1、第一節(jié)種群的特征,第四章 種群和群落,2,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。,要點：、一定的空間：這個空間內(nèi)的同種生物與外界的個體隔離。、一種生物的全部個體，個體之間相互聯(lián)系。,對于某池塘中的魚,捕撈多少,才會既不會使資源枯竭,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體的簡單相加，而是一個有機單元，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，這些特征是單獨的生物個體所不具備的。,1.種群密度 （1）含義：種群在單位面積或單位體積中

2、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,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，再逐個計數(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，請討論改進(jìn)的方法。,樣方法： 在要調(diào)查的生物群落中，確定一

3、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(jìn)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,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、

4、8、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m2 70000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?。?。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(zhǔn)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

5、范圍之內(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(jìn)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)

6、波動，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，要針對實際情況，討論取樣方法是否存在問題。,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(biāo)志重捕法： 這種方法一般適用于哺乳類、鳥類、魚類、昆蟲和腹足類等動物種群數(shù)量的估計。 在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲一部分個體作上標(biāo)記后，再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標(biāo)記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，來估計總

7、體密度。,第1次,第2次,計算方法： 假定在調(diào)查區(qū)域中動物的總數(shù)為N，第一次捕獲M個個體進(jìn)行標(biāo)記，然后放回原來的自然環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行重捕，重捕的個體數(shù)為n，其中已標(biāo)記的個體數(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，放置100個捕鼠籠，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，個體較大的

8、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(biāo)記重捕法,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 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)量的變化如貓增多導(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期的數(shù)量，但僅靠這一特

9、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)量的個體在單位時間內(nèi)新產(chǎn)生的個體數(shù)目。 例如：年，我國平均每萬人中出生個孩子，我國該年人口出生率是. 死亡率指種群中單位數(shù)量的個體在單位時間內(nèi)死亡的個體數(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 種群密度相對穩(wěn)定 出生率 死亡率 種群密度降低 （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

10、本原因。,人口,1990年7月11日，是聯(lián)合國確定并發(fā)起舉行的第一個“世界人口日”。 1999年10月12日被聯(lián)合國確定為世界60億人口日 2005年12月20日，法國國家人口研究所公布的統(tǒng) 計數(shù)據(jù)顯示，全球人口數(shù) 量12月19日突破65億，預(yù) 計將在2012年到2013年間 突破70億。,.,1998年人口出生率和死亡率（單位：）,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,聯(lián)系實際： 我國實行了計劃生育，現(xiàn)在人口仍處于增長高峰期，是什么原因？,例 如：我國人口數(shù)量變化分析,三、遷入率和遷出率,（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

11、）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 遷入率和遷出率也決定了種群密度的大小。,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,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),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，死

12、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。,（2）類型：（一般分三種類型）,增長型：特點是幼年個體大量成長為成年產(chǎn)生后代，老年個體死亡的少，出生的比死亡的多，種群的個體數(shù)越來越多。,出生率死亡率,穩(wěn)定型：特點是各年齡期的個體數(shù)比例適中。在一定時期內(nèi)出生的新個體數(shù)接近衰老死亡的個體數(shù)。種群中個體數(shù)目保持相對穩(wěn)定。,出生率死亡率,衰退型：特點是老年期個體數(shù)目較多而幼年期的個體數(shù)目偏少。新出生的個體不能補償衰老

13、死亡的個體數(shù)。種群密度越來越小。,出生率死亡率,（3）年齡組成的意義： 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(jìn)而引起種群密

14、度下降。,（2）類型：（一般分三種類型） 雌雄相當(dāng)型：特點是雌性和雄性個體數(shù)目大體相等。這種類型多見于高等物。,雌多雄少型：特點是雌性個體顯著多于雄性個體。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：特點是雄性個體明顯多于雌性個體。這種類型較為罕見。如家白蟻等營社會性生活的動物。蜜蜂若只考察有生殖能力的個體，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體，破壞了害蟲種群正常的性別相比例，就會使很多雌性個體不能完成交配，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

15、密度的變動。,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(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,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

16、率和遷出率,影響數(shù) 量變動,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,隨機分布（random distribution）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（uniform distribution）的特征是，種群的個體是等距分布，或個體間保持一定的

17、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（clumped distribution）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

18、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,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,評價反饋：,1.下列各項中，屬于種群的是( ) A.一個湖泊中的全部魚群 一個湖泊中的全部藻類 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.我國實行計劃生育