第1节种群的特征.ppt

一则笑话一则笑话疯子：疯子：“让所有的人都死光，就留我一让所有的人都死光，就留我一个！个！”旁人：旁人：“如果你自己种粮食，谁给你织布如果你自己种粮食，谁给你织布？”疯子：疯子：“那就再留个织布的吧。那就再留个织布的吧。”旁人：旁人：“你会做木工吗？会打铁吗？你会做木工吗？会打铁吗？”疯子：疯子：“再留一个木工和一个铁匠吧。再留一个木工和一个铁匠吧。”旁人：旁人：“你们会炼铁吗？会开矿吗？还有，你们会炼铁吗？会开矿吗？还有，会看病吗？会制药吗？会看病吗？会制药吗？”疯子：疯子：“哎呀，那就全留下罢！哎呀，那就全留下罢！”第四章种群和群落第一节第一节种群的特征种群的特征种群的概念是什么？种群的概念是什么？下列叙述中属于一个种群的是：下列叙述中属于一个种群的是：A.A.一个池塘中所有的鱼一个池塘中所有的鱼B.B.一片草地上全部的东亚飞蝗一片草地上全部的东亚飞蝗C.C.世界上的全部的鸟世界上的全部的鸟D.D.一个池塘中全部的大蟾蜍一个池塘中全部的大蟾蜍思考题思考题B B下列各项属于种群的有下列各项属于种群的有、一片农田中的全部水稻、一片农田中的全部水稻、一片森林中的全部蕨类、一片森林中的全部蕨类、一口池塘中全部鲫鱼、一口池塘中全部鲫鱼、一个院子里的全部葡萄、一个院子里的全部葡萄、一片森林中的全部蛇、一片森林中的全部蛇、一个农民种的全部庄稼、一个农民种的全部庄稼、一窝蚂蚁、一窝蚂蚁、一个狼群、一个狼群、一片草原上全部老鼠、一片草原上全部老鼠A C H I 种群的概念种群的概念在一定的在一定的空间和时间空间和时间内的同种内的同种生物全部个体生物全部个体的总和。的总和。1.1.种群不是个体简单累加种群不是个体简单累加,它有新属性它有新属性.2.2.个体生命有限个体生命有限,种群一般不会因个体消失而消失；种群一般不会因个体消失而消失；3.3.同一区域有多个生物种群同一区域有多个生物种群,不同种群间构成不同种群间构成一个一个 相相互依赖相互制约的群体互依赖相互制约的群体种群概念种群概念剖析剖析5种群特征种群特征种群密度种群密度出生率和死亡率出生率和死亡率迁入迁入率率和迁出率和迁出率年龄组成和性别比例年龄组成和性别比例思考？个体的特思考？个体的特征有哪些？征有哪些？一、调查种群密度的方法一、调查种群密度的方法1.种群密度种群密度（1）含义：种群在单位面积或单位体积中）含义：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度；的个体数就是种群密度；是是种群种群 的的数量特征数量特征（2）表示方）表示方法：法：小范围的水生生物小范围的水生生物单位体积单位体积每立方米水体中鲫鱼的数量每立方米水体中鲫鱼的数量 大范围及陆生生物大范围及陆生生物单位面积单位面积一块草地中每平方米的面积内狗尾草的数量一块草地中每平方米的面积内狗尾草的数量最基本最基本种群密度种群密度种群的个体数量种群的个体数量空间大小（空间大小（面积或体积）面积或体积）种群密度很高种群密度很高种群密度一般种群密度一般种群密度较高种群密度较高 对于某水体中的鱼对于某水体中的鱼,何时捕？捕捞多少何时捕？捕捞多少？才能既不会使资源枯竭？才能既不会使资源枯竭,又使资源得到充又使资源得到充分利用分利用?研究种群密度重要意义研究种群密度重要意义 牧民在承包的草场上该放养多少头羊，既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？能保护草原，又能取得最好经济效益？怎样控制害虫数量怎样控制害虫数量,以防止虫灾发生以防止虫灾发生?2.调查种群密度的方法调查种群密度的方法（1）样方法）样方法含义：在被调查种群的分布范围内，含义：在被调查种群的分布范围内，随机随机选取若干选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值种群的种群密度估计值样方样方1，样方，样方2，样方，样方3，样方，样方4样方样方nN1N2N3N4Nn种群密度种群密度=（N1+N2+N3+N4+Nn）/n使用范围：多用于植物使用范围：多用于植物五点取样法：五点取样法：等距取样法：等距取样法：如何调查一片草地中蒲公英的数量？如何调查一片草地中蒲公英的数量？记数方法：记数方法：蒲公英蒲公英其他植物其他植物样方法具体步骤如下：确定调查对象；选取样方：必须选择一个该种群分布较均匀的地块，使其具良好的代表性；计数：计数每个样方内该种群数量；样方法的两种边角统计方式 计算：取各样方平均数。备注：如果刚好在两格边缘上遵循取左不取右，取上不取下的原则。五点取样法计算规则：计上不计下，计左不计右 探究讨论探究讨论1.“1.“问题探讨问题探讨”中调查对象是完全随机分布的，中调查对象是完全随机分布的，且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近（误差小）。而在实值与真实情况比较容易接近（误差小）。而在实地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方法其结果误差会比较大一些。但是，只要掌握了法其结果误差会比较大一些。但是，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制在允许的范科学的调查统计方法，其误差会控制在允许的范围之内。围之内。2.2.为了确保所选择的样方具有代表性，不受主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）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。能更接近真实的情况。3.3.样方的数量太少，其统计结果的误差可能就样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费真实情况。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。的样方即可以保证统计结果的真实性。4.4.不同小组对同一种群的种群密度调查结果可不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。种群密度的调查结果应当允许在能是不一样的。种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动，例如一定范围内波动，例如5%5%以内。如果超出了此范以内。如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以，因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。样方法的注意点样方法的注意点:1.1.选取样方的原则是选取样方的原则是随机取样随机取样，不能掺入任何主观性不能掺入任何主观性2.2.常用的取样方法有五点取样法、常用的取样方法有五点取样法、等距取样法等等距取样法等3.3.以所有样方种群密度的以所有样方种群密度的平均值平均值作为该种群的种群密度估计值作为该种群的种群密度估计值（2）标志重捕法）标志重捕法含义：在被调查种群的活动范围内，捕获一部含义：在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体份个体，做上标志后再放回原来的环境，经过，做上标志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一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标志个体数占总数的比例，来估计种群密度。志个体数占总数的比例，来估计种群密度。计算公式：计算公式：种群数量种群数量=标志个体数标志个体数 X X 重捕个体数重捕个体数/重捕标志数重捕标志数设某种群的总数为设某种群的总数为N N，第一次捕获标志的个体为第一次捕获标志的个体为M M，第二次重捕的个体数为第二次重捕的个体数为n n，其中已标志的为其中已标志的为m m，则则:可得，可得，N=N=m m（重捕中标志数）重捕中标志数）M M(总标志数）总标志数）n n（重捕个体数）重捕个体数）N:M=N:M=n:mn:m举例：先捕获举例：先捕获4545只鼠并标志，一段时间后，再只鼠并标志，一段时间后，再重捕重捕3030只，其中有标志的为只，其中有标志的为1515只，那么根据公式，只，那么根据公式，该地段原有总鼠数为该地段原有总鼠数为 9090只只使用范围：动物使用范围：动物 调查某草原田鼠数量时，在设置调查某草原田鼠数量时，在设置1 1公顷的调公顷的调查区内，放置查区内，放置100100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠个捕鼠笼，一夜间捕获鼠3232只只。将捕获的鼠经标志后在原地释放，数日后，在同将捕获的鼠经标志后在原地释放，数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼。这次共捕获鼠一地方再放置同样数量的捕鼠笼。这次共捕获鼠3030只只，其中有上次标志过的个体，其中有上次标志过的个体1010只只。则该草原。则该草原田鼠的种群密度约为田鼠的种群密度约为 只只/公顷。公顷。解析：因为重捕取样中标志比例与样地总解析：因为重捕取样中标志比例与样地总数中标志比例相等，若设该鼠种群总数为数中标志比例相等，若设该鼠种群总数为X X，则（则（X/32X/32）（）（30/1030/10），得），得X X9696，即该地田即该地田鼠种群密度约为鼠种群密度约为9696只只/公顷公顷标志重捕法的注意问题：标志重捕法的注意问题：A.A.标志物和标志方法对动物的寿命和标志物和标志方法对动物的寿命和行为行为不会产生伤害不会产生伤害B.B.标志物标志物不不能醒目，能醒目，不不能影响被标志能影响被标志动物正常的生活动物正常的生活C.C.标志符号必须能够维持一定的时间，标志符号必须能够维持一定的时间，在调查期内在调查期内不能脱落不能脱落D.D.在调查期内应该没有太多个体在调查期内应该没有太多个体出生出生与死亡与死亡，同时也没有太多的个体的，同时也没有太多的个体的迁迁入与迁出入与迁出。影响种群密度的因素主要有影响种群密度的因素主要有物种的个体大小物种的个体大小-个体大的物种密度低。个体大的物种密度低。生存资源的供给能力生存资源的供给能力-生存资源丰富的地方种群密度高。生存资源丰富的地方种群密度高。周期性变化周期性变化-环境条件的周期性变化引起种群密度周期环境条件的周期性变化引起种群密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高，飞走后密度为零。蚊子性变化。如候鸟飞来时密度较高，飞走后密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低密度夏天高，冬天低天敌数量的变化天敌数量的变化-如猫增多导致鼠密度下降；青蛙增多如猫增多导致鼠密度下降；青蛙增多导致害虫减少导致害虫减少外来干扰外来干扰如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快下降很快下降偶然因素偶然因素如流行病、水灾、旱灾如流行病、水灾、旱灾 种群密度反映了种群种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。要种群数量的变化趋势。要想知道种群数量的消长，想知道种群数量的消长，还需要研究种群的出生率还需要研究种群的出生率和死亡率等其他数量特征和死亡率等其他数量特征二、出生率和死亡率二、出生率和死亡率（1 1）概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个）概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比率。体数目占该种群个体总数的比率。（2 2）表达方式：通常以）表达方式：通常以a a表示表示（3 3）举例说明：例如）举例说明：例如19831983年我国平均每年我国平均每1010万人口万人口出生出生18621862个孩子，该年度人口出生率为个孩子，该年度人口出生率为1.8621.862（4 4）意义：出生率和死亡率是种群数量及密度改）意义：出生率和死亡率是种群数量及密度改变的最直接表现。种群的内部和外界因素影响都变的最直接表现。种群的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现。以改变出生率和死亡率来体现。出生率和死亡率是出生率和死亡率是影响种群密度的根本原因影响种群密度的根本原因。与种群密度的关系与种群密度的关系a.a.出生率出生率 死亡率死亡率种群密度种群密度 增加增加b.b.出生率出生率 死亡率死亡率 种群密度种群密度降低降低出生率出生率死亡率死亡率世界世界22.28.9中国中国16.06.5孟加拉国孟加拉国27.89.6印度印度26.58.9印度尼西亚印度尼西亚23.27.51998年人口出生率和死亡率（单位：年人口出生率和死亡率（单位：）出生率大于死亡率时，种群密度增大出生率大于死亡率时，种群密度增大计划生育是我国的基本国策计划生育是我国的基本国策要控制人口过度增长，要控制人口过度增长，必须降低出生率必须降低出生率三、迁入率和迁出率三、迁入率和迁出率对一个种群来说单位时间内迁入和迁出的对一个种群来说单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率个体占该种群个体总数的比率,分别称为迁分别称为迁入率和迁出率。入率和迁出率。迁入迁入种群种群迁出迁出迁入率和迁出率：迁入率和迁出率：影响种群密度的重要因素影响种群密度的重要因素四、年龄组成和性别比例四、年龄组成和性别比例 1.1.年龄组成（年龄组成（age structure)age structure)：种群中种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年各年龄期个体所占比例。一般分为幼年(尚无尚无生殖能力生殖能力)、成年、成年(有生殖能力有生殖能力)和老年和老年(丧失丧失生殖能力生殖能力)三个阶段。三个阶段。年龄组成一般分三种类型：年龄组成一般分三种类型：增长型增长型老年老年成年成年幼年幼年增长型：增长型：特点是幼年个体特点是幼年个体大量成长为成年大量成长为成年产生后代，老年产生后代，老年个体死亡的少，个体死亡的少，出生的比死亡的出生的比死亡的多，种群的个体多，种群的个体数越来越多。数越来越多。稳定型：特点稳定型：特点是各年龄期的个体数是各年龄期的个体数比例适中。在一定时比例适中。在一定时期内出生的新个体数期内出生的新个体数接近衰老死亡的个体接近衰老死亡的个体数。种群中个体数目数。种群中个体数目保持相对稳定。保持相对稳定。稳定型稳定型老年老年成年成年幼年幼年衰退型：特点衰退型：特点是老年期个体数目较是老年期个体数目较多而幼年期的个体数多而幼年期的个体数目偏少。新出生的个目偏少。新出生的个体不能补偿衰老死亡体不能补偿衰老死亡的个体数。种群密度的个体数。种群密度越来越小。越来越小。衰退型衰退型老年老年成年成年幼年幼年对于预测种群数量变化趋势具有重要意义。对于预测种群数量变化趋势具有重要意义。思考与讨论思考与讨论1.1.图中图中A A种群属于增长型，种群属于增长型，C C种群属于衰退型，种群属于衰退型，B B种群属于稳定型。这是由于种群中年轻个体越多，种群属于稳定型。这是由于种群中年轻个体越多，一般来说出生率会越高，死亡率会越低。一般来说出生率会越高，死亡率会越低。2.2.年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。年龄组成为衰退型的种群，种和迁出率的影响。年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。群数量增长的情况。2.性别比例性别比例种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。不合理的性别比例会导致出生率下降不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。进而引起种群密度下降。(1)雌雄相当型：雌雄相当型：特点是雌性和雄性个体数目大体相等。特点是雌性和雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等动物。这种类型多见于高等动物。(2)雌多雄少型：雌多雄少型：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及蜜蜂、海豹等这种类型常见于人工控制的种群及蜜蜂、海豹等象海豹群体特点是雄性个体明显多于雌性个体。特点是雄性个体明显多于雌性个体。这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活的动物。这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活的动物。蜜蜂若只考察有生殖能力的个体，也可看做雌少雄多型。蜜蜂若只考察有生殖能力的个体，也可看做雌少雄多型。（3）雌少雄多型：）雌少雄多型：2004年年中国性别平等与妇女发展状况中国性别平等与妇女发展状况白皮书指出白皮书指出,我国男女我国男女(0至至4岁岁)性别比例接性别比例接近近120:100,远超国际认同的可以容忍的最高远超国际认同的可以容忍的最高警戒线警戒线107。人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。我国男女比例失调我国男女比例失调婴儿性别比接近婴儿性别比接近120：100五、种群的空间特征五、种群的空间特征组成种群的组成种群的个体个体，在其生活空间中，在其生活空间中的位置状态或布局，叫种群的空间特征。的位置状态或布局，叫种群的空间特征。均匀型均匀型随机型随机型集群型集群型均匀型分布，指种群在空间按一定间距均匀分布均匀型分布，指种群在空间按一定间距均匀分布产生的空间格局。根本原因是在种内斗争与最大产生的空间格局。根本原因是在种内斗争与最大限度利用资源间的平衡。很多种群的均匀型分布限度利用资源间的平衡。很多种群的均匀型分布是人为所致，例如，在是人为所致，例如，在农田生态系统农田生态系统中，水稻的中，水稻的均匀分布。自然界中亦有均匀型分布，例如，森均匀分布。自然界中亦有均匀型分布，例如，森林中某些林中某些乔木乔木的均匀分布。的均匀分布。随机型分布，是指中每一个体在种群领域中各个随机型分布，是指中每一个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的，并且某一个体的存在点上出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。随机分布比较少见，因不影响其他个体的分布。随机分布比较少见，因为在为在环境资源环境资源分布均匀，种群内个体间没有彼此分布均匀，种群内个体间没有彼此吸引或排斥的情况下，才易产生随机分布。例如，吸引或排斥的情况下，才易产生随机分布。例如，森林地被层中的一些森林地被层中的一些蜘蛛蜘蛛，面粉中的黄粉虫等。，面粉中的黄粉虫等。集群型集群型形成的原因是：形成的原因是：环境资源分布不均匀富饶环境资源分布不均匀富饶与贫乏相嵌；与贫乏相嵌；植物传播种子方式使其以植物传播种子方式使其以母株为扩散中心；母株为扩散中心；动物的动物的社会行为社会行为使其结合使其结合成群。成群。总结：总结：1 1、种群是生物繁殖的单位，是生物进化、种群是生物繁殖的单位，是生物进化的单位；的单位；2 2、种群数量的变化规律是研究种群的核心、种群数量的变化规律是研究种群的核心问题；问题；3 3、与种群数量变化紧密相关的是种群的下、与种群数量变化紧密相关的是种群的下列特征：种群密度、出生率与死亡率、迁入列特征：种群密度、出生率与死亡率、迁入率与迁出率、年龄结构、性别比例等。率与迁出率、年龄结构、性别比例等。4 4、影响种群数量变化的直接因素有迁入、影响种群数量变化的直接因素有迁入率与迁出率、出生率与死亡率。率与迁出率、出生率与死亡率。种群的特征：种群的特征：种群的数量特征种群的数量特征-种群密度、种群密度、出生率与死亡率、迁入率与迁出出生率与死亡率、迁入率与迁出率、年龄组成、性别比例等率、年龄组成、性别比例等种群的空间特征种群的空间特征-种群个体在种群个体在其生活空间中的位置状态或布局，其生活空间中的位置状态或布局，包括均匀分布、随机分布、成群包括均匀分布、随机分布、成群分布。分布。种群密度种群密度种群数量种群数量出生率和死亡率出生率和死亡率性别比例性别比例年龄组成年龄组成预测变化方向预测变化方向直接影响直接影响影响数量变动影响数量变动决定大小决定大小和密度和密度种群数量的变化种群数量的变化种群种群数量数量出生出生迁入迁入死亡死亡迁出迁出对某地段鼠的种群密度调查中，第一次对某地段鼠的种群密度调查中，第一次捕获并标志捕获并标志3939只鼠，第二次捕获只鼠，第二次捕获3434只鼠，只鼠，发现有标志鼠发现有标志鼠1515只，求该地段鼠的总量。只，求该地段鼠的总量。巩固练习巩固练习8888只只1 1、预预测测一一个个国国家家或或地地区区的的人人口口数数量量未未来来动动态态的的信信息息主主要要来来自自于于（）A A现有人口数量和密度现有人口数量和密度B B目前的年龄组成目前的年龄组成C C男女之间的性别比例男女之间的性别比例 D D出生率、死亡率和迁移率出生率、死亡率和迁移率B2.决定种群数量变化的因决定种群数量变化的因素素()A.性别比例性别比例B.年龄组成年龄组成C.出生率和死亡率出生率和死亡率D.迁入率和迁出率迁入率和迁出率CD练习练习P63-641.约约386条。条。2.调查鼠的密度可用标志重捕法，调查蚯蚓的密度可用调查鼠的密度可用标志重捕法，调查蚯蚓的密度可用样方法。样方法。3.B。拓展题拓展题1.个体往往有性别、大小、年龄等特征，种群不具备这个体往往有性别、大小、年龄等特征，种群不具备这些特征。将一定地域中同种生物的所有个体作为一个整体些特征。将一定地域中同种生物的所有个体作为一个整体（即种群）来看时，这个整体就会出现个体所不具备的特（即种群）来看时，这个整体就会出现个体所不具备的特征，如种群密度、出生率和死亡率等。可见，由部分组成征，如种群密度、出生率和死亡率等。可见，由部分组成的整体不是部分的简单加和，而是会出现新的属性。的整体不是部分的简单加和，而是会出现新的属性。2.随着营养和医疗水平的不断提高，我国人口的平均寿随着营养和医疗水平的不断提高，我国人口的平均寿命还会延长；由于实施计划生育，出生率仍将维持在较低命还会延长；由于实施计划生育，出生率仍将维持在较低水平，因此，老年人在总人口中所占比例可能还会升高。水平，因此，老年人在总人口中所占比例可能还会升高。