1、第一節(jié) 種群的特征,第四章 種群和群落,種群的概念,在一定的空間和時(shí)間內(nèi)的同種生物個(gè)體的總和。,要點(diǎn)： 、一定的空間：這個(gè)空間內(nèi)的同種生物與外界的個(gè)體隔離。 、一種生物的全部個(gè)體，個(gè)體之間相互聯(lián)系。,對(duì)于某池塘中的魚,捕撈多少,才會(huì)既不會(huì)使資源枯竭,又使資源得到充分利用?,牧民在承包的草場上該放養(yǎng)多少頭羊，經(jīng)濟(jì)效益才最好?,怎樣控制害蟲數(shù)量,以防止蟲災(zāi)發(fā)生?,種群的數(shù)量特征,種群并不是許多同種個(gè)體的簡單相加，而是一個(gè)有機(jī)單元，種群的數(shù)量特征包括種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率、遷入率和遷出率等，這些特征是單獨(dú)的生物個(gè)體所不具備的。,1.種群密度 （1）含義：種群在單位面積或單位體積

2、中的個(gè)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,一、調(diào)查種群密度的方法,種群密度很高,種群密度一般,種群密度較高,1、怎樣估算這塊草地中蒲公英的數(shù)量？,可采用課本介紹的兩種取樣方法取樣，用樣方法進(jìn)行估算。也可以將模擬草地平均分成若干等份，求得其中一份的數(shù)量后，再估算整體的數(shù)量。,問題探討,2、按討論確定的方法起先估算，再逐個(gè)計(jì)數(shù)，將兩種方法求得的數(shù)值進(jìn)行比較。估算的結(jié)果誤差大嗎？如果誤差較大，請(qǐng)討論改進(jìn)的方法。,樣方法： 在要調(diào)查的生物群落中，確定

3、一個(gè)或數(shù)個(gè)范圍相對(duì)較大區(qū)域作為樣地，再在樣地中隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，然后計(jì)數(shù)各樣方中的全部個(gè)體數(shù)量，最后，計(jì)算全部樣方個(gè)體數(shù)量的平均數(shù)，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)，對(duì)種群總體數(shù)量進(jìn)行估計(jì)。 （步驟：取樣 計(jì)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(gè)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,五點(diǎn)取樣法,調(diào)查群體為非長條形時(shí)用,等距取樣法,調(diào)查群體為長條形時(shí)用,記數(shù)方法,蒲公英,其他植物,方框內(nèi)相鄰兩邊上,計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右,討論1、為什么要強(qiáng)調(diào)隨機(jī)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(jì)的結(jié)果（估算

4、值）能更接近真實(shí)的情況。 討論2、樣方的多少會(huì)影響調(diào)查結(jié)果嗎？ 樣方的數(shù)量太少，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果的誤差可能就較大；一般而言，樣方越多，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果越接近真實(shí)情況。但是，樣方數(shù)量太多，整體取樣花費(fèi)的時(shí)間、精力就越多。從統(tǒng)計(jì)學(xué)上看，一定數(shù)量的樣方即可以保證統(tǒng)計(jì)結(jié)果的真實(shí)性。,討論3、比較各小組對(duì)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(jìn)行討論。 不同小組對(duì)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(dòng)，例如5%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(duì)實(shí)際情況，討論取樣方法是否存在問題。,調(diào)查一般

5、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(duì)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(dòng)物活動(dòng)性很強(qiáng)，活動(dòng)范圍大，還能用樣方法嗎？,標(biāo)志重捕法： 這種方法一般適用于哺乳類、鳥類、魚類、昆蟲和腹足類等動(dòng)物種群數(shù)量的估計(jì)。 在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體作上標(biāo)記后，再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，來估計(jì)總體密度。,第1次,第2次,計(jì)算方法： 假定在調(diào)查區(qū)域中動(dòng)物的總數(shù)為N，第一次捕獲M個(gè)個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記，然后放回原來的自然環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，重捕的個(gè)體數(shù)為n，其中已標(biāo)

6、記的個(gè)體數(shù)為m，根據(jù)總數(shù)N中標(biāo)記比例與重捕取樣中標(biāo)記比例相等的原則： 即 NM=nm 可得調(diào)查區(qū)域種群數(shù)量:,例2、在調(diào)查一塊方圓2hm2的農(nóng)田中田鼠的數(shù)量時(shí)，放置100個(gè)捕鼠籠，一夜間捕獲了42只，將捕獲的田鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。數(shù)日后，在同一地點(diǎn)再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，捕獲了38只，其中有上次標(biāo)記的個(gè)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,種群密度的調(diào)查方法：,分布范圍小，個(gè)體較大的種群：,分布范圍大，個(gè)體較小的種群：,估算(取樣調(diào)查),估算方法：,不運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)范圍小的生物：,活動(dòng)能力強(qiáng)，活動(dòng)范圍大的動(dòng)物：,樣方法,標(biāo)記重捕法,物種的個(gè)體大小個(gè)體大的物

7、種密度低。 生存資源的供給能力生存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(shí)密度較高，飛走后密度為零。蚊子密度夏天高，冬天低 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 天敵數(shù)量的變化如貓?jiān)龆鄬?dǎo)致鼠密度下降；青蛙增多導(dǎo)致害蟲減少 偶然因素如流行病、水災(zāi)、旱災(zāi),3.影響種群密度的主要因素,相關(guān)生物引起種群密度改變,.,種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量，但僅靠這一特征還不能反映種群數(shù)量的變化趨勢。,（1）概念： 出生率指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目。 例如：年，我國平均每萬人中出生個(gè)孩子，我國該年人口出生率是. 死

8、亡率指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目。 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.,二、出生率和死亡率,（2）表達(dá)方式：通常以a表示 （3）類型 出生率 死亡率 種群密度增加 出生率 = 死亡率 種群密度相對(duì)穩(wěn)定 出生率 遷出率 種群密度增加 遷入率 = 遷出率 種群密度相對(duì)穩(wěn)定 遷入率 死亡率,穩(wěn)定型：特點(diǎn)是各年齡期的個(gè)體數(shù)比例適中。在一定時(shí)期內(nèi)出生的新個(gè)體數(shù)接近衰老死亡的個(gè)體數(shù)。種群中個(gè)體數(shù)目保持相對(duì)穩(wěn)定。,出生率死亡率,衰退型：特點(diǎn)是老年期個(gè)體數(shù)目較多而幼年期的個(gè)體數(shù)目偏少。新出生的個(gè)體不能補(bǔ)償衰老死亡的個(gè)體數(shù)。種群密度越來越小。,出生率死亡率,（3）年

9、齡組成的意義： 可以預(yù)測種群密度的變化方向,例3，種群的年齡組成大致可分為下圖A、B、C三種類型，據(jù)圖回答：,老年 中年幼年,A B C,（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(yán)格控制魚網(wǎng)孔眼大小以保護(hù)幼魚，這將會(huì)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(gè)體和雌性個(gè)體所占的比例。,不合理的性別比例會(huì)導(dǎo)致出生率下降進(jìn)而引起種群密度下降。,（2）類型：（一般分三種類型） 雌雄相當(dāng)型：特

10、點(diǎn)是雌性和雄性個(gè)體數(shù)目大體相等。這種類型多見于高等物。,雌多雄少型：特點(diǎn)是雌性個(gè)體顯著多于雄性個(gè)體。這種類型常見于人工控制的種群及蜜蜂、象海豹等。,蜂群中幾百只雄蜂，一只蜂王和幾十萬只工蜂都是雌蜂。,雌少雄多型：特點(diǎn)是雄性個(gè)體明顯多于雌性個(gè)體。這種類型較為罕見。如家白蟻等營社會(huì)性生活的動(dòng)物。蜜蜂若只考察有生殖能力的個(gè)體，也可看做雌少雄多型。,（3）性別比例的應(yīng)用：控制蟲害 利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個(gè)體，破壞了害蟲種群正常的性別相比例，就會(huì)使很多雌性個(gè)體不能完成交配，從而使害蟲的種群密度明顯降低。 （4）性別比例的意義：影響種群密度的變動(dòng)。,2004年中國性別平等與婦女發(fā)展?fàn)顩r白皮書

11、指出，我國男女（0至4歲）性別比例接近120 : 100，遠(yuǎn)超國際認(rèn)同的可以容忍的最高警戒線107。 人口出生性別比失衡會(huì)帶來很多社會(huì)問題。,我國男女比例失調(diào)嬰兒性別比接近120 : 100,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(dòng),五、種群的空間特征,組成種群

12、的個(gè)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(jī)型,集群型,隨機(jī)分布（random distribution）指的是每一個(gè)個(gè)體在種群分布領(lǐng)域中各個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)是相等的，并且某一個(gè)體的存在不影響其他個(gè)體的分布。 隨機(jī)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(gè)體間沒有彼此吸引或排斥時(shí)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(shí)也經(jīng)常體現(xiàn)為隨機(jī)分布。,均勻分布（uniform distribution）的特征是，種群的個(gè)體是等距分布，或個(gè)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(gè)體之間的

13、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導(dǎo)致均勻分布。蟲害或種內(nèi)競爭發(fā)生時(shí)也可造成種群個(gè)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（clumped distribution）的特征是，種群個(gè)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(gè)體的密度等都不相等，但各群大都是隨機(jī)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

14、子的方式使其以母株為擴(kuò)散中心； 動(dòng)物的社會(huì)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(gè)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,年齡組成,外界環(huán)境,不合理,合理,適宜,不適宜,降低,提高,增長型,衰退型,圖例,種群密度的 變化,評(píng)價(jià)反饋：,1.下列各項(xiàng)中，屬于種群的是( ) A.一個(gè)湖泊中的全部魚群 一個(gè)湖泊中的全部藻類 校園中的全部樹木 培養(yǎng)基上的大腸桿菌菌落,D,預(yù)測一個(gè)國家和地區(qū)的人口數(shù)量的發(fā)展趨勢主要來自( ) A.居住人口不同年齡組成的比例 .現(xiàn)有人口數(shù)量和密度 C.出生率、死亡率和遷移率 D.人口男女性別比例,A,3.決定種群數(shù)量變化的因素( ) A.性別比例 B.年齡組成 C.出生率和死亡率 D.遷入率和遷出率,CD,4.在對(duì)某種鼠的種群密度的調(diào)查中,第一次捕獲并標(biāo)志48只,第二次捕獲25只,其中有標(biāo)志鼠12只,則該種群的總數(shù)量為( ) A.46 B.25 C.12 D.100,D,5.我國實(shí)行計(jì)劃生育政策,提倡少生優(yōu)生,從生態(tài)學(xué)的角度看,其目的主要是( ) A.控制出生率,降低種群密度 B.控制年齡組成,穩(wěn)定種群密度 C.控制死亡率,降低種群密度 D.控制年齡組成,降低種群密度,A,6、下列因素能引起