内容正文:
第一节 种群具有一定的特征
[学习目标]
1.通过举例说出种群的主要特征,阐明影响种群密度的主要因素。(生命观念)
2.通过学习标志重捕法,掌握调查种群密度的思路和方法。(科学探究)
授课提示:对应学生用书第1页
[教材导读]
一、种群
1.概念:指占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体。种群的边界可以是自然的,也可以是由人为划定的。
2.组成:种群通常由不同性别和不同年龄的个体组成。
3.意义
(1)种群是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位,也是群落的基本组成单位。
(2)种群具有一定的特征,是一个能够自我调节、动态变化和发展的有机整体。种群的最基本特征是种群数量特征。
二、种群密度及其调查方法
1.种群密度
(1)概念:指某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量,是反映种群大小的最常用指标。
(2)意义
①种群密度的变化是研究种群动态的基础。
②种群密度的大小可作为人类判断生物有益或有害、保护或防治的依据,也可作为评价保护和防治效果的指标。
2.调查方法——标志重捕法
(1)适用对象:小型哺乳类、鸟类、鱼类等动物。
(2)估算依据:根据重捕取样中标志个体比例与样地个体总数中标志个体比例相等的假设来估算样地中被调查动物总数的。
(3)计算公式为N=M·n/m
N表示动物总个体数;M表示总数中被标志的个体数;n表示重捕个体数;m表示重捕中被标志的个体数。
(4)计算实例:在一个面积为0.055 km2的小岛上第一次捕到社鼠15只,经标志后在原捕获地放回,一周后进行重捕,所捕获的16只个体中有6只是被标志的。通过计算得出该小岛上社鼠的估算值为40只,种群密度约为727.27只/km2。
三、出生率和死亡率、迁入率和迁出率
1.与种群密度的关系
种群密度是由出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定的。出生和迁入使种群密度增大,死亡和迁出使种群密度减小。
2.出生率与死亡率
(1)出生率
①概念:一般用单位时间内出生个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。
②实例:每年每1 000人出生了20个人,则出生率就是2%或20‰。
(2)死亡率
①概念:指单位时间内死亡个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。
②实例:在一个有200万人口的城市中一年死亡1.2万人,其死亡率就是0.6%或6‰。
③影响因素 生物个体的生理寿命是决定死亡率的内在因素,疾病、饥饿、寒冷、干旱、被捕食和意外死亡等是造成死亡率升高的外在因素。当种群密度过大时,其死亡率也会升高。
3.迁入率或迁出率
迁入率或迁出率用单位时间内迁入或迁出的个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。
4.自然增长率
种群数量变化可用自然增长率来表示。计算公式:
自然增长率=出生率-死亡率。
四、年龄结构和性别比例
1.年龄结构
(1)概念:是指各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系,可用年龄金字塔来表示。
(2)年龄组的分类:生态学家通常把种群分成生殖前期、生殖期和生殖后期三个年龄组。生殖前期指尚无生殖能力的年龄阶段,生殖期指具有繁殖能力的年龄阶段,生殖后期指丧失了生殖能力的年龄阶段。
(3)年龄金字塔的三种类型
①类型图示
②图示含义
增长型表示种群中有大量处于生殖前期的个体,而处于生殖后期的个体数较少,出生率大于死亡率,种群数量趋向于增长。稳定型表示种群中处于生殖前期的个体与处于生殖后期的个体数大致相等,出生率与死亡率基本相等,种群数量较为稳定。衰退型表示种群中处于生殖前期的个体数少而处于生殖后期的个体数多,出生率小于死亡率,种群数量趋向于减少。
(4)意义:通过分析年龄结构可预测种群数量的变化趋势。
2.性别比例
(1)概念:指种群内两性个体数量的相对比例。
(2)类型:大多数高等动物的种群,其性别比例基本保持1∶1,也有一些种群的性别比例并非1∶1,如蜜蜂雄性多于雌性。
(3)与出生率的关系
在一雌一雄婚配方式的种群中,生殖期性别比例越接近1∶1,出生率就越高,所以性别比例影响着种群的出生率。
(4)应用:在生产实践中,人们常采用干扰和破坏害虫自然性别比例的方法来降低害虫的数量。
五、活动:模拟用标志重捕法进行种群数量的调查
1.实验原理
标志重捕法是指在被调查种群的生存环境中,随机捕获一部分个体,将这些个体进行标志后在原捕获地放回,一段时间后再进行重捕,并根据公式N=M·n/m估算该种群的总数量。
2.方法步骤
(1)从纸袋中取出20粒黄豆。
(2)用记号笔标记这20粒黄豆,晾干后放回纸袋,摇动纸袋使黄豆混合均匀。
(3)从纸袋中每次随机取出1粒黄豆放入培养皿,共取30粒。
(4)计数有标记的黄豆,并记录。
(5)估算原纸袋中黄豆总数量。
(6)将纸袋中剩余黄豆倒出并进行计数。
(7)在模拟活动结束后,将黄豆回收。
六、建议活动:用样方法调查某草地中双子叶植物