文档文本内容
一、种群的定义
二、种群的基本特征
三、种群密度的调查方法
四、种群的增长模型
五、酵母菌种群数量变化的探究
种群--种群特征及数量变化
一、种群的定义
1、种群定义:
在一定的自然区域内,同种生物的全部个体形成种群。
2、物种定义:
分布在一定的自然地域,具有一定形态结构和生理功能的特征,
而且在自然状态下能够相互交配并能繁殖可育后代的一群生物个
体。
3、种群&物种的关系:
①种群是物种存在的具体形式。
②同一物种在不同区域内可以有多个种群;但一个种群内的个
体一定属于同一物种。
种群由同一物种的许多个体组成,但并不是许多生物个体的简单相
加,它具有单独的生物个体所不具备的一些特征。
如种群密度、出生率和死亡率、迁入和迁出、性别比例、年龄组成
等
一、种群的定义
种群是物种的具体存在单位,繁殖的基本单位和进化的基本单位。
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(一)数量特征
二、种群的基本特征
种群密度、出生率和死亡率、迁入和迁出、性别比例、年龄组成等
1、种群密度
二、种群的基本特征
定义:种群在单位面积或单位体积中的个体数,是种群最基本
的数量特征。
种群密度=种群的个体数量/空间大小(面积或体积)
意义:
反应了种群在一定时期内的数量。
2、出生率&死亡率
二、种群的基本特征
定义:
在单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的
比率,分别称为出生率和死亡率.
意义:
是直接决定种群大小和种群密度的重要因素。
3、迁入&迁出
定义:
单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率,分别称
为迁入率和迁出率。
意义:
是直接决定种群大小和种群密度的重要因素。
2
4、性别比例
二、种群的基本特征
定义:种群中雌雄个体数目的比例
意义:
可间接影响种群数量变动。
应用:
运用性引诱剂去引诱杀灭害虫。
5、年龄组成
定义:一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
意义:
可预测种群数量的变化趋势。
二、种群的基本特征
二、种群的基本特征
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定义:
组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的
空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型:
随机分布、均匀分布和集群分布
(二)空间特征
二、种群的基本特征
(二)空间特征
集群分布:
最常见的类型,其特征是:种群个体的分布很不均匀,常成群、成
簇、成块或成斑块地密集分布;形成原因:①环境资源分布不均
匀;②植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心;③动物的社
会行为使其结合成群。在大多数自然情况下,种群个体常是集群
分布,如培养基上微生物菌落的分布,如橡树和雪松的种子常落
在母株附件而形成集群,如放牧中的羊群,蜜蜂、蚂蚁,另外,
人类的分布也符合这一特性。
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二、种群的基本特征
(二)空间特征
均匀分布:
种群的个体是等距分布,或个体间保持一定的均匀的间距。均匀分
布形成的原因主要是由于种群内个体间的竞争。如,森林中植物
树冠竞争阳光、根际争夺土壤中营养等,如动物的领域行为,以
及人为栽培等原因,都能导致种群的均匀分布。
均匀分布在自然种群中相对少见,而人工栽培的种群(如农田、
人工林),由于人为保持其株距和行距则常呈均匀分布。
二、种群的基本特征
(二)空间特征
随机分布:
指的是每一个个体在种群分布领域中各个点出现的机会是相等的,并
且某一个体的存在不影响其他个体的分布。随机分布比较少见,只
有在环境资源分布均匀一致、种群内个体间没有彼此吸引或排斥时
才容易产生。
例如,森林地被层中一些蜘蛛的分布,面粉中黄粉虫的分布,以种
子繁殖的植物在自然散布于新的地区时也经常体现为随机分布,如
蒲公英。
二、种群的基本特征
(二)空间特征
集群分布
样方法
标志重捕法
黑光灯诱捕法
取样器取样法
三、种群密度的调查方法
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1、样方法
三、种群密度的调查方法
适用范围:植物(一般是双子叶)或者活动范围较小的动物,
如调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的
密度等。
1、样方法
三、种群密度的调查方法
方法步骤:
确定调查对象→选取样方(随机取样)→计数(记录每个样方内该
种群的密度)→计算(求平均值)
重要原则:随机取样重复取样求平均值
1、样方法
三、种群密度的调查方法
注意事项:
①样方数目:取决于调查地段的总面积大小。总面积大,则选取样
方数多一些,反之则小一些。一般,选取样方越多,求得的种群
密度越接近实际值。
②样方大小:乔木100m2,灌木16m2,草本植物1m2。
1、样方法
③取样方法:
五点取样法:先确定对角线的中点作为中心抽样点,再在对角线上
选择四个与中心样点距离相等的点作为样点。这种方法适用于调查植
物个体分布比较均匀,且不是长条形时的情况。
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1、样方法
③取样方法:
等距取样法:
按相等的距离或间隔抽取样方,常用于样本总体为长条形时。
④计数原则:记录样方内和相邻两边及夹角处的个体数(取上
不取下,取左不取右)。
2、标志重捕法
适用范围:
活动能力强、活动范围较大的动物,如鼠类。
方法步骤:
调查某鼠种群数量N时,先在被调查种群的活动范围内,捕获一部分
个体,全部标记后再放回原来的环境,经过一段时间后重新捕捉,
则:
标记总数/N = 重捕个体中被标记的个体数/重捕总数
2、标志重捕法
注意事项:
①调查期间无大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。
②标记物不能过于醒目;不能影响被标记对象的正确生理活动;
标记物不易脱落,能维持一定时间。
③因为动物被捕获并标记后难以被再次捕获中,则利用标志重捕
法计算出的种群密度比实际密度可能偏大。
3、黑光灯诱捕法
三、种群密度的调查方法
适用范围:
具有趋光性的昆虫。
资料贴士:
黑光灯是一种特制的气体放电灯,它发出330-400nm的紫外光波,
这是人类不敏感的光,所以把这种人类不敏感的紫外光制作的灯叫
做黑光灯。黑光灯具有很强的诱虫作用,诱虫原理是因为昆虫的复
眼对波长365 nm的紫外线辐射非常敏感,尤其是飞翔的昆虫,人眼
看不见的紫外线,对昆虫就是可见的。昆虫的向光性使得夜间野外
的黑光灯具有强烈的诱虫作用。
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3、黑光灯诱捕法
三、种群密度的调查方法
适用范围:
具有趋光性的昆虫。
4、取样器取样法
三、种群密度的调查方法
适用范围:
取样器取样法适用于土壤小动物的种群密度或者丰富度调查。
四、种群的增长模型
1、种群的两种模型
J型增长曲线
四、种群的增长模型
S型增长曲线
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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。
几个特殊值:
K/2值:
K/2时增长速率最快
S型增长曲线:
四、种群的增长模型
达到K值后的数量变化
在自然界中,影响种群数量的因素有食物、空间、气候、天敌和
传染病等.因此大多数种群的数量总是处于波动中。
变化类型
①不规则波动:环境的随机变化很容易造成种群不可预测的波动。
②周期性波动:少数种群数量波动表现出明显的周期性,典型的情
况是捕食者与被捕食者的制约关系导致的周期性波动。
达到K值后的数量变化
原因
①外因:空间、食物、资源、疾病、被捕食等。
②内因:领域行为、内分泌失调等。
两种曲线比较
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四、种群的增长模型
2、种群增长率&增长速率:
增长率:增长率是指单位时间内种群数量变化率,即种群在单位时间
内净增加的个体数占个体总数的比率。
增长率=(现有个体数-原有个体数)/原有个体数=(Nt+1—Nt)
/Nt×100%
2、种群增长率&增长速率:
增长率:
J型曲线增长率保持不变;
S型曲线的增长率与种群数量成反比,不断减小;
J型曲线增长率
S型曲线增长率
2、增长率&增长速率:
增长速率:增长速率是指单位时间种群增长数量。
增长速率=(现有个体数-原有个体数)/增长时间=(Nt+1—Nt)
/(t+1-t)
种群增长速率就是曲线上通过每一点的切线斜率,不论是“J”型曲
线还是“S”型曲线上的斜率总是变化着的。
J
型曲线:增长速率逐渐增大。
S型曲线:斜率在“K/2”
最大,之后增长速率逐渐减小,在“S”型曲线到达K值时,增长速
率为0。
2、增长率&增长速率:
J型曲线增长速率
增长速率
S型曲线增长速率
增长速率
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3、种群的存活曲线(拓展)
Ⅰ型(凸型):大多数个体都能活到平均生理年龄,早期死亡率极
低,但达到一定生理年龄后,短期内几乎全部死亡,如人类和很
多高等动物都接近这种。
Ⅱ型(直线型):种群各年龄的死亡基本相同,如水螅、鸟类的成
年阶段和小型哺乳动物等。
Ⅲ型(凹型):生命早期有极高的死亡率,但是一旦活到某一年龄
,死亡率就变得很低而且稳定,如海龟、牡蛎、树蛙、一些无脊
椎动物等。
3、种群的存活曲线(拓展)
3、种群的存活曲线(拓展)
五、酵母菌种群数量变化的探究
1、实验设计的一般步骤:
①提出问题:培养液中酵母菌种群是如何随时间变化
②作出假设:
③实验设计(材料、用具、试剂的选择、实验步骤预期结果、设计
记录用的表格)
④进行实验
⑤分析结果,得出结论
⑥进一步探究
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2、实验原理:
①酵母菌可以用液体培养基(培养液)培养。
②培养液中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。
五、酵母菌种群数量变化的探究
五、酵母菌种群数量变化的探究
3、实验步骤:
3、实验步骤:
血球计数板:一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种
仪器。
计数:
3、实验步骤:
③计数:
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3、实验步骤:
③计数:
中央大方格以双线等分成25个中方
格,每个中方格又分成16个小方格
。
25×16型的计数板
16×25型的计数板
每个大方格体积是0.1mm3,万分之
一ml。
3、实验步骤:
③计数:
酵母细胞个数/mL=80个小方格细胞总数/80 ×400×10000×稀释倍数
③计数:
注意事项:
a.从试管中吸出培养液进行计数之前,要将试管轻轻振荡几次。这
是为什么?
使培养液中的酵母菌均匀分布,以保证估算的准确性。
b.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?
摇匀试管取1mL酵母菌培养液稀释n倍后,再用血球计数板计数
,再进行计算,计算时考虑到稀释倍数。
其它注意事项:
a.计数前若发现菌液太浓或太稀,需重新调节稀释倍数后再计数。
b.一般样品稀释度要求每个小格内约有5-10 个菌体为宜。
c.每个计数室选5个中方格(可选4个角和中央的一个中格)中菌体
进行计数。
③计数:
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其它注意事项:
c.位于格线上的菌体一般只数上方和右边线上的。
d.如遇酵母出芽,芽体大小达到母细胞的一半时,即作为两个菌体计数。
e.计数一个样品要从两个计数室中计得的平均数值来计算样品的含菌量。
③计数:
3、实验步骤:
④分析结果,得出结论
将所得数据用曲线图表示出来,分析实验结果,得出酵母菌种
群数量变化规律。
时间/天
次数
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
平均值
3、实验步骤:
④分析结果,得出结论
调整期
对数期
稳定期
衰亡期
④分析结果,得出结论
出现该曲线的原因:
开始时培养液中营养充足,空间充裕,条件适宜,因此酵母菌大量
繁殖,种群数量剧增。
随着酵母菌数量的不断增多,营养消耗,PH变化,溶氧量下降等,
使生存环境恶化,酵母菌死亡率高于出生率,种群数量下降。
影响因素:可以是外界的环境因素,如温度、PH值、溶氧量等,也
可以是酵母菌自身内在因素,如菌种的差异、接种时间、接种量的多
少等。
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4、讨论:实验再探究
如果要探究温度、营养物质对酵母菌生长的影响
试管
编号
培养液
/mL
无菌水/mL
酵母菌母液
/mL
温度(℃)
A
10
—
0.1
28
B
10
—
0.1
5
C
—
10
0.1
28
【例1】★★
(2011 海南)南极冰藻是以硅藻为主的一大类藻类植物,长期生长
在南极海冰区-2~4 ℃的环境中,其最适生长温度为2 ℃。磷虾主
要以南极冰藻为食,企鹅主要以磷虾为食。自1975 年以来,磷虾
种群密度下降高达80%。下列叙述错误的是( )
A.南极冰藻组成了一个种群
B.企鹅种群密度也会随着磷虾种群密度下降而下降
C.南极冰藻、磷虾、企鹅与该海冰区的其他生物组成群落
D.-2~2 ℃范围内,随着温度升高南极冰藻的光合作用强度增大
点对点练习
【例2】★★
(2013 浙江)下列关于出生率的叙述,正确的是(
)
A.若某一种群年初时的个体数为100,年末时为110,其中新生个体
数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为10%
B.若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比例越接近
1:1,则出生率越高
C.若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会更高
D.若比较三种年龄结构类型的种群,则稳定型的出生率最高
【例3】★★
(2015 江苏)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列叙
述正确的是(
)
A.每块血细胞计数板的正中央有1 个计数室
B.计数室的容积为1mm ×1mm ×0.1mm
C.盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液
D.计数时,不应统计压在小方格角上的细胞
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【例4】★★
(2010 山东)下图表示出生率、死亡率和种群密度的关系,据此
分析得出的正确表述是( )
A.在K/2 时控制有害动物最有效
B.图示规律可作为控制人口增长的依据
C.该图可用于实践中估算种群最大净补充量
D.在K/2 时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
【例5】★★
(2009 安徽)用牛奶瓶培养黑腹果蝇,观察成虫数量的变化,结果如下表
:
根据表中数据分析,下列结论正确的是( )
A.第13~25 天,成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B.第17~29 天,成虫增长率上升、死亡率下降
C.第21~37 天,成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D.第1~37 天,成虫数量呈“J”型增长
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