研究的實(shí)驗(yàn)高斯（Gause，1934）把5個(gè)大草履蟲(chóng)置于0.5mL的培養(yǎng)液中，每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次數(shù)量，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖：第七頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日三、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線——現(xiàn)實(shí)狀態(tài)

種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線，稱(chēng)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(chēng)為環(huán)境容納量。1、種群數(shù)量達(dá)到K值后，將停止增長(zhǎng)并在K值左右保持相對(duì)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(zhǎng)率遞減，在“K”值時(shí)，增長(zhǎng)率降為0。4、N＝K/2，此時(shí)瞬時(shí)增長(zhǎng)速率最大，種群有最大持續(xù)產(chǎn)量，種群增長(zhǎng)量最大。第八頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日為了保護(hù)魚(yú)類(lèi)資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚(yú)量，應(yīng)使被捕魚(yú)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(méi)有繁殖，種群在下一代中滅亡。第九頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日從環(huán)境容納量的角度思考，可以采取措施降低有害動(dòng)物種群的環(huán)境容納量(k值)，如將食物儲(chǔ)藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來(lái)源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場(chǎng)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(dòng)之中的，在不利條件之下，還會(huì)急劇下降，甚至滅亡。四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降受環(huán)境的影響第十頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日影響種群數(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(lèi)的活動(dòng)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(dòng)第十一頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日（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(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。

（3）通過(guò)研究種群數(shù)量變動(dòng)規(guī)律，為害蟲(chóng)的預(yù)測(cè)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(duì)瀕危動(dòng)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(yú)全力防蝗減災(zāi)第十二頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日探究：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(lái)培養(yǎng)2、對(duì)酵母菌種群的計(jì)數(shù)，一般采用————————的方法步驟如下：酵母菌液體抽樣檢測(cè)解疑精講第十三頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日血球計(jì)數(shù)板血球計(jì)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(gè)平臺(tái)。中間的平臺(tái)較寬，其中間又被一短橫槽隔為兩半，每半邊上面刻有一個(gè)方格網(wǎng)。計(jì)數(shù)室每個(gè)方格網(wǎng)共分九個(gè)大格，中央的一大格作為計(jì)數(shù)用，一種是計(jì)數(shù)區(qū)分為16個(gè)大方格（大方格用三線隔開(kāi)），而每個(gè)大方格又分成25個(gè)小方格；另一種是一個(gè)計(jì)數(shù)區(qū)分成25個(gè)大方格（大方格之間用雙線分開(kāi)），而每個(gè)大方格又分成16個(gè)小方格。第十四頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日但是不管計(jì)數(shù)區(qū)是哪一種構(gòu)造，它們都有一個(gè)共同特點(diǎn)，即計(jì)數(shù)區(qū)都由400個(gè)小方格組成。計(jì)數(shù)區(qū)的高度為0.1mm，所以每個(gè)計(jì)數(shù)區(qū)的體積為0.1mm3，每個(gè)小方格的體積為1/4000mm3。操作步驟：(1)用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)酵母菌懸液的酵母菌個(gè)數(shù).(2)樣品稀釋的目的是便于酵母菌懸液的計(jì)數(shù),以每小方格內(nèi)含有4-5個(gè)酵母細(xì)胞為宜,一般稀釋10倍即可.(3)將血球計(jì)數(shù)板用擦鏡紙擦凈,在中央的計(jì)數(shù)室上加蓋專(zhuān)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(jì)數(shù)室內(nèi).第十五頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日(5)計(jì)數(shù)時(shí),如果使用16格×25格規(guī)格的計(jì)數(shù)室,要按對(duì)角線位,取左上,右上,左下,右下4個(gè)中格(即100個(gè)小格)的酵母菌數(shù).如果規(guī)格為25格×16格的計(jì)數(shù)板,除了取其4個(gè)對(duì)角方位外,還需再數(shù)中央的一個(gè)中格(即80個(gè)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(jì)數(shù)大方格的上方和右方線上的酵母細(xì)胞(或只計(jì)數(shù)下方和左方線上的酵母細(xì)胞).(7)對(duì)每個(gè)樣品計(jì)數(shù)三次,取其平均值,按下列公式計(jì)算每1ml菌液中所含的酵母菌個(gè)數(shù)第十六頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算公式(1)16格×25格的血球計(jì)數(shù)板計(jì)算公式:酵母細(xì)胞數(shù)/ml=100小格內(nèi)酵母細(xì)胞個(gè)/100×400×104×稀釋倍數(shù)(2)25格x16格的血球計(jì)數(shù)板計(jì)算公式:酵母細(xì)胞數(shù)/ml=80小格內(nèi)酵母細(xì)胞個(gè)數(shù)/80×400×104×稀釋倍數(shù)ADCB顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)只計(jì)數(shù)相鄰兩邊（AB和AD）及其頂角的酵母菌。如圖：第十七頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日時(shí)

間酵母菌

數(shù)目0請(qǐng)根據(jù)平均數(shù)據(jù)，畫(huà)出增長(zhǎng)曲線，繪出酵母菌的增長(zhǎng)速率的變化曲線增長(zhǎng)速率增長(zhǎng)曲線第十八頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日1.如果種群處在一個(gè)理想的環(huán)境中，沒(méi)有資源和空間的限制，種群內(nèi)個(gè)體的增長(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)度繁殖B通過(guò)生存斗爭(zhēng)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(lèi)活動(dòng)等時(shí)間AB種群數(shù)量反饋形成第十九頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日2.在一個(gè)相對(duì)封閉的小型牧場(chǎng)內(nèi)，遷入一小群綿羊，8年后發(fā)展到500只左右，這個(gè)羊群數(shù)量會(huì)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(gè)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(gè)體減少

E、環(huán)境中天敵增多F、寄生生物減少第二十頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日4.“食人魚(yú)”是一種肉食魚(yú)，一旦進(jìn)入自然生態(tài)水域，就會(huì)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(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日5.在下列圖中，表示種群在無(wú)環(huán)境阻力狀況下增長(zhǎng)的是6.種群的指數(shù)增長(zhǎng)（J型）是有條件的，條件之一是A．在該環(huán)境中只有一個(gè)種群B．該種群對(duì)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(wú)限的D．環(huán)境資源是有限的第二十二頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日7.下圖表示接種到一定容積培養(yǎng)液中的酵母菌生長(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)增加