种群的增长方式(上课课件)

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种 群 增 长 速 率
T0 T1 T2
一、血细胞计数板的构造
血细胞计数室有2mm×2mm方格型，由于方格网距盖玻片 0.1mm，因此容积为0.4mm3(4×10-4mL)
二、计数室的类型
使用16×25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
16×25
类型：
⑴数据分析表格式
⑵数学方程式 ⑶坐标式（曲线图、柱状图）
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。
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。
“J”型曲线 形成条件
“S”型曲线
适用范围
增长率 变化
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?
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（ B ） 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。
第2节 种群的增长方式
Leabharlann Baidu
实验结果分析
1、分析酵母菌种群数量变化趋势的原因
数量
时间 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
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： Nn＝2n 2．72小时后，由一个细菌分 裂产生的细菌数量是多少？
25×16
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。
（2）内源因素：领域行为，内分泌调节
周期性波动
类型
外源性调节因素
种群的数量波动
内源性调节因素
非周期性波动
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。
三、计数方法
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？
四、注意事项
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？
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。
2、若一个小方格内酵母菌数过多，难以数 清，则如何处理？
将培养液稀释一定的倍数，再重新计数。
第三节 种群的数量波动及调节
种群的数量波动
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。
准确
曲线图法
直观
建立数学模型的步骤：
研究实例
细菌每20分钟 分裂一次 在资源和空间无限的环 境中，细菌种群的增长 不受影响 Nn = 2n 观察、统计细菌数量， 对自己建立的模型进行 检验或修正
研究方法
观察研究对象 提出问题 提出合理的假设
根据实验数据，用适 当的数学形式对事物的 性质进行表达
通过进一步实验或 观察等对模型进行 检验或修正
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
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。
大草履虫种群的增长曲线
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No（个）增长到末数量Nt（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
增长率＝
末数－初数 初数
生物的指数增长
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
指数增长的数学模型
• 某动物种群的起始数量为N0， 此后每年的种群数量都为前一年 的λ倍，则一年后该种群的数量 应为： N = N λ
1 0
种群增长的“J”型曲线
种群数量
• 二年后该种群的数量为：
N 2= N 1λ = N 0λ 2， • • t年后则为：
＝
Nt－No No
×100％
末数－初数 Nt－No(个) ＝ 增长速率＝ 单位时间 T(年)
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
大草履虫种群研究的实验
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
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。
环颈雉种群数量增长曲线
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
N t = N 0λ t
0
时间
（N0为起始数量， t为单位时间的次数，Nt表示t年后人口的 数量，λ为年均增长百分数或倍数．）
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？
N10=N0×λ
10
大约 223万人
Nt=N0×λ
t
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。
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，
（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
n＝ 60 min × 72 h÷20 min ＝216 Nn＝2n ＝ 2216 3．请将公式Nn＝2n变成曲线 图
将数学公式（N=2n)变为曲线图
时间（min) 细菌数量
20
40
60
80
100
120
140
2
4
8
16
32
64 128
数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 数学形式．
公式法
Nn＝2n
理想条件下 资源无限 实验室和种群迁入 新的环境中最初的 一段时间内的增长 不 变
自然条件下 资源有限 一般自然种群 的增长
逐渐减少
增长速率 变化 K值
逐渐增大 无
变 化
K/2
有
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？ 建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提 高环境容纳量。 （2）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么 措施？ 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。