生物：4.2《种群数量的变化》课件(4)(新人教版必修3)

种群增长的 “S”型曲线
两种曲线关系
A是种群增长的
理论曲线（ “J” 型曲线，指数增 长，Nt=N0λt）
种 群 数 量 A
K（环境所允许的最大值）
B
B是种群实际增
长曲线（“S”型 曲线）
时间 图中阴影部分表示环境阻力，也就是 通过生存斗争被淘汰的个体数量。
种群数量
（在有限环境下的种群增长）
“S”型曲线 前提条件 种群增长率
“J”型增长的数学模型
模型假设： 食物、空间充裕,气候适宜,没有敌害
Nt表示t年后该种群的数量，种群的起 始数量不是1而是以N0表示，每繁殖一 代的时间是确定的，λ表示该种群数量 是一年前种群数量的倍数。
问：t年后种群数量为是多少？

建立模型： Nt
＝ N 0λ
t

参数意义：N0 －种群初始数量； Nt － t 年后种群的数量； λ－ 种群每年增长倍数；

1
怎样进行酵母菌的计数？ 10 ml ×1000×n个/2×2×0.1mm3=2.5×104×n个/ml
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？ 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。 4 5 需要做重复实验吗？ 怎样记录结果？记录表怎样设计？
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 A．在该环境中只有一个种群 C 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
3．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
500
曲线图与数学方程式比 较，优缺点？ 直观， 但不够精确。 讨论：还有哪些生物学问题 可以用数学语言来表示？
时间 20 分钟 细菌 数量
40
60 80
100
120
140 160 180
2
4
8 16
32
64 128 256 512
500
二.种群增长的“J”型曲线
种 群 数 量
时间
概念：理想条件下种群数量增长的形式
（1）函数 （2）曲线图 精确 更直观
DNA双螺旋结构模型 真核生物三维结构模型等
人体细胞与外界环境的物质交换模型 血糖调节的模型等 孟德尔遗传定律 种群增长模型等
物理模型
模型
概念模型 数学模型
建立数学模型的一般步骤
观察研究对象， 提出问题 提出合理的假设
细胞每20min分裂一次
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
在环境条件不受破坏的情况下，一
定空间中能所能维持的种群最大数量 称为环境容纳量，又称Ｋ值．（可变）
种群的数量变化
环境容纳量
增长缓慢（环境阻力大） 增长速率最快 增长加速
K/2
增长缓慢（开始为了适应环境）
S型增长曲线
重要提示
在“S”型曲线中的增长率随着种群密度的
增大不断减小,到曲线中点（K/2）最大， 以后又逐渐缩小。所以种群数量处在K/2 时种群适合捕获，而对变化影响很小。种 群数量最大出现在k值时。
b
2、害虫的防治:
b点之前
四、种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动之中
在不利条件之下，有些种群数量还会急剧下降， 甚至消亡.
在自然界中，影响种群数量变化的(外部)因素主要有 哪些？ 气候、食物、天敌、传染病、人类活动等.
除此之外，影响种群数量变化的内部因素主要有哪些？
出生率、死亡率、迁入率、迁出率、 年龄组成、性别比例等
血球计数板计数
血球计数板计数
பைடு நூலகம்
16×25
25×16




血球计数板的使用 以计数酵母菌为例 (1)用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数. (2)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每 小方格内含有4-5个酵母细胞为宜,一般稀释10倍即可. 酵母菌悬液使用前要轻轻震荡。 (3)将血球计数板用擦镜纸擦净,在中央的计数室上 加盖专用的厚玻片. (4)将稀释后的酵母菌悬液,用吸管吸取一滴置于盖 玻片的边缘,使菌液缓缓渗入,多余的菌液用吸水纸吸取, 捎待片刻,使酵母菌全部沉降到血球计数室内. (5)计数顺序（五点取样法）
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？ 7 对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎样计数？
不足之处 血球计数板在显微镜下直接进行测定。 它观察在一定的容积中的微生物的个体数 目，然后推算出含菌数，简便快捷。但是 在计数时包括死活细胞均被计算在内，还 有微小杂物也被计算在内。这样得出结果 往往偏高，因此适用于对形态个体较大的 菌体或孢子进行计数。
适用范围:种群迁入新 环境的最初一段时间, 理想条件下，实验室条 件下，没有环境阻力
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
实例2
某海岛上环颈雉种群数量的变化
但是……
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
气候不适，传染病等
种群密度越大环境阻力越大
答案： (1) a (2) b (3）出生率 死亡率 迁入 迁出 (4）在进行灭鼠时，要清除垃圾，严密储存食物 容纳 a（或J型） b（或S型）
3、下图根据实验室中人工饲养腹果蝇的数据统计绘制而成的曲 线图。人工饲养是在一定大小的培养瓶中，喂以一定量的酵母 菌的条件下进行的。请回答下列问题：
(1)在实验室条件下用草履虫、酵母菌所作的实验与上述结果 相似，表明种群在一定空间、一定资源条件下的增长类型， 一般都是___________。(2)曲线的纵坐标_______(“能” 或“不能”)反映种群密度的大小。在一定环境中种群增长曲 线的渐近线，生态学上称为环境容纳量，其含义是_______。 一个种群的环境容纳量______(“能够”或“不能够”）随 着环境的变化而改变。(3)试根据容纳量的概念对珍稀动物的 保护、草原的合理放牧分别提出你的建议。
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？
n＝ 60 min × 72 h÷20 min ＝216 Nn＝2n ＝ 2216
一、建构种群增长模型的方法----数学模型
1、用来描述一个系统或它的性质的数学形式---数学模型
2、数学模型的表现形式
与社会的联系 研究种群数量变化有何实践意义？
（1）为害虫的预测及防治提供科学依据。
（2）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （3）拯救和恢复濒危动物种群
（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。
培养液中酵母菌种群数量的变化
一般步骤:
(1)提出问题：培养液中酵母菌种群是怎样随时间变化的？
种群数量的 变化
问题探讨:菌落——细菌种群
1.细菌是真核生物 还是原核生物？
2．细菌的繁殖的
方式是什么？
3
时间（min） 0
细胞数 20
分裂
20
40 60 80 21
22
23 24 25
100
细菌繁殖产生的后代数量
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。
(2)作出假设： (3)讨论探究思路：问题 (4)制定计划： (5)实施计划： 。
(6)分析结果，得出结论：
(7)表达和交流： (8)进一步探究：
实验原理：
1、酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的 酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、 PH、温度等因素有关，我们可以根据培养液中的 酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵 母菌种群数量的变化情况。 2、利用血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种 常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品 中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物 数量的测定，由于血细胞计数板上的计数室盖上 盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜 下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总 数。
（在理想状态下的种群增长）
“J”型曲线 环境资源无限 保持稳定 无K值
环境资源有限 先上升而下降 有K值
有无K值
研究种群数量变化的意义 1、野生生物资源的合理利用和保护
（2）既要获得最大的 捕捞量，又要使鱼类资 （1）如图是某种鱼 源的更新能力不受到破 坏，从理论上分析，应 类的增长曲线图，图 该使种群的数量保持在 中表示种群增长速度 b 最快的一点是____。 图中哪一点代表的水平 上？
20 40 60 80 100 120 140 160 180
以表格中得到的数据，以时间为横轴，以数量 为纵轴，画出细菌种群数量增长的曲线。
能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？
时间 20 分钟 细菌 数量
40
60 80
100
120
140 160 180
2
4
8 16
32
64 128 256 512
答案： (1) “S”型增长 (2）能 能在这一环境中所能承载的这一 种群的最大数量（密度），即这一环境所能 养活的种群的最大数量 。 (3）对珍稀动物的保护最根本的措施是保护 它的生存环境，使该种动物的环境容纳量有 所提高，这个种群的数量自然会增长。草原 的放牧量应该控制在接近环境容纳量为宜， 如果过多放牧会影响牛羊的生长以及草原的 恢复。如果破坏了环境，还会造成环境容纳 量的降低。
当种群密度上升时，空间 食物相对减少，以该种群 为食的捕食者数量增加， 会使这个种群出生率降低， 死亡率增高，从而使种群 数量增长率下降。当种群 数量达到环境条件所允许 的最大值时，种群数量停 止增长，将这种增长方式 用坐标图表示出来，就会 呈现“S”曲线。