种群数量的变动上.ppt
决定种群密度的大小,种群密度,种群数量,出生率和死亡率,性别比例,年龄组成,预测变化趋势,直接影响,迁入率和迁出率,影响密度大小,回顾旧知：种群各数量特征之间的关系,3.1.2 种群数量的变动,一、建构种群增长模型的方法二、种群增长的“J”型曲线三、种群增长的“S”型曲线,问题探讨,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，繁殖n代以后细菌的数量变化情况是怎样的？,1n代细菌数量Nn的计算公式是：Nn,1n,2、细菌数量增长曲线图：,曲线图：直观，但不够精确数学公式：精确，但不够直观,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：细菌数量怎样变化的？,2、提出假设,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、建立模型,4、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修正,建立数学模型的步骤：,Nn1n,数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的 数学形式(方程、曲线图、柱形图等）,资源无限指数生长,细菌数量增长曲线图,二、种群增长的“J”型曲线,二、种群增长的“J”型曲线,产生条件：,食物充足，空间不限，环境适宜，没有天敌等；,增长特点：,种群数量连续增长，增长率不变，无最大值,t年后种群的数量为,（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数 量，表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。）,Nt=N0t,注意：（1）=1+增长率,（2）增长率：指一段时间后，某种群增加的数量占初始数量的比例。,（3）增长速率：是种群数量在单位时间内的增加值。,种群数量变化图像：,种群增长率变化图像：,适用情形：a、实验室条件下 b、当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时初期,计算：,某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1。请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？,Nt10（1+1）2006-2001,资源无限指数生长,细菌数量增长曲线图,二、种群增长的“J”型曲线,培养液中酵母菌种群数量的动态变化,探究：,1、酵母菌的繁殖方式主要是:,2、酵母菌的呼吸方式是:,兼性厌氧(可进行有氧呼吸和无氧呼吸),出芽生殖,3、酵母菌的培养条件要注意那些问题?,要用适宜的温度培养,调节好PH值,溶氧量的控制等。,回顾思考:,探究：培养液中酵母菌种群数量的变化,1、用液体培养基培养酵母菌，种群增长会受到培养液的成分、空间、温度、PH等因素的影响,一、实验原理,初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数量变化曲线的绘制,二、探究目的,2、理想环境中，酵母菌种群增长呈J型曲线；在有线环境中种群数量会波动,计数方法：血球计数板计数,3、酵母菌计数：抽样检测法,培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？,酵母菌在开始一段时间呈“J”型增长，随着时间的推移，由于资源和空间有限，先增加后减少,三、探究过程,4进行实验分装 接种 培养与取样计数 分析结果，得出结论,3设计实验：,2作出假设：,1提出问题：,具体步骤：将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中；将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀；将试管在28条件下连续培养5d；每天取样计数酵母菌数量；分析结果，得出结论。,计数室,计数室（中间大方格）的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为_mm3，合_mL。,1mm,0.1,110-4,血球计数板:一种专门计数较大单细胞微生物的仪器,如何计数？,五点取样法,样方法,每mL培养液中酵母菌数量=,=A(平均每个中格酵母细胞数)25104,稀释倍数,A1,A2,A5,A3,A4,计数时注意事项：,从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次，使培养液中酵母菌分布均匀，减少误差,对于压在中格界线上的酵母菌，一般只取相邻两边及夹角计数；,如果酵母菌浓度过大，应先稀释。,在大自然中,食物有限,空间有限,种内斗争,种间竞争,天敌捕食,环境阻力,种群密度越大环境阻力越大,、,“J”型增长能一直持续下去吗？,三 种群增长的“S”型曲线,在资源有限条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线,种群增长速率不断降低,种群数量K/2 K值时，,种群数量达到K值时，,种群出生率=死亡率,增长率为0，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，,种群增速长率增大,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/2,转折期，增长速率最快,K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,饱和期，增长速率为零,三、种群增长的“”型曲线,19,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段图乙的h点相当于图甲的de段,种群增长的“”型曲线,0K/2时逐渐增大K/2 K时逐渐减小在 K/2时达到最大在K时增长速率为0,增长速率变化：,种群数量变化：,在K值时达到最大,t0,t1,t2,产生条件：,特点：,种群数量有最大值（K值），将停止增长并在K值左右保持相对稳定。,资源和空间有限（环境阻力）,三、种群增长的“”型曲线,产生原因：,资源和空间有限,种内斗争加剧,天敌数量不断增加,出生率降低,死亡率增高,出生率约等于死亡率,种群数量达到K值,种群数量停止增长或在K值附近波动,种群数量“S”型增长曲线,（种群数量）,K/2,K,种群数量增长率,时间,D:出生率死亡率，即种群数量处于K值。,B:出生率与死亡率之差最大，即种群数量处于K/2值。,种群增长的“”型曲线,在生产中的应用,K/2,有害动物的防治，应降低其环境容纳量 受保护动物的拯救和恢复，提高其环境容纳量（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以下）。,1、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？,为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕后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量最大。,2、怎样做才是最有效的灭鼠措施？,思考,可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量,比较种群增长两种曲线的联系与区别,环境资源无限,环境资源有限,保持稳定,逐渐减小,无，持续保持增长,有K值,环境阻力,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传染病等,比较种群增长两种曲线的联系与区别,1、图中阴影部分表示：环境阻力，种群密度越大 环境阻力越大,3、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。,大多数种群的数量总是在波动之中的，,东亚飞蝗种群数量的波动,三、种群数量的调节与平衡,（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.自然/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。,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。,五、研究种群数量变化的意义,苍鹭的保护,野猪的保护,救护被困的鲸鱼,全力防蝗减灾,云豹的保护,C,2下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增加（）,ACD段（增长速度慢）BDE段（速度加快）CEF段（变化速率加快）DFG段（速度逐渐变慢）,D,3.（广东广西河南2002）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（）,D,4.池塘养鱼时，为保护池塘生态系统和长期保持较高的产鱼量，应采取的最佳方案是（）A大量增加饵料的投入量 B大量增加鱼苗的投入量 C及时、适量的捕捞成鱼 D限制捕鱼,C,5、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,C,1.用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：,根据表中数据分析，下列结论正确的是()A第1325天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快B第1729天，成虫增长率上升、死亡率下降C第2137天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关D第137天，成虫数量呈“J”型增长,C,2.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,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B增长型和C衰退型和 D增长型和,B,如果种群处在一个理想的环境中，没有自然和空间的限制，种群内个体数量的增长曲线是_。如果将该种群置入有限制的自然环境中，种群内个体数量的增长曲线是_，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分表示_。影响种群密度的主要因素是种群的_、_、_和_。,4、下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，请仔细分析图中去先后回答下列问题：,a,b,a,b,在生存斗争过程中淘汰的个体数,死亡率,出生率,性别比例,年龄组成,
