4.1种群的特征.ppt

第四章种群和群落,第一节种群的特征,教学目标,知识与能力1能说出种群的概念。2列举种群的特征，了解四种特征之间的关系。3探究用样方法调查种群密度。教学重点：种群的特征。教学难点：样方的选择和确定。,以下描述是种群吗？,1.一片草地上的全部蛇。2.我国长江流域的全部白暨豚。3.海南岛上四季常青的红树林。4.北京八一湖的野鸭。5.此时此刻我们所在教室内的全部学生和老师。,思考？,一、种群,1.种群的概念：是指在一定自然区域内的同种生物的全部个体的总和。,概念的要点：一定地域内，同种生物构成全部个体的总和。,苍鹭的保护,云豹的保护,野猪的保护,救护被困的鲸鱼,全力防蝗减灾,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?,2、种群的特征：,种群数量的变化规律,种群研究的,核心问题,种群密度,出生率和死亡率,年龄组成,性别比例,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即种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）,一、种群特征,（种群有而个体没有的特征）,特点：不同物种的种群密度，在相同的环境条件下差异很大；同一物种的种群密度也不是固定不变的。,种群密度,相关生物引起种群密度改变,根据温岭市的人口数据，计算温岭市的人口密度：常住人口：116万，外来人口36万（2003年）土地面积：960Km2,不同国家的人口密度：,1583人/Km2,同一物种的种群密度在不同环境中也有差异。,2、出生率和死亡率,（1）概念,出生率是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。如某个和平鸟种群的出生率为每个雌鸟每年生出7.8个雏鸟。,死亡率指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。如某个达氏盘羊种群中，每1000个活到6岁的个体，在67岁这一年龄间隔期的死亡率为69.9。,2.出生率和死亡率（2）表达方式：通常以a表示（3）举例说明：例如1983年我国平均每10万人口出生1862个孩子，该年度人口出生率为1.862（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,17,1998年人口出生率和死亡率（单位：）,增加,降低,(2)与种群密度的关系,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,3、迁入率和迁出率,阅读课本，什么是迁入率和迁出率？,（1）概念：单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为迁入率和迁出率,迁入率迁出率种群密度增大,迁入率迁出率种群密度减小,（2）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。,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),4、年龄组成和性别比例,年龄组成,年龄的三个阶段：,德国人口年龄结构为衰退型；瑞典人口年龄结构为稳定型；多数发展中国家的人口年龄结构为增长型。种群的年龄结构提供了种群未来动态的信息，例如我国人口的年龄结构为急剧增长型，人口还得持续增长几十年，直到2052年人口达到1539亿的时候才会停止增长，其年龄结构才能转化为稳定型。,资料,年龄组成一般分三种类型：,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,中国,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。,美国,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。,德国,发展时期,稳定时期,衰退时期,时间,种群数量,意义：预测种群数量的变化趋势,年龄组成,性别比例（1）概念：种群中雄性个体和雌性个体所占的比例（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动物。,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。如家白蚁等营社会性生活的动物。,（3）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体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效果。,（4）性别比例的意义：影响种群密度的变动。,2004年中国性别平等与妇女发展状况白皮书指出，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。人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。,我国男女比例失调婴儿性别比接近120:100,几种年龄型种群的特点,思考与讨论,P63,1.图中A种群属于增长型，C种群属于衰退型，B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。,2.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。,种群的特征：,直接反映种群的繁荣与衰退的特征是什么？能够直接决定种群大小变化的特征是什么？能够预测种群变化方向的特征是什么？能够间接影响种群个体数量变动的特征是什么？,思考？,种群密度。,出生率和死亡率。,年龄组成。,性别比例。,种群密度,种群数量,迁入率,迁出率,年龄组成,性别比例,出生率和死亡率,直接影响,决定大小,直接影响,预测方向,直接影响,影响变动,直接影响,直接影响,种群各特征之间的关系,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。,问题探讨,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。,2、按讨论确定的方法起先估算，再逐个计数，将两种方法求得的数值进行比较。估算的结果误差大吗？如果误差较大，请讨论改进的方法。,二.调查种群密度的方法（1）样方法含义：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种群的种群密度估计值举例1：选取1m2山地，计算马尾松为20棵，则该样方的马尾松密度为20120（棵m2）使用范围：多用于植物,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，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。,举例2、样方法-植物,（1）确定调查对象蒲公英,（2）选取样方,（3）计数,（4）计算种群密度,样方,12345678910,11131214121013171115,N=,11+13+12+14+12+10+13+17+11+15,10,=12.8,N=13株m2,（1m2）,1：用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块，将该地按照长度画成10等份，在每份的中央划一个大小为1m的样方选取一个该种群分布比较密集的长方形地块，将该地按照长度画成10等份，在每份的中央划一个大小不同的样方计数每个样方内该种群数量，取其最大值作为种群密度的估计值计数每个样方内该种群数量，取其平均值作为该种群密度的估计值ABCD,B,2,2调查木本植物种群密度时，不具有代表性的样本应该是A.随机取样B样方面积为lmC.样本数量足够大D.调查期无大量砍伐,B,2,2.标志重捕法：请看课本，了解其含义,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(总数）标志,n（重捕个体数）,N:M=n:m,在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总数的比例，来估计种群密度。,含义：,适用于活动能力强的动物,例3、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1hm2）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hm2,例4、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:M=n:m,N（4238）12133只,1、物种的个体大小个体大的物种密度低。2、生存资源的供给能力生存资源丰富的地方种群密度高。3、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4、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5、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6、偶然因素如流行病、水灾、旱灾,影响种群密度的主要因素,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1：,“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。,P61,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。,补充：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空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。,均匀型,随机型,集群型,随机分布（randomdistribution）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。例如，森林地被层中一些蜘蛛的分布与面粉中黄粉虫的分布，以种子繁殖的植物在自然散布于新的地区时也经常体现为随机分布。,均匀分布（uniformdistribution）的特征是，种群的个体是等距分布，或个体间保持一定的均匀的间距。均匀分布形成的原因主要是由于种群内个体之间的竞争。例如，森林中植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营养（根际），沙漠中植物为竞争水分都能导致均匀分布。虫害或种内竞争发生时也可造成种群个体的均匀分布。地形或土壤物理性状呈均匀分布等客观因素或人为的作用，都能导致种群的均匀分布。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（clumpeddistribution）的特征是，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，种群个体常是成群分布，如放牧中的羊群，培养基上微生物菌落的分布，另外，人类的分布也符合这一特性。,例：预测一个国家或地区未来人口数量动态变化的信息主要来于A人口密度B年龄组成C性别比例D出生率和死亡率,分析:一个国家或地区的人口构成一个种群，该种群的个体数量是经常变动的。人口密度、年龄组成、性别比例，都会影响人口数量的变化。但是它们都是通过影响出生率而影响人口数量的变化的。例如，在人口种群内，老人口数量较多，分布均匀，处于生育期的人也比较多，男女比例接近11，此时的出生率可能较高。但由于人为或自然因素而使其死亡率增加，那么此时种群数量并不一定随出生率的增加而增大。所以种群数量的变动是出生率、死亡率综合作用的结果。因此应选D。,例：下图表示种群年龄组成的一种类型。（1）此图表示_型的种群。（2）该种群中_个体多，_个体少。（3）据统计，70年代初我国人口（种群）年龄组成与此图大体相似，所以在这以后一段时间内的发展趋势是_。为此，我们要认真执行人口的_政策。,增长,年轻的,年老的,不断增长,计划生育,例：试根据下列我国人口年龄性别构成图回答：（1）图形的左右两边大致对称，表明男女人数基本平衡，出现这一现象的自然生理原因是_。（2）图中阶段表明当时我国人口发展的主要特点是_。（3）图中阶段表明我国人口发展的主要特点是_，产生这一结果的主要原因是_。,男性产生两种精子数目相等，与卵细胞结合机会相等,出生率迅速增高,出生率不断下降,推行计划生育取得实效,、种群是指。、下列因素能引起种群密度增大的有。A种群中幼年个体增多B种群性别比例改变C环境中水热条件适宜D种群中幼年个体减少E环境中天敌增多F环境中阳光不足G寄生生物增多H寄生生物减少3、下列各项属于种群的有。、一片农田中的全部水稻、一片森林中的全部蕨类、一口池塘中全部鲫鱼、一个院子里的全部葡萄、一片森林中的全部蛇、一个农民种的全部水稻、一窝蚂蚁、一个狼群、一片草原上全部老鼠,在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和,课堂练习1,4、近几十年来，我国东部沿海城市人口密度急剧增长，造成这一现象的主要原因是（）A.年龄组成呈增长型B.性别比例适当C.迁入率大于迁出率D.出生率大于死亡率,5、农业生产上常用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，使之不能与雌虫个体交尾，致使害虫的种群密度（）A.明显下降B.明显上升C.保持稳定D.越来越大,6、在一块草原上有8户牧民，每户牧民各养了一群羊，其中有6户养的是绵羊，有2户养的是山羊，这块草原上的8群羊是（）A.六个种群B.一个种群C.两个种群D.八个种群,C,A,C,7、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,1标志重捕法是调查种群密度的一种方法，下列说法正确的是A重捕时间越长，最终所得的数据越准确。B标记动物时为了清晰辨认，可采用较明亮颜色标记。C被标记的生物个体要放回，经过一个适当时期后再重捕。D标记重捕法适合所有动物种群。,C,2农业上为了有效地降低有害昆虫的种群密度，常采用在田间施放人工合成的性引诱剂的方法来治理，性引诱剂的治理主要是达到A改变昆虫性别比例B降低昆虫的出生率C增加昆虫的死亡率D改变昆虫的年龄组成,B,课堂练习2,3.生态学家对某地区两个生物种群（和）的存活率进行了调查，结果如下图所示。下列关于对种群和实施重点保护时期的叙述正确的是A种群和都为710岁B种群和都为110岁C种群为01岁，种群为67岁D种群为1岁以后各年龄期，种群为7岁以后各年龄期,C,4如果一个种群的密度愈来愈小，下列选项中与之无关的是A种群处于衰退期B种群内雄性趋于不育C种群死亡率超过出生率D群落结构太复杂,D,5决定种群个体数量变动的因素，主要是种群密度和出生率、死亡率年龄组成和性别比例出生数量和死亡数量迁出和迁入数量ABCD,D,6.按一对夫妇一两个孩子计算，人口学家统计和预测，墨西哥等发展中国家的人口翻一番大约2040年，美国需要4080年，瑞典人口将会相对稳定，德国人口将减少。预测人口的这种增减动态主要决定于A种群数量和密度B种群年龄结构C种群性别比例D出生率和死亡率,B,7.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,种群小结