种群的结构与数量变化

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1、11.种群的概念种群的概念： 是指在一定是指在一定时间和空间时间和空间内的内的同种生物个同种生物个体体的的总和总和。 概念的要点概念的要点：一定地域内，一定地域内， 同种生物构成。同种生物构成。 全部个体的总和。全部个体的总和。 2以下描述是种群吗？1.一片草地上的全部蛇。一片草地上的全部蛇。2.我国长江流域的全部白鳍豚。我国长江流域的全部白鳍豚。3.海南岛上四季常青的红树林。海南岛上四季常青的红树林。4.两块稻田中的全部水稻。两块稻田中的全部水稻。3核心问题种群密度种群密度出生率和死亡率出生率和死亡率迁入率和迁出率迁入率和迁出率年龄组成、性别比例年龄组成、性别比例4定义：单位空间内某种群的个

2、体数量。定义：单位空间内某种群的个体数量。事例：每立方米水体内非洲鲫鱼的数量。事例：每立方米水体内非洲鲫鱼的数量。特点：不同物种的种群密度，在相同的环特点：不同物种的种群密度，在相同的环境条件下差异很大；同一物种的种群密度境条件下差异很大；同一物种的种群密度也不是固定不变的。也不是固定不变的。种群密度5 、种群密度、种群密度单位空间内某种群的个体数量。小单位空间内某种群的个体数量。小范围内的水生生物可用单位体积内的数量表示；大范围内的水生生物可用单位体积内的数量表示；大范围及陆生生物一般用单位面积内的数量来表示。范围及陆生生物一般用单位面积内的数量来表示。种群密度种群密度种群的个体数量种群的个

3、体数量空间大小（面积或体积）空间大小（面积或体积）种群密度很高种群密度很高种群密度一般种群密度一般种群密度较高种群密度较高61、样方法：、样方法： 在要调查的种群分布范围内，随机选取若干个在要调查的种群分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种方的密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。群的种群密度估计值。例：五点样方法、等距样方法例：五点样方法、等距样方法调查种群密度的方法调查种群密度的方法7种群密度的取样调查种群密度的取样调查1、确定调查对象确定调查对象

4、蒲公英蒲公英2、选取样方选取样方3、计数计数4、计算种群密度计算种群密度1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 13 12 14 12 10 13 17 11 1582、标志重捕法标志重捕法 在动物种群的活动范围内，捕获一部分个体，在动物种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原处，一段时间后再重捕，做上标记后再放回原处，一段时间后再重捕，根据重捕的动物中标记个体数占总个体数的比根据重捕的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度例，来估计种群密度。例：第一次，捕获并标志例：第一次，捕获并标志39只鼠；只鼠； 第第二二次，捕获次，捕获34只鼠，有标志鼠只鼠，有标志鼠15只

5、。只。种群数量种群数量 N=？39 : N =15 :34N=88只只9出生率和死亡率：出生率和死亡率： 通常以通常以a表示表示(1)(1)概念：概念： 出生率：种群中单位数量个体在单位时间出生率：种群中单位数量个体在单位时间 内出生的新个体数。内出生的新个体数。 死亡率：种群中单位数量个体在单位时间死亡率：种群中单位数量个体在单位时间 内死亡的个体数。内死亡的个体数。意义：意义：出生率和死亡率是决定种群数量和种群密度大出生率和死亡率是决定种群数量和种群密度大小的重要因素。小的重要因素。10(2)与种群密度的关系与种群密度的关系a.出生率出生率死亡率死亡率种群密度种群密度增加增加b.出生率出生

6、率死亡率死亡率种群密度种群密度降低降低11迁入率和迁出率迁入率和迁出率： 单位时间内迁入和迁出的个体占单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率。该种群个体总数的比率。例：鸟类、昆虫、城市人口等等例：鸟类、昆虫、城市人口等等12年龄组成：年龄组成：种群中各年龄期个体所占比例。种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年、成年和老年三个阶段。一般分为幼年、成年和老年三个阶段。年龄组成一般分年龄组成一般分三种三种类型类型：13增长型：增长型： 幼年个体多，老年个体少。幼年个体多，老年个体少。增长型年龄组成增长型年龄组成老年老年成年成年幼年幼年种群密度越来越大。种群密度越来越大。14稳定型：稳定型

7、：特点是各年龄期的个体数比例适中。特点是各年龄期的个体数比例适中。种群密度在一定时间内保持稳定。种群密度在一定时间内保持稳定。稳定型年龄组成稳定型年龄组成老年老年成年成年幼年幼年15衰退型：衰退型：特点是老年个体较多，幼年个体偏少。特点是老年个体较多，幼年个体偏少。种群密度将越来越小。种群密度将越来越小。衰退型年龄组成衰退型年龄组成老年老年成年成年幼年幼年16发展时期稳定时期衰退时期时间时间种种群群数数量量意义：意义：预测种群数量的预测种群数量的变化趋势变化趋势增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型17例：下图表示种群年龄组成的一种类型。例：下图表示种群年龄组成的一种类型。（1）此图表示）此图表

8、示_型的种群。型的种群。（2）该种群中）该种群中_个体多，个体多，_个体少。个体少。（3）据统计，）据统计，70年代初我国人口（种群）年龄组年代初我国人口（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发展趋势是_。为此，我们。为此，我们要认真执行人口的要认真执行人口的_政策。政策。增长增长年轻的年轻的年老的年老的不断增长不断增长计划生育计划生育18性别比例：性别比例：(1)概念概念:(2)(2)分类分类a.a.雌雄相当型：雌雄相当型：特点是雌性和雄特点是雌性和雄性个体数目大体性个体数目大体相等。相等。这种类型多这种类型多见于高等动物

9、见于高等动物。指种群中雌雄个体数目的比例指种群中雌雄个体数目的比例。19b.b.雌多雄少型：雌多雄少型：特点特点是雌性个体显著多于是雌性个体显著多于雄性个体。这种类型雄性个体。这种类型常见于人工控制的种群常见于人工控制的种群2021c.c.雌少雄多型：雌少雄多型：特特点是雄性个体明显多点是雄性个体明显多于雌性个体。于雌性个体。 这种类这种类型较为罕见。如蚂蚁型较为罕见。如蚂蚁等昆虫等昆虫22意义：在一定程度上影响着意义：在一定程度上影响着种群密度。种群密度。例：利用人工合成的例：利用人工合成的性引诱性引诱剂剂诱杀害虫的雄性个体。诱杀害虫的雄性个体。性别比例23种群数量种群数量（种群密度）（种群

10、密度）迁入年龄组成性别比例死亡率迁出出生率24结论！直接反映种群的繁荣与衰退的特征是直接反映种群的繁荣与衰退的特征是种种群密度。群密度。能够直接决定种群大小变化的特征是能够直接决定种群大小变化的特征是出出生率和死亡率。生率和死亡率。能够预测种群变化方向的特征是能够预测种群变化方向的特征是年龄组年龄组成。成。能够间接影响种群个体数量变动的特征能够间接影响种群个体数量变动的特征是是性别比例。性别比例。25理想条件：理想条件：食物食物（养料）养料） 空间条件充裕空间条件充裕气候适宜气候适宜没有敌害没有敌害种群数量的变化种群数量的变化1、种群增长的、种群增长的“J”型曲线型曲线26种群迁入种群迁入一个

11、一个新新环环境后，常境后，常常在常在一定一定时期时期出现出现“J”型增长型增长某岛屿环颈雉种群数量的增长某岛屿环颈雉种群数量的增长27“J”型增长的数学模型w例如某种动物种群的起例如某种动物种群的起始数量为始数量为N0，每年的增长每年的增长率保持不变，第二率保持不变，第二 年的年的种群数量是第一年的种群数量是第一年的倍，倍，则一年后该种群的数量则一年后该种群的数量应为：应为：w N1= N0 ，w二年后该种群的数量为：二年后该种群的数量为：w N2= N1 = N0 2，wt年后则为：年后则为： w N t = N0 t 种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线28环境条件有限环境条件有限种群密

12、度种内斗争捕食者出生率死亡率增长率增长率随着种群增长率随着种群密度的增加而按密度的增加而按一定的比例下降一定的比例下降增长率=029种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线当种群密度上升时，空间当种群密度上升时，空间食物相对减少，以该种群食物相对减少，以该种群为食的捕食者数量增加，为食的捕食者数量增加，会使这个种群出生率降低，会使这个种群出生率降低，死亡率增高，从而使种群死亡率增高，从而使种群数量增长率下降。当种群数量增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量停的最大值时，种群数量停止增长，将这种增长方式止增长，将这种增长方式用坐标图表示出来，就会用坐标图

13、表示出来，就会呈现呈现“S”曲线。曲线。30大草履虫种群的增长曲线大草履虫种群的增长曲线生态学家曾经做过生态学家曾经做过这样一个实验：在这样一个实验：在0.5ml培养液中放入培养液中放入5个大草履虫，然个大草履虫，然后每隔后每隔24小时统计小时统计一次大草履虫的数一次大草履虫的数量。经过反复实验量。经过反复实验得出了如图所示的得出了如图所示的结果。结果。31种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线S型增长曲线型增长曲线环境负荷量环境负荷量K/2增长缓慢增长缓慢增长加速增长加速增长缓慢增长缓慢增长速度最快增长速度最快32种群增长的种群增长的“J”型曲线型曲线种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线3

14、.3.种群数量的变化种群数量的变化33“J” 型型 曲曲 线线“S” 型型 曲曲 线线个个体体数数量量时间时间环境阻力环境阻力K（环境允许最大值环境允许最大值）两种曲线的关系：两种曲线的关系：34种群种群数量数量出生率出生率死亡率死亡率迁入迁入迁出迁出+-影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素气候、食物、被捕食气候、食物、被捕食传染病、人类活动传染病、人类活动35研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的意义野生生物资源的合理利用和保护野生生物资源的合理利用和保护例、鱼类的捕捞例、鱼类的捕捞害虫的防治害虫的防治例、蝗虫例、蝗虫36苍鹭的保护苍鹭的保护云云豹豹的的保保护护野猪的保护野猪的保护

15、救救护护被被困困的的鲸鲸鱼鱼全力防蝗减灾全力防蝗减灾37 在一个生态系统中，对甲、乙两个动物在一个生态系统中，对甲、乙两个动物 种群进行研究后得到的结果如图，请分种群进行研究后得到的结果如图，请分 析后回答：析后回答：种种群群数数量量3 6 9 12 3 6 9 12（月份）（1）甲、乙两种群间的关系是（）甲、乙两种群间的关系是（ ），其中甲是（其中甲是（ ），）， 乙是（乙是（ ）。）。（2）在）在3、4月份甲种群数量下降，很可能是因为月份甲种群数量下降，很可能是因为 （ ），）， （ ）。）。（3 3）种群数量变化周期是（）种群数量变化周期是（ ）。）。 甲乙例例1.1.38 一个新的物种

16、进入某地后，其种群一个新的物种进入某地后，其种群 数量变化，下列哪一项是不正确的数量变化，下列哪一项是不正确的A.先呈先呈“S”型增长，后呈型增长，后呈“J”型增长型增长B.先呈先呈“J”型增长，后呈型增长，后呈“S”型增长型增长C.种群数量达到种群数量达到K值以后会保持稳定值以后会保持稳定D.K值是环境条件允许的种群增长的值是环境条件允许的种群增长的 最大值最大值例例2.391、野生生物资源合理利用和保护、野生生物资源合理利用和保护鱼类的捕捞鱼类的捕捞2、害虫的防治、害虫的防治蝗虫的防治蝗虫的防治影响种群数量变化的因素有哪些呢？影响种群数量变化的因素有哪些呢？研究种群数量变化有何意义？研究种

17、群数量变化有何意义？直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出直接因素：出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素：食物、气候、传染病、天敌间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动40 某地三年前办了一个养兔场，由原来某地三年前办了一个养兔场，由原来 不到不到5050只，繁殖到现在上万只，在这只，繁殖到现在上万只，在这 三年内，种群数量变化曲线符合三年内，种群数量变化曲线符合A.“J”A.“J”型曲线型曲线B.“S”B.“S”型曲线型曲线C.C.直线上升直线上升D.D.抛物线抛物线例例3.3.41第第3 3节节 群落的结构群落的结构42群落的概念群落的概念43群落的概念群落

18、的概念 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。44群落的物种组成群落的物种组成常绿阔叶林常绿阔叶林常绿针叶林常绿针叶林群落中物种的数目的多少称为丰富度45群落的空间结构群落的空间结构垂直结构垂直结构46群落的空间结构群落的空间结构垂直结构垂直结构栎林中鸟类在不同层次中的相对密度栎林中鸟类在不同层次中的相对密度种名林冠层高于11.6米乔木层511.6米灌木层1.35米草本层11.3米地面林鸽茶腹 青山雀长尾山雀旋木雀煤山雀沼泽山雀大山雀载菊乌鸫红胸句鸟句鸟 鹪鹩33334150122324515252233426418375108111741073119613627781551

19、973325292024181720811031489321406972471920注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次47群落的空间结构群落的空间结构水平结构水平结构 植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。导致植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。导致镶嵌性出现的原因是植物个体在水平方向上的分布不均匀镶嵌性出现的原因是植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的造成的, ,从而形成了许多小群落。从而形成了许多小群落。 群落环境的异质性越高，群落的水平结构就越复杂。群群落环境的异质性越高，群落的水平结构就越复杂。群落的水平结构就如同在一个绿色的地毯

20、上镶嵌了许多五颜六落的水平结构就如同在一个绿色的地毯上镶嵌了许多五颜六色的宝石一样。绿色的地毯就是某一植物群落类型，而五颜色的宝石一样。绿色的地毯就是某一植物群落类型，而五颜六色的宝石就是由不同生态因子引起而形成的不同的小群落。六色的宝石就是由不同生态因子引起而形成的不同的小群落。正是它们构成了植物群落的水平结构。正是它们构成了植物群落的水平结构。 48群落中种间的关系群落中种间的关系49 两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利；两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利；或对一方有利但对另一方无害；如果彼此分开，则双方或对一方有利但对另一方无害；如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。

21、两种生物的这种关系叫共生或者一方不能独立生存。两种生物的这种关系叫共生 。藻类藻类光合作用光合作用给真菌提供有机物给真菌提供有机物例如：地衣是藻例如：地衣是藻类与真菌共生体类与真菌共生体真菌真菌吸收水和无机盐吸收水和无机盐供给藻类供给藻类如果用坐标系来表示两种生物的共如果用坐标系来表示两种生物的共生关系，则可表示如下：生关系，则可表示如下：又如：豆科植物又如：豆科植物与根瘤菌的共生与根瘤菌的共生生物生物A生物生物B生生物物数数量量时间时间种间关系种间关系50 一种生物寄居在另一种生物的体内或体表，从那里一种生物寄居在另一种生物的体内或体表，从那里吸取营养物质来维持生活，对寄主有利，对宿主有害。

22、吸取营养物质来维持生活，对寄主有利，对宿主有害。这种现象叫寄生。这种现象叫寄生。例如：例如： 蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内；虱和蚤寄蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内；虱和蚤寄生在其它动物的体表；菟丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在生在其它动物的体表；菟丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在细菌内部。细菌内部。如果用坐标系来表示两种生物的寄生关系，则可表示如下：如果用坐标系来表示两种生物的寄生关系，则可表示如下：生生物物数数量量时间时间生生物物数数量量时间时间A 宿主宿主B 寄主寄主A 宿主宿主B 寄主寄主C 寄主寄主51 两种生物生活在一起，由于争夺资源、空间两种生物生活在一起

23、，由于争夺资源、空间等而发生斗争的现象叫竞争。结果往往对一方不等而发生斗争的现象叫竞争。结果往往对一方不利，甚至于被消灭。利，甚至于被消灭。大草履虫大草履虫小草履虫小草履虫分别培养分别培养生活很好生活很好混合培养混合培养大草履虫死亡大草履虫死亡小草履虫正常小草履虫正常如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系，则可表示为如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系，则可表示为生生物物数数量量时间时间生物生物A生物生物B52指一种生物以另一种为食的现象。指一种生物以另一种为食的现象。例如：草食动物兔以某些植物为食例如：草食动物兔以某些植物为食 小型肉食动物可以草食动物为食小型肉食动物可以草食动物为食 大型肉食

24、动物可以草食或小型肉食动物为食大型肉食动物可以草食或小型肉食动物为食 杂食性生物可以植物或动物为食杂食性生物可以植物或动物为食如果用坐标系来表示两种生物的捕食关系，则可表示为如果用坐标系来表示两种生物的捕食关系，则可表示为生生物物数数量量时间时间生物生物A生物生物B53（1 1）初生演替初生演替初生演替初生演替：开始于原生裸地或原生芜原：开始于原生裸地或原生芜原：开始于原生裸地或原生芜原：开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的（完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的（完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的（完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段

25、）上的群落演替。裸露地段）上的群落演替。裸露地段）上的群落演替。裸露地段）上的群落演替。（2 2）次生演替次生演替次生演替次生演替：开始于次生裸地或次生芜原：开始于次生裸地或次生芜原：开始于次生裸地或次生芜原：开始于次生裸地或次生芜原（不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖（不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖（不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖（不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地）上的群落演替。体的裸地）上的群落演替。体的裸地）上的群落演替。体的裸地）上的群落演替。群落的演替类型群落的演替类型5455565758596061发生在裸岩上的演替和弃耕农发生在裸

26、岩上的演替和弃耕农田上的演替有何不同？田上的演替有何不同？ 起始条件不同起始条件不同。演替的速度不同演替的速度不同。6263人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响人类活动往往会使群落演替按照不同于人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行自然演替的速度和方向进行64人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响（1）人类活动往往是有目的、有意识地进行的，）人类活动往往是有目的、有意识地进行的，可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重

27、建起新的关系；建起新的关系；（2）人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物，）人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。人类活动也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。向进行。 65退耕还林、还草、还湖退耕还林、还草、还湖 长期以来，我国农业发展史，实际上是一部边际土地开垦史。长期以来，我国农业发展史，实际上是一部边际土地开垦史。20世纪世纪50年代以来，先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地年代以来，先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒，

28、在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模组织大规模垦荒，在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。不等的垦殖活动。19521990年，全国累计开垦荒地年，全国累计开垦荒地3.58107 hm2，其中，其中80%是是1970年以前开垦的。年以前开垦的。 大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是：水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土地严重退化。这些问题果是：水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土地严重退化。这些问题已引起各方面广泛关注。已引起各方面广泛关注。 我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策，我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策，并从并从2003年年1月起开始实施退耕还林条例。月起开始实施退耕还林条例。 66