种群的数量变化

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
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， 塞上棉塞。高压蒸汽灭菌后，冷却至室温. ② 将酵母菌接种到各支试管中，摇匀后用血球计 数板计数起始酵母菌的个数，做好记录 。 ③ 培养：将试管放在28℃的恒温箱中培养7天 ④ 计数：每天同一时间取样计数酵母菌的数量， 连续观察7天并记录这7天的数值。
五、研究种群数量变化的意义：
1. 对种群的数量变化做出预测，合理利用和保 护野生生物资源——鱼类的捕捞 2.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。——蝗虫的防治 3 .拯救和恢复濒危动物种群，如大熊猫。 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。
3．下图a、b表示种群在不同条件下的增长曲线，c 为b曲线对应的种群增长率变化曲线。下列叙述错误的 是( Ａ ) A．在自然界中不可能
存在类似a曲线表示的 种群增长情况。 B．在t时刻b曲线对应的种群数量大小为环境容纳 量的一半，即K/2。
C．b曲线表示种群的数量增长可能受其本身密度增
加的制约。
D．c曲线表示的种群增长规律可用于指导渔业捕捞
教学目标
1、说明构建种群增长模型的方法。
2、用数学模型解释种群数量的变化。 3、关注人类活动对种群数量变化的影响。
教学目标：种群数量的变化
任务一：（5分钟）
阅读教材第65-67页，思考与讨论以下问题：
1、什么是数学模型？如何构建数学模型？
2、数学模型的表现形式有什么？有什么优点？
3、种群增长曲线有几种形式？
解析：本题考查种群数量增长规律及其 实际应用，较难题。据图可知，K/2时，净 补充量最大，即种群增长速率最大，此时控 制有害动物效果最差，控制有害动物应将种 群密度控制在K/2以下，A错；控制人口增长 主要从降低出生率入手，所以B错；K/2时， 净补充量最大，可用于实践中估算种群最大 净补充量，C正确；K/2时种群增长速率最大， 此时捞鱼可持续获得更多的捕获量，但不能 得到最大日捕获量，D错。
影响种群数量变化的因素：
外界因素：气候、食物、天敌、传染病等
人为因素：人类活动等
讨论：在开发野生动植物资源时，将野生动植 物的种群数量控制在什么条件下，人类获取的 资源量最大，又不影响资源的再生？ 在对野生动植物资源的合理开发和利用方面， 一般将种群的数量控制在环境容纳量的一半， 即1/2K时，此时种群的增长速度最快，可提 供的资源数量也最多，而又不影响资源的再 生。当种群的数量大于1/2K时，种群增长的 速度将开始下降，当过度猎取导致种群数量 小于1/2K时，种群的增长速度将减慢，获取 的资源数量将减少，而且还会影响资源的再 生。
④表示通过生存斗争被淘汰的个体数
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
变式训练
4．(2010年山东卷)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 算种群最大净量
D．在K/2时捕捞鱼类最 易得到最大日捕获量
在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24小 时统计一次大草履虫的数量，得出下图所示结果。
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．
三、种群增长“S”型曲线 ①条件：生存资源有限。(生 态系统中的食物、水源、空 K 逻 间等)随着种群数量的增大， 辑 每个个体所能得到的资源越 斯 来越少，种内斗争不断加剧， 蒂 捕食者数量不断增加，导致 增 该种群的出生率降低，死亡 长 率增高。当出生率=死亡率 时，种群数量就达到最大值 N0 (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，又称K值
D
C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准 确计数
D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯 一因素 解析：考查培养液中酵母菌数量动态变化的探究 实验。培养液的pH值影响K值(环境容纳量)大小；样 方法适合于植物种群密度的调查，但对酵母菌则行不 通，而要取适量培养液滴于血球计数板后对酵母菌进 行计数。故A、B、C三项错误。
不会，营养有限
将数学公式（N=2n)变为曲线图
时间 20 分钟 细菌 数量
40
60
80Байду номын сангаас
100 120 140 160 180
2
4
8
16
32 64 128 256 512
1、曲线图：直观
2、数学方程式：
科学，准确
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
———存在环境阻力
③增长特点： 连续增长，增长率不变
种 群 增 长 率 种 群 增 长 速 率O 时间
O 时间
增长率：单位时间内种群数量的变化率
增长率=（现有个体数-原有个体数）/原有个体数
增长速率：单位时间内种群的增长量 增长速率=（现有个体数-原有个体数）/增长时间
[例]生态学家高斯的实验：
抽样检验法：将盖玻片放在计数室上，用吸管吸 取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入 到计计数室内， 待酵母菌细胞全部沉降到计数 室底部，将计数板放在在载物台中央，计数一个 小方格内酵母菌数量，再以此为依据估计培养液 中酵母菌总数。盖玻片下培养液的厚度0.1mm， 可以计算出整个计数室的体积，从而换算10ml 培养液中酵母菌的总数。
表达与交流
• １.曲线。 • ２.先增加，达到最大，稳定后下降。 开始营养、空间充足，种群增加快；后来 营养耗尽，有害代谢物质积累，PH改变等， 种群下降。 • 3.养料、温度、PH、有害代谢废物。
1．有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化” 的实验，正确的叙述是( ) A．改变培养液的pH值不影响K值大小 B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化
分裂次数
1
2
4
3
8
4
16
5
6
64
7
8
9
数量（个） 2
32
128 256 512
2．n代细菌数量的计算公式是：
Nn＝2n
3．72小时后，由一个细菌分裂产生 的细菌数量是多少？
解：n＝ 60 min × 72 h÷20 min＝216 Nn＝2n ＝ 2 216
4、在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公 式增长吗？
1、“S”型曲线：种群增长率
K 2
A
率
t1 t2
K
小结： ①条件： 自然资源有限、空间有限、受其他生物 制约等有限条件下。 ②增长特点： 增长率先增加，后减少。种群数量 = K/2值时，增长率最大；种群数 量=K值时，增长率为零。
增 长 率
t0 0
t1 K/2
t2 时间 K 数量
2、“J”型和"S"型曲线的关系
小结
一、数学模型建立过程 二、种群数量增长曲线 1、“J”型曲线 2、“S”型曲线 三、 “S”型曲线增长率的应用
1．在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长 的是( B )
2、种群的指数增长（J型）是有条件的，条件之一是 （C ） 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
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（ D ）
A．CD段（增长速度慢） C．EF段（变化速率加快）
B．DE段（速度加快） D．FG段（速度逐渐变慢）
二、种群增长的“J”型曲线
实例1：澳大利亚野兔
1859年，24只野兔
近100年后
6亿只以上的野兔
“J”型增长的数学模型
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； 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。 2、种群 “J”型增长的数学模型公式：
Nt=N0 λt
答案：C
实验：探究培养液中酵母菌数量的变化
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?
4、“J”型曲线如何表示？条件？数学模型形式？
5、“S”型曲线如何表示？条件？ 6、什么是K值？研究K值有什么意义？
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.填写下表：计算一个细菌在不同时间（单位 为min）产生后代的数量。
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
1．K值与K/2在实践中的应用
捕鱼 使鱼的种群数量 维持在K/2，捕 捞后，鱼的种群 数量会迅速回升 灭鼠 灭鼠后，鼠的种 群数量在K/2附 近，这种种群数 量会迅速增加， 无法达到灭鼠效 果 改变环境，降低 K值，使之不适 合鼠生存
K/2(最大 增长速率)
K值(环境 容纳量)
保证鱼生存的环 境条件，尽量提 升 K值
迁出率 迁入率 _______ 和_______ 。年龄组成是通过 出生率 和_______ 死亡率、_______
出生率和死亡率 影响_____ __而间接对种群动态变化起作用的。
（3）下列对阴影部分的解释正确的是（
①表示环境中影响种群增长的阻力
C
）
②表示环境中允许种群增长的最大值
③表示种群内迁出的个体数