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第四章种群和群落第一节种群的特征出生率死亡率年龄组成数量特征种群密度迁入率迁出率性别比例种群的特征空间特征:均匀型随机型集群型01复习与导入物种的概念具有一定形态、生理特性及一定自然域能相互交配的生物类群.例如冬小麦、水稻、鲤鱼等物种是生物学上基本的分类单位是自然选择的产物生命系统的层次结构个体→种群→群落→生态→系统→生物圈单元聚焦种群1.概念:在一定的自然区域内,同种生物的全部个体叫做种群2.理解:一定地域内、同种、全部和两个条件同种:可相互交配并且产生可育后代全部既包括各个年龄阶段的个体和有性别差异的生物包括雌雄个体两个条件:时间和空间种群具有一定的空间限制离开一定的空间和时间种群是不存在的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。小试身手两个基本单位种群是生物繁殖的基本单位又是生物进化的基本单位该处的生物不能说的太过笼统比如说花要具体指出是什么花蛇要具体指出是什么蛇下列有关种群说法不正确的是()A.种群的基因型频率的改变是生物进化的实质B.种群是在一定空间和时间内同一物种个体的集合体C.种群是物种繁殖和进化的单位D.种群密度和数量变化是种群特有的特征种群基因频率的改变使生物进化的实质A1.种群是生物繁殖的基本单位又是生物进化的基本单位2.生物进化的本质就是基因频率的改变基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部基因数的比率。基因型频率指在一个种群中某种基因型的所占的百分比。3.自然选择决定生物进化的方向3.种群研究的核心问题种群数量的变化规律怎样控制农林害虫数量,以防止虫灾发生?牧民在承包的草场上该放养多少头羊,经济效益才最好?对于渔业中捕捞强度的确定:捕捞多少,才会既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用?02调查种群密度的方法种群密度思考？一片麦田中,一种杂草有500株,蝗虫有350只,青蛙有10只,能否用一个概念来描述这些情况1.概念:种群在单位面积(小范围的水生生物)或单位体积(大范围及陆生生物)中的个体数量2.特点:①是种群最基本的数量特征②不同物种的种群密度不同,同一物种在不同时期的种群密度也不同意义:种群密度反映了种群在一定时期的数量,在农林害虫的检测和预报、渔业上捕捞强度等方面具有重要意义种群密度很高种群密度一般种群密度较高问题探讨10m10m怎样估算这块草地中蒲公英的数量？种群密度的调查方法:逐个计数分布范围小,个体较大的种群:估算(取样调查)分布范围大,个体较小的种群样方法不运动或活动范围小的生物标志重捕法活动能力强,活动范围大的动物数值不准确样方法①适用范围:一般是植物,也有动物。可以用于昆虫卵的密度、以及种群密度大,活动范围小的动物,如蚜虫、跳蝻和土壤中的动物蚯蚓、腹足类等②方法（含义）在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值③注意事项:生物个体分布范围较大,取样要随机,不能有主观因素④举例选取1m2山地计算马尾松为20棵则这样的马尾松密度为20/1=20(棵/m2)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样方的选取样方数目的确定五点取样法非长条形的等距取样法长条形的5个10个左右样方大小的确定一般来说在北方温带地区调查对象为乔木时样方大小为一般100m2的正方形为宜灌木时以16m2的正方形为宜草本植物10m2的正方形为宜目前在5%以内样方边缘上的个体的处理方框内＋相邻两边上（计上不计下,计左不计右）+顶角样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。（计上不计下,计左不计右）+顶角讨论实地调查与本节“问题探讨”活动中的模拟调查有什么异同？“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的，且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近（误差小）。而在实地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方法其结果误差会比较大一些。但是，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制在允许的范围之内。实验材料调查对象应选择双子叶植物单子叶草本植物常常是蔓生或丛生从地上部分难以辨别是一株还是多株双子叶草本植物则容易辨别个体数目单子叶植物的叶片一般长条形或披针形叶脉一般为平行那双子叶植物的叶脉一般为网状脉实验步骤（1）确定调查对象蒲公英（2）选取样方（3）计数（4）计算种群密度1234567891011131214121013171115N=11+13+12+14+12+10+13+17+11+1510=12.8N=13株／m2标志重捕法1.适用范围：活动能力强，活动范围大的动物2.方法：在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体，做上标记（M)后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕（n)，根据重捕到的动物中标记个体数(m)占总数的比例，来估计种群密度3.计算公式初次捕获并标记数（M）个体总数（N）=重捕获的标记个体数(m)重捕个体数（n）根据公式课计数出种群个体总数为N=Mnm把标记的M只放回N只第1次抓捕，标记M只计算注意事项1.调查期间没有动物大量迁入和迁出出生和死亡没有外界强烈干扰等2.标志物不能过于醒目是标记个体与未标记个体在重补时被捕获的概率相同3.不能影响被标志对象的正常生理活动4.标记物能维持一定时间【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1hm2）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）？【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＝（4＋6＋8＋8＋9）／5＝7只／hm2N＝（42×38）／12＝133只注意：1hm2=10000m2例题【例1】在某池塘中第一次捕获鲫鱼106条做上标记后放回，第二次捕获鲫鱼91条其中带标记的有25条由此可以估算出该池塘中鲫鱼的密度后来发现此次估算结果与实际结果误差较大下列对其中原因分析错误的是()A.捕鱼用的渔网网眼太大B.被标记的鱼放回后一小部分死亡C.两次捕获的鲸鱼数量太小D.重捕方法不当导致捕获的鱼部分死亡[错因分析]对种群密度调查中出现的误差分析不准是该题错选的主要原因分析时体验为估算的结果与实际值误差较大分析其原因明确网眼大小被标记与放回后部分死亡捕获数量较少对估算结果的影响03种群的其他特征要控制人口过度增长，必须降低出生率计划生育是我国的基本国策出生率和死亡率1.出生率是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。出生率＞死亡率种群密度增加出生率＜死亡率种群密度减小出生率＝死亡率种群密度基本不变意义：是决定种群大小和种群密度的重要因素。出生率和死亡率是影响种群密度变动的根本原因和直接原因2.死亡率是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。不包括新出生的和新死亡的【例2】下列关于出生率和死亡率叙述正确的是()A.某镇某年5万人中出生孩子9000个死亡800人则该年出生率为1.798%B.某种群某时间内死亡率增大则种群密度必定减少C.影响人口出生率和其他生物种群出生率的因素差别较大D.农忙时间导致某大城市人口数量直线下降的主要原因是出生率小于死亡率[错因分析]对出生率和死亡率概念理解的不到位故错选A项出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率,死亡率是指单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率,该种群个体总数是指年初总数量不包括一年出生或死亡的数量例1.1983年，我国平均每千人生出18.62人，我国人口在这一年的出生率是多少？1.862%例2、某个有200个个体的种群，在一年中有40个个体死亡，这个种群的年死亡率是多少？20%迁入率和迁出率迁入、迁出率迁入率:指在单位时间内迁入的个体数目占该种群个体总数的比率。迁出率:指在单位时间内迁出的个体数目占该种群个体总数的比率。意义：决定种群大小和种群密度的因素,迁入率和迁出率也能直接影响种群密度的大小且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＞迁出率种群密度增加迁入率＜迁出率种群密度减小迁入率＝迁出率种群密度基本不变年龄组成种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧失生殖能力)三个阶段。概念类型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。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。衰退型年龄组成老年成年幼年条形图曲线图金字塔形图如图为某地人口出生率和死亡率的变化曲线。该人群的年龄组成可能是(）A．由稳定型变为增长型B．由衰退型变为稳定型C．由增长型变为稳定型D．由稳定型变为衰退型解析调查植物种群密度的常规方法是样方法，取样的关键是要注意随机取样，计算种群密度的方法是取平均值。从题干提供的表格信息：幼年个体很多，老年个体较少，可以确定此云杉种群的年龄组成属于增长型。答案(1)随机取样(N1＋N2＋N3＋N4＋N5)/5(2)A(3)增长型影响出生率1.概念：性别比例2.性别比例正常不正常性别比例失调影响种群密度不影响死亡率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。3.应用控制虫害间接影响种群密度种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。4.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动物。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、象海豹等群体动物。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。低等生物一般都没有性别。如：病毒，细菌，真菌等微生物，它们不分性别。植物中低等植物种群没有性别，如藻类，蕨类，苔藓等，它们有些种类有雌雄性器官，但作为整株，没有性别。高等植物的某些种类由于具单性花，如葫芦科植物，所以可以称为有性别，而开两性花的植株如蔷薇科植物，则不认为有性别。动物中低等动物也没有性别，如原生生物门生物，腔肠动物门动物等，一些同时具有雌雄生殖器官的动物如蚯蚓，也被认为没有性别知识卡片我国男女比例失调婴儿性别比接近120:1002004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。影响种群密度的主要因素1、物种的个体大小——个体大的物种密度低。2、生存资源的供给能力——生存资源丰富的地方种群密度高。3、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……4、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……5、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……6、偶然因素——如流行病、水灾、旱灾……种群密度周期性变化种群密度周期性变化迁徙迁徙耕种耕种相关生物（天敌）引起种群密度改变决定种群个体数目变动的关系图种群