1、,第4章種群和群落,第1節(jié)種群的特征,(一)種群的概念：在一定的空間和時間內(nèi)的同種生物個體的總和(二)要點：概念的要點：一定自然區(qū)域內(nèi)同種生物構(gòu)成全部個體個體之間相互聯(lián)系。,請回顧：,5min,分析一下是不是一個種群：1.一片草地上的全部蛇。2.某集市上賣的全部的同種白菜。3.某村子中全部青年男女。4.一個池塘里的全部鯉魚。,1、不是一種2、不是自然區(qū)域3、一定區(qū)域內(nèi)全部個體,【典例】下列生物屬于種群的是（）A.一塊水田里的全部水稻、水草、魚、蝦及其他生物B.一個池塘中的全部魚C.一塊朽木上的全部真菌D.一塊棉田中的全部幼蚜、有翅和無翅的成熟蚜,解析：要求全面理解種群的概念。種群強調(diào)的是一個區(qū)

2、域、一個物種、一個群體，是指“同種”生物的總和，是同種生物中許多個體的集合體。A項明顯不符，它包含了多種生物；B項中的一個池塘中的全部魚，只是一個類群，一般不會由一種魚組成；C項中一塊朽木上的全部真菌也不會是單一的真菌；D項中指的是全部的棉蚜（大小幼，病弱殘）。故答案選D。,當(dāng)從群體水平來看，種群是個體的簡單累加嗎？個體的特征能代表種群的特征嗎？1個體的生命是有限的，但對一個種群來說，會不會因為個體的消失而消失呢？總結(jié)：種群的不同個體組成一個整體，這個整體不是個體的簡單累加，這時種群就表現(xiàn)出個體不具有的特征。到底種群有哪些特征呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)。,一、種群密度及其調(diào)查方法、種群密度、調(diào)查種

3、群密度的方法、樣方法、標志重捕法二、種群特征種群有而個體沒有的特征、種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成、性別比例、種群的空間特征,第1節(jié)種群的特征,2牧民在承包的草場上該放養(yǎng)多少頭羊，既能保護草原，又能取得最好經(jīng)濟效益？,1怎樣控制害蟲數(shù)量，以防止蟲災(zāi)發(fā)生?,種群研究的核心問題是種群數(shù)量的變化,種群的特征主要表現(xiàn)為數(shù)量上的變化，所以把握種群的數(shù)量特征很重要，比如我們經(jīng)常在電視聽到這樣的內(nèi)容：中國人口某年有多少？大熊貓還剩多少只?汕尾中學(xué)校老鼠有多少只?,要統(tǒng)計這些個體數(shù)量該如何操作?對于大熊貓數(shù)量不是很多，我們可以逐個計數(shù)把它數(shù)出來,但如果讓你說出南草場草地上有多少蒲公英？在數(shù)

4、量較大的情況下如何統(tǒng)計?,一、種群密度及其調(diào)查方法,1.種群密度（1）含義：種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度；是種群最基本的數(shù)量特征如：養(yǎng)魚池中每立方米的水體中鯽魚的數(shù)量、每平方千米農(nóng)田面積內(nèi)黑線姬鼠的數(shù)量等（2）表示方法：小范圍的水生生物單位體積大范圍及陸生生物單位面積即種群密度=種群的個體數(shù)量/空間大?。娣e或體積）,7min,1.種群密度,二、種群特征：種群有而個體沒有的特征。,計算公式：,對于某水體中的魚，何時捕？捕撈多少？才能既不會使資源枯竭，又使資源得到充分利用?,2、調(diào)查種群密度的方法,調(diào)查種群密度的方法（1）樣方法含義：課本舉例：選取1m2山地，計算馬尾松為20棵

5、，則該樣方的馬尾松密度為20/1=20（棵/m2）使用范圍：多用于雙子葉植物,(10min),樣方法：在要調(diào)查的生物群落中，確定一個或數(shù)個范圍相對較大區(qū)域作為樣地，再在樣地中隨機選取若干個樣方，然后計數(shù)各樣方中的全部個體數(shù)量，最后，計算全部樣方個體數(shù)量的平均數(shù)，通過數(shù)理統(tǒng)計，對種群總體數(shù)量進行估計。（步驟：取樣計數(shù)求平均值）,（注意：這里的N1、N2指的是樣方的種群密度，而不是樣方的個體數(shù)量。）,種群密度=（N1+N2+N3+N4+Nn）/n,2.調(diào)查種群密度的方法,調(diào)查種群密度的方法,常用的科學(xué)方法之一是樣方法樣方法中，樣方的大小、樣方的多少、樣方的取樣原則、及樣方邊緣的計數(shù)問題,用樣方法估

6、算種群密度時，要注意一下幾點：樣方的大小樣方的大小應(yīng)該根據(jù)所調(diào)查對象的大小和分布情況而定。樣方的數(shù)量相對多一些較好，樣方數(shù)量越多，統(tǒng)計的結(jié)果越接近真實情況。取樣方法沒有確定的位置，要做到隨機取樣。,在統(tǒng)計樣方中個體數(shù)量時，遇到的問題之一是邊緣效應(yīng)，即如何處理樣方邊緣上的個體。一般而言，樣方頂邊、左邊及左角處的個體統(tǒng)計在內(nèi)，其他邊緣不作統(tǒng)計。,五點取樣法,調(diào)查群體為非長條形時用,等距取樣法,調(diào)查群體為長條形時用,記數(shù)方法,蒲公英,其他植物,方框內(nèi)相鄰兩邊上,計上不計下,計左不計右,例1：某同學(xué)在牛首山調(diào)查珍稀蝶類中華虎鳳蝶幼蟲的種群密度，得出5個樣方（樣方面積為1m2）的種群數(shù)量分別為4、6、8

7、、8、9只。那么，該同學(xué)給怎樣計算該種蝶幼蟲的種群密度（單位：只/hm2）？,N（46889）57只m270000只hm2(注意：1hm2=10000m2),討論1、實地調(diào)查與本節(jié)“問題探討”活動中的模擬調(diào)查有什么異同？“問題探討”中調(diào)查對象是完全隨機分布的，且調(diào)查區(qū)域是規(guī)則的，調(diào)查對象與其他物體的區(qū)分是顯而易見的，因此，采用樣方法得到的估算值與真實情況比較容易接近（誤差小）。而在實地調(diào)查中，調(diào)查對象的分布往往不是隨機的，調(diào)查區(qū)域也往往不是規(guī)則的，還有許多其他因素會干擾和影響調(diào)查的準確性，因此，采用同樣的方法其結(jié)果誤差會比較大一些。但是，只要掌握了科學(xué)的調(diào)查統(tǒng)計方法，其誤差會控制在允許的范圍之

8、內(nèi)。,探究：用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉某物的種群密度,討論2、為什么要強調(diào)隨機取樣？為了確保所選擇的樣方具有代表性，不受主觀因素的影響，使通過樣方統(tǒng)計的結(jié)果（估算值）能更接近真實的情況。討論3、樣方的多少會影響調(diào)查結(jié)果嗎？樣方的數(shù)量太少，其統(tǒng)計結(jié)果的誤差可能就較大；一般而言，樣方越多，其統(tǒng)計結(jié)果越接近真實情況。但是，樣方數(shù)量太多，整體取樣花費的時間、精力就越多。從統(tǒng)計學(xué)上看，一定數(shù)量的樣方即可以保證統(tǒng)計結(jié)果的真實性。,討論4、比較各小組對同一種群的種群密度的調(diào)查結(jié)果，就發(fā)現(xiàn)的問題進行討論。不同小組對同一種群的種群密度調(diào)查結(jié)果可能是不一樣的。種群密度的調(diào)查結(jié)果應(yīng)當(dāng)允許在一定范圍內(nèi)波動，例如5%

9、以內(nèi)。如果超出了此范圍，在其他條件相同的情況下，造成不一樣的原因應(yīng)當(dāng)首先歸結(jié)為采取不同的樣方法所致。所以，要針對實際情況，討論取樣方法是否存在問題。,【過渡】調(diào)查一般的植物種群、昆蟲卵的密度、作物植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等，都可以采用樣方法對于有趨光性的昆蟲,可以用黑光燈誘捕的方法調(diào)查它們的密度如果一些動物活動性很強，活動范圍大，還能用樣方法嗎？,標志重捕法,第1次M,第2次,第二次鋪貨n,標記為m,設(shè)總數(shù)為N,標記重捕法(10)計算方法：設(shè)在調(diào)查區(qū)域中動物的總數(shù)為N，第一次捕獲M個個體進行標記，然后放回原來的自然環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進行重捕，重捕的個體數(shù)為n，其中已標記的個體數(shù)為m，根據(jù)

10、總數(shù)N中標記比例與重捕取樣中標記比例相等的原則：即MN=mn可得調(diào)查區(qū)域種群數(shù)量:,（2）標記重捕法含義：在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲一部份個體，做上標記后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標記個體數(shù)占總數(shù)的比例，來估計種群密度。計算公式：種群數(shù)量=標記個體數(shù)X重捕個體數(shù)/重捕標記數(shù)舉例：先捕獲39只鼠并標記，一段時間后，再重捕34只，其中有標記的為15只，那么根據(jù)公式，該地段原有總鼠數(shù)為使用范圍：動物,39X34/15=88只,例2、在調(diào)查一塊方圓的農(nóng)田中田鼠的數(shù)量時，放置100個捕鼠籠，一夜間捕獲了42只，將捕獲的田鼠經(jīng)標記后在原地釋放。數(shù)日后，在同一地點再放置

11、同樣數(shù)量的捕鼠籠，捕獲了38只，其中有上次標記的個體12只。則該農(nóng)田中田鼠的種群數(shù)量大概有多少只？,N（4238）12133只,標志重捕法注意1標志要牢固，不易脫落2不要太顯眼，以防其被敵害捕食3標志物本身無毒，不要對其本身造成傷害。,教師小結(jié)1,種群密度的調(diào)查方法：,分布范圍小，個體較大的種群：,分布范圍大，個體較小的種群：,估算(取樣調(diào)查),估算方法：,不運動或活動范圍小的生物：,活動能力強，活動范圍大的動物：,樣方法,標記重捕法,教師小結(jié)2,同學(xué)們想想，對于同一個種群，它的種群密度是恒定不變的嗎？哪些因素會使種群密度發(fā)生變化？,既然是一個種群，肯定會不斷的產(chǎn)生一些新個體，同時也會有個體不

12、斷死亡，所以研究種群還必須了解種群的出生率和死亡率，它也是種群數(shù)量的一個特征。,思考,2.出生率和死亡率5min（1）概念：在單位時間內(nèi)新產(chǎn)生（或死亡）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。（2）表達方式：通常以a表示,（3）舉例說明：例如：1983年我國平均每10萬人口出生1862個孩子，該年度人口出生率為1.862例如：在黃山猴谷，一猴群有只，一年后有只死亡，猴的死亡率為.（4）意義：出生率和死亡率是種群數(shù)量及密度改變的直接表現(xiàn)。種群的內(nèi)部和外界因素影響都以改變出生率和死亡率來體現(xiàn)。出生率和死亡率是影響種群密度的根本原因。出生率死亡率：種群中個體的數(shù)量增加死亡率出生率：種群中個體的數(shù)量減少,1

13、不同種群的出生率一樣嗎？2出生率主要由什么因素決定呢？,思考,主要和生物的繁殖能力有關(guān)，繁殖能力強的種群出生率高外界環(huán)境對生物的出生率和死亡率有沒有影響呢？,舉例點評外界因素的影響,計劃生育是我國的基本國策,要控制人口過度增長，必須降低出生率,三、遷入率和遷出率,沿海城市人口集中時的圖片,5min,（1）概念：在單位時間內(nèi)遷入（或遷出）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。（2）類型遷入率遷出率種群密度增加遷入率=遷出率種群密度相對穩(wěn)定遷入率遷出率種群密度降低（3）意義：遷入率和遷出率在研究城市人口變化中具有重要意義遷入率和遷出率也直接決定了種群密度的大小。,出生率和死亡率，遷入率和遷出率都是直接

14、決定種群密度的重要因素,疑問1：如果一個種群中老年年個體所占比例多于幼年個體的比例會不會影響到種群的數(shù)量？疑問2：一個種群中雌性個體所占比例遠大于雄性個體的比例會影響到種群的數(shù)量嗎？,1.年齡組成（1）概念：種群中各年齡期的個體所占比例。,四、年齡組成和性別比例5min,年齡的三個階段：幼年(尚無生殖能力)成年(有生殖能力)老年(喪失生殖能力),(2)類型增長型穩(wěn)定型衰退型,A,增長型,思考與討論：,1、圖中A、B、C三種年齡組成的種群，哪種類型的種群數(shù)量會越來越大？哪種類型的種群數(shù)量會越來越??？哪種類型的種群數(shù)量會在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定？為什么？這是由于種群中年輕個體越多，一般來說出生率會越高

15、，死亡率會越低。,B,C,穩(wěn)定型,衰退型,2、年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡組成為衰退型的種群呢？因為出生率和死亡率不完全決定年齡組成，還受到食物、天敵、氣候等因素的影響，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。,完全可以在發(fā)達國家，發(fā)展中國家（比如我國）和不發(fā)達國家間進行比較分析什么原因?qū)е滤麄兏髯圆煌哪挲g組成，這一年齡組成對這個社會的將來有什么影響。目前大多數(shù)的發(fā)展中國家，人口的年齡結(jié)構(gòu)都屬于急劇增長型；美國則緩慢增長；德國屬于衰退型，這種增長趨勢是由種群的年齡組成特點決定的。本題中人口動態(tài)預(yù)測的依據(jù)是年齡組成,例3，種群的年齡組成大致可分為下圖A、B、C三種類型

16、，據(jù)圖回答：,老年中年幼年,ABC,（1）我國在5060年代出現(xiàn)生育高峰，因此造成70年代初期人口的年齡組成為圖所示類型。（2）在漁業(yè)生產(chǎn)中，要嚴格控制魚網(wǎng)孔眼大小以保護幼魚，這將會使被捕撈的魚的年齡組成為圖所示類型。（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用性引誘劑來干擾害蟲交尾的措施，有可能使該種害蟲的年齡組成為圖所示類型。,A,C,A,2.性別比例（1）概念：種群中雄性個體和雌性個體所占的比例。,不合理的性別比例會導(dǎo)致出生率下降進而引起種群密度下降。,，種群密度增長快（家養(yǎng)動物）；，種群密度增長相對穩(wěn)定（人類），種群密度增長慢（社會性昆蟲）,引導(dǎo)學(xué)生了解性別比例研究在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。,注意：一般來講，人工控制的

17、種群，雌性多于雄性。想想為什么？在農(nóng)業(yè)上，利用人工合成的性引誘劑誘殺種群的雄性個體，,是因為人們?yōu)榱双@得蛋、奶等禽畜副產(chǎn)品而選擇控制的效果）,使雌性個體不能完成交配，從而使該種群的密度明顯降低。,性別比例的意義：影響種群密度的變動強調(diào)：不合理的性別比例會導(dǎo)致出生率下降進而引起種群密度下降。為了有利于人類生活，有時候會人為地控制生物的性別比,2004年中國性別平等與婦女發(fā)展?fàn)顩r白皮書指出，我國男女（0至4歲）性別比例接近120:100，遠超國際認同的可以容忍的最高警戒線107。人口出生性別比失衡會帶來很多社會問題。,我國男女比例失調(diào)嬰兒性別比接近120:100,利用上述影響種群密度的因素分析：1

18、我國為什么要控制人口數(shù)量？2對于大熊貓呢？,老師總結(jié)：遷入和遷出對我國人口影響不大，而增加死亡率是違法的，因此只能降低出生率。,而大熊貓應(yīng)該增加數(shù)量，同樣遷入和遷出影響不大，因此可通過提高出生率，降低死亡率來解決，比如讓它們進行無性繁殖，人工為它們撫育幼崽，降低死亡率,各特征之間的內(nèi)在關(guān)系，直接決定種群密度的因素是出生率和死亡率及遷入率和遷出率；而年齡組成和性別比例通過控制出生率和死亡率而影響種群密度的未來變化。,種群數(shù)量變化是種群研究的核心問題，種群密度是種群的重要特征。出生率和死亡率、年齡組成，性別比例以及遷人和遷出等都可以影響種群的數(shù)量變化。出生率和死亡率、遷入和遷出是決定種群數(shù)量變化的

19、主要因素年齡組成是預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)。,決定種群的大小和密度,種群密度,種群數(shù)量,出生率和死亡率,性別比例,年齡組成,預(yù)測變化方向,直接影響,遷入率和遷出率,影響數(shù)量變動,預(yù)測種群密度未來變化趨勢的思路首先依據(jù)的是年齡組成情況，其次是性別比例，由此推導(dǎo)種群出生率和死亡率的關(guān)系，從而確定種群的未來變化趨勢。年齡組成增長型：出生率死亡率，種群密度增大穩(wěn)定型：出生率死亡率，種群密度基本穩(wěn)定；衰退型；出生率死亡率，種群密度減少。相同年齡組成情況看性別比例，種群密度增長快；，種群密度增長相對穩(wěn)定，種群密度增長慢。,影響種群密度的因素主要有,物種的個體大小個體大的物種密度低。生存資源的供給能力生存

20、資源豐富的地方種群密度高。周期性變化環(huán)境條件的周期性變化引起種群密度周期性變化。如候鳥飛來時密度較高，飛走后密度為零。蚊子密度夏天高，冬天低天敵數(shù)量的變化如貓增多導(dǎo)致鼠密度下降；青蛙增多導(dǎo)致害蟲減少外來干擾如農(nóng)田中灑農(nóng)藥后害蟲因大量死亡而密度很快下降偶然因素如流行病、水災(zāi)、旱災(zāi),教師總結(jié)：以上這些都是種群數(shù)量上的特征，種群除了數(shù)量上的特征以外，還存在其他方面的一些特征，比如種群的空間特征。種群的多個特征，但是有輕重詳略之分，重點是種群密度，以及樣方法在種群密度測定中的實際應(yīng)用。,五、種群的空間特征,組成種群的個體，在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局，叫種群的空間特征。,均勻型,隨機型,集群型,5m

21、in,隨機分布（randomdistribution）指的是每一個個體在種群分布領(lǐng)域中各個點出現(xiàn)的機會是相等的，并且某一個體的存在不影響其他個體的分布。隨機分布比較少見，只有在環(huán)境資源分布均勻一致、種群內(nèi)個體間沒有彼此吸引或排斥時才容易產(chǎn)生。例如，森林地被層中一些蜘蛛的分布與面粉中黃粉蟲的分布，以種子繁殖的植物在自然散布于新的地區(qū)時也經(jīng)常體現(xiàn)為隨機分布。,均勻分布（uniformdistribution）的特征是，種群的個體是等距分布，或個體間保持一定的均勻的間距。均勻分布形成的原因主要是由于種群內(nèi)個體之間的競爭。例如，森林中植物為競爭陽光（樹冠）和土壤中營養(yǎng)（根際），沙漠中植物為競爭水分都能

22、導(dǎo)致均勻分布。蟲害或種內(nèi)競爭發(fā)生時也可造成種群個體的均勻分布。地形或土壤物理性狀呈均勻分布等客觀因素或人為的作用，都能導(dǎo)致種群的均勻分布。均勻分布在自然種群中極其罕見，而人工栽培的種群（如農(nóng)田、人工林），由于人為保持其株距和行距一定則常呈均勻分布。,集群分布（clumpeddistribution）的特征是，種群個體的分布很不均勻，常成群、成簇、成塊或成斑塊地密集分布，各群的大小、群間的距離、群內(nèi)個體的密度等都不相等，但各群大都是隨機分布。其形成原因是：環(huán)境資源分布不均勻，豐富與貧乏鑲嵌；植物傳播種子的方式使其以母株為擴散中心；動物的社會行為使其結(jié)合成群。集群分布是最廣泛存在的一種分布格局，在大多數(shù)自然情況下，種群個體常是成群分布，如放牧中的羊群，培養(yǎng)基上微生物菌落的分布，另外，人類的分布也符合這一特性。,種群密度,出生率,死亡率,性別比例