《种群的增长方式》PPT课件.ppt

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 50 60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 Nn 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 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 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 请你绘制大草履虫的种群增长曲线 J 型增长能一直持续下去吗 高斯对大草履虫种群研究的实验 生态学家高斯曾经做过这样一个实验 在0 5mL培养液中放入5个大草履虫 然后每隔24h统计一次大草履虫的数量 经过反复实验 得出了如图所示的结果 K 2 大草履虫的增长呈该型曲线的原因有哪些 食物等资源和空间总是有限的 种内竞争不断加剧 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 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 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 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 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D K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 16 25 25 16 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25 16 400个小室组成 容纳液体的总体积为0 1mL 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 e5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 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 4 实验结果 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 酵母菌数量 105mL 1 酵母菌数量 105mL 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 增长速率 单位时间生殖数 死亡数 14 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 增长率 出生率 死亡率 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 种群数量 增长率 增长速率 指数增长 Nt N0 t 倍数 增长率 1 29 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 t3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 cda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 t1 t2时间内甲 乙种群呈 S 型增长 甲种群从t2开始出现环境阻力C t2 t3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 t3 t5时间内甲 乙两种群的年龄结构不同解析t2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1000ml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 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 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