種群數量的變化(一輪復習)AA

第2節(jié)種群數量的變化本節(jié)聚焦一、建構種群增長模型的方法二、種群增長的“J〞型曲線三、種群增長的“S〞型曲線四、種群數量的波動和下降五、研究種群數量變化的意義在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過分裂增殖一次。問題探討1.n代細菌數量的計算公式是_______。2.72h后，由一個細菌分裂產生的細菌數量是

______________。Nn=2nN=2216為了直觀、簡便地研究種群的數量變動的規(guī)律，數學模型建構是常用的方法之一。建構種群增長模型的方法數學模型：1.概念：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數學形式。2.建立數學模型的步驟：一、建構種群增長模型的方法一、建構種群增長模型的方法1、觀察研究對象，提出問題細菌每20分鐘分裂一次，問題：細菌數量怎樣變化的？2、提出合理的假設在資源和空間無限多的環(huán)境中，細菌種群的增長不受種群密度增加的影響3、根據實驗數據，用適當的數學形式對事物的性質進行表達4、通過進一步實驗或觀察等，對模型進行檢驗或修正觀察、統(tǒng)計細菌的數量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正建立數學模型一般包括以下步驟：Nn＝1×２n一、建構種群增長模型的方法曲線圖與方程式比，有哪些優(yōu)缺點？曲線圖：直觀，但不夠精確方程：精確，但不夠直觀時間（min)20406080100120140160180分裂次數數量（個）248163264128256512123456789填寫下表：計算一個細菌在不同時間〔單位為min〕產生后代數3.類型：⑶曲線圖⑴數據分析表格式⑵數學方程式Nn=2n方程式——精確曲線圖——直觀一、建構種群增長模型的方法二、種群增長的“J〞型曲線時間（min)20406080100120140160180數量（個）24816326412825651212416832作圖：利用以下表格畫出種群增長速率曲線圖64128256增長速率v(個/20min)種群的增長速率不斷增大想一想：一定時間內，理想條件下細菌數量增長的推測：自然界中有此類型嗎？1859年，24只野兔6億只以上的野兔近100年后澳大利亞野兔實例一：外來種群入侵遷移入新環(huán)境環(huán)頸雉種群增長500100015003919374042年種群數量實例二：在20世紀30年代，人們將環(huán)頸雉引入美國的一個島嶼。在1937－1942年期間，這個種群數量的增長如以下圖所示。實例四“J〞型增長的應用：實驗室條件下、外來物種入侵早期階段、無環(huán)境阻力狀況。二、種群增長的“J〞型曲線1.產生條件：2.建立模型Nt=N0

λt

N0為種群的起始數量t為時間Nt表示t年后該種群的數量λ表示該種群數量是一年前種群數量的倍數①方程模型λ=1時,種群數量根本不變λ﹤1時,種群數量減少λ﹥1時,種群數量增加食物和空間條件充裕理想狀態(tài)氣候適宜沒有天敵二、種群增長的“J〞型曲線1.產生條件：食物充足，空間不限理想狀態(tài)氣候適宜沒有天敵2.建立模型②曲線圖模型種群的增長率時間增長率＝〔現有個體數－原有個體數〕／原有個體數增長速率＝〔現有個體數－原有個體數〕／單位時間O種群增長率O種群增長速率“J〞型曲線增長率和增長速率增長速率：種群在單位時間內凈增加的個體數增長率：指種群在單位時間內凈增加的個體數占個體總數的比率。＝出生率—死亡率＝λ—1時間時間

食物充足空間充裕環(huán)境適宜沒有敵害資源無限指數生長理想條件下的種群增長模型種群增長的Ｊ型曲線在自然界中，有限的環(huán)境條件下，種群的數量會不會無限增長呢？三、種群增長的“S〞型曲線在大自然中①食物有限②空間有限③種內斗爭④種間競爭⑤天敵捕食種群密度越大環(huán)境阻力越大5只大草履蟲0.5ml培養(yǎng)液每隔24小時統(tǒng)計一次大草履蟲數量大草履蟲高斯實驗高斯實驗根據以上數據，作圖時間/天123456種群數量/個171353393683723757374①“S〞型曲線：種群經過一定時間的增長后，數量曲線。②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量稱為環(huán)境容納量。趨于穩(wěn)定K值不受到破壞K/2③該實驗中在第

天時增長速率最快，數量為K/2

2、3種群增長速率不斷降低種群數量K/2→K值時，種群增長的“S〞型曲線種群數量到達K值時，種群增長速率為零,但種群數量到達最大，且種內斗爭最劇烈。種群數量在K/2值時，種群增長速率最大種群數量由0→K/2值時，種群增長速率增大K/2轉折期，增長速率最快K值：環(huán)境容納量加速期，個體數量增加，增長加速潛伏期，個體數量較少增長緩慢減速期，增長緩慢飽和期，增長速率為零種群數量“S〞型增長曲線K/2K種群數量增長速率時間在有限的資源和空間中，隨著種群數量的增加，種群增長的阻力也會隨之增大，由此導致種群的出生率降低、死亡率增加，二者之間的差值即增長率是不斷減小3、S型曲線的增長率及增長速1.乙圖0—g相當甲圖______之前，種群數量增長速率________。cghf乙〔K/2〕KK/2abc甲種群數量增長速率時間0g〔K/2〕h〔K〕乙2.g點相當甲中__________,種群數量增長速率________。3.乙圖g--h相當甲圖_______,種群數量增長速率逐漸______。4.h點相當甲中_________，種群數量增長速率為________。K/2b點逐漸增加最大b--c減少K值0魚類等捕撈最正確時期分析＜K/2時，種群個體數量少，捕撈后很難快速恢復。＞K/2以后，種群中每個個體得到的資源和擁有的空間越來越少，生存壓力越來越大，種群內某些個體因承受不了生存壓力而死亡，死亡率逐漸增加，所以資源浪費。對養(yǎng)殖的生物進行捕撈(捕獲)時，捕撈后的種群數量要維持在K/2處，以保證持續(xù)獲取高產量?！卜N群數量到達K/2時，種群增長速率最大，再生能力最強〕思考討論1、同一種群的K值是固定不變的嗎？2、對保護大熊貓應采取什么措施才會事半功倍？環(huán)境條件改變，K值也隨之發(fā)生改變，即改善環(huán)境條件可使K值增大；如環(huán)境條件受到破壞，那么K值將會減小。建立自然保護區(qū)，改善大熊貓棲息環(huán)境，提高K值。思考討論4、為保護魚類資源不受破壞，并持續(xù)獲得最大捕魚量，被捕魚群種群數量保持在什么水平?3、對家鼠等有害動物的控制，從環(huán)境容納量的角度看，應當采取什么措施？增大環(huán)境阻力，降低環(huán)境容納量〔如封儲糧食，去除生活垃圾，養(yǎng)殖它們天敵〕；嚴防到達K/2。種群數量到達K/2時，種群增長速率最大，再生能力最強；對養(yǎng)殖的生物進行捕撈(捕獲)時，捕撈后的種群數量要維持在K/2處，以保證持續(xù)獲取高產量。3、K值和K/2值的應用：a.野生生物資源的保護：保護野生生物生活的環(huán)境，減小環(huán)境阻力，增大K值。b.有害生物的防治：增大環(huán)境阻力，降低K值。〔1〕K值的應用〔2〕K/2值的應用a.資源開發(fā)與利用：種群數量到達K/2時，種群增長速率最大，再生能力最強；b.有害生物防治：務必及時控制種群數量，嚴防到達K/2處，甚至在a點以前就應采取相應措施。用達爾文的觀點分析“J〞、“S〞曲線1、“J〞型曲線用達爾文的觀點分析說明生物具有過度繁殖的特性。2、圖中陰影局部表示：環(huán)境阻力；用達爾文的觀點分析指：通過生存斗爭被淘汰的個體數量，也即代表自然選擇的作用。“J〞型曲線說明生物具有什么特性？圖中陰影局部表示什么？J型環(huán)境阻力時間種群數量K值增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量S型K值J型環(huán)境阻力時間種群數量增大環(huán)境阻力降低環(huán)境容納量種群數量到達K值后，都能在K值保持穩(wěn)定嗎？大多數種群的數量總是在波動之中的;在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡四種群數量的波動和下降自然因素：食物、氣候、空間、傳染病、天敵等人為因素：人類的活動人為控制〔家禽，畜牧〕捕殺野生動物濫砍亂閥環(huán)境破壞影響生物生存研究種群數量變化的意義1、合理利用和保護野生生物資源2、為防治有害生物提供科學依據

3、為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數量、適時捕撈、采伐等提供理論指導。野豬的保護全力防蝗減災增長速率＝〔現有個體數－原有個體數〕／單位時間增長率和增長速率增長速率：種群在單位時間內凈增加的個體數增長率＝〔現有個體數－原有個體數〕／原有個體數增長率：指種群在單位時間內凈增加的個體數占個體總數的比率。＝出生率—死亡率完成實驗提出問題作出假設設計實驗分析結果，得出結論探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數量的動態(tài)變化探究表達與交流酵母菌種群數量在營養(yǎng)條件有限的條件下呈“S〞型增長酵母菌種群數量是怎樣隨時間變化的？(1)將10mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液參加試管中。(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)。設計實驗(4)每天抽取計數酵母菌的數量。用顯微鏡計數，估算10mL酵母菌的初始種群數N0，然后連續(xù)觀察7天，記錄每天的數值。結果的記錄可設計下面的表格：平均值32176543210

時間次數注：設置三個重復，上表只針對一個重復而言酵母菌的計數1、方法：抽樣檢測法、顯微鏡計數法〔1〕抽樣檢測的方法：先將放在計數室上，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，待酵母菌細胞全部沉降到，將計數板放在載物臺的中央，計數一個小方格內的酵母菌數量，再以此為根據，估算試管中的酵母菌總數。蓋玻片邊緣自行滲入計數室的底部蓋玻片利用血球計數板在顯微鏡下直接計數，是一種常用的微生物計數法，也叫做顯微鏡直接計數法。優(yōu)點：直觀、快速。適用于稀釋的菌懸液〔或孢子懸液〕，即液體培養(yǎng)基中菌體的計數。此法計得的是活菌體和死菌體的總和，又稱為總菌計數法?！?〕顯微鏡計數法酵母菌的計數1、方法：抽樣檢測法、顯微鏡計數法2、計數工具——血球計數板實物圖正面圖側面圖計數室滴液處血球計數板是一種專門用于計算較大單細胞微生物的一種儀器。計數時，常采用樣方法

每個計數室共有400小格，總容積為0.1mm3放大后的計數池每塊計數板由H形凹槽分為2個同樣的計數池。每個計數池分為9個大方格。2、計數工具——血球計數板計數室兩種規(guī)格

1．16×25型的計數板將計數室放大，可見它含16中格，一般取四角：1、4、13、16四個中方格〔100個小方格〕計數。

zxxk細胞個數／1mL＝100個小方格細胞總數/100

×400×10000×稀釋倍數2．25×16型的計數板中央大方格以雙線等分成25個中方格，每個中方格又分成16個小方格，供細胞計數用〔見圖三〕。一般計數四個角和中央的五個中方格〔80個小方格〕的細胞數。

細胞個數／1mL＝80個小方格細胞總數/80

×400×10000×稀釋倍數1、從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數之前，應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，減少計數誤差。2、本實驗是否需要另外再設置對照？如果需要