《种群数量的变动上》PPT课件.ppt

决 定 种 群密 度 的 大 小种 群 密 度种 群 数 量出 生 率 和 死 亡 率 性 别 比 例年 龄 组 成 预 测 变化 趋 势 直 接 影 响迁 入 率 和 迁 出 率影 响 密度 大 小回 顾 旧 知 ： 种 群 各 数 量 特 征 之 间 的 关 系 本 节 聚 焦一 、 建 构 种 群 增 长 模 型 的 方 法二 、 种 群 增 长 的 “ J” 型 曲 线三 、 种 群 增 长 的 “ S” 型 曲 线 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 ， 繁 殖 n代 以 后 细 菌 的 数 量 变 化情 况 是 怎 样 的 ？ 2、 细 菌 数 量 增 长 曲 线 图 ： 曲 线 图 ： 直 观 ， 但 不 够 精 确数 学 公 式 ： 精 确 ， 但 不 够 直 观 一 、 建 构 种 群 增 长 模 型 的 方 法1、 观 察 研 究 对 象 ， 提出 问 题 细 菌 每 20分 钟 分 裂 一 次 ，问 题 ： 细 菌 数 量 怎 样 变 化 的 ？2、 提 出 假 设 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3、 建 立 模 型 4、 对 模 型 进 行 检 验 或修 正 观 察 、 统 计 细 菌 的 数 量 ， 对 自 己所 建 立 的 模 型 进 行 检 验 或 修 正建 立 数 学 模 型 的 步 骤 ： 数 学 模 型 ： 是 用 来 描 述 一 个 系 统 或 它 的 性 质 的 数 学 形 式 (方 程 、 曲 线 图 、 柱 形 图 等 ） 资 源 无 限指 数 生 长细 菌 数 量 增 长 曲 线 图二 、 种 群 增 长 的 “ J” 型 曲线 二 、 种 群 增 长 的 “ J” 型 曲 线 产 生 条 件 ： 食 物 充 足 ， 空 间 不 限 ， 环 境 适 宜 ， 没 有 天 敌 等 ； 增 长 特 点 ： 种 群 数 量 连 续 增 长 ， 增 长 率 不 变 ，无 最 大 值 t年 后 种 群 的 数 量 为 （ N0为 起 始 数 量 ， t为 时 间 ， Nt表 示 t年 后 该 种 群 的 数 量 ， 表 示 该 种 群 数 量 是 一 年 前 种 群 数 量 的 倍 数 。 ） Nt=N0t 注 意 ： （ 1） =1+增 长 率（ 2） 增 长 率 ： 指 一 段 时 间 后 ， 某 种 群 增 加 的 数 量 占 初 始数 量 的 比 例 。（ 3） 增 长 速 率 ： 是 种 群 数 量 在 单 位 时 间 内 的 增 加 值 。 适 用 情 形 ： a、 实 验 室 条 件 下 b、 当 一 个 种 群刚 迁 入 到 一 个 新 的 适 宜 环 境 时 初 期 计 算 ： 某 一 地 区 2001年 人 口 普 查 时 有 10万 人 ， 2002年 比 2001年 增 长 1 。 请 预 测 ， 按 照 此 生 长 速度 ， 2006年 该 地 区 的 人 口 将 有 多 少 ？Nt 1 0 （ 1 +1 ） 2 0 0 6 -2 0 0 1 资 源 无 限指 数 生 长细 菌 数 量 增 长 曲 线 图二 、 种 群 增 长 的 “ J” 型 曲线 培 养 液 中 酵 母 菌 种 群 数 量 的 动 态 变 化1、 酵 母 菌 的 繁 殖 方 式 主 要 是 :2、 酵 母 菌 的 呼 吸 方 式 是 :兼 性 厌 氧 (可 进 行 有 氧 呼 吸 和 无 氧 呼 吸 )出 芽 生 殖3、 酵 母 菌 的 培 养 条 件 要 注 意 那 些 问 题 ?要 用 适 宜 的 温 度 培 养 ,调 节 好 PH 值 ,溶 氧量 的 控 制 等 。 回 顾 思 考 : 探 究 ： 培 养 液 中 酵 母 菌 种 群 数 量 的 变 化1、 用 液 体 培 养 基 培 养 酵 母 菌 ， 种 群 增 长 会 受 到 培 养 液 的 成 分 、 空间 、 温 度 、 PH 等 因 素 的 影 响一 、 实 验 原 理 初 步 学 会 酵 母 菌 等 微 生 物 的 计 数 及 种 群 数 量 变 化 曲 线 的 绘 制二 、 探 究 目 的2、 理 想 环 境 中 ， 酵 母 菌 种 群 增 长 呈 J型 曲 线 ； 在 有 线 环 境 中 种 群数 量 会 波 动计 数 方 法 ： 血 球 计 数 板 计 数3、 酵 母 菌 计 数 ： 抽 样 检 测 法 培 养 液 中 酵 母 菌 种 群 的 数 量 是 怎 样 随 时 间 变 化 的 ？酵 母 菌 在 开 始 一 段 时 间 呈 “ J” 型 增 长 ， 随 着 时 间的 推 移 ， 由 于 资 源 和 空 间 有 限 ， 先 增 加 后 减 少 三 、 探 究 过 程4 进 行 实 验分 装 接 种 培 养 与 取 样 计 数 分 析 结 果 ， 得 出 结 论3 设 计 实 验 ：2 作 出 假 设 ：1 提 出 问 题 ：具 体 步 骤 ： 将 10mL无 菌 马 铃 薯 培 养 液 或 肉 汤 培 养 液 加 入 试 管 中 ； 将 酵 母 菌 接 种 入 试 管 中 的 培 养 液 中 混 合 均 匀 ； 将 试 管 在 28 条 件 下 连 续 培 养 5d； 每 天 取 样 计 数 酵 母 菌 数 量 ； 分 析 结 果 ， 得 出 结 论 。 计 数 室计 数 室 （ 中 间 大 方 格 ） 的 长和 宽 各 为 1mm， 深 度 为0.1mm，其 体 积 为 _mm3 ， 合_mL。 1m m0.11 10-4血 球 计 数 板 :一 种 专 门 计 数 较 大 单 细 胞 微 生 物 的 仪 器 如 何 计 数 ？五 点 取 样 法样 方 法每 mL培 养 液 中 酵 母 菌 数 量 =A (平 均 每 个 中 格 酵 母 细 胞 数 ) 25 104 稀 释 倍 数A1 A2A5A3 A4 计 数 时 注 意 事 项 ： 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 ， 使 培 养 液 中 酵 母 菌 分 布 均 匀 ， 减 少 误 差 对 于 压 在 中 格 界 线 上 的 酵 母 菌 ，一 般 只 取 相 邻 两 边 及 夹 角 计 数 ； 如 果 酵 母 菌 浓 度 过 大 ， 应 先 稀 释 。 在 大 自 然 中 食 物 有 限空 间 有 限种 内 斗 争种 间 竞 争天 敌 捕 食 环 境 阻 力种 群 密 度 越 大 环 境 阻 力 越 大、 三 种 群 增 长 的 “ S”型 曲 线在 资 源 有 限 条 件下 ， 种 群 经 过 一定 时 间 的 增 长 后 ，数 量 趋 于 稳 定 的增 长 曲 线 ， 种 群 增 长 速 率 不 断 降 低种 群 数 量 K/2 K值 时 ，种 群 数 量 达 到 K值 时 ，种 群 出 生 率 =死 亡 率 ,增 长 率 为0， 但 种 群 数 量 达 到 最 大 ， 且种 内 斗 争 最 剧 烈 。种 群 数 量 在 K/2值 时 ，种 群 增 长 速 率 最 大种 群 数 量 由 0 K/2值 时 ，种 群 增 速 长 率 增 大K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 称 为 环 境 容 纳 量 。K/2K值 ： 环 境 容 纳 量加 速 期 ， 个 体 数 量 增 加 ， 增 长 加 速潜 伏 期 ， 个 体 数 量 较 少 增 长 缓 慢减 速 期 ， 增 长 缓 慢 1 9 种 群 数 量 变 化 曲 线 与 种 群 增 长 速 率 曲 线 的 关 系 图 乙 的 fg段 相 当 于 图 甲 的 ac段 图 乙 的 g点 相 当 于 图 甲 的 c点 图 乙 的 gh段 相 当 于 图 甲 的 cd段 图 乙 的 h点 相 当 于 图 甲 的 de段K/2a b c d g hfe甲 乙0K/2时 逐 渐 增 大K/2 K时 逐 渐 减 小 在 K/2时 达 到 最 大在 K时 增 长 速 率 为 0增 长 速 率 变 化 ：种 群 数 量 变 化 ：在 K值 时 达 到 最 大t0 t1 t2 产 生 条 件 ：特 点 ： 种 群 数 量 有 最 大 值 （ K值 ） ， 将 停 止 增 长 并 在K值 左 右 保 持 相 对 稳 定 。 资 源 和 空 间 有 限 （ 环 境 阻 力 ） 产 生 原 因 ：资 源 和 空 间 有 限 种 内 斗 争 加 剧天 敌 数 量 不 断 增 加 出 生 率 降 低死 亡 率 增 高出 生 率 约 等 于 死 亡 率 种 群 数 量 达 到 K值种 群 数 量 停 止 增 长 或 在 K值 附 近 波 动 种群数量“ S”型增长曲线（ 种 群 数 量 ） K/2K种群数 量增长率 时 间D: 出 生 率 死 亡 率 ， 即种 群 数 量 处 于 K值 。B: 出 生 率 与 死 亡 率 之 差最 大 ， 即 种 群 数 量 处 于K/2值 。 在 生 产 中 的 应 用 K/2 有 害 动 物 的 防 治 ， 应 降 低 其 环 境 容 纳 量 受 保 护 动 物 的 拯 救 和 恢 复 ， 提 高 其 环 境 容 纳 量 （ K值 ） 。 生 产 上 的 捕 获 期 应 确 定 在 种 群 数 量 略 比 K/2多 时 最 好 ；而 杀 虫 效 果 最 好 的 时 期 在 潜 伏 期 （ K/2以 下 ） 。 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 ？ 为 了 保 护 鱼 类 资 源 不 受 破 坏 ，并 能 持 续 地 获 得 最 大 捕 鱼 量 ，根 据 种 群 增 长 的 S型 曲 线 ， 应使 被 捕 后 鱼 群 的 种 群 数 量 保 持在 K 2水 平 。 这 是 因 为 在 这 个水 平 上 种 群 增 长 量 最 大 。2、 怎 样 做 才 是 最 有 效 的 灭 鼠 措 施 ？ 思 考可 以 采 取 措 施 降 低 有 害 动 物 种 群 的 环 境 容 纳 量 比 较 种 群 增 长 两 种 曲 线 的 联 系 与 区 别J型 曲 线 S型 曲 线前 提 条 件种 群 增 长 率有 无 K值曲 线 环 境 资 源 无 限 环 境 资 源 有 限保 持 稳 定 逐 渐 减 小无 ，持 续 保 持 增 长 有 K值K值 ： 环 境 容 纳 量 食 物 不 足空 间 有 限种 内 斗 争天 敌 捕 食 气 候 不 适传 染 病 等 时 间种群数量 J型曲 线 S型曲 线K值比 较 种 群 增 长 两 种 曲 线 的 联 系 与 区 别1、 图 中 阴 影 部 分 表 示 ：环 境 阻 力 ， 种 群 密 度 越 大 环 境 阻 力 越 大3、 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 。 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（ 1） 影 响 种 群 数 量 变 化 的 因 素 ：A.内 部 /直 接 因 素 ： 出 生 （ 死 亡 ） 率 、 迁 入 （ 出 ） 率 、 年 龄 组 成 、 性 别 比 例 。B.自 然 /间 接 因 素 ： 空 间 、 气 候 、 食 物 、 天 敌 、 传 染 病 、 自 然 灾 害 等 。C.人 为 /重 要 因 素 ： 对 野 生 生 物 的 乱 捕 滥 猎 、 对 种 群 数 量 的 人 工 控 制 等 。（ 2） 种 群 数 量 变 化 的 类 型 ： 增 长 ， 稳 定 ， 波 动 、 下 降 等 。（ 3） 影 响 结 果 ： 大 多 数 种 群 的 数 量 总 是 在 波 动 之 中 ， 在 不 利 条 件 之 下 ，还 会 急 剧 下 降 ， 甚 至 灭 亡 。 1、 为 野 生 生 物 资 源 的 合 理 利 用 及 保 护 提 供 理 论 指 导 。 既 要 使 生 物 资 源 的 产 量 达 到 最 大 ， 又 不 危 害 生 物 资 源 的 可 持 续 发展 ， 砍 伐 、 捕 捞 、 狩 猎 后 ， 保 证 种 群 的 增 长 速 率 为 最 大 值 。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 有 害 生 物 的 预 测 及 防治 提 供 科 学 依 据 。 降 低 环 境 的 负 荷 量 （ K值 ） 。 如 鼠 害 防 治 可 通 过 严 密 封 存 粮 食 、清 除 生 活 垃 圾 、 保 护 老 鼠 的 天 敌 等 措 施 来 降 低 K值 。4、 为 引 进 外 来 物 种 提 供 理 性 的 思 考 。 必 须 考 虑 所 引 入 的 外 来 物 种 是 否 会 构 成 对 原 来 物 种 的 危 害 ， 即 是否 会 构 成 生 物 入 侵 。五 、 研 究 种 群 数 量 变 化 的 意 义 苍 鹭 的 保 护 野 猪 的 保 护救护被困的鲸鱼 全 力 防 蝗 减 灾云豹的保护 C 2 下 图 表 示 接 种 到 一 定 容 积 培 养 液 中 的 酵 母 菌 生长 曲 线 图 ， 曲 线 中 哪 段 表 示 由 于 有 限 空 间 资 源 的 限制 使 种 内 斗 争 增 加 （ ） A CD段 （ 增 长 速 度 慢 ） B DE段 （ 速 度 加 快 ） C EF段 （ 变 化 速 率 加 快 ） D FG段 （ 速 度 逐 渐 变 慢 ）D 3.（ 广 东 广 西 河 南 2002） 在 一 个玻 璃 容 器 内 ， 装 入 一 定 量 的 符 合小 球 藻 生 活 的 管 养 液 ， 接 种 少 量的 小 球 藻 ， 每 隔 一 段 时 间 测 定 小球 藻 的 个 体 数 量 ， 绘 制 成 曲 线 ，如 右 图 所 示 。 下 列 四 图 中 能 正 确表 示 小 球 藻 种 群 数 量 增 长 率 随 时间 变 化 趋 势 的 曲 线 是 （ ）D 4.池 塘 养 鱼 时 ， 为 保 护 池 塘 生 态 系 统 和 长 期 保 持 较 高 的产 鱼 量 ， 应 采 取 的 最 佳 方 案 是 （ ） A 大 量 增 加 饵 料 的 投 入 量 B 大 量 增 加 鱼 苗 的 投 入 量 C 及 时 、 适 量 的 捕 捞 成 鱼 D 限 制 捕 鱼 C5、 种 群 的 指 数 增 长 （ J型 ） 是 有 条 件 的 ， 条 件之 一 是 （ ）A 在 该 环 境 中 只 有 一 个 种 群B 该 种 群 对 环 境 的 适 应 比 其 他 种 群 优 越 得 多C 环 境 资 源 是 无 限 的D 环 境 资 源 是 有 限 的C 1.用 牛 奶 瓶 培 养 黑 腹 果 蝇 ， 观 察 成 虫 数 量的 变 化 ， 结 果 如 下 表 ：时 间 (天 ) 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37成 虫 数(只 ) 6 10 28 71 131 207 270 302 327 341根 据 表 中 数 据 分 析 ， 下 列 结 论 正 确 的 是 ( )A 第 13 25天 ， 成 虫 数 量 增 长 快 的 主 要 原 因 是 个 体生 长 加 快B 第 17 29天 ， 成 虫 增 长 率 上 升 、 死 亡 率 下 降C 第 21 37天 ， 成 虫 增 长 率 的 下 降 与 种 群 密 度 的 改变 有 关D 第 1 37天 ， 成 虫 数 量 呈 “ J” 型 增 长 C 2.下 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 K/2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 K/2时 捕 捞 鱼 类 最 易 得到 最 大 日 捕 获 量 C 3.某 研 究 所 对 一 条 河 流 生 态 系 统 进 行 了 几 年 的 跟踪 调 查 ， 发 现 某 种 鱼 进 入 此 生 态 系 统 后 的 种 群 数 量 增长 率 随 时 间 的 变 化 呈 现 如 下 图 所 示 曲 线 。 则 在 t1时 该种 群 的 年 龄 组 成 类 型 、 能 反 映 该 种 群 数 量 变 化 的 曲 线分 别 是 ( ) A 衰 退 型 和 B 增 长 型 和 C 衰 退 型 和 D 增 长 型 和 B 如 果 种 群 处 在 一 个 理 想 的 环境 中 ， 没 有 自 然 和 空 间 的 限 制 ，种 群 内 个 体 数 量 的 增 长 曲 线 是_。 如 果 将 该 种 群 置 入 有 限 制 的 自 然环 境 中 ， 种 群 内 个 体 数 量 的 增 长 曲线 是 _， 用 达 尔 文 进 化 理 论 分 析 图 中 的 阴 影 部 分表 示 _。 影 响 种 群 密 度 的 主 要 因 素 是 种 群 的 _、_、 _和 _。4、 下 图 为 某 种 群 在 不 同 生 态 环 境 中 的 增 长 曲 线 ， 请 仔 细分 析 图 中 去 先 后 回 答 下 列 问 题 ： a b个体数 时 间a b在 生 存 斗 争 过 程 中 淘 汰 的 个 体 数死 亡 率出 生 率性 别 比 例 年 龄 组 成