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第四章种群和群落第一节种群的特征1.种群密度概念：指单位空间内某种群的个体数量。特点：不同物种的种群密度在同样的环境条件下差异很大。同一物种的种群密度也不是固定不变的。2.年龄组成概念：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。类型：增长型：种群中幼年个体很多，老年个体很少，种群正处于发展时期，种群密度会越来越大稳定型：各年龄期的个体数目比例适中，种群正处于稳定时期。衰退型：幼年个体较少，而老年个体较多，种群正处于衰退时期，种群密度会越来越小。研究目的：对于预测种群数量变化趋势具有重要意义。3.性别比例概念：指种群中雌雄个体数量的比例。类型：雌多于雄；雄多于雌；雌雄相当。研究目的：性别比例在一定程度上影响着种群密度。4.出生率和死亡率出生率:种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数。死亡率：种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数。研究目的：是决定种群大小和种群密度的重要因素。第二节种群数量的变化一、构建种群增长模型的方法1.数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。2.构建数学模型的方法步骤：提出问题→提出合理的假设→用适当的数学形式表达→检验或修正。3.数学模型的表达形式⑴数学方程式：优点是科学、准确。⑵曲线图：优点是直观。二、种群增长的“J”型曲线1.含义：在理想条件下的种群，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，大致呈“J”型。2.数学模型⑴模型假设①.条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。②.数量变化：种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。⑵建立模型：t年后种群数量表达式为Nt=No×λ的t次方。⑶各参数意义：No为该种群的起始数量，t为时间(年)，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。三、种群生长的“S”型曲线1.含义：在资源和空间有限的条件下，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。2.产生条件自然资源和空间有限，种群密度增长→种内斗争加剧、天敌增加→出生率降低、死亡率升高→出生率约=死亡率3.环境容纳量：在环境条件下不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，又称环境容纳量。第3节群落的结构1.群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。2.种群是一个系统，种群水平的研究集中于种群的数量动态，包括出生率、死亡率、年龄组成、性别比例等。群落是更高层次的系统，在群落水平上研究的是另外一些问题。3.区别不同群落的重要特征是要分析群落的物种组成，群落中物种数目的多少叫做丰富度。一般来说，森林要比草原物种的丰富度大。4.同一群落中的各种生物要通过复杂关系形成一个有机的整体，这种关系主要包括竞争、捕食、互利共生和寄生等。在一块农田里，农作物与杂草之间的关系属于竞争关系，农作物与田鼠之间的关系属于捕食关系，田鼠与蛇属于捕食关系，非典病毒与人之间属于寄生关系。5.群落中各个种群的不同分布，构成了群落的空间结构，它包括垂直结构和水平结构。我国传统上四大家鱼混合放养，四大家鱼在池塘生物群落中的结构属于垂直结构；我国的华东地区，自沿海向内地，随着降雨量的不断减少，动植物的分布呈现出明显的地带性，这种地带性的动植物分布体现了生物群落的水平结构。第4节群落的演替1.群落是一个动态系统，它是不断发展变化的。因为环境条件是不断发生变化的，这就导致了组成群落的种群也是不断发生变化的，从而使群落处于不断的变化之中。2.随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程叫做演替，它分为初生演替和次生演替。3.初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。如：沙丘、火山岩、冰川泥上、干涸的的湖底进行的演替。4.次生演替是指在原有植被虽已不在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。如火灾过后的草原，过量砍伐的森林，弃耕的农田上进行的演替。5.在现实生活中，人类的许多活动正在影响着种群的演替。往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。6.为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展的道路，我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖、退牧还草，颁布了《退耕还林条例》，自2003年1月20日起施行。