種群地特征和數(shù)量地變化

種群的特征和數(shù)量的變化

（1）種群的特征Ⅰ（2）種群的數(shù)量變化Ⅱ1998年——2016年，江蘇大豐麋鹿國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，共向黃海灘涂野生放養(yǎng)了4批53頭麋鹿。

對(duì)于這群放歸的麋鹿你能了解哪些信息呢？

種群的出生率死亡率年齡結(jié)構(gòu)性別比例種群分布型種群密度1、概念同一物種在一定空間和一定時(shí)間的個(gè)體的集合體。是具有潛在互配能力的個(gè)體。種群和物種的概念區(qū)別物種是能夠相互配育的自然種群的類群。不同種之間存在生殖隔離現(xiàn)象。是一個(gè)分類單元。*一個(gè)物種可以包括許多種群；*不同種群之間存在明顯的地理隔離，長(zhǎng)期隔離有可能發(fā)展為不同亞種，甚至產(chǎn)生新的物種。具有一定的時(shí)空性：這個(gè)空間內(nèi)的同種生物與外界的個(gè)體隔離。一種生物的全部個(gè)體，個(gè)體之間相互聯(lián)系。核心問(wèn)題：數(shù)量特征種群的大小和密度單位空間內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量。種群密度種群的個(gè)體數(shù)量空間大?。娣e或體積）若要調(diào)查某動(dòng)物的數(shù)量我們可以怎么做？標(biāo)志重捕法①適用范圍：動(dòng)物②方法：在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部份個(gè)體，做上標(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)占總數(shù)的比例，來(lái)估計(jì)種群密度。③舉例：先捕獲39只鼠并標(biāo)記，一段時(shí)間后，再重捕34只，其中一標(biāo)記的為15只，那么根據(jù)公式，該地段原有總鼠數(shù)為捕捉不會(huì)對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生傷害不能過(guò)分醒目要能維持一定時(shí)間標(biāo)記重捕放回④步驟：標(biāo)志重捕法種群數(shù)量=第一次捕獲數(shù)×第二次捕獲數(shù)/第二次捕獲的標(biāo)志個(gè)體數(shù)1.“標(biāo)志（記）重捕法”是動(dòng)物種群密度調(diào)查中的一種常用取樣調(diào)查法：在被調(diào)查種群的生存環(huán)境中，捕獲一部分個(gè)體（M）全部進(jìn)行標(biāo)記后釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕中標(biāo)記個(gè)體數(shù)（m）占總捕獲數(shù)（n）的比例，估計(jì)該種群的數(shù)量（N）。某研究機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)北方草原一種主要害鼠——布氏田鼠進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查樣方總面積為2hm2（1hm2=10000m2），隨機(jī)布設(shè)100個(gè)鼠籠，放置1夜后，統(tǒng)計(jì)所捕獲的鼠數(shù)量、性別等，進(jìn)行標(biāo)記后放歸；3日后進(jìn)行重捕與調(diào)查。所得到的調(diào)查數(shù)據(jù)如下表。捕獲數(shù)/只標(biāo)記數(shù)/只雌性個(gè)體數(shù)雄性個(gè)體數(shù)初捕32321418重捕3641818（1）假定重捕取樣中標(biāo)記比例與樣方總數(shù)中標(biāo)記比例相等，寫出樣方中種群總（N）的計(jì)算公式

。（2）該草地布氏田鼠的平均種群密度為

只/hm2。事實(shí)上田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉，上述計(jì)算所得的平均種群密度與實(shí)際種群密度相比可能會(huì)偏

。（3）綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性別比例（♀/♂）為

。（4）在上述調(diào)查的同時(shí)，還對(duì)樣方中布氏田鼠的洞口數(shù)進(jìn)行了調(diào)查（假設(shè)樣方中只有這一種鼠），平均每100m2有3.6個(gè)洞口，洞口數(shù)與田鼠數(shù)的比例關(guān)系為

。答案（1）N=Mn/m(2)144高(3)8/9（或32/36）(4)2.5∶1寫出調(diào)查種群密度的方法方法適用范圍要求方法適用范圍要求逐個(gè)計(jì)數(shù)分布范圍小，個(gè)體較大全部計(jì)數(shù)樣方法植物①樣方數(shù)量要達(dá)到一定值。②樣方面積要合理。③隨機(jī)取樣方。④種群密度應(yīng)取各樣方的均值。標(biāo)志重捕法動(dòng)物①標(biāo)志和重捕的數(shù)量要達(dá)到一定量，避免偶然誤差。②重捕時(shí)，盡可能使標(biāo)志動(dòng)物均勻地分布在種群中。如圖所示是某小組的同學(xué)在進(jìn)行雙子葉草本苦荬菜種群密度調(diào)查時(shí)確定的小樣方之一，圓圈表示個(gè)體。請(qǐng)將應(yīng)該計(jì)數(shù)的圓圈涂黑。計(jì)算相鄰兩個(gè)邊的壓線個(gè)體，另外的兩個(gè)邊壓線個(gè)體不算

例1．生態(tài)工作者從東到西對(duì)我國(guó)北方A、B、C三種類型的草原地行調(diào)查。下表是不同調(diào)查面積的物種數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果：調(diào)查B草原某種雙子葉草本植物種群密度時(shí)，設(shè)計(jì)如下調(diào)查步驟：①選取40cmX40cm為最佳樣方面積。②在該物種分布較密集的地方取5個(gè)樣方。③計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)該植物的個(gè)體數(shù)。若計(jì)數(shù)結(jié)果由多到少依次為N1、N2、N3、N4、N5，則將N3作為種群密度的估計(jì)值。請(qǐng)指出以上設(shè)計(jì)步驟中的錯(cuò)誤并加以改正。①選取的樣方面積不對(duì)。應(yīng)取物種數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定的最小面積100cm×100cm。②取樣方法不對(duì)。應(yīng)在B草原中隨機(jī)取樣。③對(duì)種群密度值的估計(jì)方法不對(duì)。應(yīng)以調(diào)查樣方的單位面積中種群個(gè)體數(shù)量的均數(shù)作為種群密度的估計(jì)值。年齡組成老年成年幼年增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型性別比例出生率、死亡率雌雄相當(dāng)型雌多雄少型雌少雄多型是種群數(shù)量及密度改變的直接表現(xiàn)。物種的內(nèi)部和外界因素影響都以改變出生率和死亡率來(lái)體現(xiàn)。聚群分布隨機(jī)分布均勻分布空間特征

種群分布型

種群中個(gè)體的空間配置格局人類、社會(huì)性昆蟲農(nóng)田等人工種群草地中的蒲公英種群的存活曲線年齡0最大壽命存活數(shù)量的對(duì)數(shù)ⅠⅡⅢ類型Ⅰ（凸型）類型Ⅱ（對(duì)角線型）類型Ⅲ（凹型）接近生理壽命前死亡率低，達(dá)到后死亡率高各年齡段死亡率相同低齡死亡率高，度過(guò)危險(xiǎn)期后死亡率低且穩(wěn)定人水螅牡蠣研究種群存活曲線的意義：可以判斷各種動(dòng)物種群最易受傷害的年齡而加以人為地有效控制這一種群的數(shù)量，以達(dá)到造福人類的目的，如可以選擇最有利時(shí)間打獵或進(jìn)行害蟲防治。種群密度年齡組成性別比例遷移率出生率死亡率決定密度大小決定密度大小預(yù)測(cè)變化趨勢(shì)影響密度大小外界環(huán)境寫出影響種群密度的主要因素并畫出相互關(guān)系概念圖出生率死亡率、性別比例、遷入率遷出率、年齡組成物種的個(gè)體大小——個(gè)體大的物種密度低。

生存資源的供給能力——生存資源豐富則種群密度高。

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……

外來(lái)干擾——如農(nóng)田中灑農(nóng)藥后害蟲因大量死亡而密度很快下降……

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)致害蟲減少……

偶然因素——如流行病、水災(zāi)、旱災(zāi)……建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟:1、觀察研究對(duì)象,提出問(wèn)題

2、提出合理假設(shè)

3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)

4、通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等,對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正

圖中表示在良好的生長(zhǎng)環(huán)境下，“小球藻分裂繁殖中的細(xì)胞數(shù)量”、“雞產(chǎn)蛋數(shù)量（每天產(chǎn)一枚）”和“竹子自然生長(zhǎng)的高度”這三種現(xiàn)象與時(shí)間的關(guān)系依次是（

）A.乙、甲、丁

B.甲、丙、乙C.丙、甲、乙

D.丁、乙、丙

Ｃ預(yù)計(jì)10年后麋鹿的種群數(shù)量會(huì)怎么變化用曲線畫出來(lái)？種群數(shù)量時(shí)間O資源“無(wú)限”“J”型增長(zhǎng)4、數(shù)量變化資源“有限”“S”型增長(zhǎng)種群數(shù)量時(shí)間OK“S”型曲線“J”型曲線前提條件種群增長(zhǎng)率有無(wú)K值K值＝？寫出涵義“S”型曲線“J”型曲線前提條件環(huán)境資源有限環(huán)境資源無(wú)限/理想條件種群增長(zhǎng)率隨種群密度上升而下降保持穩(wěn)定有無(wú)K值有K值無(wú)K值，持續(xù)增加答案①“J”型曲線：②“S”型曲線：（2）試分析影響K值的因素是什么？K值能否發(fā)生變化？實(shí)例分析對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么指導(dǎo)意義？答案影響K值因素有環(huán)境條件和生物自身的遺傳特性，所以K值是可變的。為保持草場(chǎng)資源的可持續(xù)發(fā)展，要注意合理放牧，適當(dāng)控制草場(chǎng)承載量；可以適時(shí)施肥，進(jìn)行田間管理，改善農(nóng)作物的生存環(huán)境，提高K值；對(duì)生物品種進(jìn)行改良，改變其遺傳特性，適應(yīng)環(huán)境，提高K值。（3）試?yán)L出理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)倍數(shù)、增長(zhǎng)率、增長(zhǎng)速率的變化曲線和自然條件下的種群數(shù)量增長(zhǎng)速率和增長(zhǎng)率的變化曲線。答案①“J”型曲線：②“S”型曲線：（4）依據(jù)圖示分析，在何時(shí)種內(nèi)斗爭(zhēng)最激烈？為了實(shí)現(xiàn)生物資源的可持續(xù)發(fā)展和利用，我們應(yīng)該將生物種群控制在何種水平？在害蟲防治方面，應(yīng)該將生物種群控制在何時(shí)？答案種內(nèi)斗爭(zhēng)最激烈是在種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)；為了實(shí)現(xiàn)生物資源的可持續(xù)發(fā)展和利用，我們應(yīng)該將生物種群控制在K/2水平，因?yàn)榇藭r(shí)種群的增長(zhǎng)速率最大，具有比較強(qiáng)的更新能力。在害蟲防治方面，應(yīng)該將生物種群控制在K/2之下，盡可能的低。

（改編題）種群在理想環(huán)境中，呈“J”型曲線增長(zhǎng)；在有環(huán)境阻力條件下，呈“S”型曲線增長(zhǎng)。結(jié)合下圖分析，下列有關(guān)種群增長(zhǎng)曲線的敘述，正確的是 （ ）A.若圖示草履蟲種群增長(zhǎng)曲線，則e點(diǎn)后增長(zhǎng)速率為0B.種群增長(zhǎng)過(guò)程中出現(xiàn)環(huán)境阻力是在d點(diǎn)之后C.若圖示蝗蟲種群增長(zhǎng)曲線，則蟲害防治應(yīng)在c點(diǎn)之后D.K值是環(huán)境容納量，一般不隨環(huán)境的變化而改變關(guān)鍵信息理想環(huán)境、“J”型曲線、環(huán)境阻力、“S”型曲線、圖中a、b、c、d、e點(diǎn)的含義知識(shí)依據(jù)“J”型曲線增長(zhǎng)和“S”型曲線增長(zhǎng)比較分析、增長(zhǎng)速率的含義和在曲線中的變化規(guī)律、環(huán)境阻力的含義以及與圖中的對(duì)應(yīng)關(guān)系、環(huán)境容納量的概念以及影響因素答案A捕魚量的依據(jù)是什么？：根據(jù)種群變化規(guī)律及環(huán)境容納量來(lái)確定抓捕量。請(qǐng)以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以種群數(shù)量增長(zhǎng)率為縱坐標(biāo)畫出變化曲線圖推斷在t1時(shí)該種群的年齡組成類型是什么？變一變研究種群數(shù)量變化的意義有利于野生生物資源的合理利用及保護(hù)。為害蟲的預(yù)測(cè)及防治提供科學(xué)依據(jù)。為人工養(yǎng)殖及種植業(yè)中合理控制種群數(shù)量、適時(shí)捕撈、采伐等提供理論指導(dǎo)。K值

種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線稱七、種群增長(zhǎng)的“S”型曲線

在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量成為環(huán)境容納量，又稱K值。問(wèn)題：種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，都能在K值維持穩(wěn)定嗎？

環(huán)境條件的改變，K值也隨之發(fā)生改變，即改善環(huán)境條件可使K值增大，如環(huán)境條件受到破壞，則K值將會(huì)減小。概念圖種群的數(shù)量波動(dòng)周期性波動(dòng)非周期性波動(dòng)類型包括外源性調(diào)節(jié)因素內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素調(diào)節(jié)因素例2．種群數(shù)量變化受許多因素的影響。①某種昆蟲在不同溫度和濕度條件下種群數(shù)量的變化如圖。據(jù)圖回答：在溫度偏離最適溫度或濕度偏離最適濕度條件下，昆蟲種群數(shù)量會(huì)__________。一個(gè)生態(tài)因子的變化會(huì)影響_____________的作用。昆蟲種群數(shù)量變化是溫度和濕度_________________的結(jié)果。②昆蟲種群的大小由種群的_________________________決定。③經(jīng)調(diào)查，第一年此種昆蟲種群數(shù)量為N0，如果在理想條件下，每年增長(zhǎng)率保持不變，且λ=1.3，第三年該種群數(shù)量為_______。80

85

90

95

100

相對(duì)濕度/%

如圖所示為自然環(huán)境中生物種群數(shù)量變化曲線，下列有關(guān)敘述是否正確

A.d處波動(dòng)主要是因?yàn)槌錾屎退劳雎首儎?dòng)所致B.“竭澤而漁”會(huì)使魚蝦數(shù)量下降至b以下，使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展停滯甚至崩潰C.滅鼠時(shí)如果僅殺死一半老鼠，可能效果適得其反（四）種群特征和種群數(shù)量變化1、特征下翻種群數(shù)量變化性別比例年齡組成增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型種群密度出生率

死亡率遷入

遷出預(yù)測(cè)決定影響影響3、有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動(dòng)態(tài)變化”的實(shí)驗(yàn)，正確的敘述是A.改變培養(yǎng)液的pH值不影響K值（環(huán)境容納量）大小B.用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化C.取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對(duì)酵母菌準(zhǔn)確計(jì)數(shù)D.營(yíng)養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素D種群的特征科學(xué)家通過(guò)對(duì)許多作物的產(chǎn)量和種群密度關(guān)系的研究，得到下圖所示結(jié)果。將此結(jié)果應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)給我們的啟示是（）A．種群密度為4左右時(shí)是甜菜生產(chǎn)的適宜密度B．提高氮元素供應(yīng)量可大幅度增加玉米的種植密度C．歐防風(fēng)草根的生長(zhǎng)與種群密度無(wú)關(guān)D．合理密植的目的是提高農(nóng)作物某部