生物群体的动态平衡.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三章 第一节 种群相对稳定,1/65,教学目标,【知识目标】,：,1.,列举种群特征,2.,简述种群特征间基本关系,3.,举例说明研究种群数量变动意义,4.,简述影响种群数量原因,【,能力,目标,】：,1.,尝试用样方法、标志重捕法调杳种群密度,2.,探究培养液中酵母菌种群数量改变，尝试构建种群增加数学模型。,【情感目标】：,说明研究种群数量变动意义，形成保护濒危物种意识。,2/65,复习提问：,在,一定自然区域内含有一定形态、生理特征，,能够在自然状态下相互交配而且产生可育后代一群生物称为一个物种，简称,“,种,”,。,如：冬小麦、水稻、鲤鱼、狼、虎等。,1.,什么是物种：,3/65,什么叫做种群？,生活在,一定区域,同种,生物,全部,个体叫做种群。,种群中个体并不是机械地集合在一起,而是彼此能够交配,并经过繁殖将各自基因传给后代,.,复习提问：,4/65,阅读,P,68,教材试验，,探讨,：种群特征是什么？,阅读与分析,1.,种群有哪些特征？,2.,怎样估算种群密度？,3.,种群数量特征有哪些？,5/65,一、种群特征,种群并不是许多同种个体简单相加，而是一个有机单元，它,含有种群数量、种群密度、出生率和死亡率、年纪组成、性别百分比等特征,同种个体总和，这些特征是单独生物个体所不具备。,6/65,1.,种群数量,种群有大有小，种群数量有多有少。,确定种群数量方法：,小种群,直接观察法,大种群,（估算）样方法,7/65,阅读,P,69,70,教材，结合以下问题,探讨,：种群数量调查方法？,合作探究,（,1,）什么是样方法？,（,2,）什么是标志重捕法？,8/65,（,1,）样方法,含义：在被调查种群分布范围内，,随机,选,取,若干个,样方,，经过计数每个样方内个体数，,求,得每个样方种群密度，以全部样方种群密度,平均值,作为该种群种群密度预计值,举例：选取,1m,2,山地，计算马尾松为,20,棵，则该样方马尾松密度为,20,1,20,（棵,m,2,）,使用范围：多用于植物,1m,1m,9/65,五点取样法,等距取样法,在统计样方中个体数量时，碰到问题之一是边缘效应，即怎样处理样方边缘上个体。普通而言，样方顶边、左边及左角处个体统计在内，其它边缘,不作统计。,10/65,（,2,）标志重捕法,含义：在被调查种群活动范围内，捕捉一部份个体，做上标识后再放回原来环境，经过一段时间后进行重捕，依据重捕到动物中标识个体数占总数百分比，来预计种群密度。,计算公式：种群数量重捕个体数重捕标识数,X,标识个体数,N=n/m M,举例：先捕捉,39,只鼠并标识，一段时间后，再重捕,34,只，其中被标识为,15,只，那么依据公式，该地段原有总鼠数为,(34,15)X 39,88,只,使用范围：动物,11/65,例,1,、某同学在牛首山调查珍稀蝶类,中华虎凤蝶幼虫种群密度，得出,5,个样方（样方面积为,1hm,2,）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种群密度（单位：只,/hm,2,）？,例,2,、在调查一块方圆,2hm2,农田中田鼠数量时，放置,100,个捕鼠笼，一夜间捕捉了,42,只，将捕捉田鼠经标识后在原地释放。数日后，在同一地点再放置一样数量捕鼠笼，捕捉了,38,只，其中有上次标识个体,12,只。则该农田中田鼠种群数量大约有多少只？,N,（,4,6,8,8,9,）,5,7,只,hm,2,N,(38,12),42,133,只,原理：依据,总数,N,中标识百分比与重捕取样中标识百分比相等,标准。,12/65,2.,种群密度,（,1,）含义：种群在单位空间内（单位面积或单位体积中）个体数量就是,种群密度,；是种群最基本数量特征。,（,2,）表示方法：小范围水生生物,单位体积,大范围及陆生生物,单位面积,即种群密度种群个体数量空间大小（面积或体积）,种群密度很高,种群密度普通,种群密度较高,13/65,1,、物种个体大小,个体大物种密度低。,2,、生存资源供给能力,生存资源丰富地方种,群密度高。,3,、周期性改变,环境条件周期性改变引发种群,密度周期性改变。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,、天敌数量改变,如猫增多造成鼠密度下降；,青蛙增多造成害虫降低,6,、偶然原因,如流行病、水灾、旱灾,影响种群密度主要原因,14/65,种群密度周期性改变,迁徙,迁徙,耕种,耕种,15/65,相关生物引发种群密度改变,16/65,总之，不一样物种生活在一样环境条件下，它们种群密度会差异很大；同一物种不一样种群种群密度也会有很大差异；即使是同一个群，其种群密度也不是固定不变。,17/65,3.,出生率和死亡率,（,1,）概念：在单位时间内新产生个体数目占该种群个体总数比率。分为最大出生（或死亡）率和生态出生（或死亡）,（,2,）表示方式：通常以,a,表示,（,3,）举例说明：比如,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直接表现。种群内部和外界原因影响都以改变出生率和死亡率来表达。,出生率和死亡率是影响种群密度根本原因，直接决定种群数量。,18/65,出生率,死亡率,世界,22.2,8.9,中国,16.0,6.5,孟加拉国,27.8,9.6,印 度,26.5,8.9,印度尼西亚,23.2,7.5,1998,年人口出生率和死亡率（单位：,）,长久以来，我国出生率一直高于死亡率，表现为人囗总量高速增加。参图,3,4,19/65,4.,年纪结构（年纪组成）,（,1,）概念：种群中各年纪期个体所占百分比。普通分,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。,（,2,）类型：（普通分三种类型）,增加型年纪组成,老年,成年,幼年,稳定型年纪组成,老年,成年,幼年,衰退型年纪组成,老年,成年,幼年,20/65,类型,种群组成特点,发展趋势,增加型,幼年个体很多，老年个体极少,种群密度会越来越大,稳定型,各年纪期个体数目百分比适中,种群密度在一段时间内保持稳定,衰退型,老年个体很多，幼年个体极少,种群密度会越来越小,几个年纪型种群特点,年纪组成为稳定型种群，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纪组成，还会受到食物、天敌、气候等各种原因影响。另外，种群数量还受迁入率和迁出率影响。,（,3,）年纪组成意义：,能够预测种群密度改变方向,21/65,5.,迁入率和迁出率,（,1,）概念：在单位时间内迁入（或迁出）个体数 目占该种群个体总数比率。,（,2,）意义：迁入率和迁出率在研究城市人口改变中含有主要意义,迁入率和迁出率也决定了种群密度大小。,22/65,6.,性别百分比,雌雄相当型：特点是雌性和雄性个体数目大致相等。这种类型多见于高等动物,。,（,1,）概念：种群中雄性个体和雌性个体所占百分比,（,2,）类型：（普通分三种类型）,23/65,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,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。,24/65,雌少雄多型：特点是雄性个体显著多于雌性个体。,这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活动物。,利用人工合成性引诱剂诱杀某种害虫雄性个体，破坏害虫种群正常性别百分比，从而到达杀虫效果。,影响出生率，从而影响种群密度变动。,（,3,）性别百分比应用：,（,4,）性别百分比意义：,25/65,200,4,年,中国性别平等与妇女发展情况,白皮书指出，我国男女（,0,至,4,岁）性别百分比靠近,120:100,，远超国际认同能够容忍最高警戒线,107,。人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。,我国男女百分比失调婴儿性别比靠近,120:100,资料,26/65,种群数量改变是种群研究,关键,问题，种群,密度是种群主要特征。,出生率和死亡率、年纪组成，性别百分比以及,迁人和迁出等都能够,影响,种群数量改变。,出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数,量改变,主要原因。,年纪组成是,预测,种群数量改变主要依据。,小结,27/65,种群密度,种群数量,迁入率,迁出率,年纪组成,性别百分比,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,种群各特征之间关系,28/65,种群空间特征,组成种群个体在其生活空间中位置状态或空间布局叫做种群空间特征或分布型。种群空间分布普通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,资料,29/65,随机分布,（,random distribution,）,指是每一个个体在种群分布领域中各个点出现机会是相等，而且某一个体存在不影响其它个体分布。,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轻易产生。,比如，森林地被层中一些蜘蛛分布与面粉中黄粉虫分布，以种子繁殖植物在自然散布于新地域时也经常表达为随机分布。,30/65,均匀分布,（,uniform distribution,）,特征是，种群个体是等距分布，或个体间保持一定均匀间距。均匀分布形成原因主要是因为种群内个体之间竞争。,比如，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造成均匀分布。虫害或种内竞争发生时也可造成种群个体均匀分布。地形或土壤物理性状呈均匀分布等客观原因或人为作用，都能造成种群均匀分布。,均匀分布在自然种群中极其罕见，而人工栽培种群（如农田、人工林），因为人为保持其株距和行距一定则常呈均匀分布。,31/65,集群分布,（,clumped distribution,）,特征是，种群个体分布很不均匀，常成群、成簇、成块或成斑块地密集分布，各群大小、群间距离、群内个体密度等都不相等，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；,植物传输种子方式使其以母株为扩散中心；,动物社会行为使其结合成群。,集群分布是最广泛存在一个分布格局，在大多数自然情况下，种群个体常是成群分布，如放牧中羊群，培养基上微生物菌落分布，另外，人类分布也符合这一特征。,32/65,1,、种群是指,。,2,、以下原因能引发种群密度增大有,。,A,、种群中幼年个体增多,B,、种群性别百分比改变,C,、环境中水热条件适宜,D,、种群中幼年个体降低,E,、环境中天敌增多,F,、环境中阳光不足,G,、寄生生物增多,H,、寄生生物降低,3,、以下各项属于种群有,。,、一片农田中全部水稻、一片森林中全部蕨类、一口池塘中全部鲫鱼、一个院子里全部葡萄、一片森林中全部蛇、一个农民种全部水稻、一窝蚂蚁、一个狼群、一片草原上全部老鼠,在一定空间和时间内同种生物个体总和,A C H,A C H I,针对训练,33/65,4,、近几十年来，我国东部沿海城市人口密度急剧增加，造成这一现象主要原因是（）,A.,年纪组成呈增加型,B.,性别百分比适当,C.,迁入率大于迁出率,D.,出生率大于死亡率,5,、农业生产上惯用人工合成性引诱剂诱杀害虫雄性个体，使之不能与雌虫个体交尾，致使害虫种群密度（）,A.,显著下降,B.,显著上升,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,户养是绵羊，有,2,户养是山羊，这块草原上,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,34/65,7,、预测一个国家或地域人口数量未来动态信息主要来自于（）,A,现有些人口数量和密度,B,当前年纪组成,C,男女之间性别百分比,D,出生率、死亡率和迁移率,B,35/65,种群研究关键问题是种群数量改变,牧民在承包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，以预防虫灾发生,?,讨论,36/65,对于某水体中鱼，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,?,种群研究关键问题是种群数量改变,37/65,在自然界中，种群数量也不一定总是保持稳定。种群数量总是因受到各种原因影响而变动着，它受迁入率和迁出率影响，还会受到食物、天敌、气候等各种原因影响。,二、种群数量变动,种群数量,出生率,迁入率,迁出率,死亡率,种群数量变动,数量增加,数量降低,38/65,决定种群个体数目变动关系图,39/65,1.,种群指数增加（,J,型增加）,在食物,(,养料,),和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量改变是怎样呢？,例,1.,在营养和生存空间没有限制情况下，大肠杅菌每,20min,就经过分裂增殖一次。,40/65,讨论：,、,n,代细菌数量计算公式是什么？,、,72,小时后，由一个细菌分裂产生细菌数量是多少？,41/65,时间（,min,）,20,40,60,80,100,120,140,160,180,细菌,数量,.,请你计算一个细菌产生后代在不一样时间数量，完成表格！,.,以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标，画出细菌种群增加曲线,42/65,食物充分,空间充裕,环境适宜,没有天敌,资源无限,指数生长,43/65,种群迁入一个新环境后，经常在一定时期内出现,“,J,”,型增加。,例,2.,在,20,世纪,30,年代时，人们将环颈雉引入到美国一个岛屿，在,1937,1942,年期间，这个,环颈雉,种群增加大致符合,“,J,”,型曲线（右图）。,44/65,.,理想条件下种群增加模型,模型中各参数意义：,N,0,为某种动物种群起始数量，,t,为时间，,Nt,表示,t,年后该种群数量，,表示该种群数量是一年前种群数量倍数。,模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、无敌害等条件下，种群数量每年以一定倍数增加，第二年数量是第一年,倍。,建立模型：,t,年后种群数量为：,N,t,=N,0,t,45/65,1859,年，一个英格兰农民带着,24,只野兔，登陆澳大利亚并定居下来，但谁也没想到，一个世纪之后，这个澳洲,“,客人,”,数量呈指数增加，到达,6,亿只之巨。,实例一,理想条件下种群增加模型,资料,46/65,世界人口指数增加曲线,实例二,理想条件下种群增加模型,47/65,实例三,理想条件下种群增加模型,48/65,理想化情况在自然界中并不存在。那么，在自然情况下，种群数量又会怎样增加呢？,思考,49/65,阅读,P,73-74,教材，结合以下问题,探讨,：,种群逻辑斯蒂增加,？,、在自然条件下，影响种群数量增加原因有哪些？,、在自然条件下，种群数量增加规律（几个阶段）？,、研究种群数量变动规律意义？,阅读与分析,合作探究,50/65,食物有限,空间有限,种内斗争,种间竞争,天敌捕食,环境阻力,种群密度越大环境阻力越大,2.,种群逻辑斯蒂增加（,S,增加）,、在自然条件下，影响种群数量增加原因有哪些？,51/65,、在自然条件下，种群数量增加规律（几个阶段）？,S,型增加,最初阶段,加速增加阶段,减速增加阶段,最终阶段,52/65,大约在,1800,年，人们把绵羊引入澳大利亚塔斯马尼亚岛以后种群增加曲线。增加早期显出,“,S,”,型曲线。,1850,年后在,170,万头上下作不规律波动。,资源有限条件下种群增加,资料,53/65,在环境条件不受破坏情况下，一定空间中所能维持种群最大数量称为环境容纳量，又称,K,值。,同一个群,K,值不是固定不变，会受到环境影响。,NK/2,，种群有最大连续产量，种群增加量最大,。,相关概念,环境容纳量,:,54/65,为了保护鱼类资源不受破坏，并能连续地取得最大打鱼量，应使被打鱼群种群数量保持在什么水平,?,为何？,讨论,55/65,为了保护鱼类资源不受破坏，并能连续地取得最大打鱼量，依据种群增加,S,型曲线，应使被打鱼群种群数量保持在,K/2,水平。这是因为在这个水平上种群增加量最大。,56/65,、研究种群数量变动规律意义？,研究种群数量变动规律，不但含有一定理论意义，而且含有重大实践意义。,意义：对种群数量进行预测，从而制订控制种群数量办法，为农、林、牧、渔业生产服务。,57/65,种群数量增加曲线,增加,速率,(,这一次总数上一次总数,)/,时间,可用曲线斜率表示,种群增加速率,时间,58/65,8,右图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增加率随时间改变曲线，以下叙述正确是,(,),A,在,t,1,t,2,时间内，种群数量呈,“,J,”,型增加,B,若在,t,2,时种群数量为,K,，则在,t,1,时种群数量为,K/2,C,捕捉该鱼最正确时期为,t,2,时,D,在,t,1,t,2,时，该鱼种群数量呈下降趋势,B,针对训练,59/65,三、种群数量调整,相关概念,密度制约原因：,像食物这么，其作用随种群密度大小而改变种群调整原因称为密度制约原因。如：食物、流行性传染病等。,非密度制约原因：,像刮风、下雨、降雪、变温等气候原因都会对种群数量产生影响，但这些原因起多大作用与种群密度是无关，这类原因称为非密度制约原因。,生物种群数量不规则变动，往往同非密度制约原因相关。非密度制约原因对种群数量作用，是猛烈、灾难性。能够经过密度制约原因反馈机制来调整。,美国阿拉斯加旅鼠种群周期性消长,60/65,不论是密度制约原因还是非密度制约原因，它们都是经过影响种群出生率、死亡率或迁入率、迁出率而起着控制种群数量作用。,种群数量调整路径：,61/65,1.,种群特征包含,_,等。,2.,在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量会连续增加，增加曲线呈,_,型；在自然界中，环境条件是有限，种群数量增加曲线则呈,_,型。,3.,在什么条件下种群数量才会呈指数增加,(),A,当只有食物受到限制时,B,只是没有捕食者,C,在物种适宜环境中食物开始出现不足，但还未影响到该物种生存,D,只有在试验室试验条件下,种群密度、年纪组成、性别百分比、出生率和死亡率,“,J,”,“,S,”,D,反馈检测,62/65,4.,以下关于种群叙述不正确是,(),A,种群中个体之间能够相互交配繁殖,B,一个种群由许多同种个体组成,C,种群个体数量是经常变动,D,种群内个体间常因食物和空间而发生竞争,【,解析,】,种群是由许多同种个体组成；种群中个体间能够经过交配而繁殖后代；种群中因为各种原因影响而经常变动；种群内个体间常因争夺空间和食物而发生斗争，但这不是竞争，而是种内斗争。,D,63/65,5.20,世纪,30,年代，人们将,100,只环颈雉引入某岛屿。一年后，经取样调查，测得种群数量增加到,150,只。两年后该种群数量应为,(),A,200,只,B225,只,C250,只,D300,只,【,解析,】,在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量会连续增加，种群每年增加率在一定时期内都保持不变。其计算公式为：种群数量起始数量,年增加率。本题中两年后环颈雉数量应为：,100,150%150%,225,只。,B,64/65,(,年上海高考题,)6.,右图表示某物种迁入新环境后，种群增加速率随时间改变关系。在第,10,年时经调查该种群数量为,200,只，估算该种群在此环境中环境负荷量约为,(,),【,答案,】D,A,100,只,B,200,只,C,300,只,D,400,只,65/65,