第2节-种群数量的变化学案

1、第2节种群数量的变化1、构建种群增长模型的方法及步骤以细菌为例提出冋题研究方法观察研究对象，提出冋题。模型假设提岀合理的假设建立模型修正检验用数学形式对事物性质进行表达对模型进行检验或修正研究实例细菌每20min分裂一次 资源和空间无限，细菌的种群增长不会受密度 影响。N n=2 n N代表细菌数量，n表示第几代。 观察、统计细菌数量，对所建模型进行检验或 修正。数学模型2、种群数量的增长规律(1) 、研究方法：建立数学模型。(2) 、影响种群数量变化的因素：a、环境因素：食物、生存空间、气候、敌害等。b、内部因素：出生率、死亡率，年龄组成，性别比例，迁入率、迁出率。3、种群数量增长的两种曲线

2、种群增长的“ J型曲线：1模型假设：在食物养料和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下。假定种群的起始数量为 Nf亲代，而且每代的增长率入都保持不变，且世代间不重叠，该种群后代中第 t代的数量为N。2建立模型：N= No入七；其中N0为种群初始数量；t为时间；N为t年后种群数量；入 为种群年增长倍数。3特点：种群内个体数量连续增长没有最大值；增长率不变。型曲线:种群增长的时何1原因：自然界的资源和空间是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该 种群为食的捕食者数量也会增加。2相关概念：K值：又称为环境容纳量。即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。K/2

3、点：种群增长速率最大时刻。是渔业捕捞、森林采伐的理想时期。害虫防治应在此点到来之前开始。N<K/2时，种群增长率增大；N>K/2时，种群增长率降低。3特点： 种群内个体数量到达环境条件所允许的最大值K值时，种群个体数量将不再增加； 种群增长率变化， 种群数量由0宀K/2时，增长率逐渐增大； 种群数量为K/2时，增长率最大；种群数量由K/2 t K时，增长率不断降低；种群数量为K时，增长率为0.如图点拨：种群“ S型曲线分析帼和期帝度用长为oW益彌W促其上升.有害源应抑以限制K 1K期:席度增K逐歩减慢T转祈期:数城負密慣增融快资源利用城隹点L-加速期:数誠增加I.帘度増长加快 T&

4、quot;1害虫防怡点_仃11个休敷呈少'密度堵氏慢 潜伏期对环境的适应期：个体数量很少，增长速率很慢，害虫防治最好应在此期进行。K 加速期对数期：个体数量快速增加，2时，增长速率到达最高，资源利用黄金点，害虫防治严防达此期。 减速期和饱和期：随着种群密度增加，个体因食物、空间和其他生活条件的斗争加剧，同时天敌数量也增加，种群增长速率下降。当数量到达环境条件 允许的最大值K时，种群停止生长，种群增长速率为零，即出生 率=死亡率，但种群数量到达最大。到达K直后，有的种群的数量呈锯齿状波动。思考：以下图中阴影局部表示由于环境阻力而死亡的个体数，用达尔文进化论的观点分 析，图中阴影局部表示通

5、过生存斗争淘汰的个体数量。坏境BL力U_=r 种群蛙大数M 稽宦平櫚瞎岌.会上下浪前号厂用开境畀射咼丄4应用：大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围缩小，其 K值变小，因此,建立自然保护区，改善栖息环境，提高 鼠等有害动物的控制，应降低其K值。K值，是保护大熊猫的根本措施；对家4、种群增长率疋增长速率1增长率=定时间内增长的数量初始数量(2)增长速率=一定时间内增长的数量/时间%时间隹速率 -S"型曲线 增长廛率【点拨】种群增长率和增长速率的区别 种群增长率是指种群中增加的个体数占原来个体数的比例，通常以百分比表示，即：种群增长率=(本次总数-上次总数)/上次总数。如某种群现

6、有数量为 a, 一年后，该种 群数为b,那么该种群在当年的增长率为( b a)/ a。如以下图： 种群增长速率是指某一段时间内增加的个体数与时间的比值。在坐标图上可用某时间内对应曲线的斜率表示，斜率大那么增长速率快，即：增长速率=(本次总数-上次总数时b,其种群增长速率为(b a)/年。如 增长速率逐渐增大；在“S型(呈“钟型曲线)。间。同样某种群现有数量为 a, 年后，该种群数为 以下图：由此可见，在“ J型曲线中，种群增长率不变, 曲线中，种群增长率逐渐减小，增长速率先增大后减少 对“入的理解Nt = Na t，入代表种群数量增长倍数，不是增长率。入 种群密度保持稳定；入<1时，种群

7、密度减小。5、研究种群数量变化的意义：(1)、野生生物资源的合理开发和利用：a,>1时，种群密度增大；入=1时,K/2时, 当种-般将种群数量控制在环境容纳量的一般 种群增长速度最快，可提供的资源数量最多。群数量大于K/2时，可以猎捕一定数量该生物资源, 且获得量最大。过度猎取时，种群增长速度虽然较 快，但资源总量减少。(2)、为害虫的预测及防治提供科学依据。6、K值的表示方法7、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化(1) 、研究目的：通过建立反映种群动态变化的数学模型，分别说明种群个体数量的增长规律以及种群外部环境因素和种群内部因素对种群对种群个体数量的制约。(2) 、实验材料活性干酵

8、母，无菌马铃薯培养液或肉汤培养液，试管，血球计数板，滴管，显微镜等。附：血球计数板的构造及使用方法a构造：血球计数板是一块特制的载玻片，它的上外表有4条下凹的槽，构成3个平台，中9个大间的平台又被一短横槽隔为两半，每半边各有一个方格网，每个方格网上有 小相等的大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用，这一大 方格的长和宽各为1mm，3。b规格：一种是大方格内分为 25中方格，每一中格又分为 16小方格；另一种是大方格内分为16中方格，每一中方格又分为25小方格。但是不管计数室是哪一种构造，它们都有一个共同的特点，即每一大方格都是由16X 25=25X 16=400个小方格组成，

9、见2SX16-柚少I喑图:毎牛计室X*共曰祐诰L总容国JMI1LLL10X25 - 40。"牆上船肚出理II1&亍中稱|25 中X16 小16-4MW.莎牛卄養竹也申带c使用方法 取清洁枯燥的血球计数板，加盖玻片盖住网格和两边的槽。 将待测菌液充分摇匀后，用无菌吸管吸少许，由盖玻片边缘或槽内参加计数板，使其自行渗入计数室内，计数室内不能有气泡。静置5-10分钟。 在低倍镜下找到小方格网后更换高倍镜观察计数，上下调动细螺旋，以便看到小室内不同深度的菌体。位于分格线上的菌体，只数两条边上的，其余两边不计数。即数上线就不数下线，数左边线就不数右边线。 计数时，假设使用刻度为25中方

10、格X 16小方格的计数板，计数四个角的4个中方格，及中央1个中方格的菌数即 80小方格；假设使用刻度为16中方格X 25小方格的计 数板，就数四个角的 4个中方格即100小方格内的菌数。每小方格中菌数以5-10个为宜，如菌液过浓可适当稀释。 每个样品重复计数 2-3次，取其平均值，按下式计算样品中的菌数。刻度为25中方格X 16小方格的计数板：蒐玫Tf毫升-竺鱼也理箱邸倍数一毎拓格平均囹数，稀禅倍数乂 “1能R0刻度为16中方格X 25小方格的计数板:诃xioJ稱释苗数-再水昭平均亩疑X蓿棘倍Stem 1能用试管刷蘸洗涤剂擦洗, 试验结束后要清洗和整理试验用具，特别注意血球计数板不能正确的做法

11、是浸泡和冲洗， 洗后自行晾干或用吹风机吹干。通过镜检观察每小格内是否残留菌体或其他沉淀物，假设不干净，那么必须重复清洗直到干净为止。、研究步骤：a提出问题：培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的？b作出假设：培养液中酵母菌的数量是怎样随时间呈现“S'型曲线增长。c设计和实施实验 实验流程：卷型彥杵I-亠帝体培养¥.尢曲条善採荡培养耳口邑酵母諭均匀分布于陪养基中观察并计數部天将含疽俾醪闵的培养液肅农辻 数板1计載一个小方格内的韩母 菌数凰T再以此为植据，怙坤试管中 的酵母鬧总数s型曲线增长。竜复？.$步廉时间天第1天第2天第3天第4天第5天第6天第7天次数123123123123123123123每个中方格酵母菌数12345稀释倍数总数平均值统图分析4分析结果：将所得的数值用曲线图表示出来。5得出结论：培养液中酵母菌的数量是怎样随时间呈现“将所得報侑用曲线丧示出来得出酵 母謁种牌数量变化现律考前须知:1显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应该遵循“数上线不数下线，数左线不数右线的原那么计数。2取样前需将试管轻轻振