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1、第一节 种群的特征,第四章 种群和群落,具有一定形态、生理特性及一定自然区域能互相交配的生物类群。例如：冬小麦、水稻、鲤鱼、狼等。 物种是生物学上的基本分类单位，是自然选择的产物。,物种的概念,以下描述是种群吗？,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。,思考？,一、种群的概念,1.种群的概念： 是指在一定自然区域内的同种生物的全部个体的总和。,概念的要点：一定地域内， 同种生物构成 全部个体的总和。,种群研究的核心问题是种群数量的变化,牧民在承包的草场上该放养多少头羊，既能
2、保护草原，又能取得最好经济效益？,怎样控制害虫数量，以防止虫灾发生?,对于某池塘中的鱼,捕捞多少,才会既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用?,种群并不是许多同种个体的简单相加，而是一个有机单元，种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等，这些特征是单独的生物个体所不具备的。,二、种群的数量特征,1.种群密度 （1）含义：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度；是种群最基本的数量特征 如：养鱼池中每立方米的水体中鲫鱼的数量、每平方千米农田面积内黑线姬鼠的数量等。 （2）表示方法：小范围的水生生物单位体积；大范围及陆生生物单位面积 即：种群密度种群的
3、个体数量空间大小（面积或体积）,（一）、调查种群密度的方法,种群密度很高,种群密度一般,种群密度较高,怎样估算这块草地中蒲公英的数量？,可采用课本介绍的两种取样方法取样，用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。,问题探讨,样方法： 在要调查的生物群落中，确定一个或数个范围相对较大区域作为样地，再在样地中随机选取若干个样方，然后计数各样方中的全部个体数量，最后，计算全部样方个体数量的平均数，通过数理统计，对种群总体数量进行估计。 适用范围：植物和活动能力与范围较小的动物（蚯蚓、昆虫卵、蚜虫、跳蝻等）的种群密度。 （步骤：取样 计数 求平均值）,
4、（注意：这里的N1、N2指的是样方的种群密度，而不是样方的个体数量。）,种群密度=（N1+N2+N3+N4+Nn）/n,2.调查种群密度的方法,五点取样法,调查群体为非长条形时用,等距取样法,调查群体为长条形时用,记数方法,蒲公英,其他植物,方框内相邻两边上,计上不计下,计左不计右,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1m2）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）？,N（46889）57只m2 70000只hm2(注意：1hm2=10000m2),调查一般的植物种群、昆虫卵的密度、作物植
5、株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，都可以采用样方法 对于有趋光性的昆虫,可以用黑光灯诱捕的方法调查它们的密度 如果一些动物活动性很强，活动范围大，还能用样方法吗？,标志重捕法： 这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的估计。 在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体作上标记后，再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计总体密度。,第1次,第2次,计算方法： 假定在调查区域中动物的总数为N，第一次捕获M个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为n，其中已标记的个体数为m，根据总数N中标记
6、比例与重捕取样中标记比例相等的原则： 即 NM=nm 可得调查区域种群数量:,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（4238）12133只,总结：种群密度的调查方法：,分布范围小，个体较大的种群：,分布范围大，个体较小的种群：,估算(取样调查),估算方法：,不运动或活动范围小的生物：,活动能力强，活动范围大的动物：,样方法,标记重捕法,物种的个体大小个体大的物种密度低。 生存资源的供给
7、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,3.影响种群密度的主要因素,相关生物引起种群密度改变,.,种群密度反映了种群在一定时期的数量，但仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。,（1）概念： 出生率指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。 例如：年，我国平均每万人中出生个孩子，我国该年人口出生率是. 死亡率指种群中单位数量的个体
8、在单位时间内死亡的个体数目。 例如，在黄山猴谷，一猴群有只，一年后有只死亡，猴的死亡率为.,（二）、出生率和死亡率,（2）表达方式：通常以a表示 （3）类型 出生率 死亡率 种群密度增加 出生率 = 死亡率 种群密度相对稳定 出生率 死亡率 种群密度降低 （4）意义：出生率和死亡率是种群数量及密度 改变的直接表现。种群的内部和外界因素 影响都以改变出生率和死亡率来体现。 出生率和死亡率是影响种群密度的根本原因。,（三）、迁入率和迁出率,（1）概念：在单位时间内迁入（或迁出 ）的个体数目占该种群个体总数的比率。 （2）类型 迁入率 迁出率 种群密度增加 迁入率 = 迁出率 种群密度相对稳定 迁入
9、率 迁出率 种群密度降低 （3）意义：迁入率和迁出率在研究城市人口变化中具有重要意义 迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小。,1.年龄组成 （1）概念：种群中各年龄期的个体所占比例。,（四）、年龄组成和性别比例,年龄的三个阶段： 幼年(尚无生殖能力) 成年(有生殖能力) 老年(丧失生殖能力),（2）类型：（一般分三种类型）,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。,出生率死亡率,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。,出生率死亡率,衰退型：特点是老年期个
10、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。,出生率死亡率,（3）年龄组成的意义： 可以预测种群密度的变化方向,例3，种群的年龄组成大致可分为下图A、B、C三种类型，据图回答：,老年 中年幼年,A B C,（1）我国在5060年代出现生育高峰，因此造成70年代初期人口的年龄组成为图 所示类型。 （2）在渔业生产中，要严格控制鱼网孔眼大小以保护幼鱼，这将会使被捕捞的鱼的年龄组成为图 所示类型。 （3）农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成为图 所示类型。,A,C,A,2.性别比例 （1）概念：种群中雄性个体和雌性个体所
11、占的比例。,不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。,（2）类型：（一般分三种类型） 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物。,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。,蜂群中几百只雄蜂，一只蜂王和几十万只工蜂都是雌蜂。,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。蜜蜂若只考察有生殖能力的个体，也可看做雌少雄多型。,（3）性别比例的应用：控制虫害 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
12、使害虫的种群密度明显降低。 （4）性别比例的意义：影响种群密度的变动。,2004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。,我国男女比例失调婴儿性别比接近120 : 100,种群数量变化是种群研究的核心问题，种群 密度是种群的重要特征。 出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及 迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。 出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数 量变化的主要因素 年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。,决定种群的 大小和密度,种群密度,种群数量,出生率和
13、死亡率,性别比例,年龄组成,预测变 化方向,直接影响,迁入率和迁出率,影响数 量变动,（五）、种群的空间特征,组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局，叫种群的空间特征。,均匀型,随机型,集群型,练习题：,1.下列各项中，属于种群的是( ) A.一个湖泊中的全部鱼群 一个湖泊中的全部藻类 校园中的全部树木 培养基上的大肠杆菌菌落,D,预测一个国家和地区的人口数量的发展趋势主要来自( ) A.居住人口不同年龄组成的比例 .现有人口数量和密度 C.出生率、死亡率和迁移率 D.人口男女性别比例,A,3.决定种群数量变化的因素( ) A.性别比例 B.年龄组成 C.出生率和死亡率 D.迁入率和迁
14、出率,CD,4.在对某种鼠的种群密度的调查中,第一次捕获并标志48只,第二次捕获25只,其中有标志鼠12只,则该种群的总数量为( ) A.46 B.25 C.12 D.100,D,5.我国实行计划生育政策,提倡少生优生,从生态学的角度看,其目的主要是( ) A.控制出生率,降低种群密度 B.控制年龄组成,稳定种群密度 C.控制死亡率,降低种群密度 D.控制年龄组成,降低种群密度,A,6、下列因素能引起种群密度增大的有( ) A种群中幼年个体增多 B种群性别比例改变 C环境中水热条件适宜 D种群中幼年个体减少 E环境中天敌增多 F环境中阳光不足 G寄生生物增多 H寄生生物减少,ACH,7.下图表
15、示种群年龄组成的一种类型。 （1）此图表示_型的种群。 （2）该种群中_个体多，_个体少。 （3）据统计，70年代初我国人口（种群）年龄组 成与此图大体相似，所以在这以后一段时间内的 发展趋势是_。为此，我们 要认真执行人口的_政策。,增长,幼年,年老,不断增长,计划生育,第二节 种群数量的变化,问题探讨,假设在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一代。,问题探讨,能否将数学公式（N=2n)变为曲线图？,2 4 8 16 32 64 128 256 512,曲线图与数学方程式比较，优缺点？,直观， 但不够精确。,讨论：还有哪些生物学问题可以用数学语言来表示？,500,为了直观、简便地研究种群的数量变动的规律，数学模型建构是常用的方法之一。,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？ 在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？,Nnn,
