(上课)必修和种群的特征·数量变化

1、 第第4章章 种群和群落种群和群落 考纲内容及能力要求考纲内容及能力要求 考向定位考向定位 1.1.种群的特征种群的特征2.2.种群的数量变化种群的数量变化3.3.群落的结构特征群落的结构特征4.4.群落的演替群落的演替5.5.探究培养液中酵母菌探究培养液中酵母菌数量的动态变化数量的动态变化6.6.土壤中动物类群丰富土壤中动物类群丰富度的研究度的研究7.7.探究水族箱探究水族箱( (或鱼缸或鱼缸) )中群落的演替中群落的演替1.1.种群密度的调查方法种群密度的调查方法2.2.种群特征之间的内在联系种群特征之间的内在联系3.“J”3.“J”型曲线和型曲线和“S”“S”型曲线形成型曲线形成的条件及

2、特征的条件及特征4.“S”4.“S”型曲线在实践中的应用型曲线在实践中的应用5.5.群落中各种生物之间的相互关系群落中各种生物之间的相互关系探究探究6.6.群落中的分层现象及影响条件群落中的分层现象及影响条件7.7.群落演替的类型及过程群落演替的类型及过程8 8. .人类活动对群落演替影响的探究人类活动对群落演替影响的探究第第1 1节节 种群的特征种群的特征第第2 2节节 种群数量的变化种群数量的变化种群及其数量特征种群及其数量特征1 1种群的概念：在一定的自然区域内，种群的概念：在一定的自然区域内，_生物的全部个体。生物的全部个体。同种同种概念理解：概念理解：(1)(1)两个要素：两个要素：

3、“同种同种”和和“全部全部”“同种同种”：指同一物种：指同一物种。“全部全部”：指一个群体，包括幼体和成体等：指一个群体，包括幼体和成体等。(2)(2)两个条件：两个条件：“时间时间”和和“空间空间”，即种群具有一定的，即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。种群是生物繁殖种群是生物繁殖和生物进化的基本单位和生物进化的基本单位。 2 2种群数量特征种群数量特征(1)(1)种群密度种群密度概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。 种群最基本的种群最基本的_特征。特征。调查方法：调查

4、方法： 样方法样方法(_(_法和法和_法法) ) 标志重捕法。标志重捕法。数量数量五点取样五点取样等距取样等距取样 样方法样方法 调查调查植植物种群密度物种群密度( (1 1) )适用范围适用范围：植物和活动范围小的动物植物和活动范围小的动物. . 如蚯蚓如蚯蚓、某种昆虫卵、某种昆虫卵、跳蝻、作物植株上蚜虫的密度跳蝻、作物植株上蚜虫的密度等也可用样方法等也可用样方法 。( (2 2) )常用的取样方法：常用的取样方法：点状取样法点状取样法。其中其中常用的为五点取样法常用的为五点取样法。较较适用于调查适用于调查对象对象分布比较均匀的情况分布比较均匀的情况。等距取样法。等距取样法。适用适用于调查对

5、象的分布为长条形。于调查对象的分布为长条形。( (3 3) )估算种群密度估算种群密度：该样方种群密度的平均值该样方种群密度的平均值。五点取样法五点取样法等距取样法等距取样法一片草地中蒲公英的种群密度一片草地中蒲公英的种群密度的取样调查的取样调查1 1、确定调查对象、确定调查对象 蒲公英蒲公英2 2、选取样方、选取样方3 3、计数、计数4 4、计算种群密度、计算种群密度1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 13 12 14 12 10 13 17 11 15要求：样方边缘上的个体，一般而言，样方的顶边、左要求：样方边缘上的个体，一般而言，样方的顶边、左边及左角处的个体统计在内，其他边缘

6、不做统计。边及左角处的个体统计在内，其他边缘不做统计。 标志重捕法标志重捕法调查动物种群密度调查动物种群密度适用范围：活动能力强、活动范围大的动物适用范围：活动能力强、活动范围大的动物 为保证标志个体与非标志个体在重捕时的概率相等，应为保证标志个体与非标志个体在重捕时的概率相等，应注意注意：(1) 标志物和标志方法须不影响动物的身体正常，不会对动物标志物和标志方法须不影响动物的身体正常，不会对动物的寿命和行为产生影响的寿命和行为产生影响。( (2 2) )标志不能过分醒目。标志不能过分醒目。因为过分醒目因为过分醒目会改变被捕食的概率会改变被捕食的概率，导致结果失准导致结果失准。( (3 3)

7、)标志符号须能维持一定时间，在调查研究期间不消失。标志符号须能维持一定时间，在调查研究期间不消失。计算某种动物的种群密度计算某种动物的种群密度： 种群种群总数总数= =标志个体数标志个体数重捕个体数重捕个体数重捕中的标志个体数重捕中的标志个体数(2)(2)出生率、死亡率出生率、死亡率概念概念a.a.单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。b.b.单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。意义：是决定种群大小和意义：是决定种群大小和_的重要因素的重要因素。(3)(3)迁入率、迁出率迁入率

8、、迁出率概念：对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体，概念：对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率占该种群个体总数的比率。意义：决定种群大小和种群密度的因素意义：决定种群大小和种群密度的因素。种群密度种群密度(4)(4)年龄组成年龄组成概念：种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期概念：种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例的个体数目的比例。类型：类型：_、稳定型和、稳定型和_。意义：可预测种群数量的意义：可预测种群数量的_。(5)(5)性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。变化趋势变化趋势 增长型增长型衰退型衰退型3

9、 3种群的空间特征：种群的空间特征：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。种群数量的变化种群数量的变化 1.1.研究方法：构建数学模型的步骤：观察研究对象，提研究方法：构建数学模型的步骤：观察研究对象，提出问题出问题 根据实验数据，用适当的数根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达学形式对事物的性质进行表达 。2.“J”2.“J”型曲线型曲线(1)(1)条件：理想环境；条件：理想环境； (2)(2)公式公式： 。3.“S”3.“S”型曲线型曲线(1)(1)条件：有限环境；条件：有限环境；(2)(2)定义：种群经过一定时间的增长后

10、，数量趋于稳定定义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线；的增长曲线；提出合理的假设提出合理的假设通过进一步实验或观察等通过进一步实验或观察等对模型进行检验或修正对模型进行检验或修正Nt=N0t(3)K(3)K值：又称值：又称 ，在环境条件不受破坏的，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情况下，一定空间中所能维持的种群 。4.4.种群数量波动和下降的原因：气候、食物、天敌、种群数量波动和下降的原因：气候、食物、天敌、传染病等。传染病等。最大数量最大数量环境容纳量环境容纳量“J”J”型曲线型曲线“S”S”型曲线型曲线形成条件形成条件环境资源无限环境资源无限环境资源有限

11、环境资源有限增长率或增长速率增长率或增长速率增长率不变增长率不变增长速率在增长速率在K/2K/2处处最大最大环境容纳量环境容纳量(K(K值值) )无无有有曲线曲线“J J”型型“S S”型型增长增长率率N2-N1 N1增长增长速率速率N2-N1 T2-T1联系联系两种增长曲线的差异主要是因环境阻力的两种增长曲线的差异主要是因环境阻力的大小的不同，对种群增长的影响不同大小的不同，对种群增长的影响不同(1)(1)指数式增长指数式增长“J”“J”型曲线型曲线(2)(2)逻辑斯蒂增长逻辑斯蒂增长“S”“S”型曲线型曲线5 5.“S”.“S”型曲线在生产实践中的指导意义型曲线在生产实践中的指导意义* *

12、为了持续获得较多的生物资源为了持续获得较多的生物资源： 1. 1.应设法增大环境容纳量应设法增大环境容纳量K K，如加强生物生存环境的，如加强生物生存环境的管理管理 2. 2.捕捞、采伐应该在种群数量达到捕捞、采伐应该在种群数量达到1/2K1/2K以上时进行，以上时进行，而且剩余种群数量应保持在而且剩余种群数量应保持在1/2K1/2K左右左右* *若要对有害生物进行防治若要对有害生物进行防治： 1. 1.应设法使其环境容纳量应设法使其环境容纳量K K变小变小 2. 2.通过引入天敌等措施，将种群数量尽量控制在较低通过引入天敌等措施，将种群数量尽量控制在较低水平水平实验课题：培养液中酵母菌种群数

13、量的变化实验课题：培养液中酵母菌种群数量的变化 一、实验原理一、实验原理1 1在含糖的液体培养基在含糖的液体培养基( (培养液培养液) )中酵母菌繁殖很快，迅中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间的推移而发生的以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间的推移而发生的数量变化。数量变化。2 2养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响酵母菌种群养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响酵母菌种群数量持续增长的限制因素。数量持续增长的限制因素。 3 3酵母菌计数方法：抽样检测法酵母菌计数方法：抽样检测法 先

14、将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。注意：从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻注意：从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次。轻震荡几次。 二、材料

15、用具二、材料用具探究所需要的菌种和无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、探究所需要的菌种和无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血球计数板试管、血球计数板(2 mm(2 mm2 mm2 mm0.1 mm0.1 mm方格方格) )、滴管、滴管、显微镜等。显微镜等。实验过程：实验过程：培养酵母菌培养酵母菌定时取样（连续培养定时取样（连续培养7 7天）天）观察与计数（测定期观察与计数（测定期1ml1ml培养液中酵母菌培养液中酵母菌 个体的平均数）个体的平均数）结论（绘图表示种群个体数量变化规律）结论（绘图表示种群个体数量变化规律）台盼蓝染液（镜下观察，死细胞被染成台盼蓝染液（镜下观察，死细胞被染成淡蓝色，而活

16、细胞拒染淡蓝色，而活细胞拒染三、方法步骤和记录三、方法步骤和记录1 1、取相同试管若干支，分别加入、取相同试管若干支，分别加入5ml5ml肉汤培养液，肉汤培养液，塞上棉塞。塞上棉塞。2 2、用高压锅进行、用高压锅进行_灭菌后冷却至室温，灭菌后冷却至室温，标记甲、乙、丙等。标记甲、乙、丙等。3 3、将酵母菌母液分别加入试管各、将酵母菌母液分别加入试管各5ml5ml，摇匀后用，摇匀后用_计数起始酵母液个数，做好记录。计数起始酵母液个数，做好记录。4 4、将各试管送进恒温箱，、将各试管送进恒温箱，_下培养下培养7 7天。每天。每天同一时间记录。天同一时间记录。高压蒸汽高压蒸汽 血球计数板血球计数板

17、2525 2 2、培养液酵母菌种群数量随时间呈、培养液酵母菌种群数量随时间呈_型增长变化。型增长变化。S S菌数菌数 时间时间组别组别起始起始1234567甲甲乙乙丙丙平均平均四、现象观察四、现象观察五、实验结论五、实验结论 1 1、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量变化曲线。、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量变化曲线。9.6 29.0 71.1 174.6 350.7 513.0 594.8 641.0 655.9 六、实验评价六、实验评价 用你所在小组的记录数值所描种群数量的变化用你所在小组的记录数值所描种群数量的变化曲线与平均值作出的曲线相比相似程度怎样？试作出曲线与平均值

18、作出的曲线相比相似程度怎样？试作出解释。解释。 误区警示误区警示 1 1、操作过程中要建立、操作过程中要建立“有菌有菌”的观念，不能随意谈的观念，不能随意谈笑。笑。2 2、以防培养液带上杂菌与酵母菌形成、以防培养液带上杂菌与酵母菌形成_关关系，抑制酵母菌培养。从试管中吸出培养液进行计数系，抑制酵母菌培养。从试管中吸出培养液进行计数时，应将试管时，应将试管_几次，以便使酵母菌均匀分几次，以便使酵母菌均匀分布，提高计数的代表性和准确性。布，提高计数的代表性和准确性。3 3、对于压在小方格界线上的酵母菌。计数应该遵循、对于压在小方格界线上的酵母菌。计数应该遵循（ ）原则。）原则。振荡振荡 竞争竞争数

19、上线不数下线，数左线不数右线数上线不数下线，数左线不数右线 问题探究问题探究 一、问题思考一、问题思考1 1、如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应、如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取怎样的措施？当采取怎样的措施？2 2、本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨论说、本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨论说明怎样设计；如不需要，请说明理由。明怎样设计；如不需要，请说明理由。摇匀试管取摇匀试管取1ml1ml酵母菌培养液稀释几倍后，再用血球酵母菌培养液稀释几倍后，再用血球计数板计数。计数板计数。 不需要。本实验目的旨在探究培养液中酵母菌在一不需要。本实验目的旨在探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量变化，只要分组重复实验，获定条件下的种群数量变化，只要分组重复实验，获得平均数值，求得准确即可。得平均数值，求得准确即可。实验设计：实验设计：1 1、取、取1010支相同试管分别加入支相同试管分别加入5ml5ml肉汤培养液，塞上棉肉汤培养液，塞上棉塞。塞。2 2、用高压锅进行高压蒸汽灭菌后冷却至室温，分成两、用高压锅进行高压蒸汽灭菌后冷却至室温，分成两组各组各5 5支，标记甲、乙。支，标记甲、乙。3 3、将酵母菌母液分别加入试管各、将酵母菌母液分别加入试管各5ml5ml，摇匀后用血球，摇匀后用血球计数板计数起始酵母菌个数，做好记录。计数板计