課程內(nèi)容
《種群數(shù)量的變化》(必修3)
1.兩種增長曲線的比較
“J”型曲線:前提條件:理想狀態(tài):資源無限、空間無限、不受其他生物制約
“S”型曲線:現(xiàn)實(shí)狀態(tài):資源有限、空間有限、受其他生物制約
2.種群“S”型增長曲線各段特點(diǎn)及應(yīng)用
(1)曲線分析
(2)應(yīng)用:
①b點(diǎn)應(yīng)用:消滅害蟲應(yīng)盡早進(jìn)行,將種群數(shù)量控制于加速器(b點(diǎn)之前),嚴(yán)防種群增長進(jìn)入加速期。
②c點(diǎn)應(yīng)用(K/2值應(yīng)用) 有害生物:嚴(yán)防種群數(shù)量達(dá)該點(diǎn)(如滅鼠達(dá)K/2時(shí),鼠害將難以控制)
有益資源:黃金利用點(diǎn),當(dāng)資源利用后維持與該點(diǎn)時(shí)將具最強(qiáng)更新能力,符合可持續(xù)發(fā)展原則
③e點(diǎn)應(yīng)用(K值應(yīng)用) 有害生物:限制生存條件,降低環(huán)境容納量(如封存糧食、硬化地面以防鼠)
有益資源:改善生存條件,盡量提升K值(如簡歷自然保護(hù)區(qū),保護(hù)大熊貓)
【注意】
(1)環(huán)境容納量≠種群能達(dá)到的最大值:
種群能達(dá)到的最大值則是種群在某一時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)的最大值,這個(gè)值存在的時(shí)間很短,大于環(huán)境容納量。
(2)“J”型、“S”型曲線是研究種群數(shù)量增長而形成的兩條曲線,并不是種群數(shù)量變化的全部。種群數(shù)量變化的內(nèi)容包括種群數(shù)量的增長、下降、波動(dòng)等。
3.如下圖所示,種群在理想環(huán)境中呈“J”型增長,在有環(huán)境阻力條件細(xì)呈“S”型增長。下列有關(guān)種群數(shù)量增長曲線及其應(yīng)用的敘述正確的是( D )
A 漁業(yè)捕撈后需控制剩余量在b點(diǎn)
B 種群增長過程出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點(diǎn)之后
C 防治蝗災(zāi)應(yīng)在害蟲數(shù)量達(dá)到c點(diǎn)時(shí)進(jìn)行
D 當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到e點(diǎn)后,增長率為0
解析:c點(diǎn)時(shí),種群的增長率最大,利用這一特點(diǎn),在進(jìn)行漁業(yè)捕撈時(shí),捕撈后的種群數(shù)量應(yīng)保持在K/2這個(gè)值,以便獲得更大的產(chǎn)量。然而,在害蟲防治時(shí),卻應(yīng)根據(jù)預(yù)期,在達(dá)到K/2點(diǎn)之前進(jìn)行防治,以免造成不必要的損失。對于S型曲線而言,自始至終都有環(huán)境阻力的存在,而不是在d點(diǎn)之后;e點(diǎn)(K值)的種群增長速率為0.
答案:D
4.(2012.溫州一默)如右圖表示某個(gè)生物群落中甲、乙兩個(gè)種群的增長速率隨時(shí)間變化的曲線,下列敘述中,錯(cuò)誤的是(C )
A 甲、乙兩個(gè)種群可能為競爭關(guān)系,甲的競爭力小于乙
B t2-t3時(shí)間內(nèi)甲種群出生率下降,死亡率上升,但出生率扔大于死亡率
C t1-t2時(shí)間內(nèi)甲、乙兩種群呈“S”型增長,甲種群從t2開始出現(xiàn)環(huán)境阻力
D 用恒定容積的液體培養(yǎng)基培養(yǎng)某種細(xì)菌,其種群增長速率變化曲線可能如甲曲線
解析:從曲線可看出,甲、乙兩種群可能為競爭關(guān)系,甲競爭力小于乙;t2-t3時(shí)間內(nèi)甲種群出生率下降,死亡率上升,但出生率大于死亡率;環(huán)境阻力是始終存在的,而不是出現(xiàn)在t2以后;由于培養(yǎng)基體積一定,營養(yǎng)物質(zhì)被慢慢消耗,有毒物質(zhì)產(chǎn)生,而使該種群增長速率曲線可能如甲曲線。
答案:C
實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)
(1)顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí),對于壓在小方格邊線上的酵母菌,應(yīng)只計(jì)固定的相鄰兩個(gè)邊及其頂角的酵母菌。
(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前,需將試管輕輕震蕩幾次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減少誤差。
(3)結(jié)果記錄最好用記錄表。
(4)每天計(jì)數(shù)酵母菌量的時(shí)間要固定。
(5)培養(yǎng)和記錄過程要尊重事實(shí),不能主觀臆造。
(6)測定的酵母菌種群數(shù)量變化是在恒定容積的培養(yǎng)基中培養(yǎng)測定的,與自然界中的數(shù)量變化有差異。
本講技法---種群密度的調(diào)查方法
【例 4】種群密度的取樣調(diào)查對于不同種類的生物采用的方法存在差異。
(1)植物--樣方法。某同學(xué)采用樣方法對一種植物進(jìn)行計(jì)數(shù),右圖是其中一個(gè)樣方中的該植物的分布情況(注:圖中黑點(diǎn)表示該種植物),對該樣方中該種植物進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),應(yīng)記錄的數(shù)目是(8)
(2)動(dòng)物--標(biāo)志重捕法。
某科技小組在調(diào)查一塊方圓為2hm2的草場中灰倉鼠的數(shù)量時(shí),放置了100個(gè)捕鼠籠,一夜間捕獲了50只,將捕獲的灰倉鼠做好標(biāo)記后在原地放生。5天后,在同一地點(diǎn)再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠,捕獲了42只,其中有上次標(biāo)記的個(gè)體13只。則該草場中灰倉鼠的種群數(shù)量最接近(D)
A 50只 B 42只 C 92只 D 160只
(3)細(xì)菌--顯微記數(shù)法。每單位面積上平均有50個(gè)細(xì)菌,放在顯微鏡下觀察,在液體中培養(yǎng)4h后稀釋10倍,與以前相同的條件下再在顯微鏡下觀察,這次觀察到每單位面積上平均有80個(gè)細(xì)菌。則細(xì)菌細(xì)胞分裂的平均時(shí)間為 ( 1 )小時(shí)。
【解析】(1)計(jì)數(shù)時(shí)可遵循”計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右“的方法計(jì)數(shù)邊界的植株數(shù),樣方共含8株。
(2)據(jù)計(jì)算式:N/50=42/13,N=160.
(3)原面積內(nèi)平均50個(gè)細(xì)菌,4h后相同面積內(nèi)細(xì)菌數(shù)為80×10=800故4h內(nèi)細(xì)菌種群數(shù)量存在如下關(guān)系:50×2n=800,則n=4,4h分裂4次,則每次所需時(shí)間為1h。
1.種群密度取樣調(diào)查方法歸納
標(biāo)志重捕法:對象:活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物個(gè)體,如鼠、鳥、魚等;過程:捕獲部分個(gè)體→ 做上標(biāo)記→ 放回環(huán)境→ 重捕→ 計(jì)算→ 估計(jì)種群密度;計(jì)算:標(biāo)記總數(shù)/N=重捕中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)/重捕總數(shù)(N代表種內(nèi)個(gè)體總數(shù))
樣方法:對象:植物或活動(dòng)范圍小的動(dòng)物(如蚯蚓、蚜蟲、跳蝻)和蟲卵;過程:確定調(diào)查對象→ 選擇調(diào)查地段→ 確定樣方→ 設(shè)計(jì)技術(shù)記錄表→ 計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)→ 極端種群密度;計(jì)算:設(shè)各樣方的種群密度分別為n1、n2、n3......nm,則種群密度=n1+n2+....+nm/m
顯微技術(shù)法(計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)):對象:肉眼看不見的細(xì)菌、酵母菌等微生物(或血細(xì)胞);過程:培養(yǎng)→ 抽樣到計(jì)數(shù)板→ 顯微計(jì)數(shù)→ 計(jì)算;計(jì)算:若小格體積為,m3,則1mL中個(gè)體數(shù)=n1+n2+....+nm/m×103×稀釋倍數(shù)
取樣器取樣法:對象:活動(dòng)能力強(qiáng)(不適合樣方法)、身體微?。ú贿m合標(biāo)志重捕法)的土壤小動(dòng)物;過程:準(zhǔn)備取樣器→ 確定取樣地點(diǎn)→ 取樣→ 采集小動(dòng)物→ 觀察分類→ 統(tǒng)計(jì)和分析;計(jì)算:①記名計(jì)算法----直接數(shù)個(gè)體數(shù);②目測估計(jì)法---分等級估測,如非常多、多、較多、較少、少、很少等
2.注意事項(xiàng)
(1)樣方法:樣方的獲取--隨機(jī)取樣(等距取樣法或五點(diǎn)取樣法):樣方的大小--具體情況具體分析:樣方的數(shù)量--不能太少,計(jì)算時(shí)應(yīng)去掉特別懸殊的數(shù)據(jù),并求樣方種群密度的平均值。
(2)標(biāo)志重捕法:保持相對穩(wěn)定--不能有大的遷入、遷出、出生和死亡;標(biāo)志物--不能過于醒目,不能影響標(biāo)志對象正常生理活動(dòng),不易脫落。
(3)顯微計(jì)數(shù)法:計(jì)算時(shí)不要忘記稀釋倍數(shù)的計(jì)算。
(4)樣方法計(jì)數(shù)原則:
同種生物個(gè)體無論大小都要計(jì)數(shù),若有正好在邊界線上的,應(yīng)遵循“數(shù)上線不數(shù)下線,數(shù)左線不數(shù)右線”的原則。