种群的增长方式(上课课件)

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1、第第2 2节节 种群的增长方式种群的增长方式血球计数板计数血球计数板计数血球计数板计数思考：一个大方格（即 一个计数室）的体积是 多少？每个小方格的体 积是多少？计数室有两种规格：一种计数室有两种规格：一种 是是16251625型，即计数室共型，即计数室共 分为分为1616个中方格，每个中个中方格，每个中 方格又分为方格又分为2525个小方格；个小方格； 另一种是另一种是25162516型，即计型，即计 数室先被分成数室先被分成2525个中方格个中方格 ，每个中方格又分为，每个中方格又分为1616个个 小方格。小方格。0.1mm0.1mm3 3 0.1400mm0.1400mm3 30.1(4

2、00100.1(400103 3)ml)ml多少多少ml?ml?血球计数板计数计数室的两种计数室的两种 规格规格血球计数板计数1625162525162516血球计数板计数计数方法计数方法思考：思考： 1 1、使用、使用16251625规格时计数规格时计数 几个中方格中的细胞数？即几个中方格中的细胞数？即 几个小方格中的细胞数？几个小方格中的细胞数？2 2、设每个中方格中的、设每个中方格中的 细菌数分别是：细菌数分别是：A1A1，A2A2 ，A3A3，A4A4，稀释倍数为，稀释倍数为 ：B B，则样品中细胞数，则样品中细胞数 /ml/ml是多少？是多少？4 4个中方格，个中方格，100100个

3、小方格个小方格（A1+A2+A3+A4A1+A2+A3+A4）/100/1004000000B 4000000B 实验注意事项1 1、从试管中吸取培养液进行计数前，、从试管中吸取培养液进行计数前， 为什么需将试管轻轻震荡几次？为什么需将试管轻轻震荡几次？2 2、若一个小方格内酵母菌数过多，难、若一个小方格内酵母菌数过多，难 以数清，则如何处理？以数清，则如何处理？使培养液中酵母菌均匀分布，以使培养液中酵母菌均匀分布，以 保证估算的准确性，减少误差。保证估算的准确性，减少误差。将培养液稀释一定的倍数，再重新计数将培养液稀释一定的倍数，再重新计数 。实验结果分析1 1、分析酵母菌种群数量变化趋势的

4、原因、分析酵母菌种群数量变化趋势的原因2 2、分析影响酵母菌种群数量的因素。、分析影响酵母菌种群数量的因素。养料、温度、养料、温度、pHpH及有害代谢废物等及有害代谢废物等数量数量时间时间菌落细菌种群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。1n代细菌数量的计算公式是 ：N Nn n2 2n nn 60 min 72 h20 min216 Nn2n 2216问题探讨2 27272小时后，由一个细菌分小时后，由一个细菌分 裂产生的细菌数量是多少？裂产生的细菌数量是多少？3 3请将公式请将公式N Nn n2 2n n变成曲线变成曲线 图图将数学公式（N=2n)变为

5、曲线图时间（min)20406080100120140 细菌数量2 4 8 16 32 64 128数学模型的表现形式 公式法 曲线图法N Nn n2 2n n准确 直观数学模型：用来描述一个系统 或它的性质的数学形式 建立数学模型一般包括以下步骤 ：研究实例研究方法观察研究对象 提出问题在资源和空间无限的环 境中，细菌种群的增长 不受影响的情况下提出合理的假设Nn = 2n根据实验数据，用适 当的数学形式对事物的 性质进行表达观察、统计细菌数量， 对自己建立的模型进行 检验或修正通过进一步实验或 观察等对模型进行 检验或修正细菌每20分钟 分裂一次数学模型建构的一般过程 提出问题 作出假设

6、建立模型 模型的检验与修正一、建构种群增长模型的方法 类型：坐标式（曲线图、柱状图）数据分析表格式 数学方程式Nn=2n理想条件下细菌数量增长的推测:自然界中有此类型吗？实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，一个叫托马 斯奥斯汀的英国人来澳定居，带来了24只野兔，放养在 他的庄园里，供他打猎取乐。这些野兔发现自己来到了天 堂。因为这里有茂盛的牧草，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。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之 后，野兔的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。实例2：凤眼莲凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国.由于繁

7、殖迅速，又 几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨.它对其生活的水面 采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照 而死亡 。20世纪30年代，环颈雉引入美国的一个 岛屿，在5年的时间种群增长了数倍环颈雉种群数量增长曲线环颈雉实例3：环颈雉种群在什么条件下呈指数增长？ 资源无限 空间无限 不受其他生物制约生物的指数增长种群增长的“J”型曲线时间种群数量0Nt = N0t 某动物种群的起始数量为 N0，此后每年的种群数量都 为前一年的倍，则一年后 该种群的数量应为： 二年后该种群的数量为： t年后则为： N N1 1= N= N0 0N N2 2= N= N1 1 = N =

8、 N0 02 2，指数增长 数学模型公式及曲线是什么？2000年慈溪城区常住人口约为201万人，2001年慈溪 城区常住人口约203.1万，根据这种增长方式，假设 在10年内均不变， 能预测出010慈溪城区常住人口多少吗？ 大约 223万人 我们建立的数学模型公式是什么？ （N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年后人口的数量 ，为年均增长倍数） Nt=N0t 指数增长N10=N010 种群增长的 “J”型曲线（指数增长）产生条件：理想状态食物充足，空间充裕，环境适宜，没有敌害等； 增长特点：种群数量每单位时间以一定的增长率呈指数增长。（N0为起始数量， t为时间，Nt表示t个单位时间后该种群

9、 的数量，=现有个体数原有 个体数，增长率为-1 ） 种群增长率是指单位数量的个体在单位时间内 新增加的个体数（在一定时间内，结束时的种群数 量相对于开始时的种群数量的增加的数量占开始时 种群数量的比例），是一个百分百比，无单位。 其计算公式为：增长率（这一次总数上一次总 数）/上一次总数100。 即增长率出生率死亡率。 种群增长速率是指单位时间内增长的数量（即曲 线斜率），有单位（如个年等）。其计算公式为 ：增长速率（这一次总数上一次总数）/时间 。 假设某一种群的数量在某一单位时间t（如一年） 内，由初数量No（个）增长到末数量Nt（个），则这 一单位时间内种群的增长率和增长速率的计算分别

10、为增长速率末数初数 单位时间NtNo(个) T(年)增长率初数出生率死亡率末数初数100NoNtNo指数增长指数增长的特点 开始种群数量少，起始增长很慢随着种群基数的加大，增长越来越快每单位时间都按种群的 一定百分数或倍数增长种群增长速率(曲线斜率)越来越大，增长率 保持不变 发生时间 ：理想状态或种群迁入新环境的一定时期高斯（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： 高斯对大草履虫种群研究的实验请绘制大草履虫的种群增长曲线！生态学家高斯的实验：在环境条件不受 破坏的情况下， 一定空间中所能 达到的种群数量 有限。这

11、样的增 长曲线接近S型大草履虫种群的增长曲线思考：种群的增长 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种群增长的 “S”型曲线（逻辑斯谛增长）K/2产生条件：存在环境阻力食物、空间、种内斗争 、种间竞争、天敌等起始K/2K增长速率0最大0种群密度加速增大减速增大增长特点 ：逻辑斯谛增长 增长条件： 资源有限 空间有限 受其他生物制约K值

12、：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n增长的特点种群起始呈加速增长K/2时增长最快此后便减速增长到K值便停止或在K值上下波动 种群增长速率先增加，后减少自然环境中的逻辑斯谛增长规律的总结：1、种群数量达到K/2时，种群增长速率最大。2、环境容纳量K值不是固定不变的。有利 的环境条件下K值会提高，不利环境条件下 K值会降低。3、初始种群密度和环境条件的改变也会影响 达到K值的时间。思考：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

13、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。牧民在承包的 草场上该放养多少 头羊，既能保护草 原，又能取得最好 经济效益？对于某水体中的 鱼，何时捕？捕捞多 少？才能既不会使资 源枯竭，又使资源得 到充分利用?（2005全国卷5）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，应使被捕鱼群 的种群数量保持在K/2水平。这是因为在 这个水平上（） A、种群数量相对稳定 B、种群增长量最大 C、种群数量最大 D、环境条件所允许

14、的种群数量最大B“J”型曲线 “S”型曲线形成条件适用范围增长率 变化增长速率 变化K 值理想条件下 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 的增长不 变变 化无有K/2K/2逐渐增大逐渐减少阴影部分代表因环境阻力而被淘汰的个体；阴影的大小代表 环境阻力的大小 。总结C2、下图为图为 在理想状态态下和自然环环境中某生物的种群数量变变化 曲线线。下列对对阴影部分的解释释正确的是（ ）C 环境中影响种群数量的阻力 环境中允许种群增长的最大值 其数量表示种群内迁出的个体数 其数量表示通过生存斗争 被淘汰的个体数A、 B、 C、 D、 3、下图为

15、鲸图为鲸 的出生数量变变化速率、死亡数量变变化速率与种群 大小的关系。图图中表示生殖数量变变化速率的曲线线和K点的含义义 分别别是（ ）C A、曲线，种群的最大数量 B、曲线，种群的最大数量 C、曲线，某一环境条件下的种群的最大数量 D、曲线，某一环境条件下的种群的最大数量0K种群数量速率 qT1T1T2T0种群增长速率某种鱼鱼迁入一生态态系统统后，种群数量增长长速率 随时间变时间变 化的曲线线，下列叙述正确的是（ ） A.在T0-T2时时，种群数量呈“J”型增长长 B.若在T2时时种群的数量为为N，则则在T1时时种群的 数量为为N/2； C.捕获该鱼获该鱼 的最佳时时期为为T2时时 D.在TI-T2时时，该鱼该鱼 种群数量呈下降趋势趋势 。B（2009年广东理科基础第50题）太平洋一个小岛上的某野兔种 群变化如下表：该种群变化率最大的时期为（ ）A1925年1930年 B1930年1935年 C1940年1945年 D1945年1950年年份（年）1