内容正文:
选择性必修2 生物与环境
第1章 种群和群落
一.种群与群落
1.种群特征及其影响因素
种群:一个物种得以生存必须要在一定空间内拥有一定数量的个体。这种分布在一定空间内同种生物个体的总和。
种群密度(种群最基本的数量特征):一个种群的大小,指的是一定空间内种群全部个体的数量。如果采用单位面积或单位体积内种群的个体数量来表示种群的大小,则称为种群密度。
预估种群密度的方法:用样方法、样线法、标志重捕法等不同方法来估测它们的种群密度。
出生率:单位时间内种群新生的个体数与该种群个体总数的比值。
死亡率:单位时间内种群死亡的个体数与该种群个体总数的比值。
出生率和死亡率可以估计该种群的生存现状和发展趋势。自然增长率:出生率-死亡率
迁入率和迁出率:通过计算单位时间内迁入、迁出的个体数占该种群个体总数的比值。计算迁入率和迁出率是分析东滩越冬水鸟各物种数量变化的重要依据。
举例:1.人工孵化斑嘴鸭,增加出生率
2.野外救助受伤或生病斑嘴鸭,降低死亡率
3.野生斑嘴鸭经常活动的区域内增加海三棱蔗草数量,增加斑嘴鸭的迁入率
4.减少人类活动,降低斑嘴鸭的迁出率
种群数量增加的种群特征:出生率和迁入率
种群数量下降的种群特征:死亡率和迁出率
年龄结构(预测种群数量的发展趋势):指一个种群中各年龄期个体数量的占比。
增长型
稳定型
衰退型
模型图
特点
种群中幼年、成年个体较多,老年个体较少;
种群的出生率大于死亡率,则种群数量将会增加。
种群中老年、成年、幼年个体比例协调;
出生率和死亡率大致相当,种群数量将保持稳定状态。
老年个体较多、幼年个体偏少;
出生率小于死亡率,未来种群数量会逐渐减少。(上海人口特点)
性别比例:指种群中雌雄个体数量的比例。
①大多数有性繁殖物种的性别比例都大致保持在1∶1。蜜蜂是雄性多于雌性的。
②环境条件影响生物的性别比例:实例:性引诱剂杀灭某些农林业害虫的雄性个体,破坏它们的正常性别比例,从而有效抑制其种群规模,降低对农林业的破坏。
补充:种群的其他数量特征与种群密度之间的关系
(1)直接决定种群密度的因素:出生率和死亡率、迁入率和迁出率(出生入死)。
(2)年龄结构出生率和死亡率种群密度变化趋势;性别比例出生率种群密度。
(3)年龄结构为稳定型的种群,种群数量在近期一定能保持稳定吗?衰退型的种群又会如何?不一定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构,还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外,种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的种群密度,原理是性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调,从而降低出生率,导致种群密度明显降低。
(5)春运期间,影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是迁入率和迁出率。
(6)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测:不久后蝗灾会更加严重。他得出此结论的依据最可能是蝗虫的年龄结构为增长型。
补充:预估种群密度?
样方法:分布相对固定的生物,如高等植物。
a.(确定调查对象)样方大小确定方法为根据被调查生物的种类和分布情况确定样方的大小。
b.(选区样方)样方法调查时要强调“随机”取样(为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况)(①乔木:100m³ ②灌木:16m² ③草本植物:1m²)
c.(计数)样方多少会影响调查结果吗?①调查时若样方的数量太少,其统计结果的误差可能就较大;一般而言,样方越多,其统计结果越接近真实情况。②样方数量太多,整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看,一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
d.(计算)某兴趣小组调查某种双子叶草本植物种群密度的结果如表所示。其中,第四个样方中该植物的分布情况如图所示,则该植物种群密度(数量/面积)是8株/m2。(种群密度估计值(5店里面的5个样方,全部加在一起/5)=各种方种群密度的平均值)
标志重捕法:许多动物活动能力强、活动范围大且难以直接观察。
调查对象
活动能力强、活动范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等
调查程序
(标记总数(M))/N=(重捕个数被标记的个数(m))/(重捕总数(n))
注意事项
调查期间,被调查个体没有迁入和迁出、出生和死亡;标记物不能过于醒目,不能影响标记对象正常的生命活动;标记物不易脱落,要能维持一定时间
补充:在对某种鼠的调查中,调查范围为1公顷,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只。
a.这个种群中鼠的种群密度大约是88只/公顷。
误差分析:
①若捕捉后该鼠不易再被捕捉,则估算的种群密度会偏高,理由是该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉,再次捕获