第二節種群數量的變化冰原、寒風、企鵝。從個體到種群，從種群到群落

無不揭示一個原理----整體不是部分疊加，“整體大于部分之和”！

怎樣控制害蟲數量，以防止蟲災發生？牧民在承包的草場上該放多少頭羊，即能保護草原又能取得最好的經濟效益問題導入漁民捕撈多少魚，既不會使資源枯竭，又使資源得到充分利用在營養和生存空間沒有限制的情況下，大腸桿菌每20分鐘就通過分裂繁殖一代。填寫下表：計算一個大腸桿菌在不同時間（單位為min）產生后代的數量。時間（min)20406080100120140160180世代數123456789細菌數量248163264128256512

建構種群數量增長模型的方法數學模型：用來描述一個系統或它的性質的數學形式。物理模型：以實物或圖片形式直觀表達認識對象的特征。如：DNA雙螺旋結構模型，細胞膜的流動鑲嵌模型。概念模型：指以文字表述來抽象概括出事物本質特征的模型。如：對真核細胞結構共同特征的文字描述、光合作用過程中物質和能量的變化的解釋、達爾文的自然選擇學說的解釋模型等。世代數(t)大腸桿菌數量(個)

012

3

4

5

6

7

8

9100200300400500世代數123456789大腸桿菌數量248163264128256512一、種群增長的“J”型曲線如果用t代表世代數，Nt代表一個大腸桿菌經t世代后的數量Nt=大腸桿菌實際的種群中，起點數量往往不是1個而是多個，如果用N0

代表種群的起始數量，則：Nt=2tN0·2t

一、種群增長的“J”型曲線其他種群的增長倍數往往不是2，如果用λ值代表種群的增長倍數。則：Nt＝Nt

為t世代后種群數量N0

為該種群的起始數量λ為增長倍數t為世代數N0λt

λ與種群密度的關系一、種群增長的“J”型曲線λ>1時，出生率

死亡率，種群數量

，其年齡組成為

。λ=1時，出生率

死亡率，種群數量

，其年齡組成為

。λ＜1時，出生率

死亡率，種群數量

，其年齡組成為

。增多減少不變＞=＜增長型穩定型衰退型

在20世紀30年代，人們將環頸雉引入美國的一個島嶼。在1937－1942年期間，這個種群數量的增長如右圖所示種群數量/個年份193719381939194019411942O50010001500某島嶼環頸雉種群數量的增長一、種群增長的“J”型曲線實例1一、種群增長的“J”型曲線

實例2閱讀資料，思考并回答：澳大利亞的哪些天然條件保證了野兔的種群數量呈“J”型增長？一、種群增長的“J”型曲線實例3——摘自2011年7月31日《羊城晚報》食物有限空間有限種內斗爭種間競爭天敵捕食一、種群增長的“J”型曲線非生物環境因素生物環境因素環境阻力妨礙繁殖能力的生物環境因素和非生物環境因素的抑制作用的總和稱為環境阻力二、種群增長的“S”型曲線實例1組2組3組在固定體積培養液中接入一定量的大腸桿菌，然后每隔一定時間統計一次大腸桿菌數量。經過反復實驗。三個不同的小組得出了如圖所示的結果。大腸桿菌種群數量/個tO大腸桿菌種群的增長曲線二、種群增長的“S”型曲線環境容納量:在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量稱為環境容納量，又稱K值。K值：環境容納量二、種群增長的“S”型曲線世代數t數量種群增長速率（min）0501120.232260.463711.4641623.0352854.1065615.8376733.7387753.4098522.83109232.33119400.56129400大腸桿菌種群數量/個tO大腸桿菌種群的增長曲線K/2加速增長增長速率最大減速增長KK/2K二、種群增長的“S”型曲線大腸桿菌種群數量/個tO大腸桿菌種群的增長曲線調整期，個體數量較少增長緩慢二、種群增長的“S”型曲線大腸桿菌種群數量/個tO大腸桿菌種群的增長曲線加速期，個體數量增加，出生率大于死亡率增長加速二、種群增長的“S”型曲線大腸桿菌種群數量/個tO大腸桿菌種群的增長曲線轉折期，環境適宜，食物充裕，增長速率最快K/2二、種群增長的“S”型曲線大腸桿菌種群數量/個tO大腸桿菌種群的增長曲線減速期，增長緩慢,出生率降低，死亡率升高。但是出生率仍大于死亡率二、種群增長的“S”型曲線大腸桿菌種群數量/個tO大腸桿菌種群的增長曲線穩定期，增長速率為零，出生率=死亡率22種群數量變化曲線與種群增長速率曲線的關系K/2abcdghfe甲乙t0t1t2ac段c點cd段de段⑴圖乙的fg段相當于圖甲的⑵圖乙的g點相當于圖甲的⑶圖乙的gh段相當于圖甲的⑷圖乙的h點相當于圖甲的K/2K種群數量增長率時間D:出生率＝死亡率，即種群數量處于K值。B:出生率與死亡率之差最大，即種群數量處于K/2值。“J”型曲線“S”型曲線形成條件適用范圍增長曲線K值理想條件下資源無限自然條件下資源有限實驗室和種群遷入新的環境中最初的一段時間內的增長一般自然種群的增長無有種群的數量增長曲線比較陰影部分代表因環境阻力而被淘汰的個體；陰影的大小代表環境阻力的大小。大腸桿菌種群數量/個tO大腸桿菌種群的增長曲線二、種群增長的“S”型曲線三、種群數量的波動和下降種群數量的非周期波動1928-1977年歐洲灰鷺種群的數量波動三、種群數量的波動和下降種群數量的非周期波動三、種群的數量波動及調節每公頃旅鼠數4030201019291937193519331931193919411943旅鼠種群的數量波動（每3-4年一個周期）種群數量的周期波動三、種群數量的波動和下降種群數量的下降種群數量的下降四、種群數量變化規律在生產生活實踐中的應用某池塘中魚的種群數量變化曲線1．生物資源的合理利用2/k時捕撈四、種群數量變化規律在生產生活實踐中的應用2．為防治有害生物提供科學依據四、種群數量變化規律在生產生活實踐中的應用糧食儲于安全處地面硬化養殖或釋放其天敵大量消滅——使其遠低于K/2；清除垃圾，嚴存食物——從而降低K值。建立自然保護區，改善其棲息環境，提高環境容納量。四、種群數量變化規律在生產生活實踐中的應用3.瀕危物種的拯救和恢復五、實驗探究培養液中酵母菌種群數量的變化問題：作出假設：在有限的環境下，酵母菌種群的增長呈“S”曲線培養液中酵母菌種群的數量是怎樣隨時間變化的？制定計劃：探究方案（方法步驟）實施計劃：通過顯微鏡觀察，估算出10mL培養液中酵母菌的初始數量（N0），在此之后連續觀察7天，分別記錄這7天的數值。分析結果，得出結論：計數方法：抽樣檢測蓋玻片計數室1計數室2滴培養液血細胞計數板大格中格小格厚0.1mm計數室1mm血細胞計數板:一種專門計數較大單細胞微生物的儀器計數室大方格規格：1mm×1mm×0.1mm計數室計數室分為25中格（雙線邊）每一中格又分為16小格計數室是由___________個小格組成25×16=400如何計數？每ml培養液中酵母菌數量==A(平均每個中格酵母細胞數)×25×104×稀釋倍數A1A2A5A3A4抽樣檢測1、怎樣進行酵母菌的計數？2、從試管中吸出培養液進行計數之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？3、本探究需要設置對照嗎？如果需要請討論對照組應怎樣設計和操作；如果不需要，請說明理由。抽樣檢測

目的是使培養液中的酵母菌均勻分布，以保證估算的準確性，減少誤差。不需要，取樣