種群數(shù)量的變化最終.ppt

第二節(jié) 種群數(shù)量的變化,問題探討,在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過分裂繁殖一代,在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某1個細菌每20分鐘分裂繁殖一代。討論： 1、n代細菌數(shù)量的計算公式？ 2、72小時后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？,Nnn,解：n 60min x72h20min216 Nn2216,為了直觀、簡便地研究種群的數(shù)量變動的規(guī)律，數(shù)學模型建構(gòu)是常用的方法之一。,用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式： 數(shù)學方程式法（如：Nnn） 曲線法,如何建構(gòu)種群增長模型？,觀察研究對象，提出問題,細胞每20min分裂一次,資源空間無限多，細菌種群的增長不受種群密度增加的影響,Nnn N代表細菌數(shù)量，n表示第幾代,觀察、統(tǒng)計細菌數(shù)量，對自己所建立的模型進行檢驗或修正,一、建構(gòu)種群增長模型的方法-數(shù)學模型,能否將數(shù)學公式（N=2n)變?yōu)榍€圖？,2 4 8 16 32 64 128 256 512,曲線圖與數(shù)學方程式比較，優(yōu)缺點？,500,曲線圖： 直觀，但不夠精確 數(shù)學公式： 精確，但不夠直觀,實例1：澳大利亞野兔,二種群增長的“”型曲線,實例2 某海島上環(huán)頸雉種群數(shù)量的變化,自然界確有類似細菌在理想條件下種群數(shù)量增長的形式，如果以時間為橫坐標，種群數(shù)量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線大致呈“”型,二、種群增長的“J”型曲線,討論：出現(xiàn)這種增長曲線的其理想條件是什么,產(chǎn)生條件：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下,計算公式：t年后種群數(shù)量為： Nt = N0 t,（N0為起始數(shù)量， t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，為該種群是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)）,“J”型增長的數(shù)學模型,增長特點：種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年的數(shù)量是第一年的倍。, 種群增長倍數(shù)（）變化圖像：,時間, 種群增長率變化圖像：,種群增長率,保持不變,呈“J”型數(shù)量增長的2種情形：實驗室條件下一個種群剛遷入到一個新的適宜環(huán)境中時,時間,種群增長倍數(shù),1,當出生率與死亡率相等時，種群的增長就會停止，有時會穩(wěn)定在一定的水平,“J”型增長能一直持續(xù)下去嗎？,例生態(tài)學家高斯的實驗：,觀察討論,三、種群增長的“S”型曲線,種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線,K值：,K/2,轉(zhuǎn)折期，增長速率最快,K值：環(huán)境容納量,加速期，個體數(shù)量增加，增長加速,調(diào)整期，個體數(shù)量較少增長緩慢,減速期，增長緩慢,穩(wěn)定期，增長速率為零,“S”型曲線產(chǎn)生條件： 增長特點：,存在環(huán)境阻力,種群數(shù)量達到最大值后,停止增長并維持在K值左右。,種群增長速率,時間,t2,t1,K,為持續(xù)獲得最大捕撈量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在不低于K/2,理想條件下 （環(huán)境資源無限）,自然條件下 （環(huán)境資源有限）,無K值,有K值,四、比較J型曲線和S型曲線,圖中陰影部分表示環(huán)境阻力，也就是通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量,1、一個新物種進入某地后，對其種群數(shù)量變化的敘述，哪一項是不正確的( ) A先呈“S”型增長，后呈“J”型增長 B先呈“J”型增長，后呈“S”型增長 C種群數(shù)量達到K值以后會保持穩(wěn)定 DK值是環(huán)境條件允許的種群數(shù)量的最大值,A,2、右圖表示某物種遷入新環(huán)境后，種群增長速率隨時間的變化關(guān)系。在第10年時經(jīng)調(diào)查該種群數(shù)量為200只，估算該種群在此環(huán)境中的環(huán)境負荷量約為 A100只 B200只 C300只 D400只,3、當種群數(shù)量達到K值時，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 A這時生態(tài)因素對該種群沒有作用 B種群的增長率保持相對穩(wěn)定 C食物將不再是限制種群發(fā)展的因素 D出生率再也不會超過死亡率,4、如圖為某種群數(shù)量增長的“J”型曲線和“S”型曲線。若不考慮遷入和遷出，下列有關(guān)敘述錯誤的是( ),A改善空間和資源條件有望使K值提高 BC點時種群增長速率為零，出生率等于死亡率 Cbc段種群增長率逐漸下降，出生率小于死亡率 D比較曲線Y與曲線X表明自然狀態(tài)下種群無法超出理想狀態(tài)下的最大增長率,C,思考與討論,討論：從環(huán)境容納量（K值）的角度思考： （1）對瀕危動物如大熊貓應(yīng)采取什么保護措施？,（2）對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)當采取什么措施？,建立自然保護區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。,可以采取措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物儲藏在安全處，斷絕或減少它們的食物來源；室內(nèi)采取硬化地面等措施，減少它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。,大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中,四、種群數(shù)量的波動和下降,在不利條件之下，有些種群數(shù)量還會急劇下降， 甚至消亡.,環(huán)境因素,種群的出生率、死亡率、遷出和遷入,種群數(shù)量的變化,影響種群數(shù)量變化的因素,（1）有利于野生生物資源的合理利用及保護。,（2）為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時捕撈、采伐等提供理論指導。,（3）通過研究種群數(shù)量變動規(guī)律，為害蟲的預(yù)測及防治提供科學依據(jù)。,五研究種群數(shù)量變化有何意義？,（4）有利于對瀕危動物種群的拯救和恢復(fù)。,蒼鷺的保護,云豹的保護,野豬的保護,救護被困的鯨魚,全力防蝗減災(zāi),(1)酵母菌屬兼性厭氧型微生物，有氧時產(chǎn)生二氧化碳和水,無氧時產(chǎn)生二氧化碳和酒精。 (2)用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，種群的增長受培養(yǎng)基的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。 (3)在理想條件下，酵母菌增長曲線為“J”型,在有限的環(huán)境下，酵母菌增長呈“S”型。,四、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,1實驗原理,培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時間而變化的？,酵母菌在資源和空有限的環(huán)境中，其種群數(shù)量的增加會受到種群密度的影響,2、探究問題：,3、提出假設(shè)：,(1)將10 mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中。 (2)將酵母菌接種入試管中的培養(yǎng)液中混合均勻。 (3)將試管在28 C條件下連續(xù)培養(yǎng)。,4實驗步驟,(4)每天采用抽樣檢測方法計數(shù)酵母菌，計數(shù)方法如下：計數(shù) 計數(shù)室內(nèi)酵母菌(多取幾個計數(shù)室取平均值),顯微鏡直接計數(shù)法,計數(shù)室,血球計數(shù)板:,每個大格分為25中格 每一中格又分為16小格,大格是由_個小格組成,2516=400,假如用血球計數(shù)板（2mm2mm方格）對某樣品進行計數(shù)，一個計數(shù)室內(nèi)（蓋玻片下的培養(yǎng)液厚度為0.1mm）酵母菌平均數(shù)為a，據(jù)此估算10mL培養(yǎng)液中有酵母菌 個。,注意事項,從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，建議將試管震蕩幾次，目的是什么？ 本實驗需要設(shè)置對照嗎？ 本實驗需要做重復(fù)實驗嗎？,目的：使培養(yǎng)液中酵母菌分布均勻，以保證 估算準確，減少誤差,不需要，因為本實驗在時間上形成自身前后對照,需要，提高實驗數(shù)據(jù)的準確性,注意事項,如果計數(shù)時，一個小方格中酵母菌過多，難以計數(shù)，應(yīng)該采取什么措施？ 對于壓在邊線上的菌體，如何計數(shù)？,增加稀釋倍數(shù),計相鄰兩邊及其頂角上的菌體,例2:酵母菌的計數(shù)通常用血球計數(shù)板進行，血球計數(shù)板每個大方格容積為0.1mm3 ，由400個小方格組成?，F(xiàn)對某一樣液進行檢測，如果一個小方格內(nèi)酵母菌過多，難以計數(shù)，應(yīng)先 后再計數(shù)。若