种群的增长方式.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,凤眼莲,也称,水葫芦,。是目前世界上危害最严重的多年生恶性水生杂草之一。,原产南美，1901年作为一种花卉引入我国，5060年代作为猪饲料推广种植，并发展为水质净化种类。,现广泛分布于华南、华中、华北和东北地区。90年代中期，在我国南方的一些河道和湖泊，凤眼莲覆盖面积达100%。,浙江绍兴古运河东湖段,：,2008-10-28,浙江绍兴小区河道：2007-6-12,第二节 种群的增长方式,细菌数量/个,时间/min,思考:,如果N表示细菌总数,n表示细菌繁殖的代数,写出计算细菌种群数量的计算公式（,初始为1个,）:,N,n,n,2,4,8,16,32,64,128,256,512,在,营养和生存空间没有限制,的情况下，,某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。,填表：,计算一个细菌在不同时间（单位为,min,）,产生后代的数量。,绘图：,利用表格中的数据画出细菌数量增长曲线,时间（min),20,40,60,80,100,120,140,160,180,分裂次数,细菌数量（个）,1,2,3,4,5,6,7,8,9,指数增长,细菌每20min分裂一次时的,指数增长,曲线（“,J,”型）,概念,：在资源,无限,、空间,无限,和不受其他生物制约的理想条件下，种群就会呈,指数增长,。又称,“J”,型增长曲线,特点,：起始增长,很慢,，但随着种群,基数,的加大，增长会,越来越快,。,世界人口的指数增长曲线,实例二,理想条件下的种群增长模型,实例三,理想条件下的种群增长模型,图中种群数量变化的类型决定的主要原因是什么?,再往后看,其数量可能会怎样变化?,逻辑斯谛增长,逻辑斯谛增长,：在资源,有限,、空间,有限,和受到其他生物制约的条件下的种群增长方式，又称“,S,”型增长曲线。,环境容纳量,：在长时期内环境所能维持的,种群的最大数量,，常用字母”,K,”表示。,特点,：起始呈,加速,增长，,K/2,时增长最快，此后便开始,减速,增长，到K值时便停止增长或在,K值上下波动,1800年人们把绵羊引入到,塔斯马尼来岛，在此后的,60年间种群增长曲线如图。,实例分析,种群数量达到K值时，,种群,增长停止,种群数量在 K/2值时，,种群,增长最快,种群数量小于K/2值时,种群,增长逐渐加快,种群数量大于K/2值时,种群,增长逐渐减慢,增长,方式,指数增长,逻辑斯谛增长,产生,条件,特点,资源,无限,、空间,无限,、,不受,其他生物制约等,理想,条件下,K值（即环境容纳量）,：在,长时期内环境所能维持的种,群最大数量。,是种群在该环境中的稳定平,衡密度,种群增长的两种方式比较,资源,有限,、空间,有限,、,受,其他,生物制约,等,有限,条件下,起始增长,很慢,，随着,基数,的加大，增长,越来越快,。,起始,加速,增长，,K/2时增长,最快,，之后开始,减速,增长，,到达,K值时便停止,增长或在K,值上下波动。,“J”型曲线,“S”型曲线,形成条件,适用范围,K 值,理想,条件下资源无限,自然条件下,资源有限,实验室和种群迁入新的环境中最初的,一段时间内的增长,一般自然种群的增长,无,有,小结：“J”型曲线和“S”型曲线比较,K,值与,K,2在实践中的应用,灭鼠,捕鱼,K,/2(,有,最大增长,速率,),防止灭鼠后，鼠的种群数量在,K,/2左右，这样鼠的种群会迅速增加，无法达到灭鼠目的,使鱼的种群数量,维持在,K,2,，捕捞后，鱼的数量,会迅速回升,K,(,环境,容纳量,),降低,K,值,，改变环境，,使之不适合鼠的生存,保证鱼生存的环境条件，尽量,提升,K,值,(2)若此图表示池塘中某鱼类种群的增长曲线，希望,长,期获得较高的鱼产量,，每次捕捞后该种鱼的数量需保持,在,点左右，原因是,。,(2)b 既能捕获一定数量的个体，又能使鱼类种群数量尽快地增长和恢复,控制种群数量达环境容纳量的一半,（,K/2,）,时，种群增长速率最大，再生能力最强。,由于种群数量为,K/2,时是能够持续提供最大产量的种群大小，所以,捕捞结束后应该保持在,K/2,左右,。如果过度捕捞，种群数量会降到,K/2,以下，种群增长速率会减小。所有捕捞的时机应该在该种群,超过,K/2,以后，但是不能到达,K,值,再捕捞，因为如果在,K,值时捕捞，种内斗争剧烈，鱼类为了争夺食物消耗的能量加大，导致个体重量较小，能量大量浪费而不能流向人类。,K/2值的应用,问题：,从环境容纳量（K值）的角度思考：,（1）,对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？,（2）,对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么措施？,建立自然保护区，改善大熊猫的,栖息环境,，,提高环境容纳量。,可以采取措施,降低有害动物种群的环境容纳量,，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。,意义:,1.,保护和利用生物资源,2.为防治有害生物提供科学依据,种群在,理想环境,中，呈“J”型曲线增长(如右图甲)；在有环境阻力条件下，“S”型曲线增长(如右图乙)；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，当种群数量达,到e点后，增长速率为O,B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,3.具体操作,(3)观察及计数。观察计数顺序：,左上右上右下左下,。,(4),计算细胞总数,。,每毫升体积内的细胞数=每方格内的细胞数,。,2500,1625,2516,血细胞计数板使用的注意事项,压在中格方格线上的细胞只计,左线和上线,的细胞数,出芽酵母,的芽体体积若,超过细胞,体积的,1/2,，则,算独立个体,方格内细胞数目过多，可以稀释,以后再进行记数,.,将,1mL,的酵母菌,培养液加,9mL,的无菌水混合。相当于稀释,10,倍,。,计数总数不少于,300,个,从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管倒转数次，目是使培养液中的酵母细胞分布均匀，减少误差。结果的记录最好用记录表,(P72),每天相同时间取样，,利用血球计数板进行细胞计数，记录数据如下：,利用计数板,可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数。计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片，样品就滴在计数室内。,计数室,由,2516400,个小室组成，容纳液体的总体积为,01mL,。现将,lmL,酵母菌样品加,99mL,无菌水稀释，用无菌吸管吸取少许使其自行渗入计数室，盖上盖玻片并用滤纸吸去多余菌液。,现观察到图中所示a、b、c、d、e 5个大格80个小室内共有酵母菌48个，则上述,ImL,酵母菌样品中约有菌体_个。为获得较为准确的数值，减少误差，你认为可采取的做法是_。,240000,随机取样，多次计数，取平均值,一、,探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,(P71),1.,实验目的,：了解在,中酵母菌种群数量的动态变化规律。,2.,实验方法,：学习用,进行酵母菌细胞计数的操作方法，学习,的使用方法，找出酵母菌细胞数量变化与其,之间的关系。,3.,具体操作,(1),配制样品,(2)取1滴样液滴到血细胞计数板的方格区。,封闭环境,血细胞计数板,浑浊度,比浊计,A,B,每3小时换,一次培养液,不换培养液,棉塞,每天相同时间取样，利用,血球计数板,进行细胞计数,A、B两个锥形瓶中分别加入10mL,无菌葡萄糖,，接种,等量,的酵母菌，在相同且适宜的条件下培养：,每天相同时间取样，利用血球计数板进行细胞计数，记录数据如下：,时间(天),0,1,2,3,4,5,6,7,酵母菌数,(10,5,mL,-1,),A组,6,18,53,152,451,B组,6,17,46,99,143,175,191,191,4,实验结果,1)绘制A、B组酵母菌种群数量与时间的变化曲线,5,数据处理与分析,用,测定试管的浑浊度。,绘制种群,数量与浑浊度,之间的关系曲线图,比浊计,A组,B组,J形,S形,K,酵母菌数量(10,5,mL,-1,),酵母菌数量(10,5,mL,-1,),时间(天),时间(天),2),画出A、B组每天的增长速率的变化曲线，分析增长速率变化的原因。,A组增长速率(10,5,mL,-1,d,-1,),第1天,第2天,第3天,第4天,12,35,99,299,B组增长速率(10,5,mL,-1,d,-1,),第1天,第2天,第3天,第4天,第5天,第6天,第7天,11,29,53,44,32,16,0,K/2,生殖数量,死,亡,数量,生殖数量,死亡,数量,增长速率=单位时间生殖数,死亡数,增长速率,增长量,时间,14,A组,B组,K,K/2,时间(天),0,1,2,3,4,5,6,7,酵母菌数,(10,5,mL,-1,),A组,6,18,53,152,451,B组,6,17,46,99,143,175,191,191,J形,3)画出A、B组每天的增长率的变化曲线，分析增长率变化的原因。,S形,A组增长率,第1天,第2天,第3天,第4天,2.0,1.9,1.9,2.0,B组增长率,第1天,第2天,第3天,第4天,第5天,第6天,第7天,1.8,1.7,1.2,0.4,0.2,0.1,0.0,出生率,死亡率,死亡率,出生率,增长率=出生率,死亡率,增长率,增长量,初始总量,关于S型曲线中，增长率下降，增长速率先升后降的补充解释：,增长率下降,增长速率是可以先升后降的,如某种群开始增长率是1.种群数量为10则1年后,种群数量变为20个,增长速率10个/年第2年增长率降为0.9.种群数量是38,增长速率18个/年第3年增长率降为0.8.种群数量是68.4,增长速率30.4个/年第4年增长率降为0.7.种群数量是116.28,增长速率47.88个/年第5年增长率降为0.6.种群数量是186.048,增长速率69.768个/年.依次类推,增长率在下降,增长速率上升当然不可能一直上升,当增长率下降到某值时,增长速率开始下降(k/2时),J形,K,K/2,S形,种群数量,生殖数量,死亡数量,出生率,死亡率,死亡率,出生率,增长率,增长速率,生殖数量,死亡,数量,指数,增长,N,t,N,0,t,(倍数)=增长率+1,29,时 间,种群数量,纠正训练,1.如图表示不同种群在不同环境中的增长曲线，据图回答下列问题：,(1)图中曲线表示种内竞争最激烈的是,段，a点与c点相比，种群增长率较大的是,点，t,3,后种群数量不能无限增长的原因是,，,同一种群的,K,值是固定不变的吗?,：,。,(1)cd a 受到食物、空间等因素的限制 不是，受到环境因素的影响,环境遭受破坏，,K,值会下降；当生物的生存环境改善后，,K,值会上升。,思考并讨论,若图,所示为草原生态系统中的某种群，则,a,点后发生变化的原因可能是,_,。,2,、若图所示为在,10ml,的培养液中培养酵母菌，则,b,点后的变化原因 可能有,_,。,3,、图,曲线在指导灭鼠过程中有何指导意义,_,。若用于海洋鱼类的捕捞呢？,如图为两种生物种群数量变化的曲线，以下说法正确的是（多选）,A.,培养酵母菌，,a,点时突变产生对营养物质的需求量减少的新菌株，,种群数量变化如甲曲线,B.,培养酵母菌，,a,点时突变产生能利用代谢废物的新菌株，种群数量变化如乙曲线,C.,可以通过建立自然保护区，使金丝猴种群数量增加如甲曲线,D.,向鼠害严重的草原投放灭鼠药，能使鼠群数量下降如乙曲线,AC,练习,对位训练,下图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线，下列叙述中,不正确,的是 （）,A.甲、乙两种群可能为竞争关系，甲的竞争力小于乙，其竞争强度：弱强弱,B.,t,1,t,2,时间内甲、乙种群呈“S”型增长，甲种群从,t,2,开始出现环境阻力,C.,t,2,t,3,时间内甲种群出生率下降，死亡率上升，但出生率仍大于死亡率,D.,t,3,t,5,时间内甲、乙两种群的年龄结构不同,解析,t,2,之前就有环境阻力。,答案,B,负增长速率表示,种群数量下降,3.,(2008江苏高考，31),为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了,A、B、C和D,共4组实验，用1 000,ml,锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题：,实验组,A,B,C,D,培养液中葡萄糖质量分数/%,4.0,4.0,0.8,0.8,培养液体积/ml,200,800,200,800,（1）图中曲线、和分别是,组、,组和,组的结果。,（2）B组和A组的实验结果不同的原因是B组,。,B,A,D,2）,培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少,（3）D组和B组的实验结果不同的原因是D组,。,3）葡萄糖浓度较低，故营养物质供应较少,（4）在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正确的方法是,和,。,（5）实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是,。,浸泡和冲洗,4）摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数,第三,节 种群的数量波动及调节,一、影响种群数量变化的因素,直接,因素：出生率、死亡率、(迁入、迁出),间接,因素：食物、气候、传染病、天敌,重要,因素：人类的活动,种群密度,种群数量,出生率和死亡率,性别比例,年龄结构,预测变,化方向,直接影响,影响数,量变动,决定种群的大小和密度,二、种群的数量波动,环境容纳量,是,种群数量的平均值,，实际的种群数量在这个,平均值的上下波动,。,波动幅度有大有小；,类型,：非周期性 和 周期性，,概念：,由于,出生率和死亡率的变动和环境条件的改变,所引起的种群个体数量,随时间,的变化。,1 非周期性波动,（大多数种群）,随气候变化,2 周期性波动,任何波动只要在,两个波峰之间相隔的时间相等,就称之为,周期波动,原因：食物周期性的成熟：,（捕食关系的生物）,波动原因,：由于食料植物由于旅鼠的取食,而发生周期性短缺,种群的,周期波动,现象主要发生在比较,单调的高纬度环境,中，,如北方针叶林和苔原地带,三、种群数量的调节因素,（1）外源因素,：气候、食物、病原体、寄生、捕食、降雨量、（极端的湿度和温度）等,（2）内源因素,：行为调节，内分泌调节,自然界任何,生物数量,总是,围绕着,种群的平衡密度,上下波动,种群数量的,外源性调节,因素,气候,：对种群,影响,最强烈的外源性因素,，特别是,极端的温度和湿度,；例：高温对蚜虫种群数量影响：降雨量对沙漠地区啮齿动物和鸟类的影响,食物,：是,调节,种群数量的重要因素,；因食物不足发生种内竞争，例：雪兔数量对长耳鸮孵窝率的影响,病源物和寄生物,的致病力传播速度是随着种群密度的增加而增加的，种群密度越大，抑制增长的作用力也就越强，因此对种群数量调节起着重要作用,捕食,：也能把种群密度压制在一个低水平上。例：生物防治利用捕食动物控制害虫七星瓢虫防治蚜虫和用灰喜鹊防治松毛虫,行为调节,社群等级、领域性等社群行为可以限制种群数量，合理分配食物和栖息地，使种群密度维持稳定。,例：,领域行为,内分泌调节,密度增加压力增大刺激中枢神经内分泌代谢紊乱（生长激素、性激素分泌减少、抗体减少）出生率下降、死亡率提高种群数量减少,种群数量的,内源性调节,因素,四、研究种群数量变化的意义,1合理利用和保护野生生物资源,2为防治有害生物提供科学依据,苍鹭的保护,云豹的保护,野猪的保护,救护被困的鲸鱼,全力防蝗减灾,1、下列各备选项目中，哪项与种群数量的变化不直接相关？（）,A、气候 B、出生率,C、分布型 D、食物,练习巩固,C,2、下面哪种因素对种群数量的调节有影响？（）,A、捕食 B、领域行为,C、气候 D、寄生,E、以上均有影响,E,S形增长,种群,数量变化,周期性波动,非周期性波动,外源性因素,内源性因素,增长,波动,类型,J形增长,类型,举例,条件,条件,举例,资源、空间有限的实际环境,资源、空间有限的理想环境,实验室培养细菌初期,影,响,因,素,自然界生物的增长,个体,构成,构成,构成,群落,生态系统,特征,出生率,死亡率,种群密度,年龄结构,性比率,决定,预测,影,响,直接影响,概念图的构建,