搜索
第一节种群的特征具有一定形态、生理特性及一定自然区域能互相交配的生物类群。例如：冬小麦、水稻、鲤鱼、狼等。物种是生物学上的基本分类单位，是自然选择的产物。物种的概念以下描述是种群吗？•1.一片草地上的全部蛇。•2.我国长江流域的全部白暨豚。•3.海南岛上四季常青的红树林。•4.北京八一湖的野鸭。•5.此时此刻我们所在教室内的全部学生和老师。一、种群的概念1.种群的概念：是指在一定自然区域内的同种生物的全部个体的总和。概念的要点：①一定地域内，②同种生物构成③全部个体的总和。种群研究的核心问题是种群数量的变化牧民在承包的草场上该放养多少头羊，既能保护草原，又能取得最好经济效益？怎样控制害虫数量，以防止虫灾发生?对于某池塘中的鱼,捕捞多少,才会既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用?种群并不是许多同种个体的简单相加，而是一个有机单元，种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等，这些特征是单独的生物个体所不具备的。二、种群的数量特征1.种群密度（1）含义：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度；是种群最基本的数量特征如：养鱼池中每立方米的水体中鲫鱼的数量、每平方千米农田面积内黑线姬鼠的数量等。（2）表示方法：①小范围的水生生物——单位体积；②大范围及陆生生物——单位面积即：种群密度＝种群的个体数量／空间大小（面积或体积）（一）、调查种群密度的方法种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）种群密度很高种群密度一般种群密度较高10m10m怎样估算这块草地中蒲公英的数量？可采用课本介绍的两种取样方法取样，用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。问题探讨⑴样方法：在要调查的生物群落中，确定一个或数个范围相对较大区域作为样地，再在样地中随机选取若干个样方，然后计数各样方中的全部个体数量，最后，计算全部样方个体数量的平均数，通过数理统计，对种群总体数量进行估计。适用范围：植物和活动能力与范围较小的动物（蚯蚓、昆虫卵、蚜虫、跳蝻等）的种群密度。（步骤：取样计数求平均值）样方1样方2样方3样方4……样方nN1N2N3N4……Nn（注意：这里的N1、N2指的是样方的种群密度，而不是样方的个体数量。）种群密度=（N1+N2+N3+N4+…+Nn）/n2.调查种群密度的方法五点取样法调查群体为非长条形时用等距取样法调查群体为长条形时用记数方法——蒲公英——其他植物方框内＋相邻两边上计上不计下,计左不计右例1：某同学在牛首山调查珍稀蝶类——中华虎凤蝶幼虫的种群密度，得出5个样方（样方面积为1m2）的种群数量分别为4、6、8、8、9只。那么，该同学给怎样计算该种蝶幼虫的种群密度（单位：只/hm2）？N＝（4＋6＋8＋8＋9）／5＝7只／m2＝70000只／hm2(注意：1hm2=10000m2)调查一般的植物种群、昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，都可以采用样方法对于有趋光性的昆虫,可以用黑光灯诱捕的方法调查它们的密度如果一些动物活动性很强，活动范围大，还能用样方法吗？⑵标志重捕法：这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的估计。在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体作上标记后，再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计总体密度。第1次第2次计算方法：假定在调查区域中动物的总数为N，第一次捕获M个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为n，其中已标记的个体数为m，根据总数N中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则：即N∶M=n∶m可得调查区域种群数量:N=M(总标志数）×n（重捕个体数）m（重捕中标志数）例2、在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了42只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了38只，其中有上次标记的个体12只。则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只？N＝（42×38）／12＝133只总结：种群密度的调查方法：分布范围小，个体较大的种群：分布范围大，个体较小的种群：估算(取样调查)估算方法：不运动或活动范围小的生物：活动能力强，活动范围大的动物：样方法标记重捕法逐个计数直接间接⑴物种的个体大小——个体大的物种密度低。⑵生存资源的供给能力——生存资源丰富的地方种群密度高。⑶周期性变化——环境条件的周期性变化引起种群密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高，飞走后密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低……⑷外来干扰——如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快下降……⑸天敌数量的变化——如猫增多导致鼠密度下降；青蛙增多导致害虫减少……⑹偶然因素——如流行病、水灾、旱灾……3.影响种群密度的主要因素种群密度周期性变化迁徙迁徙耕种耕种相关生物引起种群密度改变.种群密度反映了种群在一定时期的数量，但仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。（1）概念：出生率——指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。例如：１９８３年，我国平均每１０万人中出生１８６２个孩子，我国该年人口出生率是１.８６２％.死亡率——指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。例如，在黄山猴谷，一猴群有２００只，一年后有２只死亡，猴的死亡率为１％.（二）、出生率和死亡率（2）表达方式：通常以a％表示（3）类型出生率死亡率种群密度增加出生率=死亡率种群密度相对稳定出生率死亡率种群密度降低（4）意义：出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。种群的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现。出生率和死亡率是影响种群密度的根本原因。（三）、迁入率和迁出率（1）概念：在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比率。（2）类型迁入率迁出率种群密度增加迁入率=迁出率种群密度相对稳定迁入率迁出率种群密度降低（3）意义：迁入率和迁出率在研究城市人口变化中具有重要意义迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小。1.年龄组成（1）概念：种群中各年龄期的个体所占比例。（四）、年龄组成和性别比例年龄的三个阶段：幼年(尚无生殖能力)成年(有生殖能力)老年(丧失生殖能力)（2）类型：（一般分三种类型）①增长型：特点是幼年个体大量成长为成年产生后代，老年个体死亡的少，出生的比死亡的多，种群的个体数越来越多。增长型年龄组成老年成年幼年出生率死亡率②稳定型：特点是各年龄期的个体数比例适中。在一定时期内出生的新个体数接近衰老死亡的个体数。种群中个体数目保持相对稳定。出生率＝死亡率稳定型年龄组成老年成年幼年③衰退型：特点是老年期个体数目较多而幼年期的个体数目偏少。新出生的个体不能补偿衰老死亡的个体数。种群密度越来越小。出生率＜死亡率衰退型年龄组成老年成年幼年（3）年龄组成的意义：可以预测种群密度的变化方向年例3，种群的年龄组成大致可分为下图A、B、C三种类型，据图回答：老年中年幼年ABC（1）我国在50—60年代出现生育高峰，因此造成70年代初期人口的年龄组成为图所示类型。（2）在渔业生产中，要严格控制鱼网孔眼大小以保护幼鱼，这将会使被捕捞的鱼的年龄组成为图所示类型。（3）农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成为图所示类型。ACA2.性别比例（1）概念：种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。（2）类型：（一般分三种类型）①雌雄相当型：特点是雌性和雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等物。②雌多雄少型：特点是雌性个体显著多于雄性个体。这种类型常见于人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等。蜂群中几百只雄蜂，一只蜂王和几十万只工蜂都是雌蜂。③雌少雄多型：特点是雄性个体明显多于雌性个体。这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活的动物。蜜蜂若只考察有生殖能力的个体，也可看做雌少雄多型。（3）性别比例的应用：控制虫害利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别相比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度明显降低。（4）性别比例的意义：影响种群密度的变动。2004年《中国性别平等与妇女发展状况》白皮书指出，我国男女（0至4岁）性别比例接近120:100，远超国际认同的可以容忍的最高警戒线107。人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。我国男女比例失调婴儿性别比接近120:100种群数量变化是种群研究的核心问题，种群密度是种群的重要特征。出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数量变化的主要因素年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。决定种群的大小和密度种群密度种群数量出生率和死亡率性别比例年龄组成预测变化方向直接影响迁入率和迁出率影响数量变动（五）、种群的空间特征组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局，叫种群的空间特征。均匀型随机型集群型练习题：•1.下列各项中，属于种群的是()A.一个湖泊中的全部鱼群Ｂ．一个湖泊中的全部藻类Ｃ．校园中的全部树木Ｄ．培养基上的大肠杆菌菌落D•２．预测一个国家和地区的人口数量的发展趋势主要来自()A.居住人口不同年龄组成的比例Ｂ.现有人口数量和密度C.出生率、死亡率和迁移率D.人口男女性别比例A•3.决定种群数量变化的因素()A.性别比例B.年龄组成C.出生率和死亡率D.迁入率和迁出率CD•4.在对某种鼠的种群密度的调查中,第一次捕获并标志48只,第二次捕获25只,其中有标志鼠12只,则该种群的总数量为()A.46B.25C.12D.100D•5.我国实行计划生育政策,提倡少生优生,从生态学的角度看,其目的主要是()A.控制出生率,降低种群密度B.控制年龄组成,稳定种群密度C.控制死亡率,降低种群密度D.控制年龄组成,降低种群密度A•6、下列因素能引起种群密度增大的有()A·种群中幼年个体增多B·种群性别比例改变C·环境中水热条件适宜D·种群中幼年个体减少E·环境中天敌增多F·环境中阳光不足G·寄生生物增多H·寄生生物减少ACH•7.下图表示种群年龄组成的一种类型。（1）此图表示_______型的种群。（2）该种群中_______个体多，______个体少。（3）据统计，70年代初我国人口（种群）年龄组成与此图大体相似，所以在这以后一段时间内的发展趋势是____________________。为此，我们要认真执行人口的______________政策。增长幼年年老不断增长计划生育1、怎样建构种群数量增长的模型？2、种群的数量是怎样变化的？3、什么是环境容纳量？4、影响种群数量变化的因素有哪些？本节聚焦假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？时间分钟20406080100120140160180细菌数量248163264128256512曲线图与数学方程式比较，优缺点？直观，但不够精确。讨论：还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示？500为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构是常用的方法之一。一、建构种群增长模型的方法在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：①n代细菌数量的计算公式？②72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216Nn＝２n＝2216类型：⑴数据分析表格式时间20406080100120140160180细菌数量⑵数学方程式Nn=2n⑶坐标式（曲线图、柱状图）3.类型：⑶坐标式（曲线图、柱状图）⑴数据分析表格式⑵数学方程式Nn=2n方程式——精确曲线图——直观细菌的数量／个理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？二、种群增长的“J”型曲线实例1：澳大利亚本来并没有兔子。18