第一節(jié)種群的特征

第一節(jié)種群的特征第四章種群和群落種群的概念生活在同一地區(qū)內(nèi)同種生物的所有個(gè)體的總和。下列敘述中，屬于種群的是（）A、一片森林中的昆蟲(chóng)B、一塊田地里的狗尾草C、一顆樹(shù)上的寄生物D、一座山峰上的樹(shù)B

對(duì)于某池塘中的魚(yú),捕撈多少,才會(huì)既不會(huì)使資源枯竭,又使資源得到充分利用?

牧民在承包的草場(chǎng)上該放養(yǎng)多少頭羊，經(jīng)濟(jì)效益才最好?怎樣控制害蟲(chóng)數(shù)量,以防止蟲(chóng)災(zāi)發(fā)生?

要搞清楚這些問(wèn)題，我們必須搞清楚種群數(shù)量變化的規(guī)律和種群的特征，那么種群有哪些特征呢種群特征種群有的，但個(gè)體沒(méi)有的特征。種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率年齡組成和性別比例種群的數(shù)量特征含義：種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)（個(gè)/m2、km2、m3）是種群最基本的數(shù)量特征如：養(yǎng)魚(yú)池中每立方米的水體中鯽魚(yú)的數(shù)量、每平方千米農(nóng)田面積內(nèi)黑線姬鼠的數(shù)量等。一、種群密度種群密度種群的個(gè)體數(shù)量空間大?。娣e或體積）種群密度很高種群密度一般種群密度較高

⑴物種的個(gè)體大小——個(gè)體大的物種密度低。

⑵生存資源的供給能力——生存資源豐富的地方種群密度高。⑶周期性變化——環(huán)境條件的周期性變化引起種群密度周期性變化。如候鳥(niǎo)飛來(lái)時(shí)密度較高，飛走后密度為零。蚊子密度夏天高，冬天低……⑷外來(lái)干擾——如農(nóng)田中灑農(nóng)藥后害蟲(chóng)因大量死亡而密度很快下降……⑸天敵數(shù)量的變化——如貓?jiān)龆鄬?dǎo)致鼠密度下降；青蛙增多導(dǎo)致害蟲(chóng)減少……⑹偶然因素——如流行病、水災(zāi)、旱災(zāi)……3.影響種群密度的主要因素種群密度周期性變化遷徙遷徙耕種耕種相關(guān)生物引起種群密度改變.

種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量，但僅靠這一特征還不能反映種群數(shù)量的變化趨勢(shì)。（1）概念：出生率——指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目。

例如：１９８３年，我國(guó)平均每１０萬(wàn)人中出生１８６２個(gè)孩子，我國(guó)該年人口出生率是１.８６２％.死亡率——指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目。

例如，在黃山猴谷，一猴群有２００只，一年后有２只死亡，猴的死亡率為１％.二、出生率和死亡率（2）類型出生率>死亡率種群密度增加 出生率=死亡率種群密度相對(duì)穩(wěn)定出生率<死亡率種群密度降低出生率和死亡率是影響種群密度的根本原因。人口1990年7月11日，是聯(lián)合國(guó)確定并發(fā)起舉行的第一個(gè)“世界人口日”。1999年10月12日被聯(lián)合國(guó)確定為世界60億人口日2005年12月20日，法國(guó)國(guó)家人口研究所公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球人口數(shù)量12月19日突破65億，預(yù)計(jì)將在2012年到2013年間突破70億。.出生率死亡率世界22.28.9中國(guó)16.06.5孟加拉國(guó)27.89.6印度26.58.9印度尼西亞23.27.51998年人口出生率和死亡率（單位：‰）計(jì)劃生育是我國(guó)的基本國(guó)策

要控制人口過(guò)度增長(zhǎng)，必須降低出生率三、遷入率和遷出率（1）概念：在單位時(shí)間內(nèi)遷入（或遷出）的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。（2）類型遷入率>遷出率種群密度增加 遷入率=遷出率種群密度相對(duì)穩(wěn)定遷入率<遷出率種群密度降低（3）意義：遷入率和遷出率在研究城市人口變化中具有重要意義

遷入率和遷出率也決定了種群密度的大小。1.年齡組成（1）概念：種群中各年齡期的個(gè)體所占比例。四、年齡組成和性別比例年齡的三個(gè)階段：幼年(尚無(wú)生殖能力)成年(有生殖能力)老年(喪失生殖能力)思考與討論1、圖4-3中A、B、C三種年齡組成的種群，哪種類型的種群數(shù)量會(huì)越來(lái)越大，屬于增長(zhǎng)型？哪種類型的種群數(shù)量會(huì)越來(lái)越小，屬于衰退型？哪種類型的種群數(shù)量會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？2、年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡組成為衰退型的種群呢？（2）類型：（一般分三種類型）①增長(zhǎng)型：特點(diǎn)是幼年個(gè)體多，老年個(gè)體少。種群的個(gè)體數(shù)越來(lái)越多。增長(zhǎng)型年齡組成老年成年幼年出生率>死亡率②穩(wěn)定型：特點(diǎn)是各年齡期的個(gè)體數(shù)比例適中。種群中個(gè)體數(shù)目保持相對(duì)穩(wěn)定。出生率＝死亡率穩(wěn)定型年齡組成老年成年幼年③衰退型：特點(diǎn)是老年期個(gè)體數(shù)目較多而幼年期的個(gè)體數(shù)目偏少。種群密度越來(lái)越小。出生率＜死亡率衰退型年齡組成老年成年幼年（3）年齡組成的意義：

可以預(yù)測(cè)種群密度的變化方向年

例:種群的年齡組成大致可分為下圖A、B、C三種類型，據(jù)圖回答：老年中年幼年ABC（1）我國(guó)在50—60年代出現(xiàn)生育高峰，因此造成70年代初期人口的年齡組成為圖

所示類型。（2）在漁業(yè)生產(chǎn)中，要嚴(yán)格控制魚(yú)網(wǎng)孔眼大小以保護(hù)幼魚(yú)，這將會(huì)使被捕撈的魚(yú)的年齡組成為圖

所示類型。（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用性引誘劑來(lái)干擾害蟲(chóng)交尾的措施，有可能使該種害蟲(chóng)的年齡組成為圖

所示類型。ACA2.性別比例（1）概念：種群中雄性個(gè)體和雌性個(gè)體所占的比例。不合理的性別比例會(huì)導(dǎo)致出生率下降進(jìn)而引起種群密度下降。（2）類型：（一般分三種類型）①雌雄相當(dāng)型：特點(diǎn)是雌性和雄性個(gè)體數(shù)目大體相等。這種類型多見(jiàn)于高等動(dòng)物。②雌多雄少型：特點(diǎn)是雌性個(gè)體顯著多于雄性個(gè)體。這種類型常見(jiàn)于人工控制的種群及海豹等。③雌少雄多型：特點(diǎn)是雄性個(gè)體明顯多于雌性個(gè)體。這種類型較為罕見(jiàn)。如家白蟻等營(yíng)社會(huì)性生活的動(dòng)物。蜜蜂若只考察有生殖能力的個(gè)體，也可看做雌少雄多型。（3）性別比例的應(yīng)用：控制蟲(chóng)害

利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲(chóng)的雄性個(gè)體，破壞了害蟲(chóng)種群正常的性別相比例，就會(huì)使很多雌性個(gè)體不能完成交配，從而使害蟲(chóng)的種群密度明顯降低。（4）性別比例的意義：影響種群密度的變動(dòng)。2004年《中國(guó)性別平等與婦女發(fā)展?fàn)顩r》白皮書(shū)指出，我國(guó)男女（0至4歲）性別比例接近120:100，遠(yuǎn)超國(guó)際認(rèn)同的可以容忍的最高警戒線107。

人口出生性別比失衡會(huì)帶來(lái)很多社會(huì)問(wèn)題。

我國(guó)男女比例失調(diào)嬰兒性別比接近120:100種群密度種群數(shù)量遷入率遷出率年齡組成性別比例出生率和死亡率直接影響決定大小直接影響預(yù)測(cè)方向直接影響影響變動(dòng)直接影響直接影響種群各特征之間的關(guān)系五、種群的空間特征

組成種群的個(gè)體，在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局，叫種群的空間特征。均勻型隨機(jī)型集群型

隨機(jī)分布（randomdistribution）指的是每一個(gè)個(gè)體在種群分布領(lǐng)域中各個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)是相等的，并且某一個(gè)體的存在不影響其他個(gè)體的分布。隨機(jī)分布比較少見(jiàn)，只有在環(huán)境資源分布均勻一致、種群內(nèi)個(gè)體間沒(méi)有彼此吸引或排斥時(shí)才容易產(chǎn)生。例如，森林地被層中一些蜘蛛的分布與面粉中黃粉蟲(chóng)的分布，以種子繁殖的植物在自然散布于新的地區(qū)時(shí)也經(jīng)常體現(xiàn)為隨機(jī)分布。

均勻分布（uniformdistribution）的特征是，種群的個(gè)體是等距分布，或個(gè)體間保持一定的均勻的間距。均勻分布形成的原因主要是由于種群內(nèi)個(gè)體之間的競(jìng)爭(zhēng)。例如，森林中植物為競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光（樹(shù)冠）和土壤中營(yíng)養(yǎng)（根際），沙漠中植物為競(jìng)爭(zhēng)水分都能導(dǎo)致均勻分布。蟲(chóng)害或種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生時(shí)也可造成種群個(gè)體的均勻分布。地形或土壤物理性狀呈均勻分布等客觀因素或人為的作用，都能導(dǎo)致種群的均勻分布。均勻分布在自然種群中極其罕見(jiàn)，而人工栽培的種群（如農(nóng)田、人工林），由于人為保持其株距和行距一定則常呈均勻分布。

集群分布（clumpeddistribution）的特征是，種群個(gè)體的分布很不均勻，常成群、成簇、成塊或成斑塊地密集分布，各群的大小、群間的距離、群內(nèi)個(gè)體的密度等都不相等，但各群大都是隨機(jī)分布。其形成原因是：①環(huán)境資源分布不均勻，豐富與貧乏鑲嵌；②植物傳播種子的方式使其以母株為擴(kuò)散中心；③動(dòng)物的社會(huì)行為使其結(jié)合成群。集群分布是最廣泛存在的一種分布格局，在大多數(shù)自然情況下，種群個(gè)體常是成群分布，如放牧中的羊群，培養(yǎng)基上微生物菌落的分布，另外，人類的分布也符合這一特性。10m10m怎樣估算這塊草地中蒲公英的數(shù)量？

可采用課本介紹的兩種取樣方法取樣，用樣方法進(jìn)行估算。也可以將模擬草地平均分成若干等份，求得其中一份的數(shù)量后，再估算整體的數(shù)量。問(wèn)題探討種群密度的調(diào)查方法：分布范圍小，個(gè)體較大的種群：分布范圍大，個(gè)體較小的種群：估算(取樣調(diào)查)估算方法：不運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)范圍小的生物：活動(dòng)能力強(qiáng)，活動(dòng)范圍大的動(dòng)物：樣方法標(biāo)志重捕法逐個(gè)計(jì)數(shù)2、適用對(duì)象：調(diào)查一般的植物種群、昆蟲(chóng)卵的密度、作物植株上蚜蟲(chóng)的密度、跳蝻的密度等，都可以采用樣方法1、樣方法3、常用的樣方法：五點(diǎn)取樣法（所調(diào)查地形為非長(zhǎng)條形時(shí)適用）等距取樣法（所調(diào)查地形為長(zhǎng)條形時(shí)適用）1、概念：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過(guò)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值為該種群的種群密度估計(jì)值五點(diǎn)取樣法當(dāng)調(diào)查地段為方形時(shí)，可以按梅花形取五個(gè)樣方：①先做該地段的兩條對(duì)角線，②在兩條對(duì)角線的交點(diǎn)確定一個(gè)樣方的中心，③在每條對(duì)角線上距邊角1/4對(duì)角線長(zhǎng)處，各確定一個(gè)樣方的中心，共五個(gè)樣方。樣方面積一般為1m2，如果該種群的密度較小，樣方面積可適當(dāng)擴(kuò)大。等距取樣法。當(dāng)調(diào)查的地段為長(zhǎng)條形時(shí)，可用等距取樣法。①先將調(diào)查地段按縱向分成若干等份；②由抽樣比率決定樣方之間的距離或間隔；③然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方，樣方大小要求一致。E.g.長(zhǎng)條形的總體為100m長(zhǎng)，如果要等距抽取10個(gè)樣方，那么抽樣的比率為1／10，抽樣距離為10m。然后可再按需要在每10m的前1m內(nèi)進(jìn)行取樣。記數(shù)方法——蒲公英——其他植物方框內(nèi)＋相鄰兩邊上計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右

某同學(xué)在牛首山調(diào)查珍稀蝶類——中華虎鳳蝶幼蟲(chóng)的種群密度，得出5個(gè)樣方（樣方面積為1m2）的種群數(shù)量分別為4、6、8、8、9只。那么，該同學(xué)給怎樣計(jì)算該種蝶幼蟲(chóng)的種群密度（單位：只/hm2）？N＝（4＋6＋8＋8＋9）／5＝7只／m2

＝70000只／hm2(注意：1hm2=10000m2)探究一、實(shí)驗(yàn)原理常用的取樣方法有一下幾種：五點(diǎn)取樣法和等距取樣法。樣方的形狀可以是方形的、長(zhǎng)方形的、條帶狀的或圓形的，但樣方必須具有良好的代表性，這可以通過(guò)隨機(jī)取樣來(lái)保證。二、材料用具卷尺、尼龍繩、木楔、鋼筆、記錄本、植物分類圖鑒1、某些材料用具可以替換么？2、可以作何替換？三、方法步驟①分組。4~5個(gè)人一組，選出小組長(zhǎng)；②對(duì)照植物分類圖鑒掌握調(diào)查對(duì)象的形態(tài)特征。小組進(jìn)行討論，確定調(diào)查對(duì)象（推薦調(diào)查植物對(duì)象）；③根據(jù)所選植物的分布特點(diǎn)，擬定選取樣方（等距取樣法或五點(diǎn)取樣）；④小組確定分工明細(xì)；⑤計(jì)數(shù)（附種群調(diào)查記錄表）；推薦探究植物車前草一年蓬蒲公英用樣方法調(diào)查草地中某一雙子葉植物的種群密度思考為什么要選雙子葉植物？必須是雙子葉植物么？四、結(jié)果分析

計(jì)算種群密度以所有樣方內(nèi)該種群算術(shù)平均數(shù)作為該種群的種群密度。該算術(shù)平均值即為調(diào)查區(qū)域該種群的種群密度估計(jì)值。應(yīng)結(jié)合調(diào)查區(qū)域相關(guān)情況對(duì)該估計(jì)值做出生物學(xué)解釋。（1）要選取平坦、開(kāi)闊、被調(diào)查種群分布比較均勻的地段作為實(shí)習(xí)地段，在這上面選取樣方。（2）樣方數(shù)目的確定。取樣多少應(yīng)隨調(diào)查地段的總體面積而定?？傮w面積小的，取樣可適當(dāng)少些；總體面積大的，選取的樣方應(yīng)多些，一般說(shuō)來(lái)，選取的樣方越多，求得的種群密度越接近實(shí)際數(shù)值。（3）樣方大小的確定。選取的樣方大小應(yīng)隨植物類型而定。一般而言，北溫帶地區(qū)每個(gè)樣方的大小，喬木為100

m2，灌木16

m2，草本1

m2。（4）取樣統(tǒng)計(jì)時(shí)，某種植物不同生長(zhǎng)期的個(gè)體數(shù)都應(yīng)統(tǒng)計(jì)。（5）隨機(jī)取樣五、注意事項(xiàng)對(duì)于有趨光性的昆蟲(chóng),可以用黑光燈誘捕的方法調(diào)查它們的密度如果一些動(dòng)物活動(dòng)性很強(qiáng)，活動(dòng)范圍大，還能用樣方法嗎？（1）概念：在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體作上標(biāo)記后，再放回原來(lái)的環(huán)境，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，來(lái)估計(jì)總體密度。（3）計(jì)算公式：種群數(shù)量=標(biāo)記個(gè)體數(shù)×重捕個(gè)體數(shù)/重捕標(biāo)記數(shù)2、標(biāo)志重捕法（2）適用對(duì)象：活動(dòng)范圍大，活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物第1次第2次在調(diào)查一塊方圓2hm2的農(nóng)田中田鼠的數(shù)量時(shí)，放置100個(gè)捕鼠籠，一夜間捕獲了42只，將捕獲的田鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。數(shù)日后，在同一地點(diǎn)再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，捕獲了38只，其中有上次標(biāo)記的個(gè)體12只。則該農(nóng)田中田鼠的種群數(shù)量大概有多少只？N＝（42×38）／12＝133只（4）注意事項(xiàng)1．標(biāo)志方法必須不會(huì)影響動(dòng)物正常的生長(zhǎng)發(fā)育和活動(dòng)。如選用著色的標(biāo)志時(shí)，要注意色素?zé)o害，溶劑無(wú)毒；如果用切趾、剪翅等方法標(biāo)志動(dòng)物時(shí)，必須保證不會(huì)影響它正常的生命活動(dòng)或者導(dǎo)致疾病、感染等。2．標(biāo)志物不能過(guò)分醒目。因?yàn)檫^(guò)分醒目的個(gè)體，在自然界中有可能改變與捕食者之間的關(guān)系，最終有可能改變樣本中標(biāo)志個(gè)體的比例而導(dǎo)致結(jié)果失真。3．標(biāo)志物持續(xù)時(shí)間不得短于研究時(shí)間。4．在下次取樣之前，被標(biāo)志的動(dòng)物必須在種群中完全混合均勻，這也是進(jìn)行標(biāo)志重捕的前提條件。5．種群是相對(duì)封閉的，即沒(méi)有個(gè)體遷入或遷出，即使有遷移現(xiàn)象，也是可以測(cè)定的。6．在研究期間沒(méi)有出生或死亡，或能夠測(cè)出出生和死亡的數(shù)量。評(píng)價(jià)反饋：1.下列各項(xiàng)中，屬于種群的是()

A.一個(gè)湖泊中的全部魚(yú)群Ｂ．一個(gè)湖泊中的全部藻類Ｃ．校園中的全部樹(shù)木Ｄ．培養(yǎng)基上的大腸桿菌菌落D２．預(yù)測(cè)一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的人口數(shù)量的發(fā)展趨勢(shì)主要來(lái)自()

A.居住人口不同年齡組成的比例Ｂ.現(xiàn)有人口數(shù)量和密度

C.出生率、死亡率和遷移率

D.人口男女性別比例A3.決定種群數(shù)量變化的因素()

A.性別比例

B.年齡組成

C.出生率和死亡率

D.遷入率和遷出率CD4.在對(duì)某種鼠的種群密度的調(diào)查中,第一次捕獲并標(biāo)志48只,第二次捕獲25只,其中有標(biāo)志鼠12只,則該種群的總數(shù)量為()

A.46B.25

C.12D.100D5.我國(guó)實(shí)行計(jì)劃生育政策,提倡少生優(yōu)生,從生態(tài)學(xué)的角度看,其目的主要是()

A.控制出生率,降低種群密度

B.控制年齡組成,穩(wěn)定種群密度

C.控制死亡率,降低種群密度

D.控制年齡組成,降低種群密度A6、下列因素能引起種群密度增大的有()

A·種群中幼年個(gè)體增多B·種群性別比例改變

C·環(huán)境中水熱條件適宜D·種群中幼年個(gè)體減少

E·環(huán)境中天敵增多F·環(huán)境中陽(yáng)光不足G·寄生生物增多H·寄生生物減少ACH7.下圖表示種群年齡組成的一種類型。（1）此圖表示_______型的種群。（2）該種群中_______個(gè)體多，_