种群数量的变化市赛一等奖

第2节种群数量的变化包括：增长、波动、下降、稳定。020406080100202122232425分裂问题探讨Nn＝２nn＝60min72h／20min＝216Nn＝２n＝2216在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：①n代细菌数量的计算公式？②72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？不会，可用实验计数法来验证时间分钟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。248163264128256512一、建构种群增长模型的方法1数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式4数学模型建构的步骤2数学模型的表现形式:数学方程式曲线图3建构数学模型的意义:描述、解释和预测种群数量的变化。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（建模）细胞每20min分裂一次资源空间无限多，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数学模型细菌的数量／个理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？种群增长的“J”型曲线实例一：1859年，一位英国人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。实例二：凤眼莲原产于南美，是一种观赏性植物，1901年作为花卉引入中国，30年代作为畜禽饲料引入中国内地各省，并作为观赏和净化水质的植物推广种植，后逃逸为野生。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，在我国南方江河湖泊中发展迅速，目前我国有这种凤眼莲184万吨，成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一。实例三：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在1937－1942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。环颈雉能指数增长的特殊原因是什么呢？。①没有天敌。②充足的食物。③气候适宜等。：通过上述的实例可以看出:自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型理想条件——食物、空间条件充裕、气候适宜、没有天敌建立数学模型：理想条件下，种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。模型：t年后种群的数量为Nt=N0λtN0为起始数量t为时间Nt表示t年后该种群的数量λ表示增长倍数种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。食物等资源和空间总是有限的，种内斗争不断加剧，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。

在一个培养基中，细菌的数量会一直按照个公式增长吗？为什么？种群增长的“S”型曲线1、高斯实验：生态学家曾经做过这样一个实验：在05mL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，得出了如上图所示的结果。从上图可以看出，大草履虫在这个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的值。三、种群增长的“S”型曲线K什么叫环境容纳量？“Ｓ”型曲线的产生条件？增长速率的变化？A增长速率不断变化。开始增长速率不断增大，当达到最大值后，由于环境阻力开始增大，增长速率开始下降；当种群数量达到值时，停止增长。/2时增长速率最大环境容纳量（又称值）：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。条件：存在环境阻力问题：同一种群的值是固定不变的吗？值会随环境条件的变化而变化。时间种群数量J型曲线S型曲线K值用达尔文的观点分析“J”、“S”曲线

“J”型曲线用达尔文的观点分析表明生物具有过度繁殖的特性。图中阴影部分表示：环境阻力；用达尔文的观点分析指：通过生存斗争被淘汰的个体数量，也即代表自然选择的作用。“J”型曲线表明生物具有什么特性？图中阴影部分表示什么？能培P53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？思考与讨论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将食物储存在安全处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1减少数量：机械捕杀、药物捕杀哪种措施较能从实质上解决问题2增大环境阻力降低环境容纳量：

养殖或释放天敌、打扫卫生、

硬化地面、将食物储存在安全处3降低繁殖率等课堂讨论大熊猫食性单一、繁殖率低、生活在海拔较高的山岭里，活动范围需求广。试分析大熊猫数量日益减少的原因你能提出保护大熊猫措施吗？大熊猫数量日益减少的原因？自身繁殖率低食性单一气候变迁栖息地的丧失等保护大熊猫的措施？提高繁殖率,建立自然保护区，给大熊猫更宽广的

生活空间，保护环境，改善她们的栖

息环境，帮助减少其环

境阻力从而提高环境容

纳量，是保护大熊猫的

根本措施。在渔业捕捞问题上，人们总是希望捕到更多的鱼。如果捕捞量长期过高,种群的数量会发生什么样的变化呢我们应该怎样来确定

合适的捕捞量才能

即不危机鱼类种群

的持续发展,又能获

得较高的鱼产量课堂讨论时间种群数量K环境阻力J型S型种群数量的恢复需较长时间。如果外界的环境发生剧烈变化，种群还有可能绝灭1如果长期过度捕捞:2捕捞量的确定:K/2捕捞剩余量维持在/2。这样既有利于种群的可持续发展，又可获得较大收益。1“J”型增长中λ和增长率的关系λ为某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。增长率＝末数－初数/初数×100%＝N0λt＋1－N0λt/N0λt×100%＝λ－1×100%。所以，当λ>1时，增长率>0，种群数量增加；当λ＝1时，增长率＝0，种群数量稳定；当λ<1时，增长率<0，种群数量下降。重点剖析J型曲线的数学模型：Nt=N0λt提示基本不变因λ＝1。1、调查某地乌鸦连续20年的种群数量变化，如图乙所示，图中λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，请思考：①前4年种群数量应为增大、减小还是基本不变？提示稳定型。第10年时，种群的λ等于1，说明第10年种群数量与第9年相同，因此第9年的年龄组成为稳定型。2、第9年调查乌鸦的年龄组成，最可能表现为何种类型？为什么？提示不相同。在第4年到第10年间，λ＜1，说明种群数量一直在减少，到第9或第10年种群数量最少，而不是第8年最少。3、图中第4年和第10年的乌鸦种群数量是否相同？图中显示第8年种群数量最小，对吗？提示“J”型增长，因λ＞1且恒定。4、第16～20年乌鸦种群数量将如何增长？为什么？2种群增长率和增长速率假设某一种群的数量在某一单位时间t如一年内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为：增长率＝末数－初数/初数×100%＝Nt－N0/N0×100%无单位；增长速率＝末数－初数/单位时间＝Nt－N0/t有单位，如个/年。增长率和增长速率K值有无

K值

K值联系两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，对种群数量增长的影响不同

无有J型曲线S型曲线值变动的示意图1同一种生物的值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在值附近上下波动；当种群数量偏离值的时候，生态系统会通过负反馈调节使种群数量回到一定范围内。2当环境遭受破坏后，值会下降；当生物生存的环境得到改善时，值会上升。3“S”型曲线中值与/2值的分析与应用1值与/2值的分析2值与/2值的应用能培P53思考：种群数量达到“”值时，都能在“”维持稳定吗？在自然界中，影响种群数量的因素很多，如气候、食物、天敌、传染病等。因此，大多数种群的数量总是在波动着，在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。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。四、种群数量的波动和下降影响种群数量变化的因素直接因素：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（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：探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化关注本实验中的几个关键点：酵母菌的计数利用血细胞计数板在显微镜下直接计数，是一种常用的微生物计数法，也叫做显微镜直接计数法。优点：直观、快速。适用于稀释的菌悬液（或孢子悬液），即液体培养基中菌体的计数。酵母菌的计数计数工具——血细胞计数板实物图正面图侧面图计数室滴液处探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化酵母菌的计数计数工具——血细胞计数板探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化放大后的计数池每块计数板由H形凹槽分为2个同样的计数池。每个计数池分为9个大方格。中央的一大方格作为计