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第一章 种群及其动态
第一节 种群的数量特征
种群:
生活在一定自然区域内,同种生物的全部个体。
一个水池里的全部鱼
×
一个鱼缸里的全部金鱼
√
①一定地域内
概念要点:
②同种生物构成
③全部个体的总和
种群是生物繁殖、进化的基本单位
知识回顾
什么是种群?
种群及其动态
牧民在承包的草场上该放养多少头羊,经济效益才最好
对于某水体中的鱼,何时捕?捕捞多少?才能既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用
在害虫种群密度达到多少时喷洒农药,既能减少环境污染,又能防止虫灾发生
种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律
种群数量特征
种群的数量特征有哪些?
种群密度
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
年龄结构
(最基本的数量特征)
性别比例
1.种群密度的概念
种群在_________或_________中的______就是种群密度;
单位面积
单位体积
个体数
种群密度是种群最基本的数量特征
一、 种群密度
2.种群密度的表达式
种群密度
空间大小(面积或体积)
种群的个体数量
=
3.意义:
种群密度直接反映了种群在一定时期的数量
了解种群密度在实践中具有重要的指导意义
种群密度很高
种群密度一般
种群密度较高
4.种群密度的调查方法
逐个计数法
估算法
样方法
标记重捕法
黑光灯诱捕法
有趋光性的昆虫
其他方法
(P6:生物科技进展)
---最准确
逐个计数法
再如:全国人口普查
在多数情况下,逐个计数非常困难,需要采取_____的方法。
估算
适合分布范围较小、个体较大的生物种群
黑光灯诱捕法
对于有______的_____,可以用___________________的方法来估算它们的种群密度。
趋光性
黑光灯进行灯光诱捕
昆虫
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。
样方法
(1)概念
在被调查种群的分布范围内,____选取若干个____,通过计数 ,求得 ,以所有样方种群密度的______作为该种群的种群密度估算值。
随机
样方
每个样方的个体数
每个样方的种群密度
平均值
现学现用:
某同学对某地蒲公英数量调查结果如下(样方大小为1m2),则该地蒲公英的种群密度约为___株/m2
样方编号 1 2 3 4 5
株数 3 4 5 4 4
4
(2)适用范围:
植物
昆虫卵
蚜虫
跳蝻
植物、昆虫卵、活动能力弱、活动范围较小的动物
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
1.为什么选双子叶草本植物为调查对象?
因单子叶草本植物常常是丛生或蔓生,难以辨认。
单子叶植物叶片条形或披针形,平行脉
双子叶植物网状脉
(3)取样的关键
随机取样(不能掺入主观因素)
(4)常见取样方法
五点取样法
等距取样法
(非长条形地块)
(长条形地块)
步骤:取样→计数→求平均值
(5)计数原则
——蒲公英
——其他植物
样方内+相邻两边(计上不计下,计左不计右)
因此,该样方中有 株蒲公英;
8或9
样方的多少与被调查地段的总面积呈____相关;一般来说,选取的样方越少,___________;选取的样方越多,求得的种群密度_______________;
(6)样方的数量
正
越接近实际情况
(7)样方的大小
样方大小视调查对象的大小及分布情况而定:
例如,草本植物样方大小一般以____________为宜;
如果该种群个体数较少,样方面积可_________;
1㎡的正方形
适当扩大
误差越大
草本1m2,灌木9m2,乔木100m2
如何调查一个草原上绵羊的种群密度?
(1)概念:
在被调查种群的活动范围内,捕获_______个体,做上______后再_________________,经过一段时间后进行_________,根据_____________中_________________________,来估算种群密度;
一部分
标记
放回原来的环境
重捕
重捕到的动物
标记个体数占总个体数的比例
(2)原理:
第一次捕捉标志数(M)
种群数量(N)
重捕标记数(m)
重捕个体数(n)
=
首次捕获
放回原来的环境,充分混合
(其中有m只 带标记)
重捕
求得N的数值再除以该地面积或体积,即得种群密度
N只
M只
n只
标记重捕法
(适用范围:活动能力强,活动范围大的动物)
【例】在对某地区田鼠的调查中,调查范围为1hm2,第一次捕获并标记39只,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只,这样可估算该地区田鼠种群个体总数为___________;种群密度为_____________(注意: 单位)
88.4只/hm2
88.4只
初次捕获并标记数(M)
个体总数(N)
重捕获的标记个体数(m)
再次捕获的个体数(n)
=
15
34
=
39
N
(3)注意事项
①标记物不能过分醒目;
②标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动;
③标记物不易脱落;
④标记个体需与未标记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;
(4)误差分析
①若被标记个体变得更难捕捉,则估算值偏_____;
②若被标记个体易被捕食,则估算值偏___;
③若被标记个体的标记脱落,则估算值偏___;
④若因个体间相互接触,未被标记的个体也沾上了标记颜料,则估算值偏____;
⑤如果标记的个体因标记过于醒目,易被实验人员发现,则估算值偏____;
⑥若标记过程中,使用有害性的标志,致使被标记的个体放回后出现部分死亡,则估算值偏____;
大
大
大
小
小
N =
M
n
m
×
大
调查种群数量的其他方法
a.红外触发相机
b.微卫星DNA分子标记
调查种群数量的其他方法
c.动物的声音
鲸
长臂猿
猫头鹰
秧鸡
调查种群数量的其他方法
归纳种群密度的调查方法
种群密度的调查方法
逐个计数法
估算法
适用范围
分布范围较小、个体较大的种群
黑光灯诱捕法
样方法
标记重捕法
适用范围
有趋光性的昆虫
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
其他方法
航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等
--最准确
出生率与死亡率
1.概念:指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率。
1.2%
0.7%
举例:
截至2015年年末,我国大陆总人口约13.7亿,2015年出生1655万人,死亡人口为975万,我国2015年大陆人口的出生率为 ,死亡率为 。
二、出生率和死亡率
2.类型
出生率 > 死亡率 种群密度
出生率 = 死亡率 种群密度
出生率 < 死亡率 种群密度
增加
相对稳定
降低
3.意义:
出生率和死亡率直接影响种群密度。
对种群密度起决定性作用。
1.概念:指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.类型
迁入率 > 迁出率 种群密度
迁入率 = 迁出率 种群密度
迁入率 < 迁出率 种群密度
增加
相对稳定
降低
3.意义:也决定了种群密度的大小。
三、迁入率和迁出率
4.与实践的联系:
如果研究一座城市人口的变化,迁入率和迁出率是不可忽视的因素。
四、年龄结构和性别比例
1.年龄结构
(1)概念:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
(2)类型:
增长型
稳定型
衰退型
(3)意义:可预测种群数量(密度)的变化趋势。
种群密度变化趋势:
增大
基本不变
减小
出生率与死亡率的关系
>
=
<
年龄结构的几种表示方法
A
B
C
幼年
成年
老年
D
E
F
A ,
B ,
C ,
D ,
E ,
F 。
增长型
稳定型
衰退型
增长型
稳定型
衰退型
2.性别比例
(1)概念:种群中雌雄个体数目的比例。
(2)类型:
②雌多雄少型:
雌性>雄性
常见于人工控制的种群、象海豹等。
①雌雄相当型: 多见于高等动物 出生率高
③雌少雄多型:
雄性>雌性
这种类型较为罕见,常见
于营社会生活的昆虫种群。
(3)意义:影响种群密度的变化。
影响
影响
性别比例
种群密度
出生率
(3)与实践的联系
雌蛾
雄蛾
性外激素
雄 蛾
奇怪,明明很香,怎么没看到美女啊?
人工合成的性外激素
使用性引诱剂诱杀雄虫
雌 :雄≈1
不合理的性别比例(雌:雄>1)
种群出生率下降
性别比例通过影响出生率间接影响种群密度
小结
种群密度
种群的数量特征
最基本特征
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
年龄组成
影响
性别比例
影响
预测变化趋势
间接影响
直接决定(直接影响)
种群数量特征之间的关系
间接影响