種群的數(shù)量變化(很實(shí)用)

1、怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？2、種群的數(shù)量是怎樣變化的？3、什么是環(huán)境容納量？4、影響種群數(shù)量變化的因素有哪些？本節(jié)聚焦第2節(jié)種群數(shù)量的變化11.細(xì)菌是真核生物還是原核生物？

2．細(xì)菌的繁殖的方式是什么？0204060n?3．細(xì)菌繁殖了n代后的數(shù)量是多少？細(xì)菌增長的數(shù)學(xué)模型研究4．繪制細(xì)菌增長的曲線圖。問題探討2問題探討3一、建構(gòu)種群增長模型的方法在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，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？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)公式增長嗎？如何驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216Nn＝２n＝2216③細(xì)菌數(shù)量不會(huì)永遠(yuǎn)按這個(gè)公式增長?？梢杂脤?shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)法來驗(yàn)證。4將數(shù)學(xué)公式（Nn＝2n）變?yōu)榍€圖時(shí)間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量

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。2481632641282565125一、建構(gòu)種群增長模型的方法1.數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式4.數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的步驟2.數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式:數(shù)學(xué)方程式曲線圖3.建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的意義:描述、解釋和預(yù)測種群數(shù)量的變化。6[思考1]：澳大利亞野兔能指數(shù)增長的特殊原因是什么呢？①?zèng)]有天敵。②充足的食物。③廣闊的生活空間實(shí)例1：澳大利亞本來并沒有兔子。1859年，24只歐洲野兔從英國被帶到了澳大利亞。這些野兔發(fā)現(xiàn)自己來到了天堂。因?yàn)檫@里有茂盛的牧草，卻沒有鷹等天敵。這里的土壤疏松，打洞做窩非常方便。于是，兔子開始了幾乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的數(shù)量達(dá)到6億只以上，遍布整個(gè)大陸。7實(shí)例2：

20世紀(jì)30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國華盛頓州的一個(gè)海島。1937—1942年間

數(shù)量增長：8細(xì)菌的數(shù)量／個(gè)理想條件下細(xì)菌數(shù)量增長的推測，自然界中有此類型嗎？某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化9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(shí)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10“J”型增長的數(shù)學(xué)模型

1、產(chǎn)生條件：

理想狀態(tài)——食物和空間條件充裕，氣候適宜，沒有敵害等；實(shí)驗(yàn)室條件（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為年均增長率。）

2、種群“J”型增長的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0

λt

種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年是第一年的λ倍。11存在環(huán)境阻力———

自然條件（現(xiàn)實(shí)狀態(tài)）——資源和空間總是有限的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競爭不斷加劇，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)出生率與出生率相等時(shí)，種群的增長就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平．“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？有實(shí)例證明嗎？12[例]生態(tài)學(xué)家高斯的實(shí)驗(yàn)

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．大草履蟲種群的增長曲線P6713種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境所允許的最大值（K值）后，將停止增長并在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。

A三、種群增長的“S”型曲線K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。14A種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，種群—增長停止種群數(shù)量在K/2值時(shí)，種群—增長最快種群數(shù)量小于K/2值時(shí)種群—增長逐漸加快種群數(shù)量大于K/2值時(shí)種群—增長逐漸減慢問題探討15（1）問題探討：

①“S”型曲線：種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量

曲線。

②該實(shí)驗(yàn)中在第

天時(shí)增長率最快。

③環(huán)境容納量（又稱）：在環(huán)境條件

的情況下，一定空間中所能維持的種群的最大的數(shù)量稱為環(huán)境容納量。趨于穩(wěn)定2、3K值不受到破壞k/21601002003004001234567時(shí)間/天酵母數(shù)環(huán)境阻力食物不足空間有限種內(nèi)斗爭天敵捕食氣候不適寄生蟲傳染病等K值:環(huán)境容納量（2）種群的“S”型增長到K值后不再繼續(xù)增加的原因：內(nèi)因是：外因是：種群的出生率和死亡率、遷入和遷出率相等自然界的資源和空間是有限的17種群增長的“J”型曲線種群增長的“S”型曲線在食物（養(yǎng)料）和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下，種群的數(shù)量往往會(huì)連續(xù)快速增長.在食物（養(yǎng)料）和空間等有限的條件下，種群數(shù)量呈現(xiàn)S型增長趨勢(shì).N0:該種群的起始數(shù)量λ:種群數(shù)量是一年前的倍數(shù)Nt=N0×λtK值：環(huán)境容納量k/2處：種群增長

速度最快18種群增長的“J”型曲線種群增長的“S”型曲線191、同一種群的K值是固定不變的嗎？思考討論2、對(duì)大熊貓應(yīng)采取什么保護(hù)措施？3、對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，應(yīng)采取什么措施？從環(huán)境容納量的角度看，能得到什么啟發(fā)？4、種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？對(duì)家鼠等有害動(dòng)物的控制，可以采取器械捕殺、藥物捕殺等措施。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，如將食物儲(chǔ)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。20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)和下降東亞飛蝗種群數(shù)量的波動(dòng)21在現(xiàn)實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)中，種群數(shù)量除增長外，還有沒有其他變化？四、種群數(shù)量的波動(dòng)和下降22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、遷出和遷入種群數(shù)量的變化氣候、食物、被捕食、傳染病等增或減增長、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降等影響種群數(shù)量變化的因素23（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）通過研究種群數(shù)量變動(dòng)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(duì)瀕危動(dòng)物種群的拯救和恢復(fù)。24家鼠繁殖力極強(qiáng)，善于打洞，偷吃糧食，傳播疾病危害極大，應(yīng)該采取哪些措施控制家鼠數(shù)量？有害生物的控制25老鼠機(jī)械捕殺施用激素藥物捕殺施用避孕藥養(yǎng)殖或釋放天敵將食物儲(chǔ)存在安全處降低繁殖率減少數(shù)量增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量打掃衛(wèi)生硬化地面26時(shí)間種群數(shù)量1.減少數(shù)量機(jī)械捕殺藥物捕殺27J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量K值2.增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量S型28K值降低J型環(huán)境阻力時(shí)間種群數(shù)量2.增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量291.減少數(shù)量：機(jī)械捕殺、藥物捕殺哪種措施較能從實(shí)質(zhì)上解決問題?2.增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量：

養(yǎng)殖或釋放天敵、打掃衛(wèi)生、

硬化地面、將食物儲(chǔ)存在安全處3.降低繁殖率：性激素干擾等30課堂討論A.大熊貓食性單一、繁殖率低、生活在海拔較高的山嶺里，活動(dòng)范圍需求廣。試分析大熊貓數(shù)量日益減少的原因?你能提出保護(hù)大熊貓措施嗎？31保護(hù)大熊貓的措施？提高繁殖率,建立自然保護(hù)區(qū)，給大熊貓更寬廣的生活空間，保護(hù)環(huán)境，改善她們的棲息環(huán)境，幫助減少其環(huán)境阻力從而提高環(huán)境容納量，是保護(hù)大熊貓的根本措施。大熊貓數(shù)量日益減少的原因？自身繁殖率低食性單一氣候變遷棲息地的喪失等32C.在漁業(yè)捕撈問題上，人們總是希望捕到更多的魚。如果捕撈量長期過高,種群的數(shù)量會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢?我們應(yīng)該怎樣來確定

合適的捕撈量才能

即不危機(jī)魚類種群

的持續(xù)發(fā)展,又能獲

得較高的魚產(chǎn)量?課堂討論時(shí)間種群數(shù)量K環(huán)境阻力J型S型33種群數(shù)量的恢復(fù)需較長時(shí)間。如果外界的環(huán)境發(fā)生劇烈變化，種群還有可能絕滅.1.如果長期過度捕撈:2.捕撈量的確定:K/2捕撈后不得低于K/2值。這樣既有利于種群的可持續(xù)發(fā)展，又可獲得較大收益。34小結(jié)1、條件：2、發(fā)生時(shí)期：3、特點(diǎn)：一、“J”型曲線二、“S”型曲線1、環(huán)境容納量2、產(chǎn)生原因：3、特點(diǎn)：三、影響種群數(shù)量變化的因素：四、研究種群數(shù)量變化的意義：35D鞏固練習(xí)3637血細(xì)胞計(jì)數(shù)板（1mm×1mm×0.1mm）3839401mm1mm25（中）×16（?。?142中方格的位置左上右上左下右下中間酵母菌的數(shù)量(個(gè))10912118

用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)酵母菌種群的數(shù)量，某一時(shí)刻樣液（稀釋10倍）計(jì)數(shù)的結(jié)果如下：該酵母菌種群在該時(shí)刻的密度為：

_________個(gè)/mL2.5×1074316（中）×25（?。┙湍妇囵B(yǎng)液稀釋10倍后，第一次抽樣檢測結(jié)果為：4個(gè)中方格中共有40個(gè)酵母菌，則每毫升菌液中含有酵母菌__________個(gè)。1.6×10744怎樣進(jìn)行酵母菌的計(jì)數(shù)？對(duì)一支試管中的培養(yǎng)液(可定為10ml)中的酵母菌逐個(gè)計(jì)數(shù)是非常困難的，可以采用抽樣檢測的方法：先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，多余培養(yǎng)液用濾紙吸去，稍待片刻，待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)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)，估算計(jì)算中的酵母菌總數(shù)，蓋玻片下，培養(yǎng)液厚度為0.1mm，可算出10ml培養(yǎng)液中酵母菌總數(shù)的公式：2.5×104x(x為小方格內(nèi)酵母菌數(shù))

4×107x45從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如果需要請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如果不需要，請(qǐng)說明理由。需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，以保證估算的準(zhǔn)確性，減少誤差。不需要，本實(shí)驗(yàn)旨在探究培養(yǎng)液中酵母菌在一定條件下的種群數(shù)量變化，只要分組實(shí)驗(yàn)，獲得平均數(shù)值即可。

需要，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。46重復(fù)性原則：

任何實(shí)驗(yàn)都必須經(jīng)得起重復(fù)，這是具有科學(xué)性的重要標(biāo)志。做任何實(shí)驗(yàn)都會(huì)產(chǎn)生誤差，“重復(fù)”是實(shí)驗(yàn)中減少誤差，避免偶然性的重要手段。⑴一般以實(shí)驗(yàn)材料數(shù)量上“多個(gè)”來實(shí)施重復(fù)。(2)多次或多組測量取其平均值。475、怎樣記錄結(jié)果？記錄表怎樣設(shè)計(jì)？如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計(jì)數(shù)，應(yīng)采取怎樣的措施？第1天第2天第3天第4天第5天第6天第7天第1組第2組第3組------第n組平均值

搖勻試管取1mL酵母菌培養(yǎng)液稀釋幾倍后，再用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，只計(jì)數(shù)相鄰兩邊及其頂角的酵母菌數(shù)。7對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)數(shù)？48血球計(jì)數(shù)板的清潔血球汁數(shù)板使用后，用自來水沖洗，切勿用硬物洗刷，洗后自行晾干或用吹風(fēng)機(jī)吹干，或用95％的乙醇、無水乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑脫水使其干燥。49為探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作。其中操作不正確的是：A.吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前將試管輕輕震蕩幾次B.用濾紙吸去血球計(jì)數(shù)板邊緣多余的培養(yǎng)液C.在血細(xì)胞計(jì)數(shù)板中央滴一滴培養(yǎng)液，蓋上蓋玻片D.待酵母菌沉降到計(jì)數(shù)室底部，將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)中央，在顯微鏡下觀察C50在探究酵母菌的種群數(shù)量變化實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)生的部分操作過程如下：（1）把酵母菌培養(yǎng)液放置于冰箱中培養(yǎng)，（2）從靜置試管中吸取酵母菌培養(yǎng)液計(jì)數(shù)，（3）到第七天取樣計(jì)數(shù)，請(qǐng)糾正其錯(cuò)誤：（1）________________________（2）__________________________（3）_________________應(yīng)將靜置改為輕輕振蕩幾次應(yīng)放在適宜溫度下培養(yǎng)應(yīng)連續(xù)七天取樣計(jì)數(shù)51探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化一般步驟:(1)提出問題：培養(yǎng)液中酵母菌種群是怎樣隨時(shí)間變化的？(2)作出假設(shè)：

。(3)討論探究思路：問題(4)制定計(jì)劃：(5)實(shí)施計(jì)劃：(6)分析結(jié)果，得出結(jié)論：(7)表達(dá)和交流：(8)進(jìn)一步探究：52酵母菌出芽生殖酵母菌的新陳代謝類型:兼性厭氧型C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶無氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸531怎樣進(jìn)行酵母菌的計(jì)數(shù)？2從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？3本探究需要設(shè)置對(duì)照嗎？如果需要請(qǐng)討論對(duì)照組應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)和操作；如果不需要，請(qǐng)說明理由。4需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？5怎樣記錄結(jié)果？記錄表怎樣設(shè)計(jì)？6如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計(jì)數(shù)，應(yīng)采取怎樣的措施？7對(duì)于壓在小方格界線上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)數(shù)？54實(shí)驗(yàn)步驟：（1）取培養(yǎng)液10毫升加入到試管中，先通過顯微鏡觀察，估算出10毫升培養(yǎng)液中酵母菌的初始數(shù)量（N。）。注意，從試管中吸取培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，先將試管振蕩幾次，這樣求得的培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量誤差

。（2）每天定時(shí)觀察記錄數(shù)值，對(duì)于觀察時(shí)壓在小方格界限上的酵母菌應(yīng)取

記數(shù)。（3）以

為橫坐標(biāo)，酵母菌的數(shù)量為縱坐標(biāo)，繪制

結(jié)果分析：酵母菌在培養(yǎng)液中開始呈

增長，經(jīng)過一定時(shí)間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定，呈

增長。

最小

平均值

時(shí)間

種群增長曲線

“J”型

“S”型

55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

。A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(dòng)等時(shí)間種群數(shù)量AB鞏固練習(xí)56在一個(gè)相對(duì)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(gè)羊群數(shù)量會(huì)A、維持在一個(gè)水平上B、不斷下降C、緩慢