种群的数量变化增长稳定课件.ppt

1、1、种群的数量特征有哪些？2、种群最基本的数量特征是？3、估算种群密度的方法主要有哪两种？4、预测种群数量变化趋势的主要依据是？5、种群的空间特征包括哪三种类型？6、年龄组成的类型有哪些？年龄组成均匀分布、随机分布、集群分布复习提问种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例种群密度样方法、标志重捕法增长型、稳定型、衰退型1、怎样建构种群数量增长的模型？2、种群的数量是怎样变化的？3、什么是环境容纳量？4、影响种群数量变化的因素有哪些？本节聚焦 第二节 种群数量的变化 种群数量的变化是指种群数量的增长、波动、下降等。某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：n代细菌数量的计算公式

2、？72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nnn解：n 60min x72h20min216 Nnn 2216在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。一、建构种群增长模型的方法 现代生态学家在描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型1、数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式2、建构数学模型的步骤4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）观察研究对象，提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适

3、当的数学形式对事物的性质进行表达，建立模型细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）3、数学模型的表达形式 数学模型的表现形式可以为公式、图表、曲线等形式（1）数学公式：优点：缺点：（2）图表或曲线：优点：缺点：科学准确抽象直观不准确4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）细菌的数量个理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有此类型吗？4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT

4、）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）实例1:澳大利亚的兔子24只野兔，1个世纪后达6亿只以上；4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）实例2：在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在19371942年期间，这个环颈雉种群的增长如下图。食物和空间条件充裕食物和空间条件充裕没有天敌没有天敌气候适宜气候适宜4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“”型（一）、种群增

5、长的“J”型曲线4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）“J”型增长的数学模型 1、产生条件：理想状态食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为年均增长率。）2、种群“J”型增长的数学模型公式：Nt=N0 t 种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。（3）特点种群数量连续增长4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）时间增长率-1种群的增长速率持续增加，即“J型曲线”的斜率4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量

6、变化增长稳定（63张PPT）存在环境阻力自然条件（现实状态）食物等资源和空间总是有限的，种内竞斗争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高 当出生率与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）高斯（Gause，1934）把5个大草履虫置于0.5mL的培养液中，每隔24小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：高斯对大草履虫种群研究的实验请你绘制大草履虫的种群增长曲线！4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）大草履虫种群的增

7、长曲线（二）、种群增长的“S”型曲线 如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“S”型。“S”型增长的数学模型（1）产生条件：自然界中的资源和空间总是有限的。呈“S”型增长，种群数量达到环境条件所允许的环境容纳量（K值）后，将停止增长。（2）数量变化（曲线特点）：种群密度增大（3）形成原因出生率降低，死亡率升高当出生率=死亡率时，数量趋于稳定，达到K值种内斗争加剧，天敌增加A（4）K值同一种群的K值是固定不变的吗？同一种群的K值不是固定不变的，会随着环境条件的改变而变化。思考K值是种群数量的最大值吗？K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的前提

8、下，所能容纳的最大值；在环境不遭到破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动，种群所达到的最大值会超过K值，这个值存在的时间很短，会导致环境被破坏。种群增长速率不断低种群数量K/2 K值时，对种群增长的“S”型曲线的分析种群数量达到K值时，种群增长速率为零,但种群数量达到最大，且种内斗争最剧烈。种群数量在 K/2值时，种群增长速率最大种群数量由0K/2值时，种群增长速率增大K/2K值：环境容纳量加速期，个体数量增加，增长加速潜伏期，个体数量较少增长缓慢减速期，增长缓慢种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系图乙的fg段相当于图甲的ac段图乙的g点相当于图甲的c点图乙的gh段相当于图甲的cd段图

9、乙的h点相当于图甲的de段K/2abcdghfe甲甲乙乙种群增长速率时间（5）“S”型曲线增长速率和增长率“S”型曲线的是随着种群数量的增加持续减小提示：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。怎样做才是最有效的灭鼠措施？K值的应用措施：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。在生产中的应用思考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，提高环境容纳量。K/2的应用资源开发与利用：种群数量达环境容纳量的一半时种群增长速率最大，再生能力最强，维持被开发资源的种群数量在

10、K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。K/2 例如：为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K2水平。这是因为在这个水平上种群增长速率最大。例如：为了获得最大的日捕鱼量，应在种群数量为多少时捕获？K值4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处(若达K/2值处，可导致该有害生物成灾，如蝗虫的防控)K/2的应用K/24.2种群的数量

11、变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）K/2 种群增长曲线的生产生活中的应用：有害动物的防治，应通过降低其环境容纳量 受保护动物的拯救和恢复，应通过改善其栖 息环境，提高K值。生产上的捕获期应确定在种群数量略比K/2多时最好；而杀虫效果最好的时期在潜伏期（K/2以前）。4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）28用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线时间种群数量J J型型曲线曲线S型曲线K值1、“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度繁殖的特性。2、用达尔文的观点分析（阴影部分）指：自然选择淘汰的个体数量。3

12、、图中阴影部分也可表示为：环境阻力，种群密度越大，环境阻力越大“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）比较种群增长两种曲线的联系与区别J型曲线S型曲线前提条件种群增长（速）率有无K值曲线环境、资源无限环境、资源有限保持稳定先升后降无，持续保持增长有K值K值：环境容纳量食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候不适等4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）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。四、种群数量的波动和下降

13、东亚飞蝗种群数量的波动4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）种群的数量是直接由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出率和迁入率种群数量的变化气候、食物、被捕食、传染病等增或减增长、波动、稳定、下降等影响种群数量变化的因素4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）1、有害动物的防治。2、野生生物资源的保护和利用。蝗虫的防治鱼类的捕捞渔业捕捞应在K/2以后捕捞后鱼的种群数量维持在K/2降低K值在K/2前杀虫4.2

14、种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）3、濒危动物种群的拯救和恢复。大熊猫的保护建立自然保护区提高K值4、合理确定载畜量。草原放牧、鱼的养殖等，最大量不能超K值4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）云豹的保护苍鹭的保护野猪的保护救护被困的鲸鱼全力防蝗减灾344.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）1.下列关于种群数量增长的叙述中错误的是（）A、种群的增长一般呈J型 B、种群的增长一般呈S型 C、种群数量的变化包括：增加、波动、稳定、下降等D、对不同种群而

15、言环境容纳量是不一样的Av课堂练习4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）4.2种群的数量变化增长稳定（63张PPT）2.在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是（）B3.种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是（）A在该环境中只有一个种群B该种群对环境的适应比其他种群优越得多C环境资源是无限的D环境资源是有限的C4.右图表示某物种迁入新环境后，种群的增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群此环境中的环境负荷量约为()A100只 B200只 C300只 D400只D5.右图为鱼塘中鱼的数量增长曲线，为了使鱼塘的总产量达到最大值，应该做到适时捕捞

16、。下列做法中正确的是()A超过T4时捕捞，使剩余量保持在KB超过T3时捕捞，使剩余量保持在3K/4C超过T2时捕捞，使剩余量保持在K/2D超过T4时捕捞，使剩余量保持在K/4 C386.下图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是()A在K/2时控制有害动物最有效B图示规律可作为控制人口增长的依据C该图可用于实践中估算种群最大净补充量D在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量C 培养液中酵母菌种群数量的变化探究实验 单细胞真核生物 生长周期短，增殖速度快 还可以用酵母菌作为实验材料研究 探究酵母菌的呼吸方式酵母菌一、提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？二、作出假设

17、：培养液中酵母菌数量开始一段时间呈“J”型增长，随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变、温度以及空间等的影响，酵母菌数量呈“S”型增长。（三）、实验步骤1、分装2、接种将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中将试管放在28条件下连续培养7d将酵母菌接种于试管中的培养液中混合均匀3、培养4、观察并计数（1）每天采用抽样检测方法计数酵母菌，假设计数室内酵母菌（多数几个计数室取平均值）为a。（2）假设计数室体积：2mm2mm0.1mm=0.4mm3=410-4mL。酵母菌培养体积10mL，10mL培养液中酵母菌数量：10mL/（410-4mL）a=2.5a104个。

18、（3）列表记录如下5、绘图分析 将所得数值用曲线表示出来，得出酵母菌种群数量的变化趋势。时间起始 1d 2d 3d4d 5d6d7d数量N0第 4 天第 6 天第 7 天（四）、实验结果分析 酵母菌增长曲线图（图1）及酵母菌增长速率曲线图（图2）增长曲线的总趋势是先增加后降低。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，使生存条件恶化，酵母菌死亡率出生率，种群数量下降。血细胞计数板(血球计数板)方法名称：使用范围：显微计数(抽样检测)调查细胞数量时；肉眼看不见的细菌、酵母菌等微生物问题：怎样

19、进行酵母菌的计数？1、血球（血细胞）计数板的结构 血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物数量的仪器，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。大方格中方格小方格 方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，即1mm1mm0.1mm，其容积为0.1mm3；16（中格）25（小格）25（中格）16（小格）2、血球计数板的分区与分格 不管计数室是哪一种构造，其每一大方格都是由1625=2516=400个小方格组成。2、计

20、数1625型：一般取四角的四个中方格（100个小方格）计数2516型：一般计数四个角和中央的五个中方格（80个小方格）的细胞数。3、计算和计数b表示培养液稀释倍数；用所数小方格中的细胞总数/所数小方格数是为求得每个小方格中的细胞平均（总）数。以1mm1mm0.1mm型为例 计数室容积为0.1mm3酵母细胞个数1mL=100个小方格酵母菌细胞总数/10040010000稀释倍数例1 通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为1mm1mm0.1mm方格，由400个小方格组成。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有5个酵母菌，则10mL该培养液中酵母菌总数有 个。210854001000

21、010=例2 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2516400个小格组成，容纳液体的总体积为01 mm3。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。5n5n10105 5水样中蓝藻数量=80个小方格细胞总数/8040010000稀释倍数=n51000010=5n105例3 在用血球计数板（2mmx2mm方格）对某一稀释50倍样品进行计数时，发现在一个大方格内（盖玻片下的培养液厚度为0.1mm）

22、酵母菌平均数为16，据此估算培养液中有酵母菌（）个 解析：该血球计数板内培养液 =2mmx2mmx0.1mm=0.4mm3=4x10-4ml,则10ml培养液中酵母菌的数目=10 x16x50/(4x10-4)=2x107（五）、实验关键1.测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的，与自然界中的种群数量变化有差异。2.在进行酵母菌计数时，由于酵母菌是单细胞生物，因此必须在显微镜下计数，且不能准确计数，只能估算。3.每天计数酵母菌数量的时间要固定。5.从试管中吸取培养液进行计数之前，要先将试管轻轻振荡几次，是什么原因？让培养液中的酵母菌均匀分布，保证估算的准确性，减少实验误差4.制片时，

23、要在计数室上盖上盖玻片，然后用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去。6.本探究需要设置空白对照组吗？如果需要，怎样设计和操作，不需要请说明理由。本实验不需要设置对照试验，因不同时间取样已形成相互对照。7.需要做重复实验吗？需要做重复实验，目的是减少误差，即对每个样品计数3次，取平均值。8.如果一个小方格内酵母菌过多，不能数清，采取什么措施？可以用稀释的方法，将培养液稀释n倍，再用血球计数板计数注意：实际值=结果值稀释倍数 对于压在方格界线上的酵母菌应当计数相邻两边及夹角上的菌体数，一般可采取“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则处理，另两边不计数。9.对于压在小方格界限上的酵母菌，应当怎样计数？10.由于计数室内的菌悬液有一定的高度（0.1mm），故需要将细胞沉降到计数室底部的网格线中，避免细胞分布在不同液层深度，导致计数时被遗漏。