种群及其数量变化

1、一、种群的数量特征特征 1.种群密度：种群最基本的数量特征最基本的数量特征 2.出生率和死亡率： 直接决定种群大小和种群密度决定种群大小和种群密度 3.迁入率和迁出率： 直接决定决定种群大小种群大小和和种群密度种群密度 4.年龄组成： 预测预测种群未来数量的变化趋势种群未来数量的变化趋势 5.性别比例： 影响种群的数量变化影响种群的数量变化 反映了种群在一定时期的数量，反映了种群在一定时期的数量， 但但还不能反映种群数量的变化趋势还不能反映种群数量的变化趋势 气候、食物、天敌、传染病等：气候、食物、天敌、传染病等： 考点调查种群密度的常用方法 1样方法样方法 (1)注意问题 随机取样随机取样：

2、 要计算平均值要计算平均值： 样方大小适宜： 样方不能太少： 若草本，则1m1m2 2为宜，且是双子叶植物双子叶植物 若乔木，则若乔木，则1616mm2 2为宜 一般样方越多越精确样方越多越精确 (2)适用对象：植物、活动范围较小的动物（蚜虫、跳蝻）以 植物、活动范围较小的动物（蚜虫、跳蝻）以 及及昆虫卵昆虫卵 (3)取样的方法： 五点取样法： 等距取样法： 适用于分布比较均匀的非长条形种群非长条形种群 适用于长条形种群长条形种群 取样方法取样方法 五点取样法五点取样法 等距取样法等距取样法 某同学根据下表，调查草原中某双子叶草某同学根据下表，调查草原中某双子叶草 本植物种群密度时，设计如下调

3、查步骤：本植物种群密度时，设计如下调查步骤： 调查调查 面积面积 40 40 4040 40 40 4040 40 40 4040 40 40 4040 40 40 4040 40 40 4040 40 40 4040 40 40 4040 40 40 4040 40 40 4040 种群种群 数量数量 1313151516161111111113131212141413131313 选取选取40cm 40cm 40cm 40cm为最佳样方面积。为最佳样方面积。 在该物种分布较密集的地方取在该物种分布较密集的地方取5 5个样方。个样方。 计算每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次计算

4、每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次 为为n n1 1、n n2 2、n n3 3、n n4 4、n n5 5，则将，则将n n3 3作为种群密度的估计值。作为种群密度的估计值。 请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。 随机随机 平均值平均值 1m2 考点调查种群密度的常用方法 1样方法 2.黑光灯诱捕法黑光灯诱捕法： 3.标志重捕法标志重捕法： 对于有趋光性的昆虫趋光性的昆虫 (1)适用对象： (2)注意事项： 活动能力强、活动范围大活动能力强、活动范围大的动物的动物 对动物寿命和行为无影响 不能过分醒目 标志符号能维持一段时间 无较大的迁入

5、和迁出以及出生率和死亡率无较大的迁入和迁出以及出生率和死亡率 (2)(2)动物动物标志重捕法。在对某池塘内鲫鱼种群数量调标志重捕法。在对某池塘内鲫鱼种群数量调 查时，第一次捕获查时，第一次捕获200200尾，全部进行标记后放生；第二次捕获尾，全部进行标记后放生；第二次捕获 160160尾，其中有标记的鲫鱼有尾，其中有标记的鲫鱼有1010尾，则该池塘内鲫鱼的总数为尾，则该池塘内鲫鱼的总数为 _尾。若上述结果成立，那么前提条件是什么？尾。若上述结果成立，那么前提条件是什么？ _。 如果标记物不慎脱落，那估计的总数会如何变化？如果标如果标记物不慎脱落，那估计的总数会如何变化？如果标 记物过于醒目呢？

6、记物过于醒目呢？ 偏大偏大 偏大偏大 3200 鲫鱼无出生与死亡，没有受伤害，无迁入与迁出鲫鱼无出生与死亡，没有受伤害，无迁入与迁出 2 2、出生率和死亡率、出生率和死亡率 概念：单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种概念：单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种 群个体群个体 的比率。的比率。 3 3、迁入率和迁出率、迁入率和迁出率 概念：单位时间内概念：单位时间内_的个体占该种群个体的个体占该种群个体 总数的比率。总数的比率。 意义：意义： 都是决定种群大小和种群密度的因素都是决定种群大小和种群密度的因素 但但迁入率和迁出率在城市人口变化研究中更有重迁入率和迁出率在城市人口变化研究中更有重

7、要作用要作用 总数总数 迁入或迁出迁入或迁出 4.种群的年龄组成图解及分析 （1）模式图。 图解： 析图： 种群 年龄组 成情况 出生率和 死亡率情况 种群数量 变化趋势 所属 类型 a b c 幼年多， 老年少 各年龄期 比例适中 幼年少， 老年多 出生率出生率死死 亡率亡率 衰退型降低 稳定型 稳定、波 动 增长型增加 （2）曲线图。 图解： 思考: 年龄组成为增长型的种群数量一定会增加吗？稳定型呢？ 不一定不一定 性别比例 3.种群空间特征 类型：均匀分布；随机分布；集群分布。 性引诱素（信息素）性引诱素（信息素）诱杀某种害虫的雄性个体， 破坏性别比例， 通过影响出生率进而影响种群密度通

8、过影响出生率进而影响种群密度 均匀分布均匀分布 随机分布随机分布 集群分布集群分布 种群密度种群密度 出生率、死亡率出生率、死亡率 迁出率、迁入率迁出率、迁入率 直接决定密度大直接决定密度大 小小 种群数量种群数量 直接影响直接影响 年龄组成年龄组成 预测变化趋势预测变化趋势 性别比例性别比例 影响密度大小影响密度大小 外界环境外界环境 决定种群个体数目变动的关系图决定种群个体数目变动的关系图 4 4下列关于出生率的叙述，正确的是下列关于出生率的叙述，正确的是 ( ) ( ) a a若某一种群年初时的个体数为若某一种群年初时的个体数为100100，年末时为，年末时为110110，其中新，其中新

9、 生个体数为生个体数为2020，死亡个体数为，死亡个体数为1010，则该种群的年出生率为，则该种群的年出生率为10% 10% b b若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比例越若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比例越 接近接近1:11:1，则出生率越高，则出生率越高 c c若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率 会更高会更高 d d若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高 b 析图 是种群最基本的数量特征。 直接决定种群大小和种群密度的因素 是 。 年龄组成

10、通过影响 间接影响种群密度， 性别比例只能通过影响 间接影响种群密度， 其中 能够预测种群密度的变化趋势 能够影响种群密度的变化趋势。 除图中影响因素外，气候、天敌、传染病等都影响种群密 度的改变。 出生率和死亡率以及迁入率和迁出率出生率和死亡率以及迁入率和迁出率 出生率和死亡率出生率和死亡率 性别比例性别比例 种群密度种群密度 出生率出生率 年龄组成年龄组成 (2012课标，6)某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维 持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某 年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各 年龄组的个体数)。关于该种群的叙述，错误的是()。 a该种

11、群10月份的出生率可能为零 b天敌的迁入可影响该种群的年龄结构 c该种群的年龄结构随着季节更替而变化 d大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度 d 种群数量变化种群数量变化 种群数量变化的内容：种群数量变化的内容： _ 影响种群数量变化的影响种群数量变化的环境环境因素：因素： _ 增长、波动、稳定和下降等增长、波动、稳定和下降等 主要气候、食物、天敌、传染病等主要气候、食物、天敌、传染病等 种种 群群 的的 数数 量量 增增 长长 研究方法：研究方法： 理想条件理想条件 有限环境：有限环境： 构建数学构建数学 模型模型 观察研究对象，提出问题观察研究对象，提出问题 作出合理假设作出合理假设 根据

12、实验数据用适当数学形根据实验数据用适当数学形 式对事物的性质进行表达式对事物的性质进行表达 进一步实验或观察，对模进一步实验或观察，对模 型检验或修正型检验或修正 公式：公式： 曲线：曲线：“j”j”型曲线型曲线 “s”“s”型曲线型曲线 定义：定义： k k 值：值： nt=n0t ( (精确且抽象精确且抽象) ) (更更直观形象直观形象地反映出种群数地反映出种群数 量的增长趋势，量的增长趋势，但不精确但不精确。) 种群经过一段时间的增长种群经过一段时间的增长 后，后，数量趋于稳定的增长数量趋于稳定的增长 曲线曲线 即即环境容纳量环境容纳量，在环境条件，在环境条件 不受破坏的情况下，一定空不

13、受破坏的情况下，一定空 间中所能维持的种群最大数间中所能维持的种群最大数 量量 理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型 1、条件：、条件： 建立模型：建立模型：t t年后种群数量为：年后种群数量为： nt = n0 t 食物、空间充裕，气候适宜，无敌害，无种内斗争食物、空间充裕，气候适宜，无敌害，无种内斗争 表示该种群数量是一年前种群数量的倍数表示该种群数量是一年前种群数量的倍数 当当11、=1=1、1 10 0时，种群的数量变化分别时，种群的数量变化分别 会怎样？会怎样？ 1：种群数量将增加：种群数量将增加 =1：种群数量维持稳定：种群数量维持稳定 10：种群数量将减少：种群数量将

14、减少 增长型增长型 衰退型衰退型 稳定型稳定型 6在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年在调查某林场松鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年 前种群数量的比值前种群数量的比值()，并得到如图所示的曲线。据此图分析得，并得到如图所示的曲线。据此图分析得 到的下列结论，错误的是到的下列结论，错误的是( ) a前前4年种群数量基本不变，第年种群数量基本不变，第5年调查的年龄组成可能为衰退年调查的年龄组成可能为衰退 型型 b第第4到第到第8年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天年间种群数量在下降，原因可能是食物的短缺和天 敌增多敌增多 c第第8年时种群数量最少，第年时种群数量最少，

15、第8到第到第16年间种群数量增加，且呈年间种群数量增加，且呈 “s”型曲线增长型曲线增长 d如果持续第如果持续第16到第到第20年间趋势，后期种群数量将呈年间趋势，后期种群数量将呈“j”型曲型曲 线增长线增长 c 10温州某地乌鸫连续温州某地乌鸫连续10年的种群数量变化情况如图所示年的种群数量变化情况如图所示(表表 示该种群数量是一年前种群数量的倍数示该种群数量是一年前种群数量的倍数)，下列分析正确的是，下列分析正确的是 () a第第6年以前乌鸫种群数量呈年以前乌鸫种群数量呈“s”型曲线增长型曲线增长 b第第5年和第年和第7年的乌鸫种群数量相同年的乌鸫种群数量相同 c第第3年的乌鸫种群增长速率

16、最大年的乌鸫种群增长速率最大 d第第3年的乌鸫种群数量最大年的乌鸫种群数量最大 d 项目项目“j”型曲线型曲线“s”型曲线型曲线 前提条件前提条件 增长率增长率 增长速率增长速率 (斜率斜率) 增长率不变， 大小为1 1 增长率不断减少 时间 随种群密度上升逐随种群密度上升逐 渐增大渐增大 增长速率先增大，后减小，增长速率先增大，后减小， k/2时达到最大值，时达到最大值，k时变为时变为 0 食物和空间无限、气候食物和空间无限、气候 适宜、没有敌害、无种适宜、没有敌害、无种 内斗争内斗争 食物和空间有限、气候不适食物和空间有限、气候不适 宜，宜，随种群密度增加，随种群密度增加，捕食捕食 者增加

17、、种内斗争加剧者增加、种内斗争加剧 项目项目“j”“j”型曲线型曲线“s”“s”型曲线型曲线 特点 适用条件 联系联系 每年以一定的倍数连每年以一定的倍数连 续增长，续增长， 增长率保持不变，增长率保持不变， 增长率等于入增长率等于入1 1 但增长速率不断增大但增长速率不断增大 无k值 增长率不断减小，增长率不断减小， 增长速率先增加后减小，增长速率先增加后减小， 在在k/2k/2时达最大，时达最大，k k时降时降 为为0 0，有，有k k值值 实验室条件或种群种群 迁入新环境最初的迁入新环境最初的 一段时间一段时间 自然条件下 两种增长曲线的差异主要是由环境阻力两种增长曲线的差异主要是由环境

18、阻力 （生存斗争）（生存斗争）造成的造成的 d (2010山东卷，山东卷，8)如图表示出生率、死亡率和种群密度的关如图表示出生率、死亡率和种群密度的关 系，据此分析得出的正确表述是系，据此分析得出的正确表述是( ) a在在k/2时控制有害动物最有效时控制有害动物最有效 b图示规律可作为控制人口增长的依据图示规律可作为控制人口增长的依据 c该图可用于实践中估算种群最大净补充量该图可用于实践中估算种群最大净补充量 d在在k/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量 c 种种 群群 数数 量量 “s” 型型 增增 长长 曲曲 线线 k/2 k 种种 群群 数数 量量 增增 长长

19、 率率 时间时间 出生率与死亡率之差出生率与死亡率之差 最大，即种群数量处于最大，即种群数量处于 k/2k/2值。值。 出生率死亡率，出生率死亡率， 即种群数量处于即种群数量处于k k值值。 出生率出生率死亡率，种群进死亡率，种群进 入衰退期入衰退期 b:b: d: d: d d点以后：点以后： 3k值的不同表示方法值的不同表示方法 k值值对应的点：对应的点： k/2值对应的点：值对应的点： a、b、c、d a、c、d 2k值变动的示意图值变动的示意图 (1)k值不是固定不变的，会受到环境的影响，值不是固定不变的，会受到环境的影响， 环境环境不受破坏的情况下不受破坏的情况下，k值会在平均值附近

20、上下波动值会在平均值附近上下波动。 (2)环境遭破坏后环境遭破坏后k值会下降；环境改善后值会下降；环境改善后k值会上升。值会上升。 特别提醒： （1）环境容纳量不等于种群能达到的最大值环境容纳量不等于种群能达到的最大值 种群最大值是某一时间点出现的最大值，存在时间很短，存在时间很短， 大于环境容纳量大于环境容纳量 （2）j j型、型、s s型曲线是现就种群数量增长而形成的，并型曲线是现就种群数量增长而形成的，并 不是种群数量变化的全部不是种群数量变化的全部。 种群数量变化的内容包括种群数量的增长、下降、波动增长、下降、波动 等 b点： 害虫应将种群数量控应将种群数量控 制在加速期之前，即制在加

21、速期之前，即b 点之前点之前 c点（k/2值） 1.有害生物，严防种 群达到该点 2.有益生物：最好维有益生物：最好维 持在该点持在该点 e点（k值） 1.有害生物：限制生存条件，增大环境阻力，降低环境容纳量降低环境容纳量 如封存粮食，硬化地面，清除垃圾封存粮食，硬化地面，清除垃圾等 2.有益生物：改善生存条件，增大环境容纳量。增大环境容纳量。 如建立自然保护区、风景名胜区、植物园、动物园等。如建立自然保护区、风景名胜区、植物园、动物园等。 【典例典例2】 (2012重庆理综，4)图为某地东亚飞蝗种群数量变化 示意图，下列叙述错误的是()。 a为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度 ba

22、b段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关 c利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现 d控制种群数量在de水平，有利于维持该地生态系统的抵 抗力稳定性 d 如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和 空间的限制，种群内个体的增长曲线是空间的限制，种群内个体的增长曲线是 ， 用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有 的特征。如果将该种群置于的特征。如果将该种群置于 有限的环境中，种群的数量增长曲线是有限的环境中，种群的数量增长曲线是 ， 用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表

23、示示 。 影响种群密度的因素有影响种群密度的因素有 。 a 过度繁殖过度繁殖 b 通过生存斗争被淘汰的个体数量通过生存斗争被淘汰的个体数量 出生率、死亡率、迁入、迁出、出生率、死亡率、迁入、迁出、 性别比、年龄组成、气候、食性别比、年龄组成、气候、食 物、天敌、人类活动等物、天敌、人类活动等 时间时间 种种 群群 数数 量量 a b 数量增长最快的是数量增长最快的是_段，其原因是：段，其原因是： 一开始一开始abab段数量增长慢的原因是：段数量增长慢的原因是： 环境条件虽较适宜，但种群个体基数小环境条件虽较适宜，但种群个体基数小 bc 因为食物和空间有限，敌害增多、种类斗争加因为食物和空间有限

24、，敌害增多、种类斗争加 剧、代谢废物积累。剧、代谢废物积累。 cdcd段增长速度变慢的可能原因是：段增长速度变慢的可能原因是： 因为食物和空间充足，气候适宜因为食物和空间充足，气候适宜 培养液中酵母菌种群数量的变化培养液中酵母菌种群数量的变化 问题：培养液中酵母菌种群的数量随时间如何问题：培养液中酵母菌种群的数量随时间如何 变化？变化？ 假设：假设： 探究：探究： 实验步骤：实验步骤： 将将10ml无菌无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。 将酵母菌接种入试管中的培养液。将酵母菌接种入试管中的培养液。 将试管放在将试管放在25条件下培养。条件下培养。 每天取样统计酵母菌数量，连续每天取样统计酵母菌数量，连续7天天 5.记录数据并绘制曲线记录数据并绘制曲线 计数方法：抽样检测法 盖盖玻片盖盖玻片 吸管吸取培养液，吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘滴于盖玻片边缘 待菌体全部沉降到计数室底部，待菌体全部沉降到计数室底部，显微镜显微镜下计数下计数 计算计算 （4）分析结果（画出曲线），）分析结果（画出曲线）， 得出结论得出结论 （5）表达和交流）表达和交流 （6）进一步探究）进一步探究数量数量/ /个个 时间时间/ /天天 酵母菌的数量是呈先