1.2种群数量的变化课件 (共41张PPT)2023-2024学年高二生物（人教版2019选择性必修2）
文档属性
| 名称 | 1.2种群数量的变化课件 (共41张PPT)2023-2024学年高二生物（人教版2019选择性必修2） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 9.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-24 16:29:00 | ||
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文档简介
(共41张PPT)
第二节 种群数量的变化
1.怎样建构种群增长的模型？
2.种群的数量是怎样变化的？
问题情境
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代。
根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记录在自己设计的表格中。
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512
指数形式
21
22
23
24
25
26
27
28
29
第n代细茵数量的计算公式是什么？
Nn= N0×2n
数学模型
1
数学模型
用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
数学公式
曲线图
2
类型
数学公式 曲线图
Nn=N0 · 2n
精确
直观
回顾：高中生物中学习过哪些模型呢？
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。
物理模型
数学模型
概念模型
模型
任务一：建构某种细菌种群的增长模型
数学模型
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512
指数形式
21
22
23
24
25
26
27
28
29
请以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，请在下面坐标图中画出细菌的数量增长曲线
数学模型
3
步骤
细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
Nn=2n或绘制曲线图
N代表细菌数量，n表示第几代
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
研究方法
研究实例
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
观察研究对象，提出问题
数学模型
【练习】在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(t个个体)接种到培养基上(资源、空间无限)，m小时后，理论上该种群的个体总数是
A.t·2m B.t·220
C.t·22m D.t·23m
√
自然界种群增长实例
阅读P8 思考讨论中的两则资料，思考以下问题
思考1：这两个资料中的种群增长有什么共同点？
思考2：种群出现这种增长的原因是什么？
思考3：这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
种群的“J”形增长
1
种群的“J”形增长
(1)含义：在 条件下种群增长的形式，如果以 为横坐标，
为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。
适用对象：①实验室条件下；②当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 。
(2)数学模型
①模型假设
a.条件： 条件充裕、气候适宜、没有 等。
b.数量变化：种群的数量每年以 增长，第二年的数量是第一年的 倍。
理想
时间
种群数量
食物和空间
天敌和其他竞争物种
一定的倍数
λ
种群的“J”形增长
③各参数的含义
Nt = N0 λt
Nn = 1×2n
t年后该种群的数量
为起始数量
表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。
时间
②建立模型：t年后种群数量表达式为Nt＝ 。
N0λt
种群的“J”形增长
①当λ=1时，种群数量如何变化？
②当λ＞1时，种群数量如何变化？
③当λ＜1时，种群数量如何变化？
【思考2】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
种群数量不变(相对稳定)
种群数量增长
种群数量下降
不一定；只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
种群数量变化符合数学公式：Nt＝N0λt时，种群增长曲线一定是“J”形吗？并说明理由。
种群的“J”形增长
请根据“J”形增长数学公式，分别构建“J”形增长种群的增长率和增长速率的曲线模型。
增长率＝(现有个体数－原有个体数)/原有个体数×100%(无单位)；
增长速率＝(现有个体数－原有个体数)/增长时间(有单位，如个/年)。
λ-1
（λ-1）N0λt -1
（λ>1，且不变）
（λ>1，且不变）
种群的“J”形增长
① 1～4年，种群数量_______________
② 4～5年，种群数量_______________
③ 5～9年，种群数量_______________
④ 9～10年，种群数量______________
⑤ 10～11年，种群数量_____________
⑥ 11～13年，种群数量_____________
。
⑦ 前9年，种群数量第_______年最高
⑧ 9～13年，种群数量第______年最低
呈“J”形增长
增长
相对稳定
下降
下降
11～12下降，
5
12
12～13增长
λ =
当年种群数量
前一年种群数量
据图说出种群数量如何变化
种群的“J”形增长
凤眼莲（俗称水葫芦）原产于南美，1901年作为花卉引入中国。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨。它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。
实例1
种群的“J”形增长
实例2
外来入侵物种紫茎泽兰
在中国外来入侵物种中名列第一位的紫茎泽兰，原产美洲的墨西哥至哥斯达黎加一带，大约20世纪40年代，紫茎泽兰由中缅边境传入中国云南南部。现在，云南80%面积的土地都有紫茎泽兰分布，对当地生物多样性造成了严重破坏。
种群的“J”形增长
2000年之前我国人口变化
实例3
培养液中酵母菌种群数量的变化
提出问题
培养液中酵母菌种群数量是怎样随时间变化的？
材料用具
酵母菌、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血细胞计数板、滴管、显微镜等。
酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基（培养液）来培养。
培养液中酵母菌种群数量的变化
①培养液配制、分装、灭菌
将10ml无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中
②接种
将酵母菌接入试管中的培养液混合均匀
③培养
将试管在28 ℃条件下连续培养
④计数
每天取样使用血球计数板统计酵母菌数量
⑤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。
培养液中酵母菌种群数量的变化
血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器，由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的。
计数板的型号和规格
表示此计数板分25个中格
盖上盖玻片后计数室的高
表示计数室面积是1mm2，分400个小格，每小格面积是1/400 mm2
培养液中酵母菌种群数量的变化
玻片中有四条下凹的槽，构成三个平台，中间的平台较宽；
其中间又被一短横槽隔为两半，形成2个同样的计数池；
计数池的深度为0.10mm。
培养液中酵母菌种群数量的变化
每个计数池画有长、宽各3.0mm的方格，分为9个大方格；
只有中间的一个大方格为计数室；
这一大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，则其容积为0.1mm3。
3.0
mm
3.0mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
计数室
培养液中酵母菌种群数量的变化
计数室中央大方格又用双线分成25个中方格；
位于正中及四角5个中方格是计数区域；
每个中方格用单线划分为16个小方格。
即每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成。
培养液中酵母菌种群数量的变化
使用血球计数板计数时，先测定每个小方格中微生物的数量
再换算成每毫升菌液（或每克样品）中微生物细胞的数量。
1mL培养液中细胞个数：
=小方格中细胞数量的平均值×400 ×104×稀释倍数
中方格中酵母菌数量的平均值×25×104 ×稀释倍数
中方格中酵母菌数量的平均值×16×104 ×稀释倍数
如果每一个中格（一个计数室共25 个中格）平均有酵母菌40 个，用来计数的培养液稀释了100 倍，请估算每 1 mL原始酵母菌培养液有酵母菌多少个？
40×25÷0.1×1000×100 = 1×109（个/mL）
培养液中酵母菌种群数量的变化
培养液中酵母菌种群数量的变化
若使用的血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)每个计数室分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格，将样液稀释100倍后计数，发现计数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个，则培养液中酵母菌的密度为 个/mL。
1×108
解析 ：根据公式：（20÷5)×25×10 000×100＝1×108
培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论思路
对酵母菌培养：液体培养基，无菌条件
对酵母菌计数：
（1）方法：抽样检测
（2）步骤：
盖玻片放在血细胞计数板的计数室上；
用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余的培养液用滤纸吸去；
稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量；
以此为根据，估算试管试管中的酵母菌总数。
盖玻片下的培养液厚度为0.1mm，请推导出将一个小方格范围内的酵母菌数目，换算成10mL培养液中酵母菌总数的公式。
培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论思路
2.讨论：
（1）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。
（2）要做重复实验吗？为什么？
（3）怎样记录结果？记录表怎样设计？
不需要对照, 在时间上形成前后自身对照。
需要重复实验，对每个样品可计数三次，再取平均值，以提高实验数据的准确性。
培养液中酵母菌种群数量的变化
一定体积培养液中酵母菌种群数量变化实验结果
1 （106个） 2 （106个） 3 （106个） 4 （106个） 5 （106个） 6 （106个） 7 （106个） 8
（106个）
第〇天 1.5 3.5 8.5 2.5 1.5 2.5 2 1
第一天 4.5 8.5 19.5 5 2.5 5.5 4 3
第二天 11.5 22 25 18.5 21 16 13.5 18
第三天 23 36.5 84.5 65.5 28 28.5 34.5 70.5
第四天 48.5 127.5 173 117 184 36 58 114.5
第五天 109 123.5 228.5 95.5 213 72 194.5 239.5
第六天 177 124 237 206.5 198 215.5 205.9 170.5
第七天 136 193 386 222.5 185 133 156.5 125
第八天 139 197.5 220.5 201.5 178 114 258 229.5
平均值
（106个）
2.88
6.56
18.19
46.38
107.3
160
191.2
192.5
192.6
培养液中酵母菌种群数量的变化
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的种群增长称为“S”形增长。
生态学家高斯的实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经反复实验，结果如下表示。
种群的“S”形增长
时间 0 1 2 3 4 5 6
数量 5 20 137 319 369 375 373
时间/d
种群数量/个
K=375
请绘制大草履虫的种群增长曲线
大草履虫的数量在第几天增长较快？
为什么大草履虫种群没出现“J”形增长？
这种类型的种群增长称为什么？
第五天后大草履虫的数量出现什么变化？
种群的“S”形增长
(1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。
(2)数学模型
①模型假设
出生率=死亡率
2
种群的“S”形增长
②建立模型
环境容纳量： 的环境条件所能 的种群 数量，又称K值。
一定
维持
最大
种群的“S”形增长
(3)曲线分析
ab段:
bc段:
cd段:
de段:
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。
调整期
加速期
转折期
减速期
饱和期
种群的“S”形增长
请结合数据研究种群增长率和增长速率的变化规律。
时间（天） 1 2 3 4 5 6 7 8
酵母数 （106个） 6.56 18.19 46.38 107.3 160 191.2 192.5 192.6
种群增长率 不计
种群增长速率 不计
177％
155％
131％
49％
20％
0.6%
11.63
28.19
0
60.92
52.7
31.2
1.3
0
种群的“S”形增长
请结合“S”形增长曲线及其斜率变化，研究种群增长率和增长速率的变化规律。
(1)种群数量
＝N0，增长速率为___
＝K/2，增长速率_____
>K/2，增长速率__________
＝K，增长速率为___
0
逐渐增大
最大
逐渐减小
0
S型曲线增长速率曲线
增长速率
时间
t1
t2
K/2
K
A
B
C
D
E
种群的“S”形增长
种群的“S”形增长
同种生物的K值是固定不变的吗？哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？
同种生物的K值不是固定不变的。环境因素、生物自身的遗传特性、食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物种群的环境容纳量。
请据图分析：该种群的K值为_____。
K2
环境容纳量（K值），即在保证环境不被破坏前提下所能维持的种群最大数量；
在环境不遭到破坏的情况下，种群数量也会在K值附近上下波动；
种群所达到的最大值有时会超过K 值，但这个值存在的时间很短，因为环境已遭到破坏。
K值并不是种群数量的最大值
种群的“S”形增长
东北豹种群数量锐减的关键原因是什么？
保护东北豹的根本措施是什么？
建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。
东北豹的栖息地遭到破坏，食物和活动范围缩小，K值降低。
K值和K/2值的运用：
场景1
种群的“S”形增长
K值和K/2值的运用：
怎样做才能最有效的灭鼠？
增大环境阻力→降低K值→防治老鼠
如断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放它们的天敌，等等。
①降低环境容纳量
②在 捕杀
K/2前
防治有害生物的根本措施。
场景2
防止老鼠种群数量达到K/2处
K
种群数量
时间
0
B
C
D
E
t1
t2
A
K/2
种群的“S”形增长
K值和K/2值的运用：
为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？
场景3
应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为在这个水平上种群增长率最大。
K
种群数量
时间
0
B
C
D
E
t1
t2
A
K/2
——“黄金开发点”
种群数量的波动
一段时期内维持数量的相对稳定。如某地野牛、狮的种群数量往往比较稳定。
大多数生物的种群数量总是在波动中。如某地区东亚飞蝗种群数量在1913～1961 年一直处于不规则的波动状态。
年份
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
种群数量/相对值
种群的“S”形增长
第二节 种群数量的变化
1.怎样建构种群增长的模型？
2.种群的数量是怎样变化的？
问题情境
我们的手上难免沾染细菌。细菌的繁殖速率很快，因而我们要常洗手。假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20 min就通过分裂繁殖一代。
根据假设计算出1个细菌在不同时间产生后代的数量，记录在自己设计的表格中。
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512
指数形式
21
22
23
24
25
26
27
28
29
第n代细茵数量的计算公式是什么？
Nn= N0×2n
数学模型
1
数学模型
用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
数学公式
曲线图
2
类型
数学公式 曲线图
Nn=N0 · 2n
精确
直观
回顾：高中生物中学习过哪些模型呢？
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。
物理模型
数学模型
概念模型
模型
任务一：建构某种细菌种群的增长模型
数学模型
时间（min) 20 40 60 80 100 120 140 160 180
分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
数量（个） 2 4 8 16 32 64 128 256 512
指数形式
21
22
23
24
25
26
27
28
29
请以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，请在下面坐标图中画出细菌的数量增长曲线
数学模型
3
步骤
细菌每20min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量？
资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响
Nn=2n或绘制曲线图
N代表细菌数量，n表示第几代
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正
研究方法
研究实例
提出合理的假设
根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达，即建立数学模型
通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正
观察研究对象，提出问题
数学模型
【练习】在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20 min就分裂繁殖一代。现将该细菌种群(t个个体)接种到培养基上(资源、空间无限)，m小时后，理论上该种群的个体总数是
A.t·2m B.t·220
C.t·22m D.t·23m
√
自然界种群增长实例
阅读P8 思考讨论中的两则资料，思考以下问题
思考1：这两个资料中的种群增长有什么共同点？
思考2：种群出现这种增长的原因是什么？
思考3：这种种群增长的趋势能不能一直持续下去？为什么？
种群的“J”形增长
1
种群的“J”形增长
(1)含义：在 条件下种群增长的形式，如果以 为横坐标，
为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。
适用对象：①实验室条件下；②当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境时 。
(2)数学模型
①模型假设
a.条件： 条件充裕、气候适宜、没有 等。
b.数量变化：种群的数量每年以 增长，第二年的数量是第一年的 倍。
理想
时间
种群数量
食物和空间
天敌和其他竞争物种
一定的倍数
λ
种群的“J”形增长
③各参数的含义
Nt = N0 λt
Nn = 1×2n
t年后该种群的数量
为起始数量
表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。
时间
②建立模型：t年后种群数量表达式为Nt＝ 。
N0λt
种群的“J”形增长
①当λ=1时，种群数量如何变化？
②当λ＞1时，种群数量如何变化？
③当λ＜1时，种群数量如何变化？
【思考2】当λ＞1时，种群一定呈“J”形增长吗？
种群数量不变(相对稳定)
种群数量增长
种群数量下降
不一定；只有λ＞1且为定值时，种群增长才为“J”形增长；
种群数量变化符合数学公式：Nt＝N0λt时，种群增长曲线一定是“J”形吗？并说明理由。
种群的“J”形增长
请根据“J”形增长数学公式，分别构建“J”形增长种群的增长率和增长速率的曲线模型。
增长率＝(现有个体数－原有个体数)/原有个体数×100%(无单位)；
增长速率＝(现有个体数－原有个体数)/增长时间(有单位，如个/年)。
λ-1
（λ-1）N0λt -1
（λ>1，且不变）
（λ>1，且不变）
种群的“J”形增长
① 1～4年，种群数量_______________
② 4～5年，种群数量_______________
③ 5～9年，种群数量_______________
④ 9～10年，种群数量______________
⑤ 10～11年，种群数量_____________
⑥ 11～13年，种群数量_____________
。
⑦ 前9年，种群数量第_______年最高
⑧ 9～13年，种群数量第______年最低
呈“J”形增长
增长
相对稳定
下降
下降
11～12下降，
5
12
12～13增长
λ =
当年种群数量
前一年种群数量
据图说出种群数量如何变化
种群的“J”形增长
凤眼莲（俗称水葫芦）原产于南美，1901年作为花卉引入中国。由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨。它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡。
实例1
种群的“J”形增长
实例2
外来入侵物种紫茎泽兰
在中国外来入侵物种中名列第一位的紫茎泽兰，原产美洲的墨西哥至哥斯达黎加一带，大约20世纪40年代，紫茎泽兰由中缅边境传入中国云南南部。现在，云南80%面积的土地都有紫茎泽兰分布，对当地生物多样性造成了严重破坏。
种群的“J”形增长
2000年之前我国人口变化
实例3
培养液中酵母菌种群数量的变化
提出问题
培养液中酵母菌种群数量是怎样随时间变化的？
材料用具
酵母菌、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血细胞计数板、滴管、显微镜等。
酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基（培养液）来培养。
培养液中酵母菌种群数量的变化
①培养液配制、分装、灭菌
将10ml无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中
②接种
将酵母菌接入试管中的培养液混合均匀
③培养
将试管在28 ℃条件下连续培养
④计数
每天取样使用血球计数板统计酵母菌数量
⑤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。
培养液中酵母菌种群数量的变化
血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器，由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的。
计数板的型号和规格
表示此计数板分25个中格
盖上盖玻片后计数室的高
表示计数室面积是1mm2，分400个小格，每小格面积是1/400 mm2
培养液中酵母菌种群数量的变化
玻片中有四条下凹的槽，构成三个平台，中间的平台较宽；
其中间又被一短横槽隔为两半，形成2个同样的计数池；
计数池的深度为0.10mm。
培养液中酵母菌种群数量的变化
每个计数池画有长、宽各3.0mm的方格，分为9个大方格；
只有中间的一个大方格为计数室；
这一大方格的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，则其容积为0.1mm3。
3.0
mm
3.0mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
计数室
培养液中酵母菌种群数量的变化
计数室中央大方格又用双线分成25个中方格；
位于正中及四角5个中方格是计数区域；
每个中方格用单线划分为16个小方格。
即每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成。
培养液中酵母菌种群数量的变化
使用血球计数板计数时，先测定每个小方格中微生物的数量
再换算成每毫升菌液（或每克样品）中微生物细胞的数量。
1mL培养液中细胞个数：
=小方格中细胞数量的平均值×400 ×104×稀释倍数
中方格中酵母菌数量的平均值×25×104 ×稀释倍数
中方格中酵母菌数量的平均值×16×104 ×稀释倍数
如果每一个中格（一个计数室共25 个中格）平均有酵母菌40 个，用来计数的培养液稀释了100 倍，请估算每 1 mL原始酵母菌培养液有酵母菌多少个？
40×25÷0.1×1000×100 = 1×109（个/mL）
培养液中酵母菌种群数量的变化
培养液中酵母菌种群数量的变化
若使用的血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)每个计数室分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格，将样液稀释100倍后计数，发现计数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个，则培养液中酵母菌的密度为 个/mL。
1×108
解析 ：根据公式：（20÷5)×25×10 000×100＝1×108
培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论思路
对酵母菌培养：液体培养基，无菌条件
对酵母菌计数：
（1）方法：抽样检测
（2）步骤：
盖玻片放在血细胞计数板的计数室上；
用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余的培养液用滤纸吸去；
稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量；
以此为根据，估算试管试管中的酵母菌总数。
盖玻片下的培养液厚度为0.1mm，请推导出将一个小方格范围内的酵母菌数目，换算成10mL培养液中酵母菌总数的公式。
培养液中酵母菌种群数量的变化
讨论思路
2.讨论：
（1）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。
（2）要做重复实验吗？为什么？
（3）怎样记录结果？记录表怎样设计？
不需要对照, 在时间上形成前后自身对照。
需要重复实验，对每个样品可计数三次，再取平均值，以提高实验数据的准确性。
培养液中酵母菌种群数量的变化
一定体积培养液中酵母菌种群数量变化实验结果
1 （106个） 2 （106个） 3 （106个） 4 （106个） 5 （106个） 6 （106个） 7 （106个） 8
（106个）
第〇天 1.5 3.5 8.5 2.5 1.5 2.5 2 1
第一天 4.5 8.5 19.5 5 2.5 5.5 4 3
第二天 11.5 22 25 18.5 21 16 13.5 18
第三天 23 36.5 84.5 65.5 28 28.5 34.5 70.5
第四天 48.5 127.5 173 117 184 36 58 114.5
第五天 109 123.5 228.5 95.5 213 72 194.5 239.5
第六天 177 124 237 206.5 198 215.5 205.9 170.5
第七天 136 193 386 222.5 185 133 156.5 125
第八天 139 197.5 220.5 201.5 178 114 258 229.5
平均值
（106个）
2.88
6.56
18.19
46.38
107.3
160
191.2
192.5
192.6
培养液中酵母菌种群数量的变化
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的种群增长称为“S”形增长。
生态学家高斯的实验：在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫，每隔24 h统计一次大草履虫的数量。经反复实验，结果如下表示。
种群的“S”形增长
时间 0 1 2 3 4 5 6
数量 5 20 137 319 369 375 373
时间/d
种群数量/个
K=375
请绘制大草履虫的种群增长曲线
大草履虫的数量在第几天增长较快？
为什么大草履虫种群没出现“J”形增长？
这种类型的种群增长称为什么？
第五天后大草履虫的数量出现什么变化？
种群的“S”形增长
(1)含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。
(2)数学模型
①模型假设
出生率=死亡率
2
种群的“S”形增长
②建立模型
环境容纳量： 的环境条件所能 的种群 数量，又称K值。
一定
维持
最大
种群的“S”形增长
(3)曲线分析
ab段:
bc段:
cd段:
de段:
种群基数小，需要适应新环境，增长较缓慢；
资源和空间丰富，出生率升高，种群数量增长迅速；
资源和空间有限，种群密度增大，种内竞争加剧，出生率降低，死亡率升高，种群增长减缓；
出生率约等于死亡率，种群增长速率几乎为0，种群数量达到K值，且维持相对稳定。
调整期
加速期
转折期
减速期
饱和期
种群的“S”形增长
请结合数据研究种群增长率和增长速率的变化规律。
时间（天） 1 2 3 4 5 6 7 8
酵母数 （106个） 6.56 18.19 46.38 107.3 160 191.2 192.5 192.6
种群增长率 不计
种群增长速率 不计
177％
155％
131％
49％
20％
0.6%
11.63
28.19
0
60.92
52.7
31.2
1.3
0
种群的“S”形增长
请结合“S”形增长曲线及其斜率变化，研究种群增长率和增长速率的变化规律。
(1)种群数量
＝N0，增长速率为___
>K/2，增长速率__________
＝K，增长速率为___
0
逐渐增大
最大
逐渐减小
0
S型曲线增长速率曲线
增长速率
时间
t1
t2
K/2
K
A
B
C
D
E
种群的“S”形增长
种群的“S”形增长
同种生物的K值是固定不变的吗？哪些因素会影响动物种群的环境容纳量？
同种生物的K值不是固定不变的。环境因素、生物自身的遗传特性、食物、栖息场所、天敌及其他生存条件均会影响动物种群的环境容纳量。
请据图分析：该种群的K值为_____。
K2
环境容纳量（K值），即在保证环境不被破坏前提下所能维持的种群最大数量；
在环境不遭到破坏的情况下，种群数量也会在K值附近上下波动；
种群所达到的最大值有时会超过K 值，但这个值存在的时间很短，因为环境已遭到破坏。
K值并不是种群数量的最大值
种群的“S”形增长
东北豹种群数量锐减的关键原因是什么？
保护东北豹的根本措施是什么？
建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。
东北豹的栖息地遭到破坏，食物和活动范围缩小，K值降低。
K值和K/2值的运用：
场景1
种群的“S”形增长
K值和K/2值的运用：
怎样做才能最有效的灭鼠？
增大环境阻力→降低K值→防治老鼠
如断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放它们的天敌，等等。
①降低环境容纳量
②在 捕杀
K/2前
防治有害生物的根本措施。
场景2
防止老鼠种群数量达到K/2处
K
种群数量
时间
0
B
C
D
E
t1
t2
A
K/2
种群的“S”形增长
K值和K/2值的运用：
为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？
场景3
应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为在这个水平上种群增长率最大。
K
种群数量
时间
0
B
C
D
E
t1
t2
A
K/2
——“黄金开发点”
种群数量的波动
一段时期内维持数量的相对稳定。如某地野牛、狮的种群数量往往比较稳定。
大多数生物的种群数量总是在波动中。如某地区东亚飞蝗种群数量在1913～1961 年一直处于不规则的波动状态。
年份
某地区东亚飞蝗种群数量的波动
种群数量/相对值
种群的“S”形增长