2016种群的特征(公开课).ppt

第四章 种群 第一节 种群的特征 一、种群的概念 种群：在一定自然区域内的同种生 物的全部个体的总和。 一定地域内，1 同种生物构成， 2 全部个体的总和。 3 要点： 例1.下列属于种群的是 A. 一个湖泊中的全部鱼苗、小鱼和大鱼 B. 一座山上所有的动植物 C. 棉田中由幼蚜、有翅蚜和无翅成熟蚜组成的 全部棉蚜 D. 大兴安岭的红松林的所有生物 c 要分清同一物种和日常用语中同一类，如日常中要分清同一物种和日常用语中同一类，如日常中 “ “鱼、老鼠、蛇、牛、羊、鸟鱼、老鼠、蛇、牛、羊、鸟” ”都是指一类动物，都是指一类动物， 而不是一种动物，不能看作是一个种群而不是一种动物，不能看作是一个种群 下列生物属于种群的是（下列生物属于种群的是（ ） A.A.一个池塘的全部鱼一个池塘的全部鱼 B.B.一块朽木上的全部真菌一块朽木上的全部真菌 C.C.一块水田的全部水稻、水草、鱼虾及其他生物一块水田的全部水稻、水草、鱼虾及其他生物 D.D.一个池塘的全部鲤鱼一个池塘的全部鲤鱼 D D 种群与物种的关系种群与物种的关系: : 种群物种种群物种 稀树草原 注注: :1.1.个体间可以个体间可以自由交配，从而实现基因交流自由交配，从而实现基因交流. . 即：种群是生物繁殖和进化的基本单位。即：种群是生物繁殖和进化的基本单位。 种群的特征种群的特征: : 种群并不是许多同种个体的简单相加，而是一种群并不是许多同种个体的简单相加，而是一 个有机单元，它具有个体所没有的特征。个有机单元，它具有个体所没有的特征。 种群的特征 种群的数量特征 种群的空间特征 种群密度 1 出生率和死亡率2 迁入率和迁出率3 年龄组成和性别比例4 二、种群的数量特征 牧民在承包的 草场上该放养多少 头羊，既能保护草 原，又能取得最好 经济效益？ 怎样控制害 虫数量，以防止 虫灾发生? 对于某水体中的鱼,捕捞多少,才能既不会使资源枯竭,又使资 源得到充分利用? 1 1种群密度种群密度 P60P60 定义：种群在_或_中的个体数 . 如：每立方米水体内非洲鲫鱼的数量。 反映种群在一定时期的数量。是种群最基本的数 量特征. 单位面积单位体积 陆地水体 特点: 不同物种的种群密度，在同样的环境条件下差异很大 种群密度较高种群密度很低 种群密度周期性变化种群密度周期性变化 迁徙 洄游 耕种 耕种 同一物种的种群密度也不是固定不变的 相关生物引起种群密度改变相关生物引起种群密度改变 如何调查一片草地中蒲 公英的种群密度？ 数数红色圆点的数目 样方法样方法 ： 标志重捕法：标志重捕法： 、调查种群密度的方法、调查种群密度的方法 分布范围分布范围小小，个体较，个体较大大的种群：的种群： 分布范围分布范围大大，个体较，个体较小小的种群：的种群： 估算法估算法 （抽样调查法（抽样调查法 ） 逐个计数法逐个计数法( (直接计数法）直接计数法） 多用于多用于活动能力弱或不活动的生 物。如：植物、昆虫卵、树叶上 的蚜虫、跳蝻等 适用于活动能力强，活动范适用于活动能力强，活动范 围大的动物围大的动物 黑光灯诱捕法黑光灯诱捕法 ： 适用于具有趋光性的昆虫适用于具有趋光性的昆虫 在被调查种群的分布范围内，在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方随机选取若干个样方 ，通过计数每个样方的个体数，求得每个样方内的，通过计数每个样方的个体数，求得每个样方内的 种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种 群密度估计值群密度估计值 1 1、概念：、概念： 2 2、公式：、公式： 方法一方法一: :样方法样方法 假设随机抽取样方假设随机抽取样方n n个，每个样方的生物个体数个，每个样方的生物个体数 为为X X 1 1 ，X X 2 2 ，X X 3 3 ，X X n n ，则样方的平均数则样方的平均数X=X=X X n n /n/n； 3、常用的取样方法 五点取样法： 当调查的总体为非长条形时，可用此法取当调查的总体为非长条形时，可用此法取 样。在总体中按梅花形取样。在总体中按梅花形取5 5个样方，每个样方个样方，每个样方 的长和宽要求一致。这种方法适用于调查植物的长和宽要求一致。这种方法适用于调查植物 个体分布比较均匀的情况。个体分布比较均匀的情况。 等距取样法： 当调查的总体为长条形时，可用当调查的总体为长条形时，可用此法取样。此法取样。 将调查总体分成若干等份，由抽样比率决定距将调查总体分成若干等份，由抽样比率决定距 离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取 样方。样方。 计数原则：1,统计样方内部及相邻两边及其夹角上的个体 2，若有正好长在边界线上的，应遵循“计上不 计下,计左不计右”的原则 计数 蒲公英 其他植物 4、步骤： l样方法（调查草地中某双子叶植物的种群密度） 确定调查对象 取样 计数 计算 观察地段中有哪些双子叶草本植物，然后确定要 调查的种群是哪一种双子叶植物 观察调查对象的分布状况和地段的形状，然后讨 论确定样方多少、样方大小和取样方法 计数每个样方内所调查种群的数量 求各样方的平均值（计算种群密度） 讨论2、为什么要强调随机取样？ 为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响 ，使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况。 讨论3、样方的多少会影响调查结果吗？ 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（这句话是对 的）。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 。 总结样方法注意事项： 样方的大小：所取的样方越 ，调查的数据越接近真实。 样方大小应该根据所调查对象而定。 通常草本：1m2 乔木:100m2 样方的数量：样方数量越 ，统计的结果越接近真实。 样方的数量一般选取5-10个即能保证统计结果的准确性。 样方的位置：关键要做到 取样，避免主观因素。 常用的取样方法 和 。 大 多 随机 五点取样法等距取样法 3 3、适用范围：、适用范围：植物和活动范围小的动物植物和活动范围小的动物 实地调查中注意事项： (1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。一般 不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而双子叶草 本植物则容易辨别个体数目。 (2)选取样方时，要随机取样，且选取平坦、开阔 。被调查种群分布比较均匀的地段。 (3)选取样方的个数要以总面积的大小而定，总面 积大的选取样方要多些。 (4)植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木 的样方为100，灌木为16。 例1. 某同学在牛首山调查珍稀蝶类中华 虎凤蝶幼虫的种群密度，得出5个样方（样方 面积为1hm2）的种群数量分别为4、6、8、8 、9只。那么，该同学应怎样计算该种蝶幼虫 的种群密度（单位：只/hm2）？ N(46889)57只hm2 如何调查一个岛上绵羊的种群密度？ 方法2、标志重捕法： （适用范围：活动范围大的动物） 在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个 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 记个体数占总数的比例，来估计种群密度。 注意 调查期间种群数量没有大规模的迁入和迁出、出 生和死亡 标志物和标志方法不影响生物的正常活动和生命 标志物不能过于醒目 标志物不易脱落，必须能够维持一段时间 标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等。 算一算： 在对某种鼠的调查中，调查范围为一公顷 ，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获30只 鼠，其中有标记的鼠是15只。请估算这个种群 的数量。 N N：39=3039=30：1515 得到得到N=78N=78 计算公式：计算公式：种群数量标记个体数 重捕个体 数重捕标记数 【变式1】若藏羚羊在长途奔跑和觅食过程中，有部分 被标记的藏羚羊耳朵上戴上脱落，通过标志重捕法获 得的种群数量和真实的种群数量有何关系？ A、偏大 B、偏小 2 2、 出生率和死亡率出生率和死亡率 出生率：出生率：单位时间内单位时间内, ,新产生的个体数占整个种新产生的个体数占整个种 群总量的比率群总量的比率 死亡率：死亡率：单位时间内单位时间内, ,死亡的个体数占该种群总死亡的个体数占该种群总 数的比率。数的比率。 思考： .出生率和死亡率与种群密度有没有关系？ .现行的计划生育政策是通过什么样的方式来控 制人口数量的？ 出生率和死亡率决定种群密度的大小 3.迁入率和迁出率 （1）概念：在单位时间内迁入（或迁出 ）的个体 数目占该种群个体总数的比率。 （2）意义：迁入率和迁出率在研究城市人口变化中 具有重要意义 迁入率和迁出率也决定了种群数量的大小。迁入率和迁出率也决定了种群数量的大小。 (1)(1)概念：概念： (2)(2)类型：类型：增长型、稳定型、衰退型。增长型、稳定型、衰退型。 指一个种群中各年龄期个体数目的比例指一个种群中各年龄期个体数目的比例 4 4、 年龄组成年龄组成 增长型增长型 种群中年轻的个体非常多，年老的个体很少。这种群中年轻的个体非常多，年老的个体很少。这 样的种群处于增长时期，种群密度会越来越大。样的种群处于增长时期，种群密度会越来越大。 增长型年龄组成增长型年龄组成 老年老年 成年成年 幼年幼年 多数发展中国家的人多数发展中国家的人 口年龄结构为增长型口年龄结构为增长型 。我国的人口组成基我国的人口组成基 本属于增长型本属于增长型 稳定型稳定型 种群中各年龄时期的个体数目比例适中，这样种群中各年龄时期的个体数目比例适中，这样 的种群正处于稳定时期，种群密度在一定时期的种群正处于稳定时期，种群密度在一定时期 内会保持稳定。内会保持稳定。 稳定型年龄组成稳定型年龄组成 老年老年 成年成年 幼年幼年 瑞典人口年龄结构瑞典人口年龄结构 为稳定型为稳定型 种群中年轻的个体较少，而成体和年老个体较种群中年轻的个体较少，而成体和年老个体较 多，这样的种群正处于衰退时期，种群密度会多，这样的种群正处于衰退时期，种群密度会 越来越小。越来越小。 注注: :种群的年龄组成种群的年龄组成 可以预测种群数量可以预测种群数量 变化的趋势变化的趋势 衰退型衰退型 衰退型年龄组成衰退型年龄组成 老年老年 成年成年 幼年幼年 德国人口年龄结构德国人口年龄结构 为衰退型为衰退型 5 5、性别比例、性别比例 (1)(1)概念：概念：雌雄个体数目在种群中所占的比例。雌雄个体数目在种群中所占的比例。 (2)(2)类型：类型： 雌雄相当型雌雄相当型 ：特点是雌雄特点是雌雄 性个体数目大性个体数目大 体相等。体相等。这种这种 类型多见于高类型多见于高 等动物。等动物。 一个自然种群的性别比例是由于长期自然选择的一个自然种群的性别比例是由于长期自然选择的 结果，它是与种群内部的婚配制度相适应的。结果，它是与种群内部的婚配制度相适应的。 雌多于雄雌多于雄 ：特点是雌性个体显著多于雄性个体特点是雌性个体显著多于雄性个体 。这种类型常见于人工控制的种群这种类型常见于人工控制的种群如鸡、鸭、羊如鸡、鸭、羊 及海豹等群体动物。及海豹等群体动物。 海豹营群体海豹营群体 生活。成年生活。成年 雄海豹通过雄海豹通过 打斗，失败打斗，失败 的个体被逐的个体被逐 出种群。群出种群。群 体中只有雌体中只有雌 豹、幼豹和豹、幼豹和 一只成年雄一只成年雄 海豹。海豹。 雄多于雌：雄多于雌：多见于营社会性生活昆虫，多见于营社会性生活昆虫，如家白如家白 蚁等，蚁等，蜜蜂若只考察有生殖能力的蜜蜂若只考察有生殖能力的的雄蜂和蜂王的雄蜂和蜂王 ，也可看做雌少雄多型。也可看做雌少雄多型。 性别比例通过影响出生率，间接影响种群密度性别比例通过影响出生率，间接影响种群密度 种群密度 出生率和 死亡率 决 定 种群数量 直接 影响 三、影响种群数量变化的关系图 迁出率和 迁入率 决定 年龄组成 预测变化趋势 性别比例 影响密度大小间接影响 四、种群空间特征四、种群空间特征P63P63 组成种群的个体在其生活空间中的组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间位置状态或空间 布局布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分 布一般可概括为三种基本类型：布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分随机分布、均匀分 布和集群分布。布和集群分布。 1.1.种群研究的核心问题是种群研究的核心问题是种群数量的变化种群数量的变化规律规律 2.2.直接反映种群的繁荣与衰退的特征是直接反映种群的繁荣与衰退的特征是种群密度种群密度 3.3.决定种群大小变化的特征是决定种群大小变化的特征是出生率和死亡率；迁出生率和死亡率；迁 入率和迁出率入率和迁出率 4.4.能预测种群变化方向的特征是能预测种群变化方向的特征是年龄组成年龄组成 5.5.能间接影响种群数量变动的特征是能间接影响种群数量变动的特征是性别比例性别比例 小结小结: : 练一练：近几十年来，我国东部 沿海城市人口密度急剧增长，造成这 一现象的主要原因是（ ） A. 年龄组成呈增长型 B. 性别比例适当 C. 迁入率大于迁出率 D. 出生率大于死亡率 C 随机分布随机分布 均匀分布均匀分布的特征是，种群的个体是等距分布，或个的特征是，种群的个体是等距分布，或个 体间保持一定的均匀的间距。均匀分布形成的原因体间保持一定的均匀的间距。均匀分布形成的原因 主要是由于种群内个体之间的竞争。例如，森林中主要是由于种群内个体之间的竞争。例如，森林中 植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营养（根际），植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营养（根际）， 沙漠中植物为竞争水分都能导致均匀分布。虫害或沙漠中植物为竞争水分都能导致均匀分布。虫害或 种内竞争发生时也可造成种群个体的均匀分布。地种内竞争发生时也可造成种群个体的均匀分布。地 形或土壤物理性状呈均匀分布等客观因素或人为的形或土壤物理性状呈均匀分布等客观因素或人为的 作用，都能导致种群的均匀分布。作用，都能导致种群的均匀分布。均匀分布在自然均匀分布在自然 种群中极其罕见，而人工栽培的种群（如农田、人种群中极其罕见，而人工栽培的种群（如农田、人 工林），由于人为保持其株距和行距一定则常呈均工林），由于人为保持其株距和行距一定则常呈均 匀分布。匀分布。 均