种群的增长方式(上课课件)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,节 种群的增长方式,实验结果分析,1,、分析酵母菌种群数量变化趋势的原因,2,、分析影响酵母菌种群数量的因素。,养料、温度、,pH,及有害代谢废物等,数量,时间,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,n,代细菌数量的计算公式是：,N,n,2,n,n,60 min 72 h20 min,216,Nn,2,n,2,216,问题探讨,2,72,小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？,3,请将公式,N,n,2,n,变成曲线图,将数学公式（,N=2,n,),变为曲线图,2 4 8 16 32 64 128,公式法,曲线图法,N,n,2,n,准确,直观,数学模型：,用来描述一个系统或它的性质的数学形式,建立数学模型的步骤：,研究实例,研究方法,观察研究对象,提出问题,在资源和空间无限的环,境中，细菌种群的增长,不受影响,提出合理的假设,N,n,=2,n,根据实验数据，用适,当的数学形式对事物的,性质进行表达,观察、统计细菌数量，,对自己建立的模型进行,检验或修正,通过进一步实验或,观察等对模型进行,检验或修正,细菌每20分钟,分裂一次,类型：,坐标式（曲线图、柱状图）,数据分析表格式,数学方程式,自然界中有符合理想条件下,细菌,的数量增长模式的生物吗？,澳大利亚本来并没有兔子。,1859,年，一个叫托马斯,奥斯汀的英国人来澳定居，带来了,24,只野兔，放养在他的庄园里。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。,一个世纪之后，野兔数量达到,6,亿只以上，遍布整个大陆。,凤眼莲原产于南美，,1901,年作为花卉引入中国,.,由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，数量急剧增长,.,它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡，成为了入侵植物。,20,世纪,30,年代，环颈雉引入美国的一个岛屿，在,5,年的时间种群增长了数倍,环颈雉种群数量增长曲线,种群在什么条件下呈指数增长？,资源无限,空间无限,不受其他生物制约,生物的指数增长,种群增长的“,J”,型曲线,时间,种群数量,0,N,t,=N,0,t,某动物种群的起始数量为,N,0,，此后每年的种群数量都为前一年的,倍，则一年后该种群的数量应为,：,二年后该种群的数量为,：,t,年后则为,：,N,1,=N,0,N,2,=N,1,=N,0,2,，,指数增长的,数学模型,（,N,0,为起始数量，,t,为单位时间的次数，,N,t,表示,t,年后人口的数量，,为年均增长百分数或倍数）,种群增长的“,J”,型曲线（指数增长）,产生条件,：,食物充足，空间充裕，没有敌害等；,增长特点,：,种群数量每单位时间以一定的增长率,呈指数增长。,（,N,0,为起始数量，,t,为时间，,N,t,表示,t,个单位时间后该种群的数量，,=,现有个体数原有个体数，,增长率为,-1,）,2010,年慈溪城区常住人口约为,201,万人，,2011,年慈溪城区常住人口约,203.1,万，根据这种增长方式，假设在,10,年内均不变，,能预测出,2020,慈溪城区常住人口多少吗？,大约,223,万人,N,t,=N,0,t,N,10,=N,0,10,种群增长率,是指,单位数量,的个体在,单位时间,内新增加的个体数（在一定时间内，结束时的种群数量相对于开始时的种群数量的增加的数量占开始时种群数量的比例），是一个百分百比，无单位。,计算公式为：,增长率（这一次总数上一次总数）,/,上一次总数,100,。,增长率出生率死亡率。,种群增长速率,是指,单位时间,内增长的数量（即,曲线斜率,），有单位（如个年等）。,计算公式为：,增长速率（这一次总数上一次总数）,/,时间。,假设某一种群的数量在某一单位时间,t,（如一年）内，由初数量,N,o,（个）增长到末数量,N,t,（个），则这一单位时间内种群的增长率和增长速率的计算分别为,增长速率,末数初数,单位时间,N,t,N,o,(,个,),T(,年,),增长率,初数,末数初数,100,N,o,N,t,N,o,指数增长小结,开始种群数量少，起始增长,很慢,随着种群基数的加大，增长越来越快,种群增长速率(曲线斜率)越来越大，增长率保持不变,理想状态或种群迁入新环境的一定时期,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,大草履虫种群研究的实验,大草履虫种群的增长曲线,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。,逻辑斯谛增长,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/2,产生条件：存在环境阻力,食物、空间、种内斗争、,种间竞争、天敌等,起始,K/2,K,增长速率,0,最大,0,种群密度,加速增大,减速增大,增长特点,：,逻辑斯谛增长,条件：,资源有限,空间有限,受其他生物制约,特点：,种群起始呈,加速,增长,K/2,时增长最快,此后便,减速,增长,到,K,值便,停止或在,K,值上下波动,种群,增长速率,先增加，后减少,种群,增长率,不断减少,阴影部分代表因,环境阻力,而被淘汰的个体；,阴影的大小代表,环境阻力的大小,。,理想条件下,资源无限,自然条件下,资源有限,实验室和种群迁入新的环境中最初的一段时间内的增长,一般自然种群的增长,不变,变化,无,有,K/2,逐渐增大,逐渐减少,思考,：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？,（,2,）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么,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。,可以采取措施,降低有害动物种群的环境容纳量,，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。,牧民在承包的草场上该放养多少头羊，既能保护草原，又能取得最好经济效益？,对于某水体中的鱼，何时捕？捕捞多少？才能既不会使资源枯竭，又使资源得到充分利用,?,q,T1,T2,T0,种群增长速率,某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率,随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（）,A.,在,T0-T2,时，种群数量呈“,J”,型增长,B.,若在,T2,时种群的数量为,N,，则在,T1,时种群的,数量为,N/2,；,C.,捕获该鱼的最佳时期为,T2,时,D.,在,TI-T2,时，该鱼种群数量呈下降趋势。,B,一、血细胞计数板的构造,血细胞计数室有2mm2mm方格型，,由于方格网距盖玻片0.1mm，因此容积为0.4mm,3,(410,-4,mL),二、计数室的类型,1625,2516,使用,1625,规格时计数几个中方格中的细胞数？即几个小方格中的细胞数？,4,个中方格，,100,个小方格,在计数时，对沉降在格线上的细胞的统计应有统一的规定。如菌体位于大方格的双线上，计数时则,数上线不数下线,，,数左线不数右线,，以减少误差。即位于本格上线和左线上的细胞计入本格，本格的下线和右线上的细胞按规定计入相应的格中。,1,、视待测菌悬液浓度，加无菌水适当稀释，以每小格的菌数可数为度。,2,、取洁净的血球计数板一块，在计数区上盖上一块盖玻片。,3,、将菌悬液摇匀，用滴管吸取少许，从计数板中间平台两侧的沟槽内沿盖玻片的下边缘滴入一小滴（不宜过多），让菌悬液利用液体的表面张力充满计数区，勿使气泡产生，并用吸水纸吸去沟槽中流出的多余菌悬液。也可以将菌悬液直接滴加在计数区上，然后加盖盖玻片,4,、静置片刻，使细胞沉降到计数板上，不再随液体漂移。将血球计数板放置于显微镜的载物台上夹稳，先在低倍镜下找到计数区后，再转换高倍镜观察并计数。,设每个中方格中的细菌数分别是：,A1,，,A2,，,A3,，,A4,，稀释倍数为：,B,，则样品中细胞数,/ml,是多少？,三、计数方法,1,、从试管中吸取培养液进行计数前，为什么需将试管轻轻震荡几次？,2,、若一个小方格内酵母菌数过多，难以数清，则如何处理？,使培养液中酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性，减少误差。,将培养液稀释一定的倍数，再重新计数。,四、注意事项,第三节 种群的数量波动及调节,种群的数量波动,环境容纳量是种群数量的平均值，实际的种群数量在这个平均值（种群平衡密度）上下波动。,波动幅度有大有小；可以是非周期性也可是周期性，,概念：由于,出生率和死亡率,的变动,和环境条件,的改变所引起的种群个体数量随时间的变化。,（,1,）非周期性波动,常由气候因素引起,（,2,）周期性波动,任何波动只要在,两个波峰之间相隔的时间相等,就称之为,周期波动,原因：食物周期性的成熟、食源单一,种群数量的调节因素,（,1,）外源因素,：气候、食物、病原体、寄生、,捕食,、降雨量、（极端的湿度和温度）等,（,2,）内源因素,：领域行为，内分泌调节,种群的数量波动,周期性波动,非周期性波动,类型,外源性调节因素,内源性调节因素,