【生物】42种群的数量变化

种群数量的变化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．那么：１．n代细菌数量的计算公式是：２．７２小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Ｍn＝２n解：n＝６０min７２h／２０min＝２１６Ｍn＝２n＝２２１６

将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图时间分钟20406080100120140160180细菌数量

曲线图与数学方程式比较，优缺点？直观，但不够精确。248163264128256512自然界确有类似的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．一．种群增长的Ｊ型曲线种群数量时间以上讨论的是理想条件下种群数量的变化情况：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，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。实例2：在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，在1937～1942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线（下图）。72000年世界人口增长曲线我国1000~1990年人口数量变化实例3人口增长种群增长的“J”型曲线：①产生条件：理想状态——食物充足，空间不限，气候适宜，没有敌害等；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=N0λt（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．）发生时期：新物种迁入的开始阶段、实验条件下生态学家高斯的实验：种群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。“J”型增长能一直持续下去吗？大草履虫种群的增长曲线讨论：大草履虫的增长呈“S”型曲线的原因有哪些？高斯（Gause，1934）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：食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食资源有限阻滞生长资源有限条件下的种群增长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．当出生率和死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平．二．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（值）后，将停止增长并在值左右保持相对稳定。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，又称Ｋ值．值：环境容纳量个体数量增加，增长速率不断增加个体数量增加，增长不断减慢种群增长的“S”型曲线增长速率最快增长速率为零，种群数量达到最大/2请用达尔文的进化观点分析下图中的阴影部分所表示的含义是什么？重要提示在“J”型曲线中增长率是不变的。

增长率=（第二代个体数-第一代个体数）/第一代个体数增长速率=增加的个体数/单位时间

显然“J”型曲线的增长速率是不断增大的，而在“S”型曲线中的增长率随着种群密度的增大不断减小。种群增长速率由小变大，到曲线中点（/2）最大，以后又逐渐缩小。所以种群数量处在/2时种群适合捕获，而对种群数量变化影响很小。1两种曲线模型比较理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约无种内竞争，缺少天敌无值现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约种内竞争加剧，捕食者数量增加有值三．种群数量的变化曲线和应用AB如图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是。A在时控制有害动物最有效B图示规律可作为控制人口增长的依据C该图可用于实践中估算种群最大净补充量D在时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量C2应用：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？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/2水平。这是因为在这个水平上种群增长速率最大。同一种群的值是固定不变的吗？种群数量达到值时，都能在值维持稳定吗？想一想不是固定不变的，会受到环境各种因素的影响；种群数量达到值时不能在值维持稳定，自然种群的数量达到值时，仍有变动，其变动方式或有周期性，或不规则，稳定在值是不现实的。大多数种群的数量总是在波动之中的，东亚飞蝗种群数量的波动在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡四．种群数量的波动与下降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（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。五．研究种群数量变化有何意义？（4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。探究培养液中酵母菌种群的数量变化单细胞真核生物,异养生物生长周期短，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一实验原理①用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分,空间,温度,PH等因素的影响②在理想的条件下,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在各种资源有限或者存在环境阻力的情况下，酵母菌种群增长呈“S”型曲线。二提出问题培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的三作出假设在环境资源有限的条件下,酵母菌的数量变化随时间呈“S”型增长曲线●材料用具酵母菌菌种,无菌马铃薯培养液或者肉汤培养液或肉汤培养液，无菌水,试管血球计数板，滴管，显微镜等．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。四．实验步骤①将10ml马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中②将酵母菌接种到支试管中③培养将试管放在28℃的恒温箱中培养7天。④计数活菌数出生率>死亡率出生率≈死亡率出生率<死亡率⑤结果2从试管中吸出培养液进行计数前，为什么需将试管轻轻振荡几次？答案目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。3探究本实验需要设置对照吗？需要做重复实验吗？答案酵母菌在不同时间内的数量可以相互对比，不需另设对照实验，但需要做重复实验，以保证计数的准确性。教材讨论题6若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，采取的措施是什么？答案可增大稀释倍数后再计数。7对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？答案只计算相邻两边及其夹角的酵母菌。8影响酵母菌种群生长的因素可能有哪些？答案养料、温度、pH及有害代谢废物等。第1天第3天第6天第7天死亡如图：一个大方格的容积为01mm3，每个大方格又分为16个中方格，共有25×16个小方