福建文公中学2013高二生物课件：第四章.ppt

第四章 种群和群落,第1节 种群的特征,对于某池塘中的鱼,捕捞多少,才会既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用?,牧民在承包的草场上该放养多少头羊，经济效益才最好?,怎样控制害虫数量,以防止虫灾发生?,种群的数量特征,种群并不是许多同种个体的简单相加，而是一个有机单元，种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等，这些特征是单独的生物个体所不具备的。,1.种群密度 （1）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；是种群最基本的数量特征 （2）表示方法：小范围的水生生物单位体积；大范围及陆生生物单位面积,一、调查种群密度的方法,1、怎样估算这块草地中蒲公英的数量？,可采用课本介绍的两种取样方法取样，用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。,问题探讨,样方法： 在要调查的生物群落中，确定一个或数个范围相对较大区域作为样地，再在样地中随机选取若干个样方，然后计数各样方中的全部个体数量，最后，计算全部样方个体数量的平均数，通过数理统计，对种群总体数量进行估计。 （步骤：取样 计数 求平均值）,（注意：这里的N1、N2指的是样方的种群密度，而不是样方的个体数量。）,种群密度=（N1+N2+N3+N4+Nn）/n,2.调查种群密度的方法,五点取样法,调查群体为非长条形时用,等距取样法,调查群体为长条形时用,记数方法,蒲公英,其他植物,方框内相邻两边上,计上不计下,计左不计右,例1：某同学在牛首山调查珍稀蝶类中华虎凤蝶幼虫的种群密度，得出5个样方（样方面积为1m2）的种群数量分别为4、6、8、8、9只。那么，该同学给怎样计算该种蝶幼虫的种群密度（单位：只/hm2）？,N（46889）57只m2 70000只hm2(注意：1hm2=10000m2),讨论1、实地调查与本节“问题探讨”活动中的模拟调查有什么异同？ “问题探讨”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，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制在允许的范围之内。,探究：用样方法调查草地中某种双子叶某物的种群密度,讨论2、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，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。 讨论3、样方的多少会影响调查结果吗？ 样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；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。,讨论4、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。 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一定范围内波动，例如5%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。,调查一般的植物种群、昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，都可以采用样方法 对于有趋光性的昆虫,可以用黑光灯诱捕的方法调查它们的密度 如果一些动物活动性很强，活动范围大，还能用样方法吗？,标志重捕法： 这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的估计。 在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体作上标记后，再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计总体密度。,第1次,第2次,计算方法： 假定在调查区域中动物的总数为N，第一次捕获M个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为n，其中已标记的个体数为m，根据总数N中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则： 即 NM=nm 可得调查区域种群数量:,例2、在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了42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38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（4238）12133只,种群密度的调查方法：,分布范围小，个体较大的种群：,分布范围大，个体较小的种群：,估算(取样调查),估算方法：,不运动或活动范围小的生物：,活动能力强，活动范围大的动物：,样方法,标志重捕法,物种的个体大小个体大的物种密度低。 生存资源的供给能力生存资源丰富的地方种群密度高。 周期性变化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。蚊子密度夏天高，冬天低 外来干扰如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快下降 天敌数量的变化如猫增多导致鼠密度下降；青蛙增多导致害虫减少 偶然因素如流行病、水灾、旱灾,3.影响种群密度的主要因素,.,种群密度反映了种群在一定时期的数量，但仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。,1、概念： 出生率指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。 死亡率指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。,二、出生率和死亡率,2、表达方式：通常以a表示 3、类型 出生率 死亡率 种群密度增加 出生率 = 死亡率 种群密度相对稳定 出生率 死亡率 种群密度降低 4、意义：出生率和死亡率是种群数量及密度 改变的直接表现。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。 出生率和死亡率是影响种群密度的根本原因。,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,三、迁入率和迁出率,1、概念：在单位时间内迁入（或迁出 ）的个体数目占该种群个体总数的比率。 2、类型 迁入率 迁出率 种群密度增加 迁入率 = 迁出率 种群密度相对稳定 迁入率 迁出率 种群密度降低 3、意义：迁入率和迁出率在研究城市人口变化中具有重要意义 迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小。,1.年龄组成 （1）概念：种群中各年龄期的个体所占比例。,四、年龄组成和性别比例,年龄的三个阶段： 幼年(尚无生殖能力) 成年(有生殖能力) 老年(丧失生殖能力),A,增长型,思考与讨论：,1、图中A 、B、C三种年龄组成的种群，哪种类型的种群数量会越来越大？哪种类型的种群数量会越来越小？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持稳定？为什么？ 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。,B,C,稳定型,衰退型,2、年龄组成为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄组成为衰退型的种群呢？ 因为出生率和死亡率不完全决定年龄组成，还受到食物、天敌、气候等因素的影响，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。,（2）类型：（一般分三种类型）,增长型：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，种群的个体数越来越多。,出生率死亡率,稳定型：特点是各年龄期的个体数比例适中。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。,出生率死亡率,衰退型：特点是老年期个体数目较多而幼年期的个体数目偏少。新出生的个体不能补偿衰老死亡的个体数。种群密度越来越小。,出生率死亡率,（3）年龄组成的意义： 可以预测种群密度的变化趋势,例3，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,A B C,（1）我国在5060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,2.性别比例 （1）概念：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进而引起种群密度下降。,（2）类型：（一般分三种类型） 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物。,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等。,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）性别比例的应用：控制虫害 利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别相比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度明显降低。 （4）性别比例的意义：影响种群密度的变动。,种群数量变化是种群研究的核心问题，种群 密度是种群的重要特征。 出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及 迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。 出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数 量变化的主要因素 年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。,决定种群的 大小和密度,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,迁入率和迁出率,影响数 量变动,种群 密度,出生率,死亡率,性别比例,年龄组成,外界环境,不合理,合理,适宜,不适宜,降低,提高,增长型,衰退型,图例,种群密度的 变化,五、种群的空间特征,组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局，叫种群的空间特征。,均匀型,随机型,集群型,随机分布指的是每一个个体在种群分布领域中各个点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，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。,均匀分布特征是，种群的个体是等距分布，或个体间保持一定的均匀的间距。 均匀分布在自然种群中极其罕见，而人工栽培的种群（如农田、人工林），由于人为保持其株距和行距一定则常呈均匀分布。,集群分布特征是，种群个体的分布很不均匀，常成群、成簇、成块或成斑块地密集分布，各群的大小、群间的距离、群内个体的密度等都不相等，但各群大都是随机分布。其形成原因是： 环境资源分布不均匀，丰富与贫乏镶嵌； 植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心； 动物的社会行为使其结合成群。 集群分布是最广泛存在的一种分布格局，在大多数自然情况下，种群个体常是集群分布.,1预测一个国家和地区的人口数量的发展趋势主要来自( ) A.居住人口不同年龄组成的比例 .现有人口数量和密度 C.出生率、死亡率和迁移率 D.人口男女性别比例,A,课堂练习,2.决定种群数量变化的因素( ) A.性别比例 B.年龄组成 C.出生率和死亡率 D.迁入率和迁出率,CD,3.我国实行计划生育政策,提倡少生优生,从生态学的角度看,其目的主要是( ) A.控制出生率,降低种群密度 B.控制年龄组成,稳定种群密度 C.控制死亡率,降低种群密度 D.控制年龄组成,降低种群密度,A,4、