内容正文:
第1节 种群的特征
第1课时 种群特征
宋朝词人李清照在《如梦令·常记溪亭日暮》中描述了她眼中一方荷塘的美景:“常记溪亭日暮,沉醉不知归路。兴尽晚回舟,误人藕花深处。争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭。”我们对此美景可能会有自己的视角。从生物学视角看,上述一方荷塘中的这种莲组成一个种群。那么,由这种莲组成的种群具有哪些特征呢?一个种群会有哪些变化呢?种群的变化受哪些因素的影响呢?
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一、种 群
1.概念:生态学上把在特定时间占据一定空间的同种生物的所有个体的集合称为种群。
2.种群三要素
①一定的自然区域
②同种生物
③全部个体
3.种群的特点:不是生物个体数量的简单相加,而是由同种生物个体组成的具有整体性和统一性的群体。
4.种群是生物繁殖的基本单位
种群是生物进化的基本单位
“种”—— 同一物种
(可繁殖可育后代)
“群”—— 同一空间
(无地理隔离)
│
同一时间
填写生命系统的层次名称
细胞
种群
微观
宏观
组织
器官
系统
个体
群落
生态系统
生物圈
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5.种群的特征
种群的数量特征
种群的空间特征
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
均匀分布
随机分布
集群分布
种群的空间特征:
种群在空间中的位置或布局
均匀分布
随机分布
集群分布
(一)种群密度:
是指 内某种群的个体数量。
例:每立方米养鱼池中鲫鱼的数量;
每平方千米农田内黑线姬鼠的数量。
2.计算方法:
种群的个体数量
面积或体积
二、种群密度及其常用测定方法
单位面积或空间
种群密度=
不同物种,种群密度往往不同;
同一物种,种群密度可变。
1.概念:
(最基本的数量特征)
3.研究种群密度的意义:
监测和预报农林害虫的发生情况、确定渔业上的捕捞强度 、合理放牧、
保护濒危物种、调查农田杂草状况等
1.直接计数法
适用范围
分布范围较小、数量较少的种群
——最准确
“中国鸽子树”珙桐”
【说明】数量较少的濒危生物,即使分布范围较大,也可以采用直接计数法。
在多数情况下,直接计数非常困难,需要采取什么方法呢?
(二)种群密度的调查方法
如果是这些生物呢?
我们应该采用什么方法?
分布范围较大、数量较多的种群
2.估算法
适用范围
(1)样方法
在被调查种群的分布范围内, 选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得 ,以所有样方种群密度的 值,作为该种群的种群密度估算值。
随机
适用于调查个体分布比较均匀的植物,
或 的动物(蚜虫、蜗牛、蚯蚓、跳蝻等)
活动范围小,移动能力较弱
蒲公英
昆虫卵
跳蝻
蚜虫
①概念:
②适用生物:
每个样方的种群密度
平均
单子叶植物常常是丛生或蔓生,个体数目难以辨认,单子叶植物不适用样方法
双子叶植物网状脉
单子叶植物叶条形或披针形
③取样方法
五点取样法适用于矩形地形
等距取样法适用于长条地形(狭窄)
①要做到随机取样,不能掺入主观因素;
②样方数量不宜太少,样方面积大小适合。
关键:
调查不同的植物类群,所选的样方大小有差异吗?
草本:1m×1m
灌木:4m×4m
乔本:10m×10m
样方大小
(一般情况)
④计数原则:
——蒲公英
——其他植物
样方内+相邻两边及其夹角上
该样方中有_______株蒲公英
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同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则 ,即只计数相邻两边和其夹角上的个体。
圆形内+半圆边上及其直径的一个顶点
该样方中有_____株蒲公英
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如图是某研究性学习小组在进行苦荬菜种群密度调查时确定的样方之一(样方均为1m2的正方形),圆圈表示个体,请将应该计数的圆圈涂黑。
上表表示该班级10个小组的调查结果,则该地块苦荬菜的种群密度为 。
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
株数 8 5 6 8 4 6 5 6 5 7
6株/m2
各调查小组对苦荬菜调查的结果统计
如果要调查我国内蒙古大草原上骏马的种群密度,还能用样方法吗?如果不能那该用什么方法呢?
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②概念:
在被调查种群所处的地域中,捕获一部分个体,做上______后放回原来的生活环境,经过一段时间后进行________。根据重捕取样中被标志个体所占的比率与样地总数中被标志个体所占的比率 ,计算得出种群的个体数量。
标志
重捕
M
N
整体
充分混匀
m
n
局部
m
n
=
M
N
标记总数(M)
个体总数(N)
重捕中的标记个体数(m)
重捕个体数(n)
=
移动能力较强,活动范围大的动物
(2)标志重捕法
相等
③计算公式:
①适用生物:
(哺乳类、鸟类、爬行类、鱼类、昆虫等)
(求得N的数值再除以该地面积或体积,即得种群密度)
第1次
第2次
第一次,捕获并标记30只。
第二次,捕获20只羊,有标记的是4只。
N:30=20:4
N=150只
注意事项
①标志物不能过分醒目;
②标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动;
③标志物不易脱落;
④标志个体需与未标志个体混合均匀后再重捕,保证在重捕时被捕的概率相等;
⑤确保调查期间没有个体的迁入、
迁出、出生、死亡;
主要取决于重捕中被标志个体数(m)偏大或偏小
m值变小,导致种群数量(N)偏 :
m值变大,导致种群数量(N)偏 :
误差分析
大
小
①被标志动物被重新捕获的机会降低。
②标志物影响动物的活动能力,使其更易被天敌捕食而减少。
③标记物易脱落,从而导致m值变小。
④调查期间被标志动物放回后部分死亡。
①标记物影响了动物的活动能力
②标记物过于明显,使其第二次捕捉时更易被捕到。
种群密度的调查方法
直接计数法
估算法
适用范围
分布范围较小、个体较大的种群
样方法
标记重捕法
适用范围
植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物(如蚜虫、跳蝻)
适用范围
活动能力强、活动范围大的动物
(二)种群密度的调查方法
种群密度反映了种群在一定时期的数量,但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势;要想知道种群数量的消长,还需要研究种群的其他数量特征。
资料一:东北豹每年1-2月交配繁殖,每胎产2~3仔,2~3岁性成熟。鼠年产数窝,每窝5~20只,幼鼠出生2~3个月后便性成熟。繁殖能力的差别是造成东北豹数量难长而鼠患难绝的重要原因
三、种群的主要特征
1.概念:在单位时间内新产生(或死亡)的个体数目占该种群个体总数的比值。
(一)出生率和死亡率
出生率>死亡率
种群密度
增加
出生率<死亡率
种群密度
降低
3.意义:出生率和死亡率是 种群大小和种群密度的主要因素。(直接)
例如:2015年,我国总人口约为13.7亿,出生1665万人,
则这一年的人口出生率为:1665万/13.7亿=12 ‰
2.与种群密度的关系
率 率
种群密度
决定
出生
死亡
出生率=死亡率
种群密度
相对稳定
资料二:我国人口每到春节就会有大流量迁徙,造成城市人群密度大幅降低;上海市各种吸引人才的政策和优渥的教育医疗条件,使成千上万人涌入,大大增加了上海市的人口数量。
1.概念:在单位时间内 的个体数目占 的比率。
2.与种群密度的关系
3.意义:
(二)迁入率和迁出率
迁入或迁出
率
率
迁入
迁出
种群密度
该种群个体总数
迁入率和迁出率也是决定种群大小和种群密度的重要因素。(直接)
资料三:据统计,1990—2013年的24年间,我国0-14岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%下降到16.41%;15-64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%;65岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%。
(1)概念:指一个种群中__________的个体数目的比例。
各年龄段
(三)年龄结构
(3)意义:
预测种群数量(种群密度)的变化趋势
类型 增长型 稳定型 衰退型
年龄
特征 幼年个体_____,
老年个体_____ 各年龄段个体数___________ 幼年个体_______,
老年个体_______
发展
趋势 出生率_____死亡率,种群数量_______ 出生率_____死亡率,种群数量___________ 出生率_____死亡率,种群数量_________
多
少
比例相当
少
多
>
增大
≈
相对稳定
<
减小
年龄结构通过影响 和 来影响种群密度。
出生率
死亡率
衰退型
稳定型
增长型
(2)类型:
资料四:我国人口性别比例调查
20世纪80年代以来,我国出生人口的男女性比持续升高,1982年第三次人口普查显示全国的出生人口性别比例为108.5(以100名女婴所对应的男婴数目为结果)2010年第六次人口普查的这一数据为121.2,严重偏离了世界人口性别比例的正常值102~107。对此,我国政府采取了多种措施进行综合治理。例如,禁止非医学需要的胎儿性别鉴定和非医学需要的性别选择性人工流产,启动了“关爱女孩行动”。
(1)概念:种群中雌雄个体数量的比例。
(2)类型:
雌雄相当型
多见于高等动物
雌多雄少型
多见于人工控制的种群
雌少雄多型
多见于营社会生活的昆虫
(四)性别比例
注意: ①这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体,如工蜂就不计算在内。
②不是所有种群都有性别比例,如某些雌雄同株的植物。
(3)意义:
(4)应用:
利用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的雄性个体→破坏种群正常的性别比例→降低了出生率→降低害虫种群密度。
利用性引诱剂诱杀雄性害虫
通过影响出生率间接影响种群密度
如图为种群特征间的相互关系,图中A~F分别代表什么?
A.迁入率;
B.出生率;
C.性别比例;
D.年龄结构;
E.迁出率;
F.死亡率。
1. 是直接决定种群数量;
2.年龄结构可 种群数量的变化趋势,年龄结构是通过影响 而
间接影响种群数量的;
3.性别比例只通过影响 而间接影响种群数量。
出生率和死亡率,迁入率和迁出率
预测
出生率和死亡率
出生率
种群数量
(种群密度)
出生率、死亡率
迁入率、迁出率
种群密度
年龄结构
性别比例
直接 决定
间接 影响
预测
最基本的
数量特征
注意:年龄结构可预测种群数量的变化趋势,但该趋势不一定能够实现,
还要看其他影响因素,如气候、食物、天敌等。
1.下列有关标志重捕法和样方法这两种种群密度调查方法的说法,正确的是
A.调查动物的种群密度时都要采用标志重捕法
B.选取的样方一般呈长方形,样方面积可以根据情况调整大小
C.标志重捕法中种群数量的估算公式是(标志个体数×重捕个体数)/重捕中标志个
体数
D.样方计数时,同种生物个体无论大小都要计数,且要计算样方边线上所有个体
C
2.某生态学家考察某草原后,认为未来几年该草原鼠害将非常严重,该生态学家作出这样的预测的依据是
A.鼠群的数量和密度
B.鼠群的年龄结构
C.鼠群的性别比例
D.出生率、死亡率及迁入率、迁出率
B
3.在对某种兔的种群密度的调查中,第一次捕获并标志48只,第二次捕获24只,其中有标志的12只,则该种群的总数量约为
A.48 B.24 C.12 D.96
D
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