第二节种群数量的变化.pptx

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1、数学模型数学模型观察研究对象，观察研究对象，提出问题提出问题提出合理的假设提出合理的假设通过进一步的实验通过进一步的实验或观察等，对模型或观察等，对模型进行检验或修正进行检验或修正根据实验数据，用适根据实验数据，用适当的数学形式对事物当的数学形式对事物的性质进行表达的性质进行表达细胞每细胞每20min20min分裂一次分裂一次资源空间无限多，细菌种资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增群的增长不受种群密度增加的影响加的影响N N N Nn n n nn n n n观察、统计细菌数量，观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进对自己所建立的模型进行检验或修正行检验或修正一一.构建种群增长模型

2、的方法构建种群增长模型的方法第1页/共23页时间时间(min(min)2020404060608080100100120120140140160160180180细菌细菌数量数量2 24 48 8161632326464128128256256512512将数学公式（将数学公式（N=2N=2n n)变为曲线图变为曲线图曲线图与数学方程式曲线图与数学方程式比较，优缺点？比较，优缺点？直观，直观，但不够精确。但不够精确。你所得出的公式和增长曲你所得出的公式和增长曲线，只是理想条件下细菌线，只是理想条件下细菌数量增长的推测。在自然数量增长的推测。在自然界中，种群的数量变化情界中，种群的数量变化情况是

3、怎样的呢？况是怎样的呢？第2页/共23页 环颈雉环颈雉 1859 1859年，一个英格兰的农年，一个英格兰的农民带着民带着2424只野兔，登陆澳大利只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到，亚并定居下来，但谁也没想到，一个世纪之后，这个澳洲一个世纪之后，这个澳洲“客客人人”的数量呈指数增长，达到的数量呈指数增长，达到6 6亿只以上。亿只以上。实例一实例一二、种群增长的二、种群增长的“J J”型曲线型曲线 20 20世纪世纪3030年代，年代，人们将环颈雉引入到人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在美国的一个岛屿，在1937193719421942年期间，年期间，这个环颈雉种群的增这个环颈雉种

4、群的增长曲线大致呈长曲线大致呈“J J”型。型。实例二实例二第3页/共23页自然界确有类似的自然界确有类似的细菌在理想条件下种群细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈来表示，曲线大致呈“”型。型。二、种群增长的二、种群增长的“J J”型曲型曲线线理想状态下理想状态下1 1、产生条件、产生条件理想状态理想状态食物充足，空间无限，气候适宜，没有敌食物充足，空间无限，气候适宜，没有敌害等。常发生在新物种迁入的开始阶段、实验条件下。害等。常发生在新物种迁入的开始阶段、实验条件下。2

5、2、种群、种群 “J J”型增长的数学模型公式：型增长的数学模型公式：N Nt t=N=N0 0 t t（N N0 0为起始数量，为起始数量，t t为时间，为时间，N Nt t表示表示t t年后该种群的数年后该种群的数量，量，为该种群数量是一年前种群数量的倍数。）为该种群数量是一年前种群数量的倍数。）3 3、特点：增长率保持不变。、特点：增长率保持不变。第4页/共23页食食物物等等资资源源和和空空间间总总是是有有限限的的，种种内内斗斗争争不不断断加加剧剧，捕捕食食者者数数量量不不断断增增加加。导导致致该该种种群群的的出出生生率率降降低低，死死亡亡率增高。率增高。当出生率与死亡率相等时，种群的增

6、长就会停止，当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。有时会稳定在一定的水平。高斯对大草履虫种群研究的实验高斯对大草履虫种群研究的实验高斯（高斯（GauseGause，19341934）把）把5 5个大草个大草履虫置于履虫置于0.5mL0.5mL的的培养液中，每隔培养液中，每隔2424小时统计一次数量，小时统计一次数量，经过反复实验，结经过反复实验，结果如图：果如图：第5页/共23页三、种群增长的三、种群增长的“S S”型曲型曲线线现实状态现实状态 种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为曲线，称为“S S”型

7、曲线。型曲线。AK K值：在环境条件不值：在环境条件不受破坏的情况下，一受破坏的情况下，一定空间中所能维持的定空间中所能维持的种群最大数量称为环种群最大数量称为环境容纳量。境容纳量。1 1、种群数量达到、种群数量达到K K值后，将停止增长并在值后，将停止增长并在K K值左右保持值左右保持相对稳定。相对稳定。2 2、产生原因：环境条件如空间、食物、天敌等制约。、产生原因：环境条件如空间、食物、天敌等制约。3 3、在环境阻力的作用下，增长率递减，在、在环境阻力的作用下，增长率递减，在“K K”值时，值时，增长率降为增长率降为0 0。4 4、N NK/2K/2，此时瞬时增长速率最大，种群有最大持续，

8、此时瞬时增长速率最大，种群有最大持续产量，种群增长量最大。产量，种群增长量最大。第6页/共23页 从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量害动物种群的环境容纳量(k(k值值)，如将食物储藏在安全，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。的天敌，等等。同一种群的同一种群的K K值是固定不变的吗？值是固定不变的吗？思考思考怎样做才是最有效的灭鼠措施？怎样做才是

9、最有效的灭鼠措施？怎样做才是保护大熊猫的根本措施？怎样做才是保护大熊猫的根本措施？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。容纳量。大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。之下，还会急剧下降，甚至灭亡。四、种群数量的波动和下降四、种群数量的波动和下降受环境的影响受环境的影响第8页/共23页影响种群数量变化的因素有哪些呢？影响种群数量变化的因素有哪些呢？直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出重要因素：人类的活动重要因素：人类的活

10、动间接因素：食物、气候、传染病、天敌间接因素：食物、气候、传染病、天敌东亚飞蝗种群数量的波动东亚飞蝗种群数量的波动第9页/共23页（1 1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。）有利于野生生物资源的合理利用及保护。（2 2）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。适时捕捞、采伐等提供理论指导。（3 3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。防治提供科学依据。五研究种群数量变化有何意义？五研究种群数量变化有何意义？五研究种群数量变化有何意义？五研究种群数量变化有何意义

11、？（4 4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。苍鹭的保护苍鹭的保护云豹的保护云豹的保护野猪的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾第10页/共23页探究：培养液中酵母菌种群数量的变化探究：培养液中酵母菌种群数量的变化1 1、酿酒和做面包都需要用到、酿酒和做面包都需要用到。它们可以用。它们可以用培养基来培养培养基来培养2 2、对酵母菌种群的计数，一般采用、对酵母菌种群的计数，一般采用的方法的方法步骤如下：步骤如下：酵母菌酵母菌液体液体抽样检测抽样检测解疑精讲第11页/共23页血球计数板血球计数板 血球计数板是由一块比普通载玻片厚的特

12、制玻片制血球计数板是由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的。玻片中有四条下凹的槽，构成三个平台。中间的成的。玻片中有四条下凹的槽，构成三个平台。中间的平台较宽，其中间又被一短横槽隔为两半，每半边上面平台较宽，其中间又被一短横槽隔为两半，每半边上面刻有一个方格网。刻有一个方格网。计数室计数室每个方格网共分每个方格网共分九个大格，中央九个大格，中央的一大格作为计的一大格作为计数用，一种是计数用，一种是计数区分为数区分为1616个大个大方格（大方格用方格（大方格用三线隔开），而三线隔开），而每个大方格又分每个大方格又分成成2525个小方格；个小方格；另一种是一个计另一种是一个计数区分成数区分成2525

13、个大个大方格（大方格之方格（大方格之间用双线分开），间用双线分开），而每个大方格又而每个大方格又分成分成1616个小方格。个小方格。第12页/共23页但是不管计数区是哪一种构造，它们都有一个共同特点，但是不管计数区是哪一种构造，它们都有一个共同特点，即计数区都由即计数区都由400400个小方格组成。计数区的高度为个小方格组成。计数区的高度为0.1mm0.1mm，所以每个计数区的体积为，所以每个计数区的体积为0.1mm0.1mm3 3，每个小方格的体积，每个小方格的体积为为1/4000mm1/4000mm3 3。操作步骤：操作步骤：(1)(1)用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数用血球计数板计

14、数酵母菌悬液的酵母菌个数.(2)(2)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每小以每小方格内含有方格内含有4-54-5个酵母细胞为宜个酵母细胞为宜,一般稀释一般稀释1010倍即可倍即可.(3)(3)将血球计数板用擦镜纸擦净将血球计数板用擦镜纸擦净,在中央的计数室上加在中央的计数室上加盖专用的厚玻片盖专用的厚玻片.(4)(4)轻轻振荡试管，使酵母菌分布均匀，将稀释后的轻轻振荡试管，使酵母菌分布均匀，将稀释后的酵母菌悬液酵母菌悬液,用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘,使菌使菌液缓缓渗入液缓缓渗入,多余的菌液用吸水纸吸取多余的菌液用吸水

15、纸吸取,捎待片刻捎待片刻,使酵使酵母菌全部沉降到血球计数室内母菌全部沉降到血球计数室内.第13页/共23页(5)(5)计数时计数时,如果使用如果使用1616格格2525格规格的计数室格规格的计数室,要按对要按对角线位角线位,取左上取左上,右上右上,左下左下,右下右下4 4个中格个中格(即即100100个小格个小格)的酵母菌数的酵母菌数.如果规格为如果规格为2525格格1616格的计数板格的计数板,除了取其除了取其4 4个对角方位外个对角方位外,还需再数中央的一个中格还需再数中央的一个中格(即即8080个小方个小方格格)的酵母菌数的酵母菌数 (6)(6)当遇到位于大格线上的酵母菌当遇到位于大格线

16、上的酵母菌,一般只计数大方格的一般只计数大方格的上方和右方线上的酵母细胞上方和右方线上的酵母细胞(或只计数下方和左方线上或只计数下方和左方线上的酵母细胞的酵母细胞).).(7)(7)对每个样品计数三次对每个样品计数三次,取其平均值取其平均值,按下列公式计算每按下列公式计算每1ml1ml菌液中所含的酵母菌个数菌液中所含的酵母菌个数 第14页/共23页计算公式计算公式 (1)16(1)16格格2525格的血球计数板计算公式格的血球计数板计算公式:酵母细胞数酵母细胞数/ml=100/ml=100小格内酵母细胞个小格内酵母细胞个/10040010/100400104 4稀释倍数稀释倍数 (2)25(2

17、)25格格x16x16格的血球计数板计算公式格的血球计数板计算公式:酵母细胞数酵母细胞数/ml=80/ml=80小格内酵母细胞个数小格内酵母细胞个数/8040010/80400104 4稀释倍数稀释倍数 A AD DC CB B 显微镜计数时，对于压在小显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边（相邻两边（ABAB和和ADAD）及其顶角的）及其顶角的酵母菌。如图：酵母菌。如图：第15页/共23页时时间间酵母酵母菌菌数目数目0 0 请根据平均数据，画出增长曲线，绘出酵母菌请根据平均数据，画出增长曲线，绘出酵母菌的增长速率的变化曲线的增长速率的变化曲线

18、增长速率增长速率增长曲线增长曲线第16页/共23页1.1.如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔文进，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有化的观点分析，这是由于生物具有 的特征的特征如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是线是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示示 。影响种群密度的影响种群密度的因素有因素有 。A过度繁殖过度繁殖B B通过生存斗争被淘汰的个体数量通过生存斗争

19、被淘汰的个体数量出生率、死亡率、迁入、出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、成、气候、食物、天敌、人类活动等人类活动等时间时间A AB B种种群群数数量量反馈形成第17页/共23页2.2.在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，羊，8 8年后发展到年后发展到500500只左右，这个羊群数量会只左右，这个羊群数量会 A A、维持在一定水平上、维持在一定水平上 B B、不断下降、不断下降 C C、缓慢上升、缓慢上升 D D、迅速上升、迅速上升3.3.下列因素能引起种群密度增大的有下列因素能引起种群密度增大的有

20、。A A、种群中幼年个体增多、种群中幼年个体增多 B B、种群性别比例改变、种群性别比例改变C C、环境中温度条件适宜、环境中温度条件适宜 D D、种群中幼年个体减少、种群中幼年个体减少E E、环境中天敌增多、环境中天敌增多 F F、寄生生物减少、寄生生物减少第18页/共23页4.4.“食人鱼食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点 B C D B C D 第19页/共

21、23页5.5.在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是6.6.种群的指数增长（种群的指数增长（J J型）是有条件的，条件之一是型）是有条件的，条件之一是A A在该环境中只有一个种群在该环境中只有一个种群B B该种群对环境的适应比其他种群优越得多该种群对环境的适应比其他种群优越得多C C环境资源是无限的环境资源是无限的D D环境资源是有限的环境资源是有限的第20页/共23页7.7.下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种线图，曲线中哪段表示由于有限空间

22、资源的限制使种内竞争增加内竞争增加A ACDCD段（增长速度慢）段（增长速度慢）B BDEDE段（速度加快）段（速度加快）C CEFEF段（变化速率加快）段（变化速率加快）D DFGFG段（速度逐渐变慢）段（速度逐渐变慢）第21页/共23页8.8.自然界中生物种群增长常表现为自然界中生物种群增长常表现为“S S”型增长曲线。型增长曲线。下列有关种群下列有关种群“S S”型增长的正确说法是型增长的正确说法是A.A.“S S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B.B.种群增长率在各阶段是不相同的种群增长率在各阶段是不相同的C.C.“S S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关型增长曲线表示了种群数量与时间无关D.D.种群增长不受种群密度制约种群增长不受种群密度制约第22页/共23页感谢您的观看！第23页/共23页