内容正文:
第1章 种群及其动态
任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍。在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合就是种群。你听说过东北豹吗?它分布在我国东北、俄罗斯远东等地,是我国一级保护动物。它有灵敏的嗅觉和听觉,有健壮的四肢、锋利的爪子和牙齿,是山林中的捕猎能手。然而,我国的野生东北的一度不足10只,濒临灭绝。为什么强悍凶猛的动物也会濒危呢?
濒危动物保护、有害生物防治、渔业上合理捕获量的确定等,都离不开种群的研究。种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律:该种群的个体数量状况如何?其数量将会怎样变化?影响其数量变化的因素有哪些?
威震山林也有衰亡时刻,
群体共存才有生命长河。
从种群到群落,
无不揭示一个原理——“整体大于部分之和”。
第1节 种群的数量特征
1.1 种群的数量及其调查方法
1.种群的概念
(1)定义:种群是指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。
(2)范围:一定的自然地域。
(3)要素:①同种生物;②全部个体。
(3)举例:某一海域的所有大黄鱼是一个种群,而某一池塘的所有大鲫鱼不是一个种群。其原因是“大黄鱼”是同种生物的名称,而“大鲫鱼”是指鲫鱼这种生物中体型较大的个体,不包括小鲫鱼、鲫鱼幼苗等,不能满足“全部个体”这一要素。
种群和物种的内在关系
种群是生物进化的基本单位,地理隔离使不同种群之间不能进行基因交流,进而导致种群基因库形成明显差异,并进一步出现生殖隔离,产生新的物种;一个种群的生物一定属于同一物种,而一个物种不一定是同一个种群,可以是多个种群,分布在不同的自然区域中。
2.种群密度
(1)概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数。
(2)意义:是种群最基本的数量特征。
(3)公式:种群密度=
(4)应用:农林害虫的监测和预报;渔业上捕捞强度的确定等。
3.调查种群密度的方法
(1)样方法
在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,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。
①调查步骤
②适用范围:一般适用于调查植物的种群密度,也可用于昆虫卵及一些活动范围较小、活动能力弱的动物,如作物植株上的蚜虫、跳蝻等的种群密度的调查。
③取样方法:常用的取样方法有五点取样法和等距取样法两种。
④注意事项:生物个体的分布范围要大;做到随机取样,不能掺入主观因素。
⑤样方的选取
样方数目的确定:取样多少随调查地段的总体面积而定。一般来说,样方数越多,调查结果越准确,越接近实际情况。
样方大小的确定:视被调查植物的类型而定,但每个样方的面积应一致。草本植物样方的大小以1㎡的正方形为宜,而灌木以16㎡、乔木以 100 ㎡为宜。
(2)标志重捕法
在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做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,来估计种群密度。
①调查步骤:
②适用范围:适用于体型较大、活动能力强、活动范围大的动物。
③计算公式:
④前提条件:标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等;在调查期间被调查个体没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象
※标志重捕法调查种群密度的注意事项
(1)标志方法不能影响动物正常的生长和活动;
(2)标志不能过分醒目,因为过分醒目易被捕食;
(3)标志物持续时间不得短于研究时间;
(4)被标志动物必须在种群中完全混匀。
1.2 种群的其他数量特征
1.出生率和死亡率
(1)出生率:在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。
(2)死亡率:在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
(3)特点:繁殖能力强的种群出生率高,种群增长快。
(4)意义:是决定种群大小和种群密度的重要因素。
2.迁入率和迁出率
(1)迁入率:单位时间内迁入的个体占该种群个体总数的比率。
(2)迁出率:单位时间内迁出的个体占该种群个体总数的比率。
(3)意义:在研究城市人口变化中具有重要意义,也是决定种群大小和种群密度的直接参数。
3.年龄组成和性别比例
(1)年龄组成(结构)
①含义:一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
②类型
□增长型
种群的年龄结构含有大量的幼年个体和较少的老年个体,幼年、成年个体除了补充死亡的老年个体外还有剩余,种群的数量呈上升趋势。
□稳定型
种群中各个年龄级的个体比例适中,在每个年龄级上,死亡数与新生个体数接近相等,所以种群的大小趋于稳定。
□衰退型。
种群含有大量的老年个体,种群数量趋于减少。
③意义:可预测种群数量的变化趋势。
(2)性别比例
①含义:种群中雌雄个体数目的比例。
②意义:直接影响出生率,间接影响种群密度。
③应用:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,从而破坏害虫种群正常的性别比例,以降低该害虫的种群密