种群的数量变化

1、关于种群的数量变化第一张，PPT共七十页，创作于2022年6月【学习目标】1说明建构种群增长模型的方法。2运用数学模型解释种群数量的变化。第二张，PPT共七十页，创作于2022年6月n代细菌数量的计算公式？72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代讨论： 问题探讨Nnn解：n 60min x72h20min216Nnn 2216第三张，PPT共七十页，创作于2022年6月将数学公式（N=2n)变为曲线图时间分钟20406080100120140160180细菌数量曲线图与数学方程式比较有何优缺点？直观，但不够精确。 2 4 8

2、 16 32 64 128 256 512细菌数量/个第四张，PPT共七十页，创作于2022年6月“增长率”和“增长速率”一样吗？增长率是指新增加的个体数占原来个体数的比例，是一个百分比，无单位；增长速率是指新增加的个体数与时间的比值，即dNdt，有单位（如个/年等）。增长速率末数初数单位时间NtNo(个)T(年)100增长率末数初数NtNoNoNo增长率增长量初始总量100 =单位时间生殖数死亡数增长速率 增长量单位时间100出生率死亡率第五张，PPT共七十页，创作于2022年6月增长速率越来越大时间（min)20406080100120140160180细菌数量（个）增长速率(个/20mi

3、n)248163264128256512 4-2=248163264128256增长率增长率稳定(4-2)/2 =1111111110020030040050060020406080100180时间01第六张，PPT共七十页，创作于2022年6月思考：同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么优点？有什么局限性？时间数量Nn=2n,N代表细菌数量，n代表“代”。 优点：能更直观地反映出种群数量的增长趋势。局限性：曲线图表示的数学模型不够精确！在描述、解释和预测种群数量的变化时，常常需要建立数学模型。数学模型的表现形式可以为公式、图表、曲线等。 第七张，PPT共七十页，创作于2022年6月一、建构种

4、群增长模型的方法1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式4.数学模型建构的步骤2.数学模型的表现形式:公式曲线、表格3.建构数学模型的意义:描述、解释和预测种群数量的变化。第八张，PPT共七十页，创作于2022年6月一、建构种群增长模型的方法1、观察研究对象，提出问题细菌每20分钟分裂一次，问题：细菌种群数量怎样变化？2、提出合理的假设在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响3、根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达列出表格，根据表格画曲线，推导公式4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正观察、统计细菌的数量，对自己所建立的模型进行检验或

5、修正建立数学模型一般包括以下步骤：第九张，PPT共七十页，创作于2022年6月B 第十张，PPT共七十页，创作于2022年6月实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。第十一张，PPT共七十页，创作于2022年6月凤眼莲（水葫芦）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，我国目前有184万吨.它对其生活的水面采取

6、了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡 。第十二张，PPT共七十页，创作于2022年6月实例三：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在19371942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。 如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈什么型？第十三张，PPT共七十页，创作于2022年6月2000年世界人口增长曲线我国10001990年人口数量变化第十四张，PPT共七十页，创作于2022年6月1、“J”型增长曲线（1）适用范围实验室条件下种群刚刚迁入一个适宜生存新环境时（2）产生条件食物和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等（理想条件，不存在

7、环境阻力）第十五张，PPT共七十页，创作于2022年6月（3）数学公式Nt=N0 t 种群起始数量t年后种群数量种群数量是前1年的倍数时间(年）思考？种群的增长率随时间如何变化？1思考？种群的增长速率随时间如何变化？第十六张，PPT共七十页，创作于2022年6月在一个培养基中，细菌的数量会一直持续按照这个公式增长吗？为什么？不会.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自然条件（现实状态）食物和空间等资源总是有限的，种群数量达到一定值后，种内斗争不断加剧，天敌数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高，增长减缓第十七张，PPT共七十页，创作于2022年6月 生态

8、学家曾经做过这样一个实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24 h统计一次大草履虫的数量。高斯对大草履虫种群研究的实验第十八张，PPT共七十页，创作于2022年6月经过反复实验，结果如下： 思考：1、曲线形状象什么？“S”型曲线2、大草履虫数量增长过程如何？第十九张，PPT共七十页，创作于2022年6月三、种群增长的“S”型曲线产生条件： 自然条件(现实状态)食物等资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争不断加剧，天敌数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。增长特点： 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。 存在环境阻力

9、种群密度越大 环境阻力越大第二十张，PPT共七十页，创作于2022年6月种群增长速率不断降低种群数量K/2 K值时，三、种群增长的“S”型曲线种群数量达到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值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。K/2K值：环境容纳量第二十一张，PPT共七十页，创作于2022年6月22种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系图乙fg段相当于图甲ac段图乙g点相当于图甲c点图乙gh段相当于图甲cd段图乙h点相当于图甲de段K/2a

10、bcdghfe甲乙种群增长的“”型曲线第二十二张，PPT共七十页，创作于2022年6月 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？ 鱼群数量超过K2后才能捕捞，但要保证被捕后数量保持在K2水平以上，因为在这个水平上种群增长率最大 。第二十三张，PPT共七十页，创作于2022年6月J形KK/2S形种群数量增长率增长速率指数增长NtN0t(倍数)-1=增长率第二十四张，PPT共七十页，创作于2022年6月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。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

11、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答案： C第二十五张，PPT共七十页，创作于2022年6月（2004江苏）某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充足利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为（）A、3000吨 B、1650吨C、1500吨 D、不超过300吨D第二十六张，PPT共七十页，创作于2022年6月保护大熊猫的措施？提高繁殖率建立自然保护区，给大熊猫更宽广的 生活空间，保护环境，改善它们的栖 息环境，帮助减少其环 境阻力从而提高环境容 纳量，是保护

12、大熊猫的 根本措施。第二十七张，PPT共七十页，创作于2022年6月家鼠繁殖力极强，善于打洞，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？有害生物的控制第二十八张，PPT共七十页，创作于2022年6月老鼠机械捕杀施用激素药物捕杀施用避孕药养殖或释放天敌将食物储存在安全处降低繁殖率减少数量增大环境阻力降低环境容纳量打扫卫生硬化地面第二十九张，PPT共七十页，创作于2022年6月种群增长的“”型曲线在生产中的应用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。 在种群数量超过K/2后捕获，应留

13、下超过的K/2个体数；而杀虫效果最好的时期在种群数量 K/2以下。第三十张，PPT共七十页，创作于2022年6月“J”型曲线“S”型曲线 形成条件 增长特点有无K值食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等环境阻力食物等资源和空间有限，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加增长率稳定不变增长速率变大增长率减小增长速率先上升后下降，在K/2值达最大无有第三十一张，PPT共七十页，创作于2022年6月种群增长的两种曲线比较食物不足空间有限种内斗争天敌捕食气候不适寄生虫传染病等第三十二张，PPT共七十页，创作于2022年6月用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线时间种群数量J型曲线S型曲线K值1、“J”型

14、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、图中阴影部分表示：环境阻力； 用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？第三十三张，PPT共七十页，创作于2022年6月在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？四、种群数量的波动和下降第三十四张，PPT共七十页，创作于2022年6月在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？第三十五张，PPT共七十页，创作于2022年6月 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。东亚飞蝗种群数量的波动探究：

15、种群数量的波动和下降的原因是什么呢？第三十六张，PPT共七十页，创作于2022年6月 种群数量的波动和下降（1）影响种群数量变化的因素：A.内部/直接因素：出生（死亡）率、迁入（出）率、年龄组成、性别比例。B.外因/间接因素：空间、气候、食物、天敌、传染病、自然灾害等。C.人为/重要因素：对野生生物的乱捕滥猎、对种群数量的人工控制等。（2）种群数量变化的类型：增长，稳定，波动、下降等。（3）影响结果：大多数种群的数量总是在波动之中，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。第三十七张，PPT共七十页，创作于2022年6月 种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群

16、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、传染病人类的活动等增或减增长、波动、下降等影响种群数量变化的因素第三十八张，PPT共七十页，创作于2022年6月在Faroe Islands上， 捕鲸现场成了血的海洋在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡第三十九张，PPT共七十页，创作于2022年6月乱伐森林第四十张，PPT共七十页，创作于2022年6月五、研究种群数量变化的意义1、为野生生物资源的合理利用及保护提供理论指导 。 既要使生物资源的产量达到最大，又不危害生物资源的可持续发展，砍伐、捕捞、狩猎后，保证种群的增长速率为最

17、大值。2、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。3、通过研究种群数量变动规律，为有害生物的预测及防治提供科学依据。 降低环境的负荷量（K值）。如鼠害防治可通过严密封存粮食、清除生活垃圾、保护老鼠的天敌等措施来降低K值。4、为引进外来物种提供理性的思考。 必须考虑所引入的外来物种是否会构成对原来物种的危害，即是否会构成生物入侵。第四十一张，PPT共七十页，创作于2022年6月 【典例2】种群在理想环境中，呈“J”型曲线增长(如下图甲)；在有环境阻力条件下，“S”型曲线增长(如下图乙)；下列有关种群曲线增长的叙述正确的是（ ）A若该图表示草履虫种群曲线增长，当种群数量

18、达 到e点后，增长速率为OB种群中出现环境阻力是在d点之后C若该图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治必须 在c点之后进行DK值是环境容纳量，一般不随环境的变化而改变E防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行F渔业捕捞后需控制剩余量在b点A甲乙第四十二张，PPT共七十页，创作于2022年6月 培养液中酵母菌种群数量的变化探究实验第四十三张，PPT共七十页，创作于2022年6月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第四十四张，PPT共七十页，创作于2022年6月 酵母菌生长周期短，增殖速度快，在实验室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察酵母菌种

19、群数量随时间变化的情况。 种群的数量变化有一定的规律。在理想条件下，种群呈“J”型增长，在有限的环境下，种群呈“S”型增长。知识回顾：第四十五张，PPT共七十页，创作于2022年6月一、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： 酵母菌在培养基中进行培养时，由于食物，空间资源等是有限的，种群增长呈现“S”型曲线；后期因环境急剧恶化，种群逐渐消亡。三、讨论探究思路第四十六张，PPT共七十页，创作于2022年6月血细胞计数板(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一：怎样进行酵母菌的计数？第四十七张，PPT共七

20、十页，创作于2022年6月1、血球计数板的结构第四十八张，PPT共七十页，创作于2022年6月 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。 第四十九张，PPT共七十页，创作于2022年6月第五十张，PPT共七十页，创作于2022年6月 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；第五十一张，PPT共七十页，创作于20

21、22年6月大方格中方格小方格第五十二张，PPT共七十页，创作于2022年6月16 （中格）25 （小格）25（中格）16（小格）3、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。 第五十三张，PPT共七十页，创作于2022年6月2、计数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。 第五十四张，PPT共七十页，创作于2022年6月3、计算b表示培养液稀释倍数；用所数小方格中细胞总数/所数小方格数是为求得每个小方格中的细胞总数。第五十五张，PPT共七十页

22、，创作于2022年6月 以1mm1mm0.1mm型为例 计数室容积为0.1mm3，则每个小方格的容积为1/4000mm3 酵母细胞个数1mL =100个小方格酵母菌细胞总数/1004001000稀释倍数第五十六张，PPT共七十页，创作于2022年6月例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。2108第五十七张，PPT共七十页，创作于2022年6月例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

23、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。 5n105第五十八张，PPT共七十页，创作于2022年6月4、血球计数板的使用方法步骤 计数： 稍待片刻（约5min），待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部后，将计数板放在载物台的中央，先在低倍镜下找到计数室所在位置后，再转换高倍镜观察、计数并记录。 镜检计数室： 在加样前，先对计数板的计数室进行镜检。若有污物，则需清洗，吹干后才能进行计数。 加样品

24、： 将清洁干燥的血球计数板的计数室上加盖专用的盖玻片，用吸管吸取稀释后的酵母菌悬液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行缓缓渗入，一次性充满计数室，防止产生气泡，充入细胞悬液的量以不超过计数室台面与盖玻片之间的矩形边缘为宜。多余培养液可用滤纸吸去。第五十九张，PPT共七十页，创作于2022年6月从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几下，这样使酵母菌分布均匀，防止酵母凝聚沉淀，提高计数的代表性和准确性，求得的培养液中的酵母菌数量误差小。 问题二：从试管中吸出培养液进行计数之前，应该将试管轻轻震荡几次，为什么？第六十张，PPT共七十页，创作于2022年6月 一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应

25、当对培养液进行稀释以便于酵母菌的计数。 具体方法是：摇匀试管，取1mL酵母菌培养液，加入成倍的无菌水稀释，稀释n倍后，再用血球计数板计数，所得数值乘以稀释倍数。以每小方格内含有45个酵母细胞为宜。特别是在培养后期的样液需要稀释后计数。 问题三：如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应当采取怎样的措施？第六十一张，PPT共七十页，创作于2022年6月 对于压在方格界线上的酵母菌应当计数同侧相邻两边上的菌体数，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。 问题四：对于压在小方格界限上的酵母菌，应当怎样计数？第六十二张，PPT共七十页，创作于2022年6月1、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