内容正文:
第九单元 生物与环境 2024.3.16
第1讲 种群及其动态
考点一 种群的数量特征
种群:指在一定空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。
种群是组成生物群落的单位、物种的存在单位、繁殖单位、进化单位、基因库最小单位。
物种:自然情况下能相互交配并产生可育后代的一群生物。
种群的特征与个体的特征并不完全相同
个体的特征:年龄、性别、出生、死亡等
种群的特征:数量特征、空间特征、时间特征、遗传特征。【种群特征是种群有的,但个体没有的特征】
数量特征:个体的多少,变化趋势等
空间特征:组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。一般可概括为三种基本类型:随机分布、均匀分布和集群分布。
遗传特征:种群是进化、遗传、繁殖的单位;种群有一定的基因库,以区别其他物种。
种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律
1.种群的数量特征:种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例
(一)种群密度
概念:种群在单位面积【陆地生物】或单位体积【水生生物】中的个体数。【注意种群密度的单位】
特点:是种群最基本的数量特征。不同物种的种群密度不同,同一物种的种群密度在不同环境条件下也有差异。(迁徙、回游、灾害等)
思考:是不是种群数量多,种群密度就大?
不是,种群密度与种群数量呈正相关。但种群数量≠种群密度。因为种群密度强调的是单位面积或单位体积中的个体数,即种群数量多,种群密度不一定大。
意义:种群密度反映种群在一定时期的数量,在濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等,都需要对种群密度进行调查研究。
种群密度的调查方法
调查种群数量的其他方法(课本P6):红外触发相机【隐蔽、复杂环境中的猛禽和猛兽】、微卫星DNA分子标记【不同动物粪便有不同特征】、动物的声音等
抽样检测法:肉眼看不见的细菌、酵母菌等微生物(或血细胞)
取样器取样法:活动能力强(不适合样方法)、身体微小(不适合标志重捕法)的土壤小动物
逐个计数法
如调查某山坡上的珙桐(湖北神农架的国家一级保护植物,因其花形酷似展翅飞翔的白鸽而被西方植物学家命名为“中国鸽子树”)密度
在多数情况下,逐个计数非常困难,需要采取估算的方法。
黑光灯诱捕法
原理:黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365 nm左右的紫外线的电光源。黑光灯具有很强的诱虫作用,是杀虫用灯的理想光源。
估算相对密度:在该区域均匀放置适宜数量的黑光灯,每日统计捕捉到的该昆虫的数量即可,这样得到的并不是该种群的具体数量,而是多度等级。这种统计的意义主要在于与往年的情况进行对比,预测害虫的成灾程度。例如今年每个黑光灯每晚捕获 30 只某害虫,查阅往年的数据得知每个黑光灯每晚捕获 20 只该种害虫就会爆发严重的虫灾,那么今年的虫灾就已经达到非常严重的程度了。
样方法
①概念: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为该种群的种群密度估算值;
②适用对象:植物、活动范围小和活动能力弱的动物或虫卵。如:昆虫卵、树叶上的蚜虫、蚯蚓、跳蝻等。【样方法的调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物,而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。】
探究•实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
③取样方法:
五点取样法和等距取样法(以长度为轴取样)。
④取样关键:随机取样。(且选取平坦、开阔。被调查种群分布比较均匀的地段。)
【为了确保所选择的样方具有代表性,不能掺入主观因素。使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况】
⑤计数方法:样方内部+相邻两边和顶点【若有正好处在边界线上的个体,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则】。同种生物个体无论大小都要计数,如图:
注:图甲为方形样方,图乙为圆形样方,实心圈表示要统 计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径
⑥样方的大小适中:视调查对象的大小及分布情况而定。通常乔木100 m2、灌木16m2、草本1m2;如果该种群个体数较少,样方面积可适当扩大;所取的样方越大,调查的数据越接近真实。
⑦样方的数量不宜太少:
样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关;
样方的数量依总面积而定。一般选取5-10个即能保证统计结果的准确性。
【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。但是,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。】
⑧步骤:确定调查对象→选取样方→计数→求样方平均值,计算种群密度
⑨计算:设各样方的种群密度分别为n1、n2、n3……nm,
注意:要舍弃特别悬殊的数据,取多