第1节种群的特征

问题探讨
10m
估 算 这 块 草 地 中 蒲 公 英 的 种 群 密 度
10m
调查种群密度的方法
1）直接计数法：分布范围小、
个体较大的种群
样方法
2）估算法
标志重捕法
（1）样方法
五点取样法
等距取样法
采用样方法进行种群密度调查的过程方法： 1、调查对象的确定——以某一地段中的某种常见的、熟悉的、容 易记数的生物种类为调查对象。一般应选双子叶植物，因为双子叶 植物的数量便于统计。 2、植物种群密度调查地点的选择——调查地段的选择应当大小适 中。过大费时费力，过小则失去调查意义。 3、调查地段大小的划定：选取样方——原则是随机取样 选取样方的个数要依总面积的大小而定，总面积大的选取的样方应 当多些。 选取样方的面积大小要根据调查的生物个体大小、数量多少而定。 一般而言，北方温带地区每个样方的大小，乔木为100m2，灌木为 16m2，草本为1m2。
思考：当λ>1、λ=1、1<λ<0、λ=0 时，种群的数量变化分别会怎样？
λ>1 种群上升； λ=1 种群稳定；0<λ<1种群下降； λ=0种群无繁殖，且在下一代中死亡。
自然界中“J”型增长能一直持续 下去吗？原因是什么？
（二）、“S”型曲线
建构种群数量“S”型增长的数学模型 ①模型假设：
资源有限、空间有限、受其他生物制约 条件下，种群数量的增长受环境容纳量 （K）的限制。
________________________________________
②建立模型。（种群增长的曲线图）
1、 环境负荷量（K）：在一个有限的环境中，当种群内 个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群 个体数量将停止增加。
600 500 400 300 200 100
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回顾：生命系统的结构层次
细 胞 种 群 组 织 群 落 器 官 系 统 生 态 系 统 个 体 生 物 圈
+无机环境
种群是指 ______________________________________ ______________________。
种群的概念： 指一定空间和时间内，同种生物个 体的总和。
不同小组进行取样调查时，应选取不同的样方。 不同小组之间分别取样，最后再将调查结果进 行比较，差异有多大。
4、计数：计数每个样方内该种群的数量，做 好记录。若有正好长在边界线上的，只计样 方相邻两条边上的个体。同种植物无论 大小都应计数。
5、计算种群密度：计算各个样方内种群数量 的平均值。
①样方的大小 根据所调查对象的大小和分布情况而定。 ②样方的数量 一般而言，样方越多，其统计结果越接近真 实情况。 ③取样方法 要做到随机取样，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 方统计的结果更接近真实的情况。
连续5年，来盐城越冬的丹顶鹤都超过700只， 占全球现有野生丹顶鹤数量的近一半。
如何调查丹顶鹤的种群密度？
2.标志重捕法
这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼 类、昆虫等动物种群数量的估计。 假定在调查区域中，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 N∶M=n∶m，可得调查区域种群数量 N=M×n/m。
• • • 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 的出生率和死亡率情况。 B点：出生率_____死亡率 D点：出生率_____死亡率 ②一开始AB段数量增长慢的原因是_______。 ③数量增长最快的是__________段，其原因是______。 ④CD段增长速度变慢的可能原因是_________________。 ⑤D点达到最大值K值，K值的含义是_______________ ⑥你认为K值是个固定值吗，为什么？
时间
Nt=N0入t t年后群数量Nt＝_____________。（这个公式即为数学模型）
1、条件：食物、空间条件充裕，气候适宜， 无敌害
2、发生时期：新物种迁入的开始阶段、 实验条件下 3、特点：种群起始数量增长较慢，随着 种群基数的加大，增长会越来越快，每个 单位时间内都按种群的倍数增长，增长率 保持不变。
种群密度 种群 数量 特征 出生率和死亡率 年龄组成和性别比例
迁入率和迁出率
1.种群密度:种群有而个体没有的特征
A 概念
指单位面积或单位体积内某 种种群的个体数量。
种群的个体数量
空间大小（面积或体积）
种群密度
种群密度很高
种群密度较高
种群密度一般
小范围内的水生生物可用单位体积内的数量表示； 大范围及陆生生物一般用单位面积内的数量来表示。
幼年(尚无生殖能力) 成年(有生殖能力) 老年(丧失生殖能力)
年龄组成一般分三种类型：
判 断 ？
A 增长型
B 稳定型
C 衰退型
思考与讨论：
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？
类型 增长型 稳定型 衰退型
关键点：随机取样，求平均值
在被调查种群的生存环境内，随 机选取若干个样方，通过记数每 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。
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等，都可以 采用样方法.
问题：
如果一些动物活动性很强，活动范 围大，还能用样方法吗？
动动脑：
1.下列叙述中，属于种群的是（
B ）
A，一片森林中的昆虫 B，一片山地的大狗 尾草 C，一棵树上的寄生物 D，一座山 峰的树
2.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，有两户 养的是山羊，这8群羊是（ B ） A.一个种群 B.两个种群
C.六个种群
D.八个种群
生殖力（遗传性、内分 泌调节等）
内部因素
调 节 因 素
领域行为和迁移行为 栖息空间和气 外部因素 候条件 （环境容纳量） 食物和天敌 自然屏障——阻 抑种群散布 影响 生殖
种群的数量变化
“J”型增长曲线
“S”型增长曲线
K值
1/2K值
N1=N0·λt
“J”型曲线与“S” 型曲线的比较
“J”型曲线 “S” 型曲线 项目 前提条件 环境资源无限 环境资源有限 种群增长率 保持稳定 随种群密度上升而下降 K值（环境 无K值 种群数量在K值上下波动 负荷量）
种群构成特点
发展趋势
幼年个体很多， 种群密度会越来 老年个体很少 越大 各年龄期的个体 种群密度在一段 数目比例适中 时间内保持稳定 老年个体很多， 种群密度会越来 幼年个体很少 越小
种群的年龄组成可以预测未来发展趋势。
(2).性别比例
A B 指雌雄个体数目在种群中所占的比例。 概念： 特点：
雌雄相当 多见于高等动物，如黑猩猩、猩猩等。 雌多于雄 多见于人工控制的种群，如鸡、鸭、羊等。 还有蜜蜂等。 雄多于雌 较罕见，多见于营社会性生活的昆虫，如 家白蚁等
2、产生原因： 环境条件如空间、食物、天敌等制约。 3、特点：
增长速率不断变化。 开始增长速率不断增大，当达到最大 值(K/2时增长速率最大)后，由于环境阻 力开始增大，增长速率开始下降；当种群 数量达到K值时，停止增长。
究竟有哪些因素影响着种群数量的动态呢？
种群都有自我调节方式，这种调节与环境因子的限制 （指营养、食物、天敌、领土、竞争者等）作用相关。 环境因子的限制作用是随着种群密度的增大而增大的， 当种群数量超过K值时，环境因子限制作用的增大迫使种 群增长速率下降甚至到负值，种群的数量就会出现回落； 当种群数量低于K值时，类似的机制会使种群数量回升。 此外，物种的数量还会随着季节而上下波动，或与其天 敌的数量变化相关。
（一）、“J”型曲线
种 群 数 量
建构种群数量“J”型增长的数学模型 ①模型假设： ______________________________________________。 ②建立模型：如果种群的起始数量为N0，并且第二年的数量 是第一年的λ倍，那么： 一年后种群数量N1＝________， 两年后种群数量N2＝________，
年龄组成
预测变 化方向
种群密度
性别比例
决定大小 和密度
出生率和死亡率;迁入和迁出
1）单位空间内的种群个体数量 称为种群密度。 2）种群数量动态取决于出生与 死亡、迁入与迁出4个速率。 3）种群内个体有一定的性别比 例。 4）种群未来的动态信息来自于 种群的年龄结构
补充：种群的空间特征
均匀分布、随机分布和集群分布
种群的遗传特征： 1）种群内个体的全部基因构成一个种群基 因库。 2）种群内变异是物种进化的起点。
种群概念总结： 1）生活在一定时间和空间内； 2）由同种生物个体组成； 3）是可以互相交配的群体。 种群是物种的具体存在单位、繁殖单位和 进化单位。
2.种群数量增长规律
种群的数量是指在一定面积或容积中某个种 群的个体总数。一个种群的个体数目多少， 也叫做种群大小。理论上认为，种群大小决 定于三个因素：(1)起始种群个体数量；(2) 出生率和迁入率；(3)死亡率和迁出率。种群 的数量变动首先主要决定于(2)和(3)的对比 关系，在单位时间内，前者与后者的差就是 种群数量的增长率。
数学模型方法
模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本 质的方法，是逻辑方法的一种特有形式。模型舍去了 原型的一些次要的细节、非本质的联系，以简化和理 想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系， 是连接理论和应用的桥梁。 现 实 对 象 的 信 息
表达
验证
抽象的 数学模 型