资源简介

(共37张PPT)
1、种群的三要素？
2、种群数量特征包括？种群最基本的数量特征？
3、种群密度的调查方法？
4、样方法的使用范围？注意事项？
5、标志重捕法的使用范围及注意事项（影响因素）？
6、标志重捕法的公式？
7、出生率大于死亡率，则种群密度？出生率小于死亡率，则种群密度？
8、直接决定种群密度的因素有？
9、间接影响种群密度的因素有？预测种群密度的因素是？
10、年龄组成的三种类型？通过影响什么影响种群密度？
11、性别比例通过影响什么影响种群密度？
第2节　种群的数量变化
一、建构种群增长模型的方法
二、种群的“J”型增长
三、种群的“S”型增长
四、种群数量的波动
本节聚焦
问题探讨：
1.第n代的细菌数量的计算公式是 （设初始数量为N0）
2.72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数是多少？
3.在一个培养瓶中，细菌的数量会一直按照这个公式描述的趋势增长吗？
在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20min就通过分裂繁殖一代。
＝ N0 ×２n
Nn
n＝ ６０min x７２h／２０min
＝２１６
Nn＝1×２n ＝２ ２１６
不会，因为营养物质和空间有限
任务1：阅读课本P7-P8了解建构种群增长模型的方法
一、建构种群增长模型的方法
描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型
细菌数量
以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。
曲线图与数学公式比较，有哪些优缺点？
曲线图：直观但不够精确。
数学公式：精确但不够直观。
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
数量（个）
2
4
8
16
32
64
128
256
512
在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？
1.种群数量增长迅猛，且呈无限增长
2.食物充足，缺少天敌等
3.不能，因为资源和空间有限
任务2：阅读课本P8的思考讨论完成对应的讨论题。
任务3：阅读课本P8-P9了解种群的“J”形增长
1．含义：在理想条件下的种群，以时间为横坐标，以种群数量为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”形
二、种群的“J”形增长
2．“J”形增长数学模型：
（1）模型假设：
条件：食物和空间条件充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等
数量变化：种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。
（2）建立模型：
t年后该种群的数量:
Nt=N0 t
（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数．）
种群数量
时间
请分析在 >1、 =1、0< <1时的种群数量分别发生怎么的变化？
（1） >1种群数量上升：增长型
（2） =1种群数量稳定：稳定型
（3）0< <1种群数量下降:衰退型
（4） =0雌性个体没有繁殖，种群在下一代中灭亡
Nt=N0 t
AB段、B点和D点、BC段、CD段种群数量如何变化？
B点和D点时种群数量一样多吗？
3、增长特点：
种群数量以一定的倍数连续增长，增长率不变
种群增长率：指种群在一段时间内增加的个体数占这段时间初始种群数量的比例。
假设某一种群的数量在某一年内，由初始数量Nt增长到Nt+1，则该种群的增长率：
J形增长率=
N0λt+1-
N0λt
N0λt
=（λ-1）
λ不变，其增长率（λ-1）不变
O
种群增长率
时间
百分比，无单位
“J”形曲线的增长速率曲线
种群增长速率：指单位时间内种群数量增加的数目（即曲线的斜率）
假设某一种群的数量在某一年内，由初始数量N0增长到Nt，则该种群的增长速率：
(有单位，如个/年)
J形增长速率由于曲线的斜率在不断变化，且逐渐增大，所以增长速率不断增大
O
种群增长速率
时间
4、 J形增长的实例：
（1）实验室条件下；（2）种群迁入一个新的适宜环境中初期。（3）生态入侵
凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国，由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌 ，在我国南方江河湖泊中发展迅速。能在短期内把整个水面遮掩住， 导致水下植物得不到足够光照而死亡。抑制或影响其他物种的生长，破坏生态多样性，极易造成该地区生态恶化，破坏生态平衡！
　　生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出了如图所示的结果。　　
思考：如果遇到资源、空间等方面的限制，种群还会呈“J”形增长吗？
任务4：阅读课本P9-P10完成思考讨论问题-- 种群的“S”形增长
三、种群的“S”形增长
1、模型假设（条件）：资源和空间是有限的
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的种群增长称为“S”形增长
当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，会使种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率升高到与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。可见，种内竞争对种群数量起调节作用。
4、曲线成因：
存在环境阻力
种群密度越大 环境阻力越大
2、模型曲线：
3、模型含义：
（2）K值特点：K值不是固定不变的
同一种群K值的大小主要与环境条件有关
①K值会随着环境的改变而发生变化。当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件改善时，K值会上升
5、环境容纳量（K值）：
（1）含义：一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量
②在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。
③K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏前提下所能容纳的最大值；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境已遭到破坏
a.捕获后的种群数量维持在K/2左右,可实现“既有较大收获量又可保持种群数量高速增长”,符合可持续发展的原则。
（3）K值与K/2值的应用：
①K值的应用：
a.减小环境阻力 增大K值 保护野生生物资源
b.增大环境阻力 降低K值 防治有害生物
c.草原最大载畜量不能超过K值 合理确定载畜量
②K/2值的应用：
b. 在K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处
K/2时种群增长速率(斜率)最大
思考与讨论：
1、保护大熊猫的根本措施是？
建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。
2、家鼠繁殖力极强，善于隐藏在洞穴中，偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采取哪些措施控制家鼠数量？
增大环境阻力降低环境容纳量：减少家鼠的活动范围和食物来源（打扫卫生、硬化地面、将食物储存在安全处）、养殖或释放天敌。
②K/2时，出生率与死亡率的差值最大，种群增长速率(斜率)_____。
最大
①0～K/2时，出生率_____死亡率，种群数量增加。
③K/2～K时，出生率______死亡率，但差值在减小，种群数量增长缓慢。
④K值时，出生率=死亡率，种群数量达到最____。种群增长速率(斜率)_____。
（2）在种群数量为K/2、K时该种群的年龄结构分别是哪种类型？_________________________
练习：高斯通过实验得到了右图，据图回答问题。
>
大
增长型
稳定型
>
K/2
（1）该曲线中出生率和死亡率关系
为0
6、增长特点：
种群数量= K/2值时，增长速率最大（出生率与死亡率差值最大） ；种群数量=K值时，增长速率为零（出生率=死亡率），种群数量达到最大，种内竞争最剧烈。
种群数量达到环境所允许的最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。
增长速率先增大，后减小，最后变为0.
7、种群增长的“J”形曲线与“S”形曲线的比较
环境阻力（阴影部分的含义：生存斗争中被淘汰的个体数量）
“S”型增长曲线的开始部分是“J”型增长曲线吗？
J型增长
S型增长
环境阻力
环境阻力：食物不足、空间有限、种内竞争、天敌捕食、气候不适、疾病等
任务5：阅读课本P10完成问题--种群数量的波动
（2）大多数种群的数量总是在___________的。
在某些特定条件下可能出现种群爆发；在不利条件之下，还会_________________________
四、种群数量的波动
1、数量变化
（3）当一个种群数量过少时，种群可能会由于近亲繁殖等原因而____________
波动之中
出现持续性的或急剧的下降
衰退、消亡
东亚飞蝗种群数量的波动
（1）有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定
2、影响种群数量变化的因素
（1）直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率
（2）环境因素（间接因素）：食物、气候、传染病、天敌等
（3）人为因素：人类的活动
①种植业和养殖业的发展。
②砍伐森林、猎捕动物和污染环境等
实验：探究培养液中酵母菌数量的变化
一.实验原理
1.用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分,空间,温度,PH等因素的影响.
三.作出假设
在环境资源有限的条件下,酵母菌的数量变化随时间呈“S”形增长
二.提出问题
培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的
2.可采用抽样检测的方法对酵母菌进行显微计数。
3.以培养液中的酵母菌种群数量和时间为坐标轴作曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
四．实验步骤：
分装培养液：将10ml马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中，塞上棉塞。高压蒸汽灭菌后，冷却至室温.
②接种： 将酵母菌接种到各支试管中，摇匀后用血球计数板计数起始酵母菌的个数，做好记录 。
③ 培养：将试管放在28℃的恒温箱中培养7天
④ 计数：每天同一时间取样计数酵母菌的数量，连续观察7天并记录这7天的数值。
抽样检测的方法步骤：
盖 滴 吸 计 估
⑤ 绘图：分析数据，以时间为横坐标，酵母菌数量为纵坐标，画出坐标曲线图，分析种群数量变化规律
五．结论：
在有限的条件下酵母菌种群数量呈“S”形增长
1、制片时,要先在计数室上盖上盖玻片，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入到计数室内。多余培养液用滤纸吸去
六、实验中需要注意的几个问题:
2、计数时要让细胞沉降到计数室底部,避免细胞分布在不同液层深度,导致计数时被遗漏。
3、从试管中吸取培养液进行计数之前,应将试管轻轻震荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,保证计数的代表性、准确性，减小误差
4、如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清，应当对培养液进行稀释重新计数,以每个小方格内含有5~10个酵母菌为宜
5、对于压在小方格界线上的酵母菌,应当怎样计数
应计数相邻两边(左、上)及其顶角上的酵母菌。
一般计上不计下，计左不计右
6、本实验不需要设置对照实验,因不同时间取样已形成相互对照。需要做重复实验,目的是减少误差,即对每个样品计数三次,取其平均值。
7、每天计数酵母菌数量的时间要固定。
8、若观察时间足够长,培养液中酵母菌的数量及增长速率的变化趋势
增长曲线的总趋势是先上升再下降。
原因是在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜,因此酵母菌大量繁殖,种群数量剧增,随着酵母菌数量的不断增多,营养消耗,pH变化、有害产物积累等,生存条件恶化,酵母菌死亡率高于出生率,种群数量下降。
9、血细胞计数板及其使用方法
(1)血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个计数室。每个计数室容积为2mm×2mm×0.1mm = 0.4 mm3或1mm×1mm×0.1mm= 0.1mm3
计数室通常有两种规格： 16（中）×25（小） ； 25（中）×16（小）。小方格总数都是16×25＝400(个)
(2)计数方法。25×16的计数板，一般选取四个角及中央共五个中方格(共80个小方格)进行计数；16×25的计数板，选取四个角的4个中方格(共100个小格)进行计数。
(3)计算方法①25×16的计数板：1mL培养液中酵母细胞数＝(5个中方格内酵母细胞个数/80)×400×104×稀释倍数。②16×25的计数板：1mL酵母细胞数＝(4个中方格内酵母细胞个数/100)×400×104×稀释倍数。
例：检测员将1 mL水样稀释10倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由25×16＝400个小格组成，容纳液体的总体积为0．1 mm3。（若为0.4mm3呢）
现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个中格80个小格内共有蓝藻n个，则上述水样中约有蓝藻 个／mL
解析 ：酵母细胞个数／1mL＝
80个小方格细胞总数/ 80 ×400×10000×稀释倍数＝n/ 80×400×10000×10＝5n×105
B
1.在下列图中，表示种群在无环境阻力的状况下增长的是（ ）
2.如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内斗争明显增强（ ）
D
A．CD段（增长速度慢） B．DE段（速度加快）
C．EF段（增长速度加快） D．FG段（速度变慢）
3.某研究所对一条河流生态系统进行了几年的跟踪调查，发现某种鱼进入此生态系统后的种群数量增长速率随时间的变化呈现如下图所示曲线。则在t1时该种群的年龄组成类型、能反映该种群数量变化的曲线分别是(　　)
A．衰退型和①　　　　　
B．增长型和②
C．衰退型和③
D．增长型和④
B
种群增长速率
4.图甲为某种鼠的种群数量随时间的变化曲线图，图乙为该种群增长速率随时间的变化曲线图。下列说法正确的是
A.图甲中ae段，鼠群的年龄结构为稳定型
B.图甲中的c点是防治鼠害的最佳时刻
C.改变空间和资源条件会使图甲中的K值改变
D.图甲中的e点对应图乙中的t1，此时鼠群增长速率最大
C
5. 如图是某物种种群数量的变化图，下列分析正确的是（ ）
A.调查物种种群数量时只能用样方法
B.第20～30年间种群的增长率为0
C.AB时间段内，种群数量越来越少，BC时间段内，种群数量越来越多
D.C点之后种群数量不会发生变化
B
溪流有阻碍，才有歌声；人生的乐章因为有了各种困难、挫折，才变得壮美。

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