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1、第一节种群的特征,1、种群密度 2、出生率死亡率和迁入率迁出率 3、年龄组成 4、性别比例,本节聚焦,第一节 种群的特征,稀树草原,种群有而其中的个体不具有的特征：、种群密度（种群的最基本特征）、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例,、种群密度,种群在单位面积或单位体积中的个体数量。一般用单位面积内的数量来表示。,影响种群密度的因素主要有,物种的个体大小个体大的物种密度低。生存资源供给的能力生存资源丰富的地方种群密度高。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，冬天低外来干扰如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快
2、下降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偶然因素如流行病、水灾、旱灾,2、出生率和死亡率,出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。物种的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现。,出生率：种群中单位时间内新出生的个体数目占该种群个体总数的比率。死亡率：种群中单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。,3、迁入率和迁出率,对于一个种群来说单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为迁入率或迁出率。,4、年龄组成和性别比例,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。 年龄组成一
3、般分为增长型、稳定型和衰退型三种类型：,年龄组成,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，种群密度呈逐渐增大的趋势。,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。种群密度保持相对稳定。,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。,种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。一般分雌雄相当、雌多雄少和雌少雄多三种类型：,雌雄相当型特点是雌雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等动物。,性别比例,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
4、控制的种群及海豹等群体动物。,海豹营群体生活。成年雄海豹通过打斗，失败的个体被逐出种群。群体中只有雌豹、幼豹和一只成年雄海豹。,雌少雄多型雄性个体明显多于雌性。这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活的动物。蜜蜂若只考察有生殖能力的雄蜂和蜂王，也可看做雌少雄多型。,种群数量 （种群密度）,年龄组成,性别比例,迁入率迁出率,出生率死亡率,预测,种群的空间特征概述,随机分布指的是每一个个体在种群分布领域中各个点出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。,均匀分布特征是，种群的个体是等距分布，或个体间保持一定的均匀的间距均匀分布。形成的原因主要是由于种群内个体之间的竞争。例如，森林
5、中植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营养（根际），沙漠中植物为竞争水分都能导致均匀分布。虫害或种内竞争发生时也可造成种群个体的均匀分布。,集群分布的特征是，种群个体的分布很不均匀，常成群、成簇、成块或成斑块地密集分布，各群的大小、群间的距离、群内个体的密度等都不相等，但各群大都是随机分布。其形成原因是：环境资源分布不均匀，丰富与贫乏镶嵌；植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心；动物的社会行为使其结合成群。集群分布是最广泛存在的一种分布格局，在大多数自然情况下，种群个体常是成群分布，如放牧中的羊群，培养基上微生物菌落的分布，另外，人类的分布也符合这一特性。,第二节种群数量的变化,1、怎样建构种群数量
6、增长的模型？ 2、种群的数量是怎样变化的？ 3、什么是环境容纳量？ 4、影响种群数量变化的因素有哪些？,本节聚焦,增长,波动,稳定,下降,细菌的分裂生殖,分裂过程,你知道2小时后有多少细菌吗？ 用什么办法描述细菌数量变化？,一、建构种群增长模型的方法,在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代讨论： n代细菌数量的计算公式？ 72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？,问题探讨,Nnn,解：n 60min x72h20min216 Nnn 2216,1 2,2 4,3 8,4 16,5 32,6 64,7 128,8 256,9 512,22,21,23,24,25
7、,26,27,28,29,20,40,60,80,100,120,140,160,180,分钟,细菌种群增长曲线,细菌数量/个,曲线图与数学方程式相比,较直观，但不够精确。,分钟,细菌种群增长曲线,细菌个数,横坐标是自变量，纵坐标是因变量，注意标明单位。,数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学 形式建立数学模型一般包括以下步骤：,观察研究对象，提出问题,细菌的数量个,理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？,二、种群增长的“J”型曲线,实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天
8、敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。,实例2、20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿,凤眼莲（水葫芦）,凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国.由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨.它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡 。,自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式,如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线大致呈“J”型,1、模型假设：,种群 “”型增长的数学模型,理想条件下在食物和空间条
9、件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍;种群每年增长率（ -1）都保持不变。,2、建立模型：,模型中参数的意义：种群起始数量为N0，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量. 表示该种群的数量是一年前种群数量的倍数。,种群 “”型增长的数学模型,t年后种群数量为：Nt=N0t,计 算：,某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1。请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？,Nt10（1+1）2006-2001,前面实例细菌食物和生存空间充足条件下，20分钟分裂一次，那么，第8代有多少细菌？ 分析：第8代即是N7
10、，细菌起始数量为1个，即N0=1，每次分裂是前一次的2倍，即=2。 N7=N07=127=128个,与社会的联系: 我国自13931990年以来人口统计数据如下： 以上人口增长曲线符合哪种类型？,思考,理想化的情况在自然界中并不存在。,在大自然中,食物有限,空间有限,种内斗争,种间竞争,天敌捕食,环境阻力,例生态学家高斯的实验：,大草履虫种群的增长曲线,三、种群增长的“S”型曲线,K值：在环境条件不受破坏的情下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容量此时出生率死亡率,种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线,产生条件：存在环境阻力,自然条件（现实状态）食物等资源
11、和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高,种群增长的“S”型曲线,增长特点：,种群增长率在不断变化，达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。,种群增长的“S”型曲线,种群数量达到K值时，种群,增长停止,种群数量在 K/2值时，种群,增长最快,种群数量小于K/2值时种群,增长逐渐加快,种群数量大于K/2值时 种群,增长逐渐减慢,A,为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？,为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群
12、的种群数量保持在K2水平。这是因为在这个水平上种群增长率最大 。,理想条件下资源无限,自然条件下 资源有限,实验室和种群迁入新的环境中最初的一段时间内的增长,一般自然种群的增长,不变,变化,无,有,阴影部分代表因环境阻力而被淘汰的个体； 阴影的大小代表环境阻力的大小。,总结,种群数量的变化：,增长，稳定，波动，下降,“J”型曲线和“S”型曲线都只研究种群数量 的 规律。 前者反映的种群增长率是一定的；而后者反映的种群增长率是变化的， 认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。 二种增长方式的差异，主要在于 的作用。,增长,不能,环境阻力,四、种群数量的波动和下降,在自然界影响种群数量变化的因素
13、有很多，如气候、食物、天敌、传染病等。因此大多数种群的数量总是在波动中，在不利条件下，种群数量还会不断下降甚至消亡,东亚飞蝗种群数量的波动,大多数种群的数量总是在波动之中的,种群数量的波动和下降,在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡,在Faroe Islands上， 捕鲸现场成了血的海洋,探究:培养液中酵母菌种群数量的变化,酵母菌,单细胞真核生物 属于兼性厌氧型微生物，有氧时产生二氧化碳和水；无氧时产生二氧化碳和酒精。 用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养基的成分，空气，温度，酸碱度等因素的影响。 在理想的环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线； 在有限的环境下，酵母菌的种群呈“S”型曲
14、线。,酵母菌:,第 1 天,第 4 天,第 6 天,第 7 天,死亡,活菌数,对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。,1在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是（）,B,“食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点,A,在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会 ( ) A、维持在一个水平上 B、不断下降 C、缓慢上升 D、迅速上升,A,4一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，哪一项是不正确的（ ） A先呈“S”形增长，后呈“J”形增长
15、 B先呈“J”形增长，后呈“S”形增长 C种群数量达到K值以后会保持稳定 DK值是环境条件允许的种群增长的最大值,A,建构种群增长数学模型的方法包括以下步骤：,1.提出合理的假设 2.对模型进行检验或修正 3.用适当的数学形式对事物的性质进行表达 4.观察研究对象，提出问题 A.1234 B.2314 C.4132 D.4123,C,下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加（ ）,ACD段（增长速度慢） BDE段（速度加快） CEF段（变化速率加快） DFG段（速度逐渐变慢）,D,下列对阴影部分的解释正确的是（ ）,环境中影响种群增长
16、的阻力 环境中允许种群增长的最大值 其数量表示种群内迁出的个体数 其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A. B. C. D. ,C,q,某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率 随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（ ） A.在T0-T2时，种群数量呈“J”型增长 B.若在T2时种群的数量为N，则在T1时种群的 数量为N/2； C.捕获该鱼的最佳时期为T2时 D.在TI-T2时，该鱼种群数量呈下降趋势。,B,叶蜂产卵于叶上；泥蜂储存其他昆虫的幼虫为子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养。这三种蜂的生存曲线依次是（ ） A.甲乙丙 B.乙丙甲 C.乙甲丙 D.甲丙乙,100 50,生 存 率（%),甲,乙,丙,A,卵 成虫,(1)如果种群处于一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群数量增长的曲线是 ？ (2)如果将种群置于有限的自然环境中，种群数量增长
