种群的特征和数量变化.ppt

第一节第一节 种群的特征种群的特征 一、一、种群种群种群种群（populationpopulation）（一）概念：是指生活在同一地区内同种生物个体的总和。一）概念：是指生活在同一地区内同种生物个体的总和。一）概念：是指生活在同一地区内同种生物个体的总和。一）概念：是指生活在同一地区内同种生物个体的总和。例例例例:下列属于种群的是下列属于种群的是下列属于种群的是下列属于种群的是A.A.一个湖泊中的全部鱼一个湖泊中的全部鱼一个湖泊中的全部鱼一个湖泊中的全部鱼B.B.校园内的所有乔木校园内的所有乔木校园内的所有乔木校园内的所有乔木C.C.棉田中有幼蚜棉田中有幼蚜棉田中有幼蚜棉田中有幼蚜,有翅蚜和无翅成熟蚜组成的全部棉蚜有翅蚜和无翅成熟蚜组成的全部棉蚜有翅蚜和无翅成熟蚜组成的全部棉蚜有翅蚜和无翅成熟蚜组成的全部棉蚜D.D.一座山上的大型黑蚂蚁和小型黄蚂蚁一座山上的大型黑蚂蚁和小型黄蚂蚁一座山上的大型黑蚂蚁和小型黄蚂蚁一座山上的大型黑蚂蚁和小型黄蚂蚁例：、例：、例：、例：、一个鱼池中的某一种鱼就是一个种群，它是由鱼苗、小一个鱼池中的某一种鱼就是一个种群，它是由鱼苗、小鱼和大鱼组成的；鱼和大鱼组成的；、一块棉田中的全部棉蚜就是一个种群，它是由幼蚜、有翅和、一块棉田中的全部棉蚜就是一个种群，它是由幼蚜、有翅和无翅的成熟蚜组成的；无翅的成熟蚜组成的；第一节第一节种种群群的特征的特征对例中我们何时捕捞，捕捞多少才能使我们获得最大的经济效益，对例中我们何时捕捞，捕捞多少才能使我们获得最大的经济效益，例中我们何时去灭虫才能对农作物取得好的收成，而且投入的成例中我们何时去灭虫才能对农作物取得好的收成，而且投入的成本最少本最少.要搞清楚这些问题，我们必须搞清楚种群数量变化的规律要搞清楚这些问题，我们必须搞清楚种群数量变化的规律和种群的特征，那么种群有哪些特征呢和种群的特征，那么种群有哪些特征呢研究种群的核心问研究种群的核心问题是研究种群数量题是研究种群数量的变化规律的变化规律（二）种群特征二）种群特征二）种群特征二）种群特征1 1、种群密度（、种群密度（、种群密度（、种群密度（种群最基本的数量特征种群最基本的数量特征种群最基本的数量特征种群最基本的数量特征）（1）概念：单位空间内（面积或体积中）个体的数量称为种群密度。（个（个（个（个/m/m2 2、kmkm2 2、mm3 3）例如：校园里三叶草的种群密度校园里三叶草的种群密度(校园内三叶草的数量校园内三叶草的数量/校园面积校园面积)；稻田里东亚飞蝗的种群密度。稻田里东亚飞蝗的种群密度。注意：种群的大小（是指种群内个体数量的多少）注意：种群的大小（是指种群内个体数量的多少）同一物种的种群密度在不同环境条件下也有 差异。例：一片农田中的东亚飞蝗，在夏天种群密度 较高，在秋末天气较冷时则降低。（2）特点 不同物种的种群密度往往差异很大。例:在我国某地的草原上，大象、狮子、土狼和斑马的种群密度个不相同（3）调查方法调查方法：取样调查法：取样调查法1.样方法（适用于植物和活动范围小的动物）一般步骤：一般步骤：确定调查对象并选适宜的样地确定调查对象并选适宜的样地根据样地的形状、被调查的对象确定取样方法与样根据样地的形状、被调查的对象确定取样方法与样 方大小方大小数出每个样方的种群密度，求平均数即种群密度数出每个样方的种群密度，求平均数即种群密度样方法的注意点:样地的选择一般为具代表性的被调查对象分布均匀的形状规则的样地样方的大小样方的大小应该根据所调查对象的大小和分布情况而定。样方的数量相对多一些较好，样方数量越多，统计的结果越接近真实情况。取样方法等距取样法和五点取样法。五五 点点 取取 样样 法法等等 距距 取取 样样 法法 要做到要做到随机取样随机取样,确保所选择的确保所选择的样方样方具有代表性具有代表性,不受主观因素的影响不受主观因素的影响,使通使通过样方统计的过样方统计的结果更接近真实的情况结果更接近真实的情况。计数方法：计数方法：蒲公英蒲公英其他植物其他植物调查调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：调查步骤：选取选取40cmX40cm为最佳样方面积。为最佳样方面积。在该物种分布较密集的地方取在该物种分布较密集的地方取5个样方。个样方。计数每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多计数每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次为到少依次为N1、N2、N3、N4、N5，则将，则将N3作为种群作为种群密度的估计值。密度的估计值。请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。例例1 1（0404年天津）生态工作者从东到西对我国北方年天津）生态工作者从东到西对我国北方A A、B B、C C三种三种类型的草原地行调查。下表是不同调查面积的物种数量统计结果：类型的草原地行调查。下表是不同调查面积的物种数量统计结果：答案答案 选取的样方面积不对。应取物种数量达选取的样方面积不对。应取物种数量达到稳定的最小面积到稳定的最小面积100cm100cm100cm100cm。取样方法不对。应在取样方法不对。应在B B草原中随机取样。草原中随机取样。对种群密度值的估计方法不对。应以调对种群密度值的估计方法不对。应以调查样方的单位面积中种群个体数量的均数查样方的单位面积中种群个体数量的均数作为种群密度的估计值。作为种群密度的估计值。种群数量种群数量（N N）重捕总数重捕总数捕获数捕获数（全标记）（全标记）重捕标志数重捕标志数=种群数量（种群数量（N）校园面积校园面积种群密度种群密度=2.标志重捕法（标志重捕法（适用于植物和活动范围大的动物适用于植物和活动范围大的动物）例：在某池塘中，第一次捕获鲫鱼条，做上标记例：在某池塘中，第一次捕获鲫鱼条，做上标记后放回，第二次捕获了鲫鱼条，其中有标记的后放回，第二次捕获了鲫鱼条，其中有标记的条，请估算这个池塘中共有鲫鱼多少条？条，请估算这个池塘中共有鲫鱼多少条？2、出生率和死亡率出生率和死亡率（1）概念：出生率出生率是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。例如：年，我国平均每万人中出生个孩子，我国该年人口出生率是.死亡率死亡率是指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。例如，在黄山猴谷，一猴群有只，一年后有只死亡，猴的死亡率为.（2）类型a.出生率 死亡率 种群密度加大b.出生率 =死亡率 种群密度相对稳定c.出生率 死亡率 种群密度变小（3）研究意义：是是决定决定种群大小和种群密度的重要因素。种群大小和种群密度的重要因素。（）应用：计划生育和控制某些生物的种群数量（）应用：计划生育和控制某些生物的种群数量计划生育是我国的基本国策计划生育是我国的基本国策 要控制人口过度增长，必须要控制人口过度增长，必须降低出生率降低出生率3、迁入率和迁出率概念：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研究意义：是是决定决定种群密度种群密度（种群数量变化）的重要因素（种群数量变化）的重要因素例如：右图为冬季某城市的的乌鸦种群（2）类型4、年龄组成（1）概念：种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期个体数目的比例。（3）研究意义：预测预测种群数量变化趋势。增长型稳定型衰退型年龄组成 幼多、老少比例适中幼少、老多出生率/死亡率种群密度变化趋势越来越大一段时间内稳定越来越小大于1等于1小于1例如：下图为两个国家的人口年龄组成示意图，设墨西哥人口增长率为a，瑞士的人口增长率为b，则a与b的关系是 5、性别比例（1）概念：指雌雄个体数目在种群中所占的比例。（2）类型：a.雌雄相当 多见于高等动物 如黑猩猩、猩猩等 b.雌多于雄 多见于人工控制的种群 如鸡、鸭等 有些野生动物在繁殖时期也是雌多于雄，如象海豹 c.雄多于雌 多见于营社会性生活的昆虫 如家白蚁、(1)雌雄相当型：雌雄相当型：多见于高等动物多见于高等动物。(2)雌多雄少型雌多雄少型：蜜蜂、象海豹等蜜蜂、象海豹等 及人工控制的种群及人工控制的种群如如家白蚁等营社会性生活家白蚁等营社会性生活的动物的动物（3）雌少雄多型）雌少雄多型（3）研究意义 性别比例在一定程度上影响影响着种群密度。（）应用：控制虫害 例如，利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄例如，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性个体，破坏了害虫种群正常的性别相比例，就会就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群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。密度明显降低。课堂练习：调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区内放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠a=32只，将捕获的鼠经标记在原地释放。数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次工捕获b=30只，其中有上次标记过的个体c=10只，请回答下问：（1）该地区田鼠种群个体数大约有只A.30只B.32只C.64只D.96只（2）要使上面所计算的种群个体总数与实际相符，理论上在调查期必须满足的条件是A.调查区内没有较多个体出生B.有较多个体迁入调查区C.有较多个体迁出调查区D.调查区内没有较多个体死亡（3）调查甲乙两草原所捕获鼠的月龄，她们的月龄构成如图所示，据图回答：草原的田鼠种群属于型，草原的田鼠种群属于型，可以预测该草原鼠害将会严重，必须做好防治工作（4）若某种群有成鼠a只，（计算时为亲本）每只雌鼠一胎产子16只，各代性别比例均为1：1，子代幼鼠发育为成鼠，所有个体的繁殖力都相等，则从理论上计算，第n代产生的子代数为？A.a8B.a8C.a8D.a8n-1n+1nn-2（三）（三）（三）（三）种群数量的变化（增长、波动和下降）种群数量的变化（增长、波动和下降）种群数量的变化（增长、波动和下降）种群数量的变化（增长、波动和下降）1 1、种群的增长类型、种群的增长类型、种群的增长类型、种群的增长类型（1 1）“J”J”型曲线型曲线型曲线型曲线学生分析：澳大利亚野兔成灾的形成原因。学生分析：澳大利亚野兔成灾的形成原因。学生分析：澳大利亚野兔成灾的形成原因。学生分析：澳大利亚野兔成灾的形成原因。总结：a.a.条件条件条件条件 ：理想条件（食物或养料充足，空间：理想条件（食物或养料充足，空间：理想条件（食物或养料充足，空间：理想条件（食物或养料充足，空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等。）条件充裕，气候适宜，没有敌害等。）条件充裕，气候适宜，没有敌害等。）条件充裕，气候适宜，没有敌害等。）b.b.增长特点：增长率不变增长特点：增长率不变增长特点：增长率不变增长特点：增长率不变 C.C.推导推导推导推导以某种动物为例，假定种群的数量为以某种动物为例，假定种群的数量为N N0 0，年增长率年增长率（指第二年的种群数量除以第一年的种群数量所得（指第二年的种群数量除以第一年的种群数量所得的倍数）为的倍数）为，该种群每年的增长率都保持不变，该种群每年的增长率都保持不变，N N t t：t个单位时间后的种群数量。个单位时间后的种群数量。第二课时第二课时绘成曲线，种群的增长就会呈绘成曲线，种群的增长就会呈“J”型曲线。型曲线。一年后种群的数量为：一年后种群的数量为：N1=N0三年后种群的数量为：三年后种群的数量为：N3=N2=N0二年后种群的数量为：二年后种群的数量为：N2=N1=N0t年后种群的数量为：年后种群的数量为：NNt t=N=N0 02 23 3t t例例例例1 1：某海岛上环颈雉：某海岛上环颈雉：某海岛上环颈雉：某海岛上环颈雉种群的增长种群的增长种群的增长种群的增长例例2：在营养和生存空间没有限制的情况：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种每下，某种每20分钟就通过分裂繁殖一代分钟就通过分裂繁殖一代总结：指数增长模式只是一种理想的状态总结：指数增长模式只是一种理想的状态种群迁入一个新环境后，在一定时期内种群的增种群迁入一个新环境后，在一定时期内种群的增长大致符合长大致符合“J”型曲线。型曲线。这种指数增长模式能一直维持下去吗？如不能，可能这种指数增长模式能一直维持下去吗？如不能，可能是什么原因导致的？最后它的曲线形式是怎样的？是什么原因导致的？最后它的曲线形式是怎样的？思考？思考？（2 2）种群增长的）种群增长的）种群增长的）种群增长的“S”S”型曲线型曲线型曲线型曲线 a.a.条件条件条件条件：空间有限，食物有限，有捕食者存在等：空间有限，食物有限，有捕食者存在等：空间有限，食物有限，有捕食者存在等：空间有限，食物有限，有捕食者存在等非理想条件非理想条件非理想条件非理想条件。b.b.增长曲线（增长曲线（增长曲线（增长曲线（S S型）型）型）型）c.c.分析曲线分析曲线分析曲线分析曲线KK值：环境条件所允许的种群数量的最大值。值：环境条件所允许的种群数量的最大值。值：环境条件所允许的种群数量的最大值。值：环境条件所允许的种群数量的最大值。即即即即环境容纳量环境容纳量环境容纳量环境容纳量或负荷量。或负荷量。或负荷量。或负荷量。种群数量达到种群数量达到种群数量达到种群数量达到KK值时，值时，值时，值时，种群增长停止；种群增长停止；种群增长停止；种群增长停止；种群数量在种群数量在种群数量在种群数量在 K/2K/2值时，值时，值时，值时，种群增长最快；种群增长最快；种群增长最快；种群增长最快；种群数量种群数量种群数量种群数量 小于小于小于小于K/2K/2值时值时值时值时种群增长逐渐增加；种群增长逐渐增加；种群增长逐渐增加；种群增长逐渐增加；种群数量种群数量种群数量种群数量 大于大于大于大于K/2K/2值时值时值时值时种群增长逐渐减慢；种群增长逐渐减慢；种群增长逐渐减慢；种群增长逐渐减慢；（3 3）种群两种增长曲线的比较）种群两种增长曲线的比较）种群两种增长曲线的比较）种群两种增长曲线的比较a a、在理想的环境条件下，种群数量连续增长，呈、在理想的环境条件下，种群数量连续增长，呈、在理想的环境条件下，种群数量连续增长，呈、在理想的环境条件下，种群数量连续增长，呈现现现现“J”J”型曲线；在有限的环境条件下，种群数量的型曲线；在有限的环境条件下，种群数量的型曲线；在有限的环境条件下，种群数量的型曲线；在有限的环境条件下，种群数量的增长率逐渐下降，呈现增长率逐渐下降，呈现增长率逐渐下降，呈现增长率逐渐下降，呈现“S”S”型曲线。型曲线。型曲线。型曲线。自然种群的增长一般遵循自然种群的增长一般遵循自然种群的增长一般遵循自然种群的增长一般遵循“S”S”型曲线的变化规型曲线的变化规型曲线的变化规型曲线的变化规律。而当种群迁入一个新环境后，常常在一定时期律。而当种群迁入一个新环境后，常常在一定时期律。而当种群迁入一个新环境后，常常在一定时期律。而当种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现内出现内出现内出现“J”J”型增长。型增长。型增长。型增长。b、“S”型曲线和型曲线和“J”型曲线图中阴影部分表型曲线图中阴影部分表示示环境中影响种群增长环境中影响种群增长的阻力和在种内斗争被的阻力和在种内斗争被淘汰的个体。淘汰的个体。2 2、影响种群数量变化的因素、影响种群数量变化的因素、影响种群数量变化的因素、影响种群数量变化的因素（1 1）决定种群数量的基本因素）决定种群数量的基本因素）决定种群数量的基本因素）决定种群数量的基本因素出生率、死亡率、迁移率（迁入出生率、死亡率、迁移率（迁入出生率、死亡率、迁移率（迁入出生率、死亡率、迁移率（迁入/迁出）迁出）迁出）迁出）（2 2）影响种群数量变化的因素）影响种群数量变化的因素）影响种群数量变化的因素）影响种群数量变化的因素密度制约因素：其作用强度与种群密度有关密度制约因素：其作用强度与种群密度有关密度制约因素：其作用强度与种群密度有关密度制约因素：其作用强度与种群密度有关食物、传染病、捕食者 非密度制约因素：其作用强度与种群密度无关非密度制约因素：其作用强度与种群密度无关非密度制约因素：其作用强度与种群密度无关非密度制约因素：其作用强度与种群密度无关气候因素 人为因素：对自然种群数量变化影响极大人为因素：对自然种群数量变化影响极大人为因素：对自然种群数量变化影响极大人为因素：对自然种群数量变化影响极大密度制约因素、非密度制约因素、人为因素死亡率、迁出种群数量的变化出生率、迁入概括：概括：概括：概括：决定因素：决定因素：决定因素：决定因素：影响因素：影响因素：影响因素：影响因素：（四）（四）（四）（四）研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的意义1 1、在野生生物资源的合理利用和保护方面、在野生生物资源的合理利用和保护方面、在野生生物资源的合理利用和保护方面、在野生生物资源的合理利用和保护方面2 2、在防治害虫方面、在防治害虫方面、在防治害虫方面、在防治害虫方面本节课小结：本节课小结：本节课小结：本节课小结：我们学习了我们学习了种群种群种群种群和和种群数量变化种群数量变化种群数量变化种群数量变化的一些知识的一些知识：在一定区域内的生物，同种的个体形成在一定区域内的生物，同种的个体形成种群，种群，种群，种群，种群种群种群种群具有具有种群密度种群密度种群密度种群密度、出生率和死亡率出生率和死亡率出生率和死亡率出生率和死亡率、年龄组成年龄组成年龄组成年龄组成、性性性性别比例别比例别比例别比例等特征。等特征。环境中的各种生态因素都可能影响种群的数量变环境中的各种生态因素都可能影响种群的数量变化，在理想条件下，种群的增长呈现化，在理想条件下，种群的增长呈现“J”J”曲线曲线曲线曲线，在，在有限的环境条牛下，种群的增长呈现有限的环境条牛下，种群的增长呈现“S”S”型曲线型曲线型曲线型曲线。了解种群的数量变化规律对人们的生产生活实践有着了解种群的数量变化规律对人们的生产生活实践有着重要意义。重要意义。