种群的数量变化复习课件(2019整理)

调整期，个体数量较少增长缓慢
1.同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。
2.N≈K／2，此时种群增长速度最快，可提供的资 源数量也最多 ，而又不影响资源的再生。
种群增长的“Ｓ”型曲线
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．
通过进一步的实验或观察等， 对自己所建立的模型
对模型进行检验或修正
进行检验或修正
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
将数学公式（N=2n)变为曲线图
时间 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分钟 细菌
数量 2 4 8 16 32 64 128 256 512
Nt-1
=出生率-死亡率
增长速率＝ Nt-Nt-1 时间
种群增长的“Ｓ”型曲线
③种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的关系
de
K/2
c
ab 甲
⑴图乙的fg段相当于图甲的ac段
⑵图乙的g点相当于图甲的c点
⑶图乙的gh段相当于图甲的cd段
⑷图乙的h点相当于图甲的de段 23
g
种tf0在群K数值量t时乙1变达化到：最t2大h
是否设置对照组和多组重复实验？
• ③将试管在28℃条件下连续培养5d；
• ④每天取样计数酵母菌数量；
如何取样计数？记录表怎样设计？计数时有哪些注意事项？
• ⑤分析结果，得出结论。
血球计数板:一种专门计数较大单细胞微生物的仪器
计数室
1m m
计数室（中间大方格）的长和宽各为 1mm ， 深 度 为 0.1mm ， 其 体 积 为
增长速率变化：
0—K/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
K K/2
（种群数量）
种
D: 出生率＝死亡率，即 群
种群数量处于K值。
数 量
B: 出生率与死亡率之差 最大，即种群数量处于
K/2值。
增 长 速率
种 群 数 量 “S” 型 增 长 曲 线
时间
3.K值和K/2值的应用
4 需要做重复实验吗？
不用重复，只要分组实验获得平均值即可。
5、怎样记录结果？记录表怎样设计？
第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天
第1组
第2组
第3组
------
第n组
平均值
6 如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应采取怎样 的措施？ 摇匀试管取1mL酵母菌培养液稀释n倍后， 再用血球计数板计数，所得数值乘以n×2.5×104， 即为10mL酵母菌液中酵母菌个数。
建构种群增长模型的方法
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
细胞每20min分裂一次
提出合理的假设
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
根据实验数据，用适 当的数学形式对事物 的性质进行表达
Nn＝２n
观察、统计细菌数量，
7 对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？ 只计数相邻两边及其顶角的酵母菌数。
酵母菌数量／万个·mL-1
酵母菌种群个体数量变化
1200 1000 800 600 400 200
0 1234567
时间／d
酵母菌数量增长曲线的特征：先增加后降低
原因：
（1）开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜， 因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增 （2）随着酵母菌数量的增多，营养消耗，种内斗争 加强，繁殖率降低，死亡率上升，增长速率降低。
培养液中酵母菌种群数量的变化
探究过程
• 1．提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？
• 2．作出假设：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，呈“S”型增长。
• 3．设计实验：
• 4．进行实验：连续培养5天，每天用显微镜和血球计数
板计数出酵母菌种群密度
K值
S型 曲线
时间
比较种群增长两种曲线的联系与区别
前提条件 种群增长率
有无K值
J型曲线 环境资源无限
保持稳定 无，
持续保持增长
S型曲线 环境资源有限
不断下降
有K值
曲线
K值：环境容纳量 环境阻力
食物不足 空间有限 种内斗争 天敌捕食 气候不适
寄生虫 传染病等
增长率、增长速率和增长倍数
增长率=
Nt-Nt-1
时间
在自然的环境中环境资 源是有限的。种群不可 能无线增长。
种群的数量增长曲线
比较种群增长两种曲线的联系与区别
种群在没有环境阻力的条件
下呈现“J”型增长，实际上
是“S”型增长的最初阶段， 种 “J”型增长是一定时间内的 群
数
J型 曲线
增长方式，最终是以”S”型 量
增长结束，这是生态因素
和物种本身相互影响的结果
种群数量
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
时间 大致呈“Ｊ”型．
二、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， 环境适宜，没有天敌等；
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。
• 5．分析结果和各小组汇报实验结果，结合前4天的结果， 表达交流：画出酵母种群增长的曲线图并进行分析。
• 6．得出结论：酵 随母着菌时在间开的始推一移段，时由间于呈资源“和J”空型间增有长限，，但
将呈“S”型增长，并最终将全部死亡。
3．设计实验：
• ①将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中； • ②将酵母菌接种入试管中的培养液中混合均匀；
__0_._1__mm3 ，合__1_×__1_0_-_4_mL。
计数室
计数室分为25中格（双线边） 每一中格又分为16小格 计数室是由_2_5_×__1_6_=_4_0_0_个小格组成
如何计数？
样方法
五点取样法
A1
A2
A5
A3
A4
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
2 从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻 振荡几次。这是为什么？
目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，以保
证估算的准确性，减少误差。
3 本探究需要设置对照吗？如果需要请讨论对照组应怎样 设计和操作；如果不需要，请说明理由。 不需要，本实验旨在探究培养液中酵母菌在一定 条件下的种群数量变化，只要分组实验，获得平均数 值即可。
计数时有哪些注意事项？
①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； 如果酵母菌浓度过大，应先稀释。
②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；
③对于已经出芽的酵母菌，芽体达到母细胞大小一半时，即可 作为两个菌体计算；已死亡的酵母菌不计数※。
④每个样品一般计数三次，取其平均值。
• 2.J型增长和S型增长有何区别？（产生条 件和增长特点）
• 3.研究K值和K/2有何意义？ • 4.种群的增长倍数、增长率和增长速率有何
区别？
种群的研核心就是种群的数量变动
为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律， 数学模型建构是常用的方法之一。
用来描述一个系统或它的性质的数学 形式
数学方程式法 坐标曲线法
（3）随酵母菌数量不断增多，营养不足、代谢产物积 累、pH变化等，使生存条件恶化，酵母菌死亡率高于 出生率，种群数量下降。
三 种群增长的“S”型曲线
在资源有限条件 下的情况下，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
稳定期，增
K值：环境容纳量 长速率为零
减速期，增长缓慢
环境容纳量:
K/2·
转折期，增 长速率最快
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
加速期，个体数量增加，增长大加速数量称为环境容纳 量，又称K值。
思考：在自然界中，种群增长的“J”型
曲线应该从哪些方面进行修正呢？
高斯对大草履虫种群研究的实验
高斯（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：
请绘制大草履虫的种群增长曲线
大草履虫种群的增长
大草履虫数量增长过程如何？ 其种群达到基本稳定的数量值称为什么？
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-1为年均增长率）
④适用情形： 实验室条件下、当一个种群刚迁入 到一个新的适宜环境时的最初一段时间
问题：
“J”型增长能一直持续下去吗？ 存在环境阻力———
自然界的资源和空间总是有限的；种内竞争就 会加剧；捕食者增加。 当种群数量增加到一定阶段时，种群数量就会 稳定在一定的水平。
有害生物 （野生）生物资源
K/2 控制种群数量在 处理后，使种群数量
最大 增长速率
__K_/_2_以下，数量
少，增速慢
维持在__K_/__2，这样
种群数量会迅速恢复
K 降低__K_值__，改 改善生存的环境条件
环境 变环境，增大 减小环境阻力，尽量 容纳量 环境阻力。 提升__K__值_
种群数量的波动和下降
曲线图与数学方程 式比较，优缺点？
直观， 但不够精确。
理想条件下的种群增长模型