第四章 种群 第二节 种群的增长方式

资料1 中国人口学会副会长李宏规透露，今后十几年，中国人口仍将以年均800-1000万的速度增长。2010年和2020年，中国人口总量将分别达到13.7亿和14.6亿；在2033年前后，达15亿左右 13.7(2010) 15(2033)

种群增长方式 一．种群增长方式的推测 二．种群增长的基本模式 三．研究种群数量变化的意义 四．课堂练习 （一）增长方式推测1 资料2 资料3 资料4 （二）增长方式推测2 模拟活动 二．种群增长的基本模式 （一）种群增长的基本模型1——指数增长 （二）种群增长的基本模型2——逻辑斯谛增长 三．研究种群数量变化的意义 1．在野生生物资源的合理利用和保护方面 2．在防治害虫方面 四．课堂练习

资料 资料2：一个细菌在资源和空间无限多的情况下，每20分钟分裂一次，要推测10小时（即30代）后细菌种群的的具体数量。请用多种方法推算并给出结论。 时间（min） 菌数 20 80 2 4 16 8 公式 曲线 Nt＝２30 资料3：接种10个细菌在资源和空间无限多的情况下，每20分钟分裂一次，要推测5小时（即15代）后细菌种群的的具体数量的方程如何列出？ 公式 Nt=10 ×215

资料 资料4：国外某种一年生的植物，每一株植物个体平均能结子100颗（假设全部能成活），某人引入本地试种，第一次播种量为10颗，问10年后，该地此植物的种群有多大？ 答案： 1021 问题： 能否归纳出这种植物 t年后种群数量(Nt )的数学模型？ Nt=10 ×100t 能否归纳出所有一年生植物 t年后种群数量(Nt )的数学模型？ Nt=N0λt λ：年增长倍率

指数增长 公式 曲线 特征 种群指数增长的条件 若种群按照理想状态繁殖并后代全部能够生存，种群数量将呈现出指数式增长 Nt=N0λt λ：一个繁殖周期或一年的增长倍率（1+增长率） t：繁殖周期或年数 Nt=N0λt 时间 数量 曲线 特征 每单位时间都会按种群固定百分数或倍数增长 问题 自然条件下种群能够以指数曲线不断增长吗？ 模拟实验1 模拟实验2 资源无限 种群指数增长的条件 空间无限 不受其他生物的制约

南湖水域中水葫芦的增长 问题 种群在具体的自然环境中，是否能始终保持“J“形增长？这里限制种群数量增加的因素是什么？ 空间限制

澳大利亚的野兔种群增长 问题 本实例中，限制野兔种群数量增加的因素是什么？ 食物的量

探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 实验过程 （1）酵母菌的连续培养 （2）定时取样计数 （3）稀释方法 （4）数据记录 试管A组 试管B组 无菌葡萄糖培养液9.9mL+酵母菌母液0.1mL 28℃恒温箱培养 无菌葡萄糖培养液10mL （2）定时取样计数 （3）稀释方法 10倍 清洁试管 9mL无菌水+1ml培养样液 滴管取样 （4）数据记录 数据处理，建立数学模型（画坐标曲线） 结果分析与讨论 数量受限制，不能无限增长 不同时期，增长速率不同

取样和计数（连续2星期，重复） 血球计数板及计数 比浊法 计算公式（16×25） A01 B01 样品1 滴管取一滴培养液 摇匀 试管A组 试管B组 取样 滴样液于血球计数板 镜检计数 样品2 A02 B02 取样均匀，减少误差 左下（右上）中格的计数 各取两组，取平均值，减少误差 血球计数板及计数 比浊法 计算公式（16×25） 每mL酵母菌细胞个数＝（所数100个小格中的细胞总数÷100）×400×104×稀释倍数

比浊法 用一系列麦氏比浊管比浊，估算酵母菌菌数 和待测培养液用目测对比浊度 管 号（McFarland） 0.5 1 2 3 4 5 0.25%BaCl2（mL） 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 1%H2SO4（mL） 9.8 9.6 9.2 8.8 8.4 8.0 细菌的近似浓度（×108/mL） 6 9 12 15 细菌的近似浓度（百万/mL） 100 300 600 900 1200 1500 和待测培养液用目测对比浊度 若浊度相差太大，可将培养液样液稀释或某号比浊管稀释若干倍后再比浊，并计算相应菌数 用培养物的值减去未接种培养基的值来校正细菌浓度 用第0天、第1天，第4天和第7天的计数，修正浊度和酵母菌数量的关系

数据记录 葡萄糖培养基中酵母菌种群密度增长记录表（108个/mL） 计数试管 第0天 第1天 第2天 …… 第7天 A0 B0 A1 B1 样品1 样品2 总数 平均数 稀释倍数 平均数×稀释倍数 比浊计读数 估算数

数据处理和增长曲线 问题 如何找出培养液中酵母菌种群数量增长的规律？ 如果前后天数菌数数据的数量级差异太大，如何处理数据 ？ 取酵母菌数量的对数，做纵坐标 时间（天） （ 105~109个/mL） （或数量对数） 酵母菌数量

逻辑斯谛增长 曲线 特征 影响增长速率和K值的因素 种群在一个相对独立的自然环境环境中的增长 环境容纳量（K值） 时间 种群数量 环境容纳量（K值） K值 指在长时期内环境所能维持的种群最大数量 特征 起始阶段呈加速增长 在K/2时增长最快 到K值时停止增长并在K值上下波动 影响增长速率和K值的因素 空间 食物 其他生物 种群密度本身

研究种群数量变化的意义 在野生生物资源的合理利用和保护方面 在防治害虫方面 实例：为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上种群增长最大 K/2 a 在防治害虫方面 害虫密度在a点以下时，大量增殖的概率小

课堂练习 探究草履虫的“S”型增长是空间的限制，还是资源（食物）的限制 1：设置ABC三个试管，各放入0.5mL的培养液和5个草履虫，在相同的条件下培养，每天统计一次数量 2：当ABC三个试管中的草履虫达到最大数量时，在B试管中滴加0.5mL的清水，在C试管中不改变培养液体积，增加食物供应。在相同的环境条件下培养，统计5天三个试管的草履虫数量。 结果与结论 1：当A、B试管数量大致相等，C试管数量明显大于A、B试管 在当时条件下，食物是限制草履虫种群增长的限制因素 2：当A、c试管数量大致相等，B试管数量明显大于A、C试管 在当时条件下，生存空间是限制草履虫种群增长的限制因素

细菌二分裂

左下中格的计数