第四章 种群 第二节 种群的增长方式.

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1 第四章 种群 第二节 种群的增长方式

2 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 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)

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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

15 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

16 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

17 细菌二分裂

18 左下中格的计数