种群数量的变化

种群数量的变化第一页，共五十三页，2022年，8月28日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。第二页，共五十三页，2022年，8月28日时间（min)20406080100120140160180分裂次数数量（个）2481632641282565121234567891、填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位为min）产生后代的数量。第三页，共五十三页，2022年，8月28日一、建构种群增长模型的方法4.数学模型建构的步骤2.数学模型的表现形式:数学方程式曲线图3.建构数学模型的意义:描述、解释和预测种群数量的变化。1.数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式,数学模型的表现形式可以为公式、图表等形式。第四页，共五十三页，2022年，8月28日研究实例

研究方法细菌每20min分裂一次在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响Nn=2nN代表细菌数量，n表示第几代观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正提出合理的假设观察研究对象，提出问题根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正数学模型的建构步骤：

第五页，共五十三页，2022年，8月28日细菌数量4、以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌的数量增长曲线。曲线图与数学方程式比较，有哪些优缺点？曲线图：直观，但不够精确。数学公式：精确，但不够直观。第六页，共五十三页，2022年，8月28日增长速度越来越快时间（min)20406080100120140160180细菌数量（个）增长速度v(个/20min)，即(末数-初数）/单位时间248163264128256512

4-2=248163264128256增长率r(个/20min个),即(末数-初数）/初数×100%增长率稳定(4-2)/2=11111111Nt=N0×λt10020030040050060020406080100180时间0第七页，共五十三页，2022年，8月28日实例1：澳大利亚本来并没有兔子。1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6亿只以上，遍布整个大陆。二、种群增长的“J”型曲线:第八页，共五十三页，2022年，8月28日实例二：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈什么型？第九页，共五十三页，2022年，8月28日野兔、环颈雉等进入一个新环境后能呈指数增长的特殊原因是什么呢？①没有天敌。②充足的食物。③广阔的生活空间,气候适宜[思考1]：

第十页，共五十三页，2022年，8月28日来自《生物》（必修本）第二册2000年世界人口增长曲线我国1000~1990年人口数量变化第十一页，共五十三页，2022年，8月28日①产生条件：

理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有天敌等；②增长特点：

种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。③量的计算：t年后种群的数量为Nt=N0

λt

（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长率．）

④例子：实验室条件下、外来物种入侵、迁移入新环境。二、种群的“J”型增长数学模型第十二页，共五十三页，2022年，8月28日问题探讨

在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？为什么？

不会。原因是资源和空间是有限的。如何验证这个观点？第十三页，共五十三页，2022年，8月28日高斯实验：生态学家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，得出了如上图所示的结果。从上图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个。第十四页，共五十三页，2022年，8月28日思考：1、曲线形状象什么？其种群达到基本稳定的数量值称为什么？“S”型曲线2、大草履虫数量增长过程如何？K值K值第十五页，共五十三页，2022年，8月28日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——环境容纳量第十六页，共五十三页，2022年，8月28日①产生条件：存在环境阻力

自然条件（现实状态）——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．种群增长的“Ｓ”型曲线②增长特点：

种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。

第十七页，共五十三页，2022年，8月28日种群数量“S”型增长曲线K/2K种群增长速率时间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。第十八页，共五十三页，2022年，8月28日K值的应用

种群增长曲线的生产生活中的应用：

①受保护动物的拯救和恢复，应通过建立自然保护区，改善其栖息环境，提高K值。

②有害动物的防治，应通过降低K值K/2的应用①有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处②资源开发与利用：既有较大收获量又可保持种群高速增长第十九页，共五十三页，2022年，8月28日N0:该种群的起始

数量λ:种群数量是一

年前的倍数Nt=N0×λtK值：环境容纳量k/2处：种群增长

速度最快种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线第二十页，共五十三页，2022年，8月28日增长率与增长速率增长率：在单位时间内净增加的个体数占个体总数的比率

：增长速率：指单位时间种群增长数量:（现有个体数－原有个体数）／增长时间X100%

增长率增长速率

注意：种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率。（现有个体数-原有个体数）/原有个体数X100%第二十一页，共五十三页，2022年，8月28日种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线（λ+1）（切线斜率）第二十二页，共五十三页，2022年，8月28日K值是环境最大容纳量。环境阻力代表自然选择的作用。总结第二十三页，共五十三页，2022年，8月28日1．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是B课堂练习第二十四页，共五十三页，2022年，8月28日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竞争增加（）

A．CD段（增长速度慢）

B．DE段（速度加快）

C．EF段（增长速度变慢）

D．FG段（速度逐渐变慢）C第二十五页，共五十三页，2022年，8月28日３.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第二十六页，共五十三页，2022年，8月28日４.右图所示为在理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线。下列对阴影部分的解释正确的是（）①环境中影响种群增长的阻力②环境中允许种群增长的最大值③其数量表示种群内迁出的个体数④其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数

A.①③B.②③C.①④D.②④C第二十七页，共五十三页，2022年，8月28日

在现实的生态系统中，种群数量除增长外，还有没有其他变化？四、种群数量的波动和下降第二十八页，共五十三页，2022年，8月28日

大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。东亚飞蝗种群数量的波动第二十九页，共五十三页，2022年，8月28日

种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入率种群数量的变化气候、食物、被捕食、传染病等增或减增长、波动、稳定、下降等影响种群数量变化的因素第三十页，共五十三页，2022年，8月28日

家鼠繁殖力极强，善于打洞，偷吃粮食，传播疾病危害极大，应该采取哪些措施控制家鼠数量？防治有害动物保护和利用野生生物资源拯救和恢复濒危动物种群研究生物种群数量变化的意义：第三十一页，共五十三页，2022年，8月28日老鼠机械捕杀施用激素药物捕杀养殖或释放天敌将食物储存在安全处降低繁殖率减少数量增大环境阻力降低环境容纳量打扫卫生硬化地面第三十二页，共五十三页，2022年，8月28日K值J型环境阻力时间种群数量例如.增大环境阻力降低环境容纳量第三十三页，共五十三页，2022年，8月28日2.在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞量长期过高,种群的数量会发生什么样的变化呢?我们应该怎样来确定合适的捕捞量才能即不危及鱼类种群的持续发展,又能获得较高的鱼产量?种群数量的恢复需较长时间。如果外界的环境发生剧烈变化，种群还有可能绝灭.。第三十四页，共五十三页，2022年，8月28日K/2在S型曲线中，种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，资源再生能力最强。保证捕捞或利用后，种群数量不得低于K/2。这样既可获得最大利用量，获得较大收益，又可有利于种群的可持续发展，保持种群高速增长。第三十五页，共五十三页，2022年，8月28日１.如图表示某物种迁入新环境后，种群的增长速率随时间的变化关系。在第10年经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境容纳量约为(

)A．100只B．200只C．300只

D．400只

第三十六页，共五十三页，2022年，8月28日

培养液中酵母菌种群数量的变化探究实验第三十七页，共五十三页，2022年，8月28日单细胞真核生物生长周期短，增殖速度快还可以用酵母菌作为实验材料研究

探究酵母菌的呼吸方式

酵母菌第三十八页，共五十三页，2022年，8月28日

酵母菌生长周期短，增殖速度快，在实验室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察酵母菌种群数量随时间变化的情况。

种群的数量变化有一定的规律。在理想条件下，种群呈“J”型增长，在有限的环境下，种群呈“S”型增长。知识回顾：第三十九页，共五十三页，2022年，8月28日一、提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？二、作出假设：

酵母菌在培养基中进行培养时，由于食物，空间资源等是有限的，种群增长呈现“S”型曲线；后期因环境急剧恶化，种群逐渐消亡。————————————————————————————————————————————————————————————三、讨论探究思路第四十页，共五十三页，2022年，8月28日四、制定计划：五、实施计划：六、分析结果，得出结论：七、表达和交流：八、进一步探究：第四十一页，共五十三页，2022年，8月28日问题一：怎样进行酵母菌的计数？我们先认识什么是血细胞计数板？第四十二页，共五十三页，2022年，8月28日1、血球计数板的结构第四十三页，共五十三页，2022年，8月28日

血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物数量的仪器，由一块比普通载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。中间的平台较宽，其中间又被一短横槽隔为两半，每半边上面刻有一个方格网。

第四十四页，共五十三页，2022年，8月28日大方格中方格小方格第四十五页，共五十三页，2022年，8月28日

方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。

大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，即1mm×1mm×0.1mm，其容积为0.1mm3；第四十六页，共五十三页，2022年，8月28日计数室通常也有两种规格16×25型：即大方格内分为16中格，每一中格又分为25小格25×16型：即大方格内分为25中格，每一中格又分为16小格。

不管计数室是哪一种构造，其每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成。第四十七页，共五十三页，2022年，8月28日2、计数16×25型：一般取四角的四个中方格（100个小方格）计数25×16型：一般计数四个角和中央的五个中方格（80个小方格）的细胞数。第四十八页，共五十三页，2022年，8月28日3、计算b表示培养液稀释倍数；用所数小方格中细胞总数/所数小方格数是为求得每个小方格中的细胞总数。第四十九页，共五十三页，2022年，8月28日

以1mm×1mm×0.1mm型为例

计数室容积为0.1mm3，则每个小方格的容积为1/400mm3

。酵母细胞个数／1mL=100个小方格酵母菌细胞总数/100×400×1000×稀释倍数第五十页，共五十三页，2022年，8月28日例1通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为