第二节种群数量的变化PPT课件.ppt

N N N Nn n n nn n n nn n 60min x72h 60min x72h20min20min216 N216 Nn nn n 2 2216216自学自学导练 在在营营养和生存空养和生存空间间没没有限制的情况下，某有限制的情况下，某1 1个个细细菌菌每每2020分分钟钟分裂繁殖一代。分裂繁殖一代。讨论讨论：nn代代细细菌数量的菌数量的计计算公式？算公式？7272小小时时后由一个后由一个细细菌分裂菌分裂产产生的生的细细菌数量是多少？菌数量是多少？020406080100分裂120326420212223242526时间时间minmin细细胞数胞数细细菌繁殖菌繁殖产产生的后代数量生的后代数量.在一个培养基中，在一个培养基中，细细菌的数量会一直按照菌的数量会一直按照这这个公式个公式增增长吗长吗？如何？如何验证验证你的你的观观点？点？不会，可用不会，可用实验计实验计数法来数法来验证验证1.数学模型数学模型观观察研究察研究对对象，象，提出提出问题问题提出合理的假提出合理的假设设通通过进过进一步的一步的实验实验或或观观察等，察等，对对模型模型进进行行检验检验或修正或修正根据根据实验实验数据，用适数据，用适当的数学形式当的数学形式对对事物事物的性的性质进质进行表达行表达细细胞每胞每20min20min分裂一次分裂一次资资源空源空间间无限多，无限多，细细菌种菌种群的增群的增长长不受种群密度增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观观察、察、统计细统计细菌数量，菌数量，对对自己所建立的模型自己所建立的模型进进行行检验检验或修正或修正一一.构建种群增构建种群增长长模型的方法模型的方法2.将数学公式（将数学公式（N=2N=2n n)变为变为曲曲线图线图曲曲线图线图与数学方程式与数学方程式比比较较，优优缺点？缺点？直直观观，但不但不够够精确。精确。你所得出的公式和增你所得出的公式和增长长曲曲线线，只是理想条件下，只是理想条件下细细菌菌数量增数量增长长的推的推测测。在自然。在自然界中，种群的数量界中，种群的数量变变化情化情况是怎况是怎样样的呢？的呢？3.环颈环颈雉雉 1859 1859年，一个英格年，一个英格兰兰的的农农民民带带着着2424只野兔，登只野兔，登陆陆澳大利澳大利亚亚并定居下来，但并定居下来，但谁谁也没想到，也没想到，一个世一个世纪纪之后，之后，这这个澳洲个澳洲“客客人人”的数量呈指数增的数量呈指数增长长，达到，达到6 6亿亿只以上。只以上。实实例一例一二、种群增二、种群增长长的的“J”“J”型曲型曲线线 20 20世世纪纪3030年代，年代，人人们们将将环颈环颈雉引入到雉引入到美国的一个美国的一个岛屿岛屿，在，在1937193719421942年期年期间间，这这个个环颈环颈雉种群的增雉种群的增长长曲曲线线大致呈大致呈“J”“J”型。型。实实例二例二4.自然界确有自然界确有类类似的似的细细菌在理想条件下种群菌在理想条件下种群数量增数量增长长的形式，如果的形式，如果以以时间为时间为横坐横坐标标，种群，种群数量数量为纵为纵坐坐标标画出曲画出曲线线来表示，曲来表示，曲线线大致呈大致呈“”型。型。二、种群增二、种群增长长的的“J”“J”型曲型曲线线理想状理想状态态下下1 1、产产生条件生条件理想状理想状态态食物充足，空食物充足，空间间无限，气候适宜，没有无限，气候适宜，没有敌敌害等。常害等。常发发生在新物种迁入的开始生在新物种迁入的开始阶阶段、段、实验实验条件下。条件下。2 2、种群、种群“J”“J”型增型增长长的数学模型公式：的数学模型公式：N Nt t=N=N0 0 t t（N N0 0为为起始数量，起始数量，t t为时间为时间，N Nt t表示表示t t年后年后该该种群的数种群的数量，量，为该为该种群数量是一年前种群数量的倍数。）种群数量是一年前种群数量的倍数。）3 3、特点：增、特点：增长长率保持不率保持不变变。5.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当出生率与死亡率相等时时，种群的增，种群的增长长就会停止，就会停止，有有时时会会稳稳定在一定的水平。定在一定的水平。高斯高斯对对大草履虫种群研究的大草履虫种群研究的实验实验高斯（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小小时统计时统计一次数量，一次数量，经过经过反复反复实验实验，结结果如果如图图：6.三、种群增三、种群增长长的的“S”“S”型曲型曲线线现实现实状状态态 种群种群经过一定一定时间的增的增长后，数量后，数量趋于于稳定的增定的增长曲曲线，称，称为“S S”型曲型曲线。AK K值值：在：在环环境条件不境条件不受破坏的情况下，一受破坏的情况下，一定空定空间间中所能中所能维维持的持的种群最大数量称种群最大数量称为环为环境容境容纳纳量。量。1 1、种群数量达到、种群数量达到K K值值后，将停止增后，将停止增长长并在并在K K值值左右保持左右保持相相对稳对稳定。定。2 2、产产生原因：生原因：环环境条件如空境条件如空间间、食物、天、食物、天敌敌等制等制约约。3 3、在、在环环境阻力的作用下，增境阻力的作用下，增长长率率递递减，在减，在“K”“K”值时值时，增增长长率降率降为为0 0。4 4、N NK/2K/2，此，此时时瞬瞬时时增增长长速率最大，种群有最大持速率最大，种群有最大持续续产产量，种群增量，种群增长长量最大。量最大。7.从从环环境容境容纳纳量的角度思考，可以采取措施降低有量的角度思考，可以采取措施降低有害害动动物种群的物种群的环环境容境容纳纳量量(k(k值值)，如将食物，如将食物储储藏在安全藏在安全处处，断，断绝绝或减少它或减少它们们的食物来源；室内采取硬化地面的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它等措施，减少它们们挖造巢穴的挖造巢穴的场场所；养殖或所；养殖或释释放它放它们们的天的天敌敌，等等。，等等。同一种群的同一种群的K K值值是固定不是固定不变变的的吗吗？思考思考怎怎样样做才是最有效的做才是最有效的灭灭鼠措施？鼠措施？怎怎样样做才是保做才是保护护大熊猫的根本措施？大熊猫的根本措施？建立自然保建立自然保护护区，改善大熊猫的栖息区，改善大熊猫的栖息环环境，提高境，提高环环境境容容纳纳量。量。大多数种群的数量大多数种群的数量总总是在波是在波动动之中的，在不利条件之中的，在不利条件之下，之下，还还会急会急剧剧下降，甚至下降，甚至灭灭亡。亡。四、种群数量的波四、种群数量的波动动和下降和下降受受环环境的影响境的影响9.影响种群数量影响种群数量变变化的因素有哪些呢？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：人重要因素：人类类的活的活动动间间接因素：食物、气候、接因素：食物、气候、传传染病、天染病、天敌敌东亚飞东亚飞蝗种群数量的波蝗种群数量的波动动10.（1 1）有利于野生生物）有利于野生生物资资源的合理利用及保源的合理利用及保护护。（2 2）为为人工养殖及种植人工养殖及种植业业中合理控制种群数量、中合理控制种群数量、适适时时捕捕捞捞、采伐等提供理、采伐等提供理论论指指导导。（3 3）通）通过过研究种群数量研究种群数量变动规变动规律，律，为为害虫的害虫的预测预测及及防治提供科学依据。防治提供科学依据。五研究种群数量五研究种群数量五研究种群数量五研究种群数量变变变变化有何意化有何意化有何意化有何意义义义义？（4 4）有利于）有利于对濒对濒危危动动物种群的拯救和恢复。物种群的拯救和恢复。苍鹭苍鹭的保的保护护云豹的保云豹的保护护野猪的保野猪的保护护救救护护被困的被困的鲸鱼鲸鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾11.探究：培养液中酵母菌种群数量的探究：培养液中酵母菌种群数量的变变化化1 1、酿酿酒和做面包都需要用到酒和做面包都需要用到。它。它们们可以用可以用培养基来培养培养基来培养2 2、对对酵母菌种群的酵母菌种群的计计数，一般采用数，一般采用的方法的方法步步骤骤如下：如下：酵母菌酵母菌液体液体抽抽样检测样检测解疑精解疑精讲12.血球血球计计数板数板 血球血球计计数板是由一数板是由一块块比普通比普通载载玻片厚的特制玻片制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。中成的。玻片中有四条下凹的槽，构成三个平台。中间间的的平台平台较宽较宽，其中，其中间间又被一短横槽隔又被一短横槽隔为为两半，每半两半，每半边边上面上面刻有一个方格网。刻有一个方格网。计计数室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，中央的一大格作的一大格作为计为计数用，一种是数用，一种是计计数区分数区分为为1616个大个大方格（大方格用方格（大方格用三三线线隔开），而隔开），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；另一种是一个另一种是一个计计数区分成数区分成2525个大个大方格（大方格之方格（大方格之间间用双用双线线分开），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。13.但是不管但是不管计计数区是哪一种构造，它数区是哪一种构造，它们们都有一个共同特点，都有一个共同特点，即即计计数区都由数区都由400400个小方格个小方格组组成。成。计计数区的高度数区的高度为为0.1mm0.1mm，所以每个，所以每个计计数区的体数区的体积为积为0.1mm0.1mm3 3，每个小方格的体，每个小方格的体积积为为1/4000mm1/4000mm3 3。操作步操作步骤骤：(1)(1)用血球用血球计计数板数板计计数酵母菌数酵母菌悬悬液的酵母菌个数液的酵母菌个数.(2)(2)样样品稀品稀释释的目的是便于酵母菌的目的是便于酵母菌悬悬液的液的计计数数,以每小以每小方格内含有方格内含有4-54-5个酵母个酵母细细胞胞为为宜宜,一般稀一般稀释释1010倍即可倍即可.(3)(3)将血球将血球计计数板用擦数板用擦镜纸镜纸擦擦净净,在中央的在中央的计计数室上加数室上加盖盖专专用的厚玻片用的厚玻片.(4)(4)轻轻轻轻振振荡试荡试管，使酵母菌分布均匀，将稀管，使酵母菌分布均匀，将稀释释后的后的酵母菌酵母菌悬悬液液,用吸管吸取一滴置于盖玻片的用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘边缘,使菌使菌液液缓缓缓缓渗入渗入,多余的菌液用吸水多余的菌液用吸水纸纸吸取吸取,捎待片刻捎待片刻,使酵使酵母菌全部沉降到血球母菌全部沉降到血球计计数室内数室内.14.(5)(5)计计数数时时,如果使用如果使用1616格格2525格格规规格的格的计计数室数室,要按要按对对角角线线位位,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.如果如果规规格格为为2525格格1616格的格的计计数板数板,除了取其除了取其4 4个个对对角方位外角方位外,还还需再数中央的一个中格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)当遇到位于大格当遇到位于大格线线上的酵母菌上的酵母菌,一般只一般只计计数大方格的数大方格的上方和右方上方和右方线线上的酵母上的酵母细细胞胞(或只或只计计数下方和左方数下方和左方线线上上的酵母的酵母细细胞胞).).(7)(7)对对每个每个样样品品计计数三次数三次,取其平均取其平均值值,按下列公式按下列公式计计算每算每1ml1ml菌液中所含的酵母菌个数菌液中所含的酵母菌个数 15.计计算公式算公式 (1)16(1)16格格2525格的血球格的血球计计数板数板计计算公式算公式:酵母酵母细细胞数胞数/ml=100/ml=100小格内酵母小格内酵母细细胞个胞个/10040010/100400104 4稀稀释释倍数倍数 (2)25(2)25格格x16x16格的血球格的血球计计数板数板计计算公式算公式:酵母酵母细细胞数胞数/ml=80/ml=80小格内酵母小格内酵母细细胞个数胞个数/8040010/80400104 4稀稀释释倍数倍数 A AD DC CB B 显显微微镜计镜计数数时时，对对于于压压在小在小方格界方格界线线上的酵母菌，上的酵母菌，应应只只计计数数相相邻邻两两边边（ABAB和和ADAD）及其）及其顶顶角的角的酵母菌。如酵母菌。如图图：16.时时间间酵母酵母菌菌数目数目0 0 请请根据平均数据，画出增根据平均数据，画出增长长曲曲线线，绘绘出酵母菌出酵母菌的增的增长长速率的速率的变变化曲化曲线线增增长长速率速率增增长长曲曲线线17.1.1.如果种群如果种群处处在一个理想的在一个理想的环环境中，没有境中，没有资资源和空源和空间间的的限制，种群内个体的增限制，种群内个体的增长长曲曲线线是是 ，用达，用达尔尔文文进进化的化的观观点分析，点分析，这这是由于生物具有是由于生物具有 的特征的特征如果将如果将该该种群置于有限的种群置于有限的环环境中，种群的数量增境中，种群的数量增长长曲曲线线是是 ，用达，用达尔尔文文进进化化观观点分析，点分析，图图中阴影部分表示中阴影部分表示 。影响种群密度的影响种群密度的因素有因素有 。A过过度繁殖度繁殖B B通通过过生存斗争被淘汰的个体数量生存斗争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、性迁出、性别别比、年比、年龄组龄组成、气候、食物、天成、气候、食物、天敌敌、人人类类活活动动等等时间时间A AB B种种群群数数量量反反馈形成形成18.2.2.在一个相在一个相对对封封闭闭的小型牧的小型牧场场内，迁入一小群内，迁入一小群绵绵羊，羊，8 8年后年后发发展到展到500500只左右，只左右，这这个羊群数量会个羊群数量会 A A、维维持在一定水平上持在一定水平上 B B、不断下降、不断下降 C C、缓缓慢上升慢上升 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。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、种群性别别比例改比例改变变C C、环环境中温度条件适宜境中温度条件适宜 D D、种群中幼年个体减少、种群中幼年个体减少E E、环环境中天境中天敌敌增多增多 F F、寄生生物减少、寄生生物减少19.4.4.“食人食人鱼鱼”是一种肉食是一种肉食鱼鱼，一旦，一旦进进入自然生入自然生态态水域，水域，就会造成就会造成严严重的生重的生态态灾灾难难。假如。假如该该物种物种进进入湖泊生入湖泊生态态系系统统，以下哪种曲，以下哪种曲线线能准确表达其种群数量能准确表达其种群数量变变化的特点化的特点 B C D B C D 20.5.5.在下列在下列图图中，表示种群在无中，表示种群在无环环境阻力状况下增境阻力状况下增长长的是的是6.6.种群的指数增种群的指数增长长（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在在该环该环境中只有一个种群境中只有一个种群B B该该种群种群对环对环境的适境的适应应比其他种群比其他种群优优越得多越得多C C环环境境资资源是无限的源是无限的D D环环境境资资源是有限的源是有限的21.7.7.下下图图表示接种到一定容表示接种到一定容积积培养液中的酵母菌生培养液中的酵母菌生长长曲曲线图线图，曲，曲线线中哪段表示由于有限空中哪段表示由于有限空间资间资源的限制使种内源的限制使种内竞竞争增加争增加A ACDCD段（增段（增长长速度慢）速度慢）B BDEDE段（速度加快）段（速度加快）C CEFEF段（段（变变化速率加快）化速率加快）D DFGFG段（速度逐段（速度逐渐变渐变慢）慢）22.8.8.自然界中生物种群增自然界中生物种群增长长常表常表现为现为“S”“S”型增型增长长曲曲线线。下列有关种群下列有关种群“S”“S”型增型增长长的正确的正确说说法是法是A.“S”A.“S”型增型增长长曲曲线线表示了种群数量和食物的关系表示了种群数量和食物的关系B.B.种群增种群增长长率在各率在各阶阶段是不相同的段是不相同的C.“S”C.“S”型增型增长长曲曲线线表示了种群数量与表示了种群数量与时间时间无关无关D.D.种群增种群增长长不受种群密度制不受种群密度制约约23.