第四章种群 第一节种群的特征 生命系统的结构层次 2 种群研究的核心问题是种群数量的变化 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 怎样控制害虫数量 以防止虫灾发生 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 二 种群特征 种群并不是许多同种个体的简单相加 而是一个有机单元 它具有个体所没有的特征 1 概念 单位空间内某种群的个体数量 水生生物可用单位体积内的数量表示 陆生生物一般用单位面积内的数量来表示 1 种群密度 如 养鱼池中每立方米的水体中非洲鲫鱼的数量 每平方千米农田面积内黑线姬鼠的数量等 种群密度很高 种群密度一般 种群密度较高 种群密度是直接反映种群的繁荣和衰退特征 相关生物引起种群密度改变 种群密度较高 种群密度很低 研究种群密度的意义 生物资源的合理利用和保护 害虫的防治 在被调查种群的分布范围内 随机选取若干个样方 通过计数每个样方的个体数 求得每个样方内的种群密度 以所有样方种群密度的平均值作为该种群密度估计值 1 概念 方法一 样方法 2 种群密度的调查方法 A 五点取样法 B 等距取样法 2 适用范围 植物和活动范围小的动物 如何调查一片草原上绵羊的种群密度 捕捉 不会对动物产生伤害 不能过分醒目 要能维持一定时间 标志重捕法 适合具有一定活动能力的动物 方法 适当时期 标志个体与非标志个体混合 计算公式 种群数量 总标记个体数 重捕个体数 重捕标记数 例 在调查一块农田中田鼠的数量时 放置捕鼠笼 一夜间捕获了60只 将捕获的田鼠经标记后在原地释放 数日后 在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼 捕获了40只 其中有上次标记的个体12只 则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只 N 60 40 12 200只 种群密度的影响因素有哪些 哪些生物可以用这种方法调查其种群密度 二 出生率和死亡率 在单位时间内出生的个体数占该种群总个体数的百分比或千分比 1 概念 出生率 死亡率 在单位时间内死亡的个体数占该种群总个体数的百分比或千分比 出生率 死亡率 种群密度 增大 出生率 死亡率 种群密度 不变 出生率 死亡率 种群密度 减小 出生率和死亡率是决定种群兴衰的晴雨表 自然增长率 出生率 死亡率 全国人口出生率 死亡率 自然增长率单位 思考 计划生育对于我国人口密度有何影响 印度某火车站情景 美国人口普查局2009年12月15日发布的最新全球人口趋势报告预测印度人口到2025年将超过中国 成为世界人口第一大国 分析 专家预测印度人口变化的依据是什么 中国人口 印度人口 年龄结构 0 14岁 19 4 15 59岁 69 60岁或以上 11 6 0 14岁 31 5 15 64岁 63 3 65岁以上 5 2 年龄结构 年龄金字塔 生殖前期 生殖期 生殖后期 三 年龄结构 越来越大 保持稳定 越来越小 生殖后期 生殖期 生殖前期 增长型 稳定型 衰退型 出生率 死亡率 出生率 死亡率 出生率 死亡率 预测种群密度变化趋势 印度人口 美国人口 日本人口 例 图甲 图乙为某种生物种群的年龄组成曲线 如不考虑其他因素 种群甲和种群乙未来个体数量的发展趋势是 A 衰退型和增长型B 增长型和衰退型C 稳定型和衰退型D 稳定型和增长型 B 性比率 种群内两性个体数量的相对比例 多数为1 1 四 性比率1 概念 种群中雄性个体和雌性个体所占的比例 2 意义 影响种群密度的变动 3 应用 生物灭虫法 性比率的应用 生物灭虫法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比率 从而达到杀虫效果 性比率的意义 影响种群密度 降低出生率 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 如人 大象 类型 雌多雄少型 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 象海豹等群体动物 蜂群中几百只雄蜂 一只蜂王和几十万只工蜂都是雌蜂 雌少雄多型 特点是雄性个体明显多于雌性个体 这种类型较为罕见 如白蚁等营社会性生活的动物 例 在南方茶园中 利用生物防治来降低害虫的种群密度 人工合成的一种化学诱饵能散发出类似于雌性害虫性外激素的气体 布下 爱情陷阱 专等雄性昆虫撞来而掉在诱饵下的水盆中 这种方法 A 改变昆虫性比率B 降低昆虫出生率C 增加昆虫死亡率D 改变昆虫年龄组成 A 种群密度 种群数量 出生率和死亡率 性比率 年龄结构 预测 影响 决定 种群数量特征小结 影响 预测将来 是种群最基本的数量特征 种群密度 五 种群分布型 种群中个体的空间配置格局 均匀分布 随机分布 集群分布 最常见 人类 社会性动物 农田等人工种群 草地中的蒲公英 集群型 最常见 环境资源分布不均匀 如培养基上微生物菌落的分布 植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心 如橡树和雪松的种子常落在母株附近而形成集群 动物的社会行为使其结合成群 如放牧中的羊群 另外 人类的分布也符合这一特性 均匀分布 形成的原因主要是由于种群内个体之间的竞争 如动物的领域行为 树木争夺空间竞争 以及人工栽培的种群 如农田 人工林 都能保持均匀分布 随机分布 介于两者之间 随机分布比较少见 只有在环境资源分布均匀一致 种群内个体间没有彼此吸引或排斥时才容易产生 如狼蛛在森林底层 面粉中拟谷盗分布情况 种群的特征 六 种群的存活曲线 年龄 存活数量的对数 人 牡蛎 水螅 类型 凸形 类型 凹形 类型 对角线形 接近生理寿命前死亡率低 达到后死亡率高 人 各年龄组死亡率相同 水螅 鸟类 低龄死亡率极高 度过危险期后死亡率低且稳定 牡蛎 树蛙 目前我国人均寿命为72岁 六 种群的存活曲线 年龄 存活数量的对数 人 牡蛎 水螅 人 牡蛎 水螅 0 思考 如何有效保护牡蛎资源 小结 举例说出种群的概念 列举种群的特征 说出调查种群密度的方法 识别种群的分布型 辨别种群的存活曲线 如图所示甲 乙 丙代表3种不同的动物 据图回答 1 曲线图ab段表示甲动物在中年以前死亡率 2 丙曲线表示丙动物幼年期 如果丙为野生动物 据此 我们将应做好 保护工作 很低 死亡率很高 幼体 练一练 例 种群的年龄组成大致可分为下图A B C三种类型 据图回答 老年中年幼年 ABC 1 我国在50 60年代出现生育高峰 因此造成70年代初期人口的年龄组成为图所示类型 2 在渔业生产中 要严格控制鱼网孔眼大小以保护幼鱼 这将会使被捕捞的鱼的年龄组成为图所示类型 3 农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施 有可能使该种害虫的年龄组成为图所示类型 A C A 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水平 因此 老年人在总人口中所占比例可能还会升高 关于现行计划生育政策是否应当调整 学生自由发表意见 不求统一的答案 讨论