第2节：种群特征、数量变化

1、第一节种群的特征1、种群密度2、出生率死亡率和迁入率迁出率3、年龄组成4、性别比例本节聚焦1第一节 种群的特征稀树草原种群有而其中的个体不具有的特征：、种群密度（种群的最基本特征）、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例、种群密度种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）种群密度很高种群密度一般种群密度较高种群在单位面积或单位体积中的个体数量。一般用单位面积内的数量来表示。影响种群密度的因素主要有物种的个体大小个体大的物种密度低。生存资源供给的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

2、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、旱灾调查种群密度的方法1.样方法：行动缓慢的小型动物和植物的种群密度调查。样方大小一般以1m2正方形为宜。 如五点取样法、等距取样法 取样原则：1、随机取样 2、样本数量足够大 3、取样过程没有主观偏见 计数原则：注意边缘效应：样方顶边、左 边及左角处个体统计在内。2.标志重捕法：行动快速的大型动物。3.取样器取样法：行动快速的小型动物。2、出生率和死亡率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

3、。出生率：种群中单位时间内新出生的个体数目占该种群个体总数的比率。死亡率：种群中单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。3、迁入率和迁出率对于一个种群来说单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为迁入率或迁出率。4、年龄组成和性别比例种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧失生殖能力)三个阶段。 年龄组成一般分为增长型、稳定型和衰退型三种类型：年龄组成增长型年龄组成老年成年幼年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，种群密度呈逐渐增大的趋势。稳定型特点是各年龄期的个体数比例适中。在一

4、定时期内出生的新个体数接近衰老死亡的个体数。种群密度保持相对稳定。稳定型年龄组成老年成年幼年衰退型：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。衰退型年龄组成老年成年幼年种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。一般分雌雄相当、雌多雄少和雌少雄多三种类型：雌雄相当型特点是雌雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等动物。性别比例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海豹等群体动物。海豹营群体生活。成年雄海豹通过打斗，失败的个体被逐出种群。群体中只有雌豹、幼豹和一只成年雄海豹。雌少雄多型雄性个体明显多于雌性。这

5、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雄蜂和蜂王，也可看做雌少雄多型。种群数量（种群密度）年龄组成性别比例迁入率迁出率出生率死亡率预测决定决定影响种群的空间特征概述 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。 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。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。集群分布的特征是，种群个体的分布很

6、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。第二节种群数量的变化1、怎样建构种群数量增长的模型？2、种群的数量是怎样变化的？3、什么是环境容纳量？4、影响种群数量变化的因素有哪些？本节聚焦20增长波动稳定下降21细菌的分裂生殖分裂过程你知道2小时后有多少细

7、菌吗？用什么办法描述细菌数量变化？22一、建构种群增长模型的方法 在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代讨论：n代细菌数量的计算公式？72小时后由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？问题探讨Nnn解：n 60min x72h20min216Nnn 2216时间分钟20406080100120140160180分裂次数细菌数量 数量1224384165326647128825695122221232425262728292320406080100120140160180分钟细菌种群增长曲线细菌数量/个24曲线图与数学方程式相比,较直观，但不够精确。分钟细菌种群增长曲线细

8、菌个数横坐标是自变量，纵坐标是因变量，注意标明单位。25数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学 形式建立数学模型一般包括以下步骤：观察研究对象，提出问题提出合理的假设通过进一步的实验或观察等，对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nnn观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正26细菌的数量个 理想条件下细菌数量增长的推测：自然界中有此类型吗？二、种群增长的“J”型曲线27实例1：澳大利亚本来并没有兔子。 1859年，24只欧洲野兔从英国被带到了澳大利亚。这些野兔发现自己来

9、到了天堂。因为这里有茂盛的牧草，却没有鹰等天敌。这里的土壤疏松，打洞做窝非常方便。于是，兔子开始了几乎不受任何限制的大量繁殖。不到100年，兔子的数量达到6 亿只以上，遍布整个大陆。28实例2、20世纪30年代,人们将环颈雉引入美国的一个岛屿29凤眼莲（水葫芦）凤眼莲原产于南美，1901年作为花卉引入中国.由于繁殖迅速，又几乎没有竞争对手和天敌，我国目前有184万吨.它对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡 。30自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式,如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线大致呈“J”型311、模型假设：种群

10、 “”型增长的数学模型理想条件下在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍;种群每年增长率（ -1）都保持不变。型曲线增长率曲线时间种群数量322、建立模型： 模型中参数的意义：种群起始数量为N0，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量. 表示该种群的数量是一年前种群数量的倍数。种群 “”型增长的数学模型t年后种群数量为：Nt=N0t33计 算：某一地区2001年人口普查时有10万人，2002年比2001年增长1。请预测，按照此生长速度，2006年该地区的人口将有多少？Nt10（1+1）2006-200134前面实例细菌食物和生存空间充足

11、条件下，20分钟分裂一次，那么，第8代有多少细菌？ 分析：第8代即是N7，细菌起始数量为1个，即N0=1，每次分裂是前一次的2倍，即=2。 N7=N07=127=128个35与社会的联系:我国自13931990年以来人口统计数据如下：以上人口增长曲线符合哪种类型？年份1393157817641849192819821990亿0.60.62.04.14.710.311.636思考理想化的情况在自然界中并不存在。在大自然中食物有限空间有限种内斗争种间竞争天敌捕食环境阻力37例生态学家高斯的实验：大草履虫种群的增长曲线三、种群增长的“S”型曲线K值：在环境条件不受破坏的情下，一定空间中所能维持的种群

12、最大数量称为环境容量此时出生率死亡率种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线38产生条件：存在环境阻力自然条件（现实状态）食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加。导致该种群的出生率降低，死亡率增高种群增长的“S”型曲线39增长特点：种群增长率在不断变化，达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。种群增长的“S”型曲线K/240种群数量达到K值时，种群增长停止种群数量在 K/2值时，种群增长最快种群数量小于K/2值时种群增长逐渐加快种群数量大于K/2值时种群增长逐渐减慢A41 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得

13、最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么？ 42为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应使被捕鱼群的种群数量保持在K2水平。这是因为在这个水平上种群增长率最大 。43 “J”型曲线 “S”型曲线形成条件适用范围增长率变化K 值理想条件下资源无限自然条件下资源有限实验室和种群迁入新的环境中最初的一段时间内的增长一般自然种群的增长不变变化无有K/244阴影部分代表因环境阻力而被淘汰的个体；阴影的大小代表环境阻力的大小。总结45种群数量的变化：增长，稳定，波动，下降“J”型曲线和“S”型曲线都只研究种群数量 的 规律。前者反映的种群增长率是一定的

14、；而后者反映的种群增长率是变化的， 认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。二种增长方式的差异，主要在于 的作用。增长不能环境阻力46四、种群数量的波动和下降在自然界影响种群数量变化的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等。因此大多数种群的数量总是在波动中，在不利条件下，种群数量还会不断下降甚至消亡47东亚飞蝗种群数量的波动大多数种群的数量总是在波动之中的 种群数量的波动和下降48在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡在Faroe Islands上， 捕鲸现场成了血的海洋49探究:培养液中酵母菌种群数量的变化50酵母菌51单细胞真核生物属于兼性厌氧型微生物，有氧时产生二氧化碳和水；无氧时产

15、生二氧化碳和酒精。用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养基的成分，空气，温度，酸碱度等因素的影响。在理想的环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌的种群呈“S”型曲线。酵母菌:52第 1 天53第 4 天第 6 天54第 7 天死亡55活菌数56试管编号培养液/mL无菌水/mL酵母菌母液/mL温度（）A100.128B100.15C100.1285758 对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。 591在下列图中，表示种群在无环境阻力状况下增长的是（）B课堂练习60“食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系

16、统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点 B C D A61在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会 ( ) A、维持在一个水平上 B、不断下降C、缓慢上升 D、迅速上升A624一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，哪一项是不正确的（ ） A先呈“S”形增长，后呈“J”形增长 B先呈“J”形增长，后呈“S”形增长 C种群数量达到K值以后会保持稳定 DK值是环境条件允许的种群增长的最大值A63建构种群增长数学模型的方法包括以下步骤：1.提出合理的假设2.对模型进行检验或修正3.用适当的数学形式对事物的性质进行表达4.观察研究对象，提出问题A.1

17、234 B.2314C.4132 D.4123C64 下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加（ ） ACD段（增长速度慢） BDE段（速度加快） CEF段（变化速率加快） DFG段（速度逐渐变慢）D65下列对阴影部分的解释正确的是（ ）环境中影响种群增长的阻力环境中允许种群增长的最大值其数量表示种群内迁出的个体数其数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数 A. B. C. D. C66qT1T2T0种群增长率某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（ ）A.在T0-T2时，种群数量呈“J”型增长B.若在T2

18、时种群的数量为N，则在T1时种群的数量为N/2；C.捕获该鱼的最佳时期为T2时D.在TI-T2时，该鱼种群数量呈下降趋势。B67叶蜂产卵于叶上；泥蜂储存其他昆虫的幼虫为子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养。这三种蜂的生存曲线依次是（ ）A.甲乙丙 B.乙丙甲C.乙甲丙 D.甲丙乙10050生存率（%)甲乙丙A卵 成虫68(1)如果种群处于一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群数量增长的曲线是 ？(2)如果将种群置于有限的自然环境中，种群数量增长曲线是 ？(3)a与b之间的阴影属于自然界中的_。ab环境阻力（4）影响种群密度的主要因素是种群的_、_、_和_。691种群数量的最大点在 ；2种

19、群数量增长最快的在 ；3该种群的增长率由缓慢到逐渐加快是在 年后开始的；环境阻力增长是在 年开始4既要获得最大的捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受到破坏，应该使该动物种群数量保持在图中 点所代表的水平上；因为在这个水平上（ ）A.种群数量相对稳定 B.种群增长率最大C.种群数量最大 D.环境条件所允许的种群数量最大1 2 3 4 5 6 7 d cab10050db25bB70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A71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

20、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 C72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B733.（广东广西河南2002）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的管养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示。下列四图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ ）D746、自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群“S”型增长的正确说法是（ ）A.“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B.种群增长率在各阶段是不相同的C.“S”型增长曲线表示了种群数量与时间无关D.种群增长不受种群密度制约B758. 某鼠种群被高速公路分隔成A、B两个种群，A区因建化工厂而环境剧变，污水横流，B区地势较高无变化，经数十年后，种群A的进化速率很可能（ ） A比B慢 B比B快 C与B相同 D开始比B慢，后来比B快B76 如图表示有限环境中某一种群增长的曲线。下列有关叙述正确的是 A.K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值B.