种群与群落学习.pptx
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1、(多选)下列叙述中属于一个种群的是:A.一个池塘中所有的鱼B.一片草地上全部的东亚飞蝗C.世界上的全部的鸟D.一个池塘中全部的大蟾蜍思考题B D第1页/共94页 具具有有一一定定形形态态、生生理理特特性性及及一一定定自自然然区区域域能能互互相相交交配配的的生生物物类类群群。例例如如:冬冬小小麦麦、水水稻稻、鲤鱼、狼等。鲤鱼、狼等。物物种种是是生生物物学学上上的的基基本本分分类类单单位位,是是自自然然选择的产物。选择的产物。物种的概念物种的概念第2页/共94页(一)概念:在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和种群(二)要点:、一定的空间:这个空间内的同种生物与外界的个体隔离。、一种生物的全部个
2、体,个体之间相互联系。第3页/共94页肯尼亚的斑马种群第4页/共94页种群特征种群有的但个体没有的特征。种群密度出生率和死亡率迁入和迁出率年龄组成和性别比例第5页/共94页种群密度种群在单位面积或单位体积中的个体数量。种群密度种群的个体数量空间大小(面积或体积)种群密度较高种群密度很低第6页/共94页种群密度的调查方法:(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,随机选取若随机选取若随机选取若随机选取若干个样方干个样方干个样方干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每,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个样方
3、的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的作为该种群的 种群密度估计值种群密度估计值举例:选取举例:选取1m2山地,计算马尾松为山地,计算马尾松为20棵,则该棵,则该样方的马尾松密度为样方的马尾松密度为20120(棵(棵m2)使用范围:多用于植物使用范围:多用于植物第7页/共94页五点取样法等距取样法在统计样方中个体数量时,遇到的问题之一是边在统计样方中个体数量时,遇到的问题之一是边缘效应,即如何处理样方边缘上的个体。一般而言,缘效应,即如何处理样方边缘上的个体。一般而言,样方顶边、左边及左角处的个体统计在内,其他边缘样方顶边、左边及左角处的个体统计在内,其他边缘不作统计。不作统计。第
4、8页/共94页探究用样方法调查草地中某种双子叶某物的种群密度用样方法调查草地中某种双子叶某物的种群密度P61讨论讨论1、为什么要强调随机取样?、为什么要强调随机取样?为了确保所选择的样方具有代表性,为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样方统计的不受主观因素的影响,使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。结果(估算值)能更接近真实的情况。第9页/共94页讨论讨论2、样方的多少会影响调查结果吗?、样方的多少会影响调查结果吗?样方的数量太少,其统计结果的误差样方的数量太少,其统计结果的误差可能就较大;一般而言,样方越多,其统可能就较大;一般而言,样方越多,其统计结果越
5、接近真实情况。但是,样方数量计结果越接近真实情况。但是,样方数量太多,整体取样花费的时间、精力就越多。太多,整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看,一定数量的样方即可以保从统计学上看,一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。证统计结果的真实性。第10页/共94页讨论讨论3、比较各小组对同一种群的种群、比较各小组对同一种群的种群密度的调查结果,就发现的问题进行讨论。密度的调查结果,就发现的问题进行讨论。不同小组对同一种群的种群密度调查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。种群密度的调查结结果可能是不一样的。种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动,例如果应当允许在一定范围
6、内波动,例如5%以内。如果超出了此范围,在其他条件相以内。如果超出了此范围,在其他条件相同的情况下,造成不一样的原因应当首先同的情况下,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,要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针对实际情况,讨论取样方法是否存在问题。题。第11页/共94页 (2)标志重捕法)标志重捕法含义:含义:在被调查种群的活动范围内,捕获一部在被调查种群的活动范围内,捕获一部份个体份个体,做上标记后再放回原来的环境,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总
7、数的比例,来的动物中标记个体数占总数的比例,来估计种群密度。估计种群密度。第12页/共94页计算公式:计算公式:举例:先捕获举例:先捕获39只鼠并标记,一段时间后,再重只鼠并标记,一段时间后,再重捕捕34只,其中一标记的为只,其中一标记的为15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:39 X 341588只只使用范围:使用范围:动物动物设某种群的总数为N,第一次捕获标记的个体为M,第二次重捕的个体数为n,其中已标记的为m,则:可得,N=m(重捕中标志数)M(总标志数)n(重捕个体数)N:M=n:m,第13页/共94页例例1、某同学在牛首山调查珍稀蝶类、某同学
8、在牛首山调查珍稀蝶类中华中华虎凤蝶幼虫的种群密度,得出虎凤蝶幼虫的种群密度,得出5个样方(样方面积个样方(样方面积为为1hm2)的种群数量分别为)的种群数量分别为4、6、8、8、9只。只。那么,该同学给怎样计算该种蝶幼虫的种群密度那么,该同学给怎样计算该种蝶幼虫的种群密度(单位:只(单位:只/hm2)?)?例例2、在调查一块方圆、在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量的农田中田鼠的数量时,放置时,放置100个捕鼠笼,一夜间捕获了个捕鼠笼,一夜间捕获了42只,将捕获只,将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后,在同一地点再的田鼠经标记后在原地释放。数日后,在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼,捕获了
9、放置同样数量的捕鼠笼,捕获了38只,其中有上次只,其中有上次标记的个体标记的个体12只。则该农田中田鼠的种群数量大概只。则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只?有多少只?N(46889)57只只hm2N(4238)12133只只第14页/共94页出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。物种的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现。出生率和死亡率(1)(1)概念通常以a表示。出生率:种群中单位数量个体在单位时间内出生的新个体数。死亡率:种群中单位数量个体在单位时间内死亡的个体数。第15页/共94页(2)(2)与种群密度的关系a.出生率死亡率种群密度增加b.出生率死亡率种群密度降低第1
10、6页/共94页单位:出生率出生率死亡死亡率率22.2 22.2 16.0 16.0 27.8 27.8 26.5 26.5 23.2 23.2 世界世界中国中国孟加拉国孟加拉国印印 度度印度尼西亚印度尼西亚8.9 8.9 6.5 6.5 9.6 9.6 8.9 8.9 7.57.51998年人口出生率和死亡率第17页/共94页计划生育是我国的基本国策要控制人口过度增长,必须降低出生率第18页/共94页迁入和迁出率某种群单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率,分别称为迁入或迁出率第19页/共94页种群中各年龄期个体所占比例。幼年(尚无生殖能力)成年(有生殖能力)老年(丧失生殖能力)年龄
11、组成和性别比例年龄组成年龄的三个阶段:第20页/共94页年龄组成一般分三种类型:第21页/共94页增长型:幼年个体多,老年个体少。特点:是幼年个体大量成长为成年产生后代,老年个体死亡的少,出生的比死亡的多老年成年幼年种群密度越来越大第22页/共94页老年成年幼年在一定时期内出生的新个体数接近衰老死亡的个体数。种群中个体数目保持相对稳定。稳定型:特点是各年龄期的个体数比例适中。第23页/共94页老年成年幼年新出生的个体不能补偿衰老死亡的个体数。衰退型:特点是老年个体较多,幼年个体偏少。种群密度越来越小。第24页/共94页性别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
12、进而引起种群密度下降。第25页/共94页200年,全国妇联主席顾秀莲在中国性别平等与妇女发展状况白皮书发布会上指出,我国男女(0至4岁)性别比例接近120:100,远超国际认同的可以容忍的最高警戒线107。张翼认为,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逼近婴儿性别比逼近120第26页/共94页(一般分三种类型)(1)雌雄相当型: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。第27页/共94页(2)雌多雄少型:特点:雌性个体显著多于雄性个体。常见:人工控制的种群、象海豹等象海豹群体第28页/共94页特点:雄性个体明显多于雌性个体。较为罕见:
13、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。(3)雌少雄多型:第29页/共94页性别比例的应用:性别比例的应用:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而达到杀虫体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而达到杀虫体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而达到杀虫体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而达到杀虫效果。效果。效果。效果。性别比例的意义:性别比例的意义:影响种群密度的变动。影响种群密度的变动。影响种群密度的
14、变动。影响种群密度的变动。第30页/共94页种群密度种群数量出生率和死亡率性别比例年龄组成预测变化方向直接影响影响数量变动决定大小和密度小结:第31页/共94页1.1.下列环境中的生物,构成一个种群的是()A.A.一个池塘中的所有鱼B.B.一块农田里的所有东亚飞蝗C.C.一片森林中的鸟D.D.一条河中的草履虫 巩固练习B B第32页/共94页2、预测一个国家或地区的人口数量未来动态的信息主要来自于()A现有人口数量和密度B目前的年龄组成C男女之间的性别比例 D出生率、死亡率和迁移率B第33页/共94页3某种群中年轻的个体非常多,年老的个体很少,这样的种群密度会()A越来越大 B相对稳定 C越来
15、越小 D绝对不变A第34页/共94页4下面关于种群的叙述不正确的是()A种群中的个体之间可相互交配繁殖 B一个种群由许多同种个体组成 C种群的个体数量是经常变动的 D种群内的个体间常因空间和食物发生竞争 D第35页/共94页种群的数量是怎样变化的?种群的数量是怎样变化的?什么是环境容纳量?什么是环境容纳量?影响种群数量变化的因素有哪些?影响种群数量变化的因素有哪些?第36页/共94页 在营养和生存空间没有限制的在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细菌每情况下,某种细菌每2020分钟就通过分钟就通过分裂繁殖一代。分裂繁殖一代。时间时间(min)20 40 60 80100 120 140 16
16、0 180分裂次数分裂次数细菌数量细菌数量(个)(个)248163264128 256 5121234567891.1.填写下表:计算一个细菌在不同时间(单位为填写下表:计算一个细菌在不同时间(单位为minmin)产生后代的数量。产生后代的数量。第37页/共94页2 2n n代细菌数量的计算公式是:代细菌数量的计算公式是:3 372小时后,由一个细菌分裂产小时后,由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少?生的细菌数量是多少?Nn2n解:解:n60min72h20min216Nn2n2216第38页/共94页4.4.以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,以时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,画出细菌的数量增长
17、曲线。画出细菌的数量增长曲线。20406080100120140160180时间时间/分钟分钟细菌数量细菌数量/个个第39页/共94页自然界确有类似细菌在理自然界确有类似细菌在理想状态下种群数量增长的想状态下种群数量增长的形式,如果以时间为横坐形式,如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线则大出曲线来表示,曲线则大致呈致呈“J”型。型。第40页/共94页1859年,一个英格年,一个英格兰的农民带着兰的农民带着24只野只野兔,登陆澳大利亚并兔,登陆澳大利亚并定居下来,但谁也没定居下来,但谁也没想到,一个世纪之后,想到,一个世纪之后,这个澳洲这个澳洲“客人客人
18、”的的数量呈指数增长,达数量呈指数增长,达到到6亿只之巨。亿只之巨。实例一实例一理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型第41页/共94页种群迁入一个新环境后,种群迁入一个新环境后,常常在常常在一定时期内一定时期内出现出现“J”型增长型增长。例如,在例如,在20世纪世纪30年代时,人们年代时,人们将环颈雉引入到美国的将环颈雉引入到美国的一个岛屿,在一个岛屿,在19371942年期间,这个环颈年期间,这个环颈雉种群的增长大致符合雉种群的增长大致符合“J”型曲线(右图)。型曲线(右图)。实例二实例二理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型第42页/共94页世界人口的指数增长曲线世界
19、人口的指数增长曲线实例三实例三理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型第43页/共94页实例四实例四理想条件下的种群增长模型理想条件下的种群增长模型第44页/共94页产生条件:产生条件:理理想想状状态态食食物物充充足足,空空间间充充裕裕,环环境境适适宜宜,没有敌害等;没有敌害等;增长特点:增长特点:种群数量每年以一定的倍数增种群数量每年以一定的倍数增长,第二年是第一年的长,第二年是第一年的倍倍量的计算:量的计算:t t年后种群的数量为年后种群的数量为 Nt=N0t(N N0 0为起始数量,为起始数量,t t为时间,为时间,N Nt t表示表示t t年后该种群的年后该种群的数量,数量,为
20、年均增长率)为年均增长率)种群增长的型曲线第45页/共94页计算:计算:某一地区某一地区20012001年人口普查时有年人口普查时有1010万人,万人,20022002年比年比20012001年增长年增长1 1。请预测,按照此。请预测,按照此生长速度,生长速度,20062006年该地区的人口将有多少?年该地区的人口将有多少?Nt10(1+1)2006-2001第46页/共94页在一个培养基中,细菌的数在一个培养基中,细菌的数量会一直按照这个公式增长量会一直按照这个公式增长吗?为什么?吗?为什么?问题探讨问题探讨 3 3:不会不会.原因:自然界的资源和空间是有限的。原因:自然界的资源和空间是有限
21、的。第47页/共94页思考思考在自然界中,理想化的情况并不存在。在自然界中,理想化的情况并不存在。种群增长的种群增长的“J”型曲线应该从哪些型曲线应该从哪些方面进行修正呢?方面进行修正呢?第48页/共94页在大自然中在大自然中食物有限食物有限空间有限空间有限种内斗争种内斗争种间竞争种间竞争天敌捕食天敌捕食环境阻力环境阻力种群密度越大环境阻力越大种群密度越大环境阻力越大第49页/共94页大草履虫数量增长过程如何?大草履虫数量增长过程如何?其种群达到基本稳定的数量值称为什么?其种群达到基本稳定的数量值称为什么?高斯(高斯(Gause,1934)把)把5个大草履虫置于个大草履虫置于0.5mL的的培养
22、液中,每隔培养液中,每隔24小时统计一次数据,经过反复实小时统计一次数据,经过反复实验,结果如下:验,结果如下:高斯对大草履虫种群研究的实验高斯对大草履虫种群研究的实验第50页/共94页种群增长的种群增长的“S”型曲线型曲线A种群经过一定时种群经过一定时间的增长后,数量间的增长后,数量趋趋于稳定的增长曲线,于稳定的增长曲线,称为称为“S S”型曲线型曲线第51页/共94页产生条件:产生条件:存在环境阻力:存在环境阻力:自自然然条条件件(现现实实状状态态)食食物物等等资资源源和和空空间间总总是是有有限限的的,种种内内竞竞争争不不断断加加剧剧,捕捕食食者者数数量量不不断断增增加加。导导致致该该种种
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