【高中生物】选择性必修2《生物与环境》第一章 种群及其动态 第2节 种群数量的变化

第一章 种群及其动态 

第2节 种群数量的变化

1、种群的“J”形增长

模型假设：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。

建立模型：t年后种群的数量：N_t=N₀λ^t

增长率与λ的关系：增长率=λ—1

2.种群数量的“S”形增长（高斯）

模型假设：资源、空间有限，天敌的威胁和竞争者的竞争等因素存在。

环境容纳量：一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，简称K值。（注意：K值只与环境条件有关，不受种群数量的影响）

保护野生动物最根本的措施是保护它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。

K值不是种群数量的最大值，K值应略低于种群所能达到的最大值（种群有过度繁殖的倾向，种群数量应围绕K值上下波动）。

建立模型：种群数量呈S型增长

K/2值：当种群数量达到K/2时，种群有最大增长速率；其意义在于：

养殖业上，通常在2/K后进行捕捞，将生物数量保留在此处，目的是可以尽快恢复生物数量；害虫的防治则控制在K/2以下。

3.   J形增长模型和S形增长模型的联系

  

两种模型存在的不同主要是因为存在环境阻力。

4.种群数量的波动和下降

受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。

当种群长久处在不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧下降。种群的延续需要以一定的个体数量为基础，当一个种群数量过少，可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。

5.探究培养液中酵母菌种群数量的变化

（1）实验原理

用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。

在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。

计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。

（2）血细胞计数板 (如下图所示)

血细胞计数板每个大方格的面积为1 mm2，深度为0.1mm，容积为0.1 mm3。

计算公式如下：

①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。

②设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1mm3菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3,1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10 000×B＝50 000A·B。

（3）实验步骤

①酵母菌的培养：条件为液体培养基，无菌培养；

②振荡培养基：使酵母菌分布均匀；

③抽样；

④观察计数：先将盖玻片放在计数室上，然后将酵母菌培养液滴在盖玻片一侧，让培养液自行渗入，再用吸水纸吸去多余的培养液，待细胞全部沉降到计数室的底部，再用显微镜进行计数并计算；

⑤重复步骤

④连续观察7天；

⑥绘图分析。

（4）注意事项

该实验无需设计对照实验，因不同时间取样已形成对照；该实验需要做重复实验，取平均值，目的是尽量减少误差；若每个小方格内酵母菌数量过多，需要重新稀释培养基再计数。