种群数量的变化

第二节种群数量的变化当前1页，总共156页。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。(1)由一个细菌（该细菌称为亲代细菌）分裂产生的第n代细菌的数量是多少？Nn＝２n问题探讨讨论：(2)72h后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？N＝２216下一代细菌种群的数量总是上一代种群数量的2倍。当前2页，总共156页。(3)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填入下表：时间分钟20406080100120140160180细菌数量248163264128256512当前3页，总共156页。能否将数学方程式（N=2n)转变为曲线图？时间分钟20406080100120140160180细菌数量248163264128256512曲线图与数学方程式比较各有什么优缺点？曲线图：数学方程式：直观但不精确。精确但不直观当前4页，总共156页。一、建构种群增长模型的方法当前5页，总共156页。数学模型概念:用来描述一个系统或它的性质的数学形式表现形式:数学方程式曲线图如Nn＝2n当前6页，总共156页。建立数学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达细胞每20min分裂一次在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn＝２n观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正当前7页，总共156页。

理想条件下，细菌数量会连续增长。自然界中有此类型吗？时间种群数量当前8页，总共156页。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。不到100年，兔子的数量达到6亿只以上，遍布整个大陆。当前9页，总共156页。实例2：某岛屿环颈雉种群数量的增长（实线为实际增长曲线，虚线为理论上的曲线）20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个海岛。1937—1942年间，这个种群数量的增长如图所示。当前10页，总共156页。结论：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式,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“J”型。当前11页，总共156页。在这两个实例中，种群呈“J”型增长的原因有哪些？③没有敌害。①充足的食物。②广阔的生活空间[思考与讨论]：

④气候适宜等。当前12页，总共156页。种群数量时间二、种群增长的“J”型曲线思考：1、J型增长的数学模型假设是什么？2、J型增长的数学方程式是什么？当前13页，总共156页。1、模型假设：

理想条件——食物和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等；种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。3、模型中各参数的意义：（N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为该种群数量是上一年的倍数）

2、建立模型：Nt=N0

λt

（一）“J”型增长的数学模型

A实验室条件B种群迁入一个新的适宜环境时的最初一段时间4、模型适用范围当前14页，总共156页。一个种群有1000个个体，一年后增加到1100个，则该种群在当年的增长率和增长速率分别为多少？增长率=[（1100—1000）/1000]×100%=10%增长速率=（1100-1000）/1年=100个/年当前15页，总共156页。Nt=N0t

λ增长率=增长量上一年种群数量=Nt-Nt-1Nt-1=λ-1增长速率:种群数量在单位时间内的增加量公式：V=(Nt-Nt-1)/t=出生率-死亡率（二）增长率和增长速率区别曲线斜率λ-1当前16页，总共156页。与生活的联系——中国的人口增长是否属于“J”型增长？当前17页，总共156页。实验2：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：在自然条件下，J型曲线能一直增长下去吗？当前18页，总共156页。A三、种群增长的“S”型曲线经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线。当前19页，总共156页。形成原因

种群密度增加种内斗争加剧死亡率升高出生率降低增长率降低（种群数量）自然界的资源和空间有限当前20页，总共156页。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。K值：同一种群的K值固定不变吗？可变，会受到环境等因素的影响。大草履虫在上述实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该种群的K值。当前21页，总共156页。种群数量呈“S”型增长时，增长速率和增长率是如何变化的？当前22页，总共156页。来自pearl,IntroductiontoMediaBiometryandStatistics，1930年.科学家在一定容积一定营养的培养基内培养酵母菌每2小时计数统计，通过反复实验，数据如下：时间t0246810酵母数N9.629.071.1174.6350.7513.0时间t1214161820酵母数N594.8641.0655.9661.8665.0当前23页，总共156页。020040060080036912151821小时酵母数时间t02468101214161820酵母数N9.629.071.1174.6350.7513.0594.8641.0655.9661.8665.0当前24页，总共156页。时间t02468101214161820酵母数N9.629.071.1174.6350.7513.0594.8641.0655.9661.8665.0增长速率v(个/2小时)19.442.1103.5176.1162.381.846.214.95.93.2增长率r(个/2小时·个)2.021.451.461.010.460.160.080.020.010.00020040060080036912151821小时酵母数当前25页，总共156页。时间t02468101214161820酵母数N9.629.071.1174.6350.7513.0594.8641.0655.9661.8665.0增长速率v(个/2小时)19.442.1103.5176.1

162.381.846.214.95.93.2增长率r(个/2小时·个)2.021.451.461.010.460.160.080.020.010.005020406080100120140160180200100200300400500600700酵母数增长速率00.511.522.5510152025时间增长率增长速率先增加后减少到0，N≈K/2时，种群增长速率最快。增长率逐渐降到0当前26页，总共156页。A种群数量达到K值时，种群—增长停止种群数量在K/2值时，种群—增长最快种群数量小于K/2值时种群—增长逐渐加快种群数量大于K/2值时种群—增长逐渐减慢在K/2时，种群的年龄组成是哪种类型？在K时，种群的年龄组成是哪种类型？当前27页，总共156页。既可持续地获得最大捕捞量，又可保持种群的高速增长，不影响资源的再生。

大于K/2时捕捞，捕捞后保持在K／2水平。（二）K/2值应用

1、对于某种野生生物资源而言，怎样做既能持续地获得最大捕获量，又不会影响资源的再生？（提示：应在种群数量超过什么水平时才能捕获？捕获后应使种群数量保持在什么水平）当前28页，总共156页。采用投药灭鼠的方法，若毒杀约一半的老鼠，老鼠数量将迅速增长，很快就恢复到原来的水平。2.对家鼠等有害动物的控制，我们通常采取什么措施？效果如何？为什么？器械捕杀、药物捕杀当前29页，总共156页。

采取措施降低K值，改变环境，使之不适合鼠生存。如①将食物储藏在安全处，清除生活垃圾，断绝或减少它们的食物来源；②室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；③养殖或释放它们的天敌；等等。

怎样做才是最有效的灭鼠措施？

提示：考虑K值（三）K值应用

当前30页，总共156页。怎样做才是保护大熊猫的根本措施？

建立自然保护区，改善其栖息环境。（三）K值应用

提高环境容纳量。当前31页，总共156页。阴影部分代表被环境阻力（自然选择）淘汰掉的那部分种群数量。环境阻力四、J型和S型两种增长曲线的比较当前32页，总共156页。“S”型曲线“J”型曲线形成条件种群增长率种群增长速率有无K值适用范围J型和S型两种增长曲线比较实验室条件和种群迁入新环境的最初一段时间自然种群的增长资源和空间有限理想状态：①食物和空间条件充裕②气候适宜③没有敌害等逐渐下降至0保持稳定先上升后下降至0(K/2最大)逐渐上升有K值无K值当前33页，总共156页。J型曲线S型曲线J型和S型两种增长曲线比较当前34页，总共156页。种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？当前35页，总共156页。气候、食物、天敌、传染病（2）种群数量变化的类型：增长，稳定，波动、下降等自然因素：人为因素：人类活动等（1）影响种群数量变化的因素：五、种群数量的波动和下降当前36页，总共156页。练习1：图示种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长，下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是（）A．当种群数量到达e点后，种群数量增长率为0B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后

C．图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量

D．若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值是400A当前37页，总共156页。练习2：下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是（）A．通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型B．达到K值时种群增长率为零C．种群增长受自身密度的影响D．种群的增长速率逐步降低D当前38页，总共156页。再见当前39页，总共156页。在自然界中，影响种群数量变化的因素主要有哪些？气候、食物、天敌、传染病、人类活动等.除此之外，影响种群数量变化的内部因素主要有哪些？出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例等当前40页，总共156页。

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当前41页，总共156页。（1）有害动物的防治（2）野生动物资源的保护和利用

（3）濒危动物种群的拯救和恢复六、研究种群数量变化的意义当前42页，总共156页。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

当前43页，总共156页。探究培养液中酵母菌种群数量的变化一般步骤:(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？(2)作出假设：

(3)制定计划：（4）实施计划：(5)分析结果，得出结论：(6)表达和交流：(7)进一步探究：在有限环境条件下，酵母菌种群数量随时间呈“S”型增长变化。当前44页，总共156页。1怎样进行酵母菌的计数？2从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？3本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。4需要做重复实验吗？5怎样记录结果？记录表怎样设计？6如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？7对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？当前45页，总共156页。怎样进行酵母菌的计数？2从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？3、如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？4、对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？抽样检测法：先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液滴于盖玻片的边缘，使培养液自行渗入，多余的培养液用吸水纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，用高倍镜观察，计数若干个中格内的酵母菌数量，再以此为依据，估算试管中的酵母菌总数。使培养液中酵母菌均匀分布，减少误差样液稀释后再计数计上边、左边及其夹角当前46页，总共156页。5、本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。6、需要做重复实验吗？7、怎样记录结果？记录表怎样设计？不需要设置对照，该实验在时间上形成前后对照。需要重复实验，因为本实验是探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量变化，需要分组重复实验，获得平均值。当前47页，总共156页。(二)酵母细胞数的测定操作方法1.血球计数板的构造血球计数板是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，每半边上面各刻有一个方格网。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。这一大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为0.1mm3。

当前48页，总共156页。血球计数板的构造

a.平面图(中间平台分为两半，各刻有一个方格网)b.侧面图(中间平台与盖玻片之间有高度为0.1毫米的间隙)当前49页，总共156页。当前50页，总共156页。计数室通常有两种规格。一种是大方格内分为16中格，每一中格又分为25小格；另一种是大方格内分为25中格，每一中格又分为16小格。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16×25=25×16=400个小方格组成，见图。当前51页，总共156页。

血球计数板计数网的分区和分格

（16×25）当前52页，总共156页。25×16右下、左下左上计数时右上中央格当前53页，总共156页。2.血球计数板的使用(1)用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数。(2)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每小方格内含有4-5个酵母细胞为宜，一般稀释10倍即可。

当前54页，总共156页。(3)将血球计数板用擦镜纸擦净，在中央的计数室上加盖专用的盖玻片。(4)将稀释后的酵母菌悬液摇匀，用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘，使菌液缓缓渗入，多余的菌液用吸水纸吸去，稍待片刻，使酵母菌全部沉降到血球计数室底部。将计数板放在载物台的中央，用高倍镜观察。(5)计数时，如果使用16格×25格规格的计数室，要按对角线位，取左上、右上、左下、右下4个中格（即100个小格）的酵母菌数。如果规格为25格×16格的计数板，除了取其4个对角方位外，还需再数中央的一个中格(即80个小方格)的酵母菌数。

当前55页，总共156页。(6)对于压在方格界线上的酵母菌，计数如样方法。(7)对每个样品计数三次，取其平均值，按下列公式计算每1ml菌液中所含的酵母菌个数。

当前56页，总共156页。对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。当前57页，总共156页。3.计算公式(1)16格×25格的血球计数板计算公式：酵母细胞数／ml=100小格内酵母细胞个数／100×400×104×稀释倍数(2)25格x16格的血球计数板计算公式：酵母细胞数／ml=80小格内酵母细胞个数／80×400×104×稀释倍数当前58页，总共156页。4.血球计数板的清洁血球计数板使用后，用自来水冲洗，切勿用硬物洗刷，洗后自行晾干或用吹风机吹干，或用95％的乙醇、无水乙醇、丙酮等有机溶剂脱水使其干燥。通过镜检观察每小格内是否残留菌体或其他沉淀物。若不干净，则必须重复清洗直到干净为止。

当前59页，总共156页。活菌数当前60页，总共156页。第1天当前61页，总共156页。第4

天第6天当前62页，总共156页。第7

天死亡当前63页，总共156页。一、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、试管、血球计数板（2mm×2mm×0.1mm方格）、滴管、显微镜等。二、方法步骤和记录1、取相同试管若干支，分别加入5ml肉汤培养液，塞上棉塞。2、用高压锅进行___________灭菌后冷却至室温，标记甲、乙、丙等。3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml，摇匀后用______________计数起始酵母液个数，做好记录。4、将各试管送进恒温箱，_____________℃下培养7天。方法步骤和记录高压蒸汽

血球计数板

25°

当前64页，总共156页。三、现象观察每天同一时间，各组取出本组的试管，用血球计数板计数酵母菌个数，并作记录，连续观察7天。菌数 时间（2.5×104个）（天）组别起始1234567甲乙丙………………………平均当前65页，总共156页。1、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量7天中的变化曲线。2、培养液酵母菌种群数量随时间呈_____型增长变化。四、实验结论当前66页，总共156页。结果分析（2）构建数学模型：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化当前67页，总共156页。当前68页，总共156页。当前69页，总共156页。1怎样进行酵母菌的计数？2如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？3对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几次的理由？5本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。需要做重复实验吗？7怎样记录结果？记录表怎样设计？使酵母菌在培养液中混合均匀，以减少计数误差。取相邻两边及顶角计数培养液稀释酵母菌每天的数量变化可形成前后对照。需要做几次重复计数，并记录小方格内酵母菌的数量，便于取平均值，提高实验的准确性。当前70页，总共156页。实验再探究温度、营养物质影响酵母菌的生长吗？某同学按下表完成了有关实验。试管编号培养液/mL无菌水/mL酵母菌母液/mL温度（℃）A10—0.128B10—0.15C—100.128探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化当前71页，总共156页。温度、营养物质对酵母菌生长的影响试管编号培养液/mL无菌水/mL酵母菌母液/mL温度（℃）A10—0.128B10—0.15C—100.128当前72页，总共156页。该探究活动中涉及4个科学方法：（1）数学模型法；（2）抽样检测法；（3）显微观察法；（4）微生物培养法。当前73页，总共156页。实验再探究培养空间、氧气会影响酵母菌的生长吗？

例：（2008年江苏卷31题）为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行了A、B、C和D共4组实验，用1000mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25℃下静置培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线图如下。探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化当前74页，总共156页。谢谢指导！当前75页，总共156页。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。(1)请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量:时间分钟20406080100120140160180细菌数量248163264128256512(2)根据上表，写出n代细菌数量的计算公式。Nn＝２n问题探讨当前76页，总共156页。试管编号培养液/mL无菌水/mL酵母菌母液/mL温度（℃）A10—0.128B10—0.15C—100.128针对“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”，有人提出了新的问题，某同学按下表完成了有关实验。当前77页，总共156页。温度、营养物质对酵母菌生长的影响当前78页，总共156页。当前79页，总共156页。谢谢指导！当前80页，总共156页。在计数前，还应有哪些步骤？需注意些什么？培养液配制灭菌接种培养无菌操作培养条件当前81页，总共156页。图4—14是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图，请回答：(1)图中表示种群数量最大的点是___________。(2)图中表示种群增长速度最快的点是___________。(3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入___________年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后___________年开始的。(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一点所代表的水平上?___________。d24bb当前82页，总共156页。谢谢指导！当前83页，总共156页。生态学家高斯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．得出了如图所示的结果。从图可以看出:大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该种群的K值。当前84页，总共156页。[例]生态学家高斯的实验：观察讨论

1、哪几天增长较快？何时处于稳定？

2、经过一定时间的增长后，种群数量为什么会基本保持不变？当前85页，总共156页。当前86页，总共156页。血球计数板的介绍：血球计数板上刻有一长宽各为1毫米的方形大格，其体积为0.1mm3。计数板有两种刻度，一种是每大格分为16个中格，而每中格又分25个小格，每大格为16×25小格=400小格，而另一种，则是每大格分为25个中格，而每中格又分为16个小格，则每大格为25×16=400小格（计数板上的标识为XB·K25）.

当前87页，总共156页。(1)用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数。(2)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每小方格内含有4-5个酵母细胞为宜，一般稀释10倍即可。(3)将血球计数板用擦镜纸擦净，在中央的计数室上加盖专用的厚玻片。(4)将稀释后的酵母菌悬液，用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘，使菌液缓缓渗入，多余的菌液用吸水纸吸去，稍待片刻，使酵母菌全部沉降到血球计数室底部。将计数板放在载物台的中央，调节显微镜的焦距，使物像清晰。2、血球计数板的使用当前88页，总共156页。(5)计数时，如果使用16格×25格规格的计数室，要按对角线位，取左上、右上、左下、右下4个中格（即100个小格）的酵母菌数。如果规格为25格×16格的计数板，除了取其4个对角方位外，还需再数中央的一个中格(即80个小方格)的酵母菌数。

（6）计算公式(1)16格×25格的血球计数板计算公式：酵母细胞数／ml=100小格内酵母细胞个数／100×400×104×稀释倍数(2)25格x16格的血球计数板计算公式：酵母细胞数／ml=80小格内酵母细胞个数／80×400×104×稀释倍数当前89页，总共156页。种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降等“S”型曲线有一个K值，即环境容纳量。种群数量的增长也受到许多环境因素（如温度、培养液的pH、培养液的养分种类和浓度、代谢产物等）的影响。当前90页，总共156页。血球计数板的计算方法血球计数板上刻有一长宽各为1毫米的方形大格，其体积为0.1mm3。计数板有两种刻度，一种是每大格分为16个中格，而每中格又分25个小格，每大格为16×25小格=400小格，而另一种，则是每大格分为25个中格，而每中格又分为16个小格，则每大格为25×16=400小格（计数板上的标识为XB·K25）.

当前91页，总共156页。操作步骤

微生物的计数1．在血球计数板的计数室上加盖玻片。2．摇匀菌液，从盖玻片边缘滴一小滴菌液（计数室不得有气泡），高倍镜观察。3．计数时，25个中格的取计数板四角和中间位置的五个中方格计菌数，重复计两次，取其平均值，按公式计算每毫升酵母菌液中菌体的个数。4．计数完毕，将计数板用水冲洗，勿刷，自然风干。

当前92页，总共156页。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判断细胞的死活（探究膜的透性）当前93页，总共156页。血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器。计数时，常采用抽样检测法。当前94页，总共156页。计数室通常有两种规格。一种是大方格内分为16中格，每一中格又分为25小格；另一种是大方格内分为25中格，每一中格又分为16小格。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16×25=25×16=400个小方格组成，见图。2.血球计数板的使用(1)用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数。(2)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每小方格内含有4-5个酵母细胞为宜，一般稀释10倍即可。

当前95页，总共156页。血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器。计数时，常采用样方法。当前96页，总共156页。探究培养液中酵母菌种群数量的变化一般步骤:(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？(2)作出假设：

。(3)讨论探究思路：问题(4)制定计划：(5)实施计划：(6)分析结果，得出结论：(7)表达和交流：(8)进一步探究：当前97页，总共156页。探究培养液中酵母菌种群数量的变化一般步骤:(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？(2)作出假设：在有限环境条件下，酵母菌种群数量随时间呈“S”型增长变化。(3)制定计划：（4）实施计划：(5)分析结果，得出结论：(6)表达和交流：(7)进一步探究：当前98页，总共156页。探究培养液中酵母菌种群数量的变化一般步骤:(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？(2)作出假设：在有限环境条件下，酵母菌种群数量随时间呈“S”型增长变化。(3)制定计划：（4）实施计划：(5)分析结果，得出结论：(6)表达和交流：(7)进一步探究：当前99页，总共156页。1怎样进行酵母菌的计数？2从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？3本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。4需要做重复实验吗？5怎样记录结果？记录表怎样设计？6如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？7对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？10×n个/2×2×0.1mm3=2.5×105×n个/ml当前100页，总共156页。小结1。种群数量变化的数学模型的构建2。J型曲线、S型曲线形成的条件3。研究种群数量变化的意义K/2当前101页，总共156页。探究培养液中酵母菌种群数量的变化一般步骤:(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？(2)作出假设：

。(3)讨论探究思路：问题(4)制定计划：(5)实施计划：(6)分析结果，得出结论：(7)表达和交流：(8)进一步探究：当前102页，总共156页。酵母菌出芽生殖酵母菌的新陈代谢类型:兼性厌氧型C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶无氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸当前103页，总共156页。1怎样进行酵母菌的计数？2从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么？3本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。4需要做重复实验吗？5怎样记录结果？记录表怎样设计？6如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样的措施？7对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？当前104页，总共156页。1.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？既可获得较大捕捞量，又可保持种群的高速增长，不影响资源的再生。

大于K/2时捕捞，捕捞后保持在K／2水平。（四）K/2值应用

当前105页，总共156页。1.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？既可获得较大捕捞量，又可保持种群的高速增长，不影响资源的再生。

大于K/2时捕捞，捕捞后保持在K／2水平。（四）K/2值应用

当前106页，总共156页。“S”型曲线“J”型曲线形成条件种群增长率种群增长速率有无K值环境资源有限逐渐下降至0保持稳定先上升后下降至0(K/2最大)有K值无K值逐渐上升四、J和S两种增长曲线比较理想状态：①食物空间条件充裕②气候适宜③没有敌害等当前107页，总共156页。“S”型曲线“J”型曲线形成条件种群增长率种群增长速率有无K值环境资源有限逐渐下降至0保持稳定先上升后下降至0(K/2最大)有K值无K值逐渐上升四、J和S两种增长曲线比较理想状态：①食物空间条件充裕②气候适宜③没有敌害等当前108页，总共156页。J型曲线S型曲线形成条件适用范围增长率有无K值曲线理想状态：①食物空间条件充裕②气候适宜③没有敌害疾病现实状态：食物空间有限稳定不变先上升后下降，在K/2时达到最大值无K值有K值实验室条件和种群新迁入新环境的最初一段时间自然种群的增长当前109页，总共156页。实验步骤：（1）取培养液10毫升加入到试管中，先通过显微镜观察，估算出10毫升培养液中酵母菌的初始数量（N。）。注意，从试管中吸取培养液进行计数之前，先将试管振荡几次，这样求得的培养液中的酵母菌数量误差

。（2）每天定时观察记录数值，对于观察时压在小方格界限上的酵母菌应取

记数。（3）以

为横坐标，酵母菌的数量为纵坐标，绘制

结果分析：酵母菌在培养液中开始呈

增长，经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，呈

增长。

最小

平均值

时间

种群增长曲线

“J”型

“S”型

当前110页，总共156页。思考与讨论

讨论：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？建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。2、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？当前111页，总共156页。老鼠机械捕杀施用激素药物捕杀施用避孕药养殖或释放天敌打扫卫生硬化地面将食物储存在安全处减少数量降低繁殖率增大环境阻力降低环境容纳量当前112页，总共156页。四、种群数量的波动和下降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当前113页，总共156页。（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。（2）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。（3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防治提供科学依据。研究种群数量变化的意义：（4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。当前114页，总共156页。大多数种群的数量总是在波动之中四、种群数量的波动和下降在不利条件之下，有些种群数量还会急剧下降，甚至消亡.当前115页，总共156页。在自然界中，影响种群数量变化的因素主要有哪些？气候、食物、天敌、传染病、人类活动等.除此之外，影响种群数量变化的内部因素主要有哪些？出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成、性别比例等当前116页，总共156页。（2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。（4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。

（1）为害虫的预测及防治提供科学依据。研究种群数量变化有何实践意义？与社会的联系（3）拯救和恢复濒危动物种群当前117页，总共156页。大多数种群的数量总是在波动之中四、种群数量的波动和下降在不利条件之下，有些种群数量还会急剧下降，甚至消亡.在自然界中，种群数量如何变化？影响种群数量变化的因素主要有哪些？当前118页，总共156页。（2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。（4）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。

（1）为害虫的预测及防治提供科学依据。

研究种群数量变化有何实践意义？与社会的联系（3）拯救和恢复濒危动物种群当前119页，总共156页。“S”型曲线“J”型曲线前提条件种群增长率种群增长速率有无K值环境资源有限环境资源无限逐渐下降至0保持稳定先上升后下降至0(K/2最大)有K值无K值逐渐上升四、J和S两种增长曲线比较当前120页，总共156页。J型曲线S型曲线形成条件适用范围增长率有无K值曲线理想状态：①食物空间条件充裕②气候适宜③没有敌害疾病现实状态：食物空间有限稳定不变先上升后下降，在K/2时达到最大值无K值有K值实验室条件和种群新迁入新环境的最初一段时间自然种群的增长当前121页，总共156页。本课小结第四章第二节种群数量的变化

一、建构种群增长模型的方法---数学模型建立数学模型的一般步骤二、种群增长的“J”型曲线

1、“J”型曲线形成的条件

2、“J”型增长的数学模型三、种群增长的“S”型曲线

1、“S”型曲线形成的条件

2、K值

3、“J”型曲线与“S”型曲线的比较四、种群数量的波动和下降人口增长、人类活动对自然界种群数量变化的影响研究种群数量变化的意义当前122页，总共156页。A

1、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会()A、维持在一个水平上B、不断下降

C、缓慢上升D、迅速上升2、下列因素能引起种群密度增大的有()。

A、种群中幼年个体增多.

B、种群性别比例改变.

C、环境中温度条件适宜.

D、种群中幼年个体减少.

E、环境中天敌增多.

F、寄生生物减少.ＡＣF巩固联系当前123页，总共156页。讨论如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是

，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有__________的特征.

如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是

，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示

。影响种群密度的因素有

。时间种群数量ABA过度繁殖B通过生存斗争被淘汰的个体数量出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比例、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等当前124页，总共156页。种群迁入一个新环境后，在一定时期内种群的增长大致符合“J”型曲线。J型曲线产生的原因：

理想条件下：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量呈J型曲线增长。J型曲线的特点：增长率不变，无限增殖。当前125页，总共156页。⑴产生条件：有限环境⑵增长速率增长率变化：增长速率先增加后减少到0，N≈K/2时，种群增长速率最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生。有增长率逐渐降到0⑶K值：自然种群的增长规律K/2⑷适用范围：（三）S

型曲线总结当前126页，总共156页。模型假设：

理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；（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。）

建立模型：Nt=N0

λt

种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。“J”型增长的数学模型当前127页，总共156页。

20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国华盛顿州的一个海

岛。1937—1942年间

数量增长：实例2当前128页，总共156页。S型曲线产生原因：环境条件如空间、食物、天敌等制约。S型曲线特点：随种群密度上升，增长率下降，有最大值即S型曲线上有一个渐近线(K值）。曲线变化是逐渐的,平滑的,而不是骤然的。“S”型曲线中有两个关键点（K、K/2）。

k/2值的,种群的增长速率最快。

“S”型曲线制约因素：①环境条件有限；②种群密度上升，种内竞争加剧；③以该种群生物为食的捕食者数量增加。当前129页，总共156页。种群数量达到K值时，种群—增长停止种群数量在K/2值时，种群—增长最快种群数量小于K/2值时种群—增长逐渐加快种群数量大于K/2值时种群—增长逐渐减慢当前130页，总共156页。图4—14是某一资源动物种群迁入一个适宜环境后增长曲线图，请回答：(1)图中表示种群数量最大的点是___________。(2)图中表示种群增长速度最快的点是___________。(3)该种群的增长速度由缓慢逐渐加快是在迁入___________年后开始的，环境阻力明显增大是在迁入后___________年开始的。(4)既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应该使该动物中群体的数量保持在图中哪一点所代表的水平上?___________。d26bb当前131页，总共156页。思考：自然界中有此类型吗？细菌的数量／个营养和生存空间没有限制的情况下细菌数量增长曲线理想条件（实验室条件）下细菌数量增长曲线当前132页，总共156页。老鼠机械捕杀药物捕杀养殖或释放天敌将食物储存在安全处施用激素施用避孕药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当前133页，总共156页。

“J”型增长，和“S”型增长的最初阶段相似，最终是以”S”型增长结束四、J型和S型两种增长曲线的比较当前134页，总共156页。种群数量0时间1.“J”形曲线种群数量0时间2.“S”形曲线种群增长的“J”型曲线（在理想状态下的种群增长）种群增长的“S”型曲线（在有限环境下的种群增长）当前135页，总共156页。“J”

型曲线“S”

型曲线个体数量时间环境阻力K（环境允许最大值）两种曲线的关系当前136页，总共156页。“J”型曲线“S”型曲线前提条件种群增长率有无K值种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线比较环境资源无限环境资源有限保持不变随种群密度的增大先上升后下降以至为零无有当前137页，总共156页。直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素：食物、气候、空间、传染病、天敌等重要因素：人类的活动人为控制（家禽，畜牧）捕杀野生动物滥砍乱阀环境破坏影响生物生存影响种群数量变化的因素当前138页，总共156页。种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线

在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续快速增长.在食物（养料）和空间等有限的条件下，种群数量呈现S型增长趋势.当前139页，总共156页。K/2种群增长的“J”型曲线种群增长的“S”型曲线

指数增长逻辑斯蒂增长当前140页，总共156页。N0:该种群的起始

数量λ:种群数量是一

年前的倍数K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

Nt=N0×λtNt=N0×λt当前141页，总共156页。种群增长的“J”型曲