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1、第4 4章 种群和群落 第1 1节 种群的特征 1.列举种群的数量特征。 2.用图解表示种群数量特征之间的关系。 3.能用样方法调查种群密度。 一二三四五 一、种群密度及其调查方法 1.概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。 种群密度是种群最基本的数量特征。 2.调查种群密度常用的方法 在调查分布范围较小,个体较大的种群时,可以逐个计数。但在 多数情况下,这种方法非常困难,需要采取估算的方法。 估算种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法。 (1)样方法: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
2、值作为该种群的种群密度估计值。取样的关键 是要做到随机取样,不能掺入主观因素。五点取样法和等距取样法 是常用的取样方法。 一二三四五 (2)标志重捕法:许多动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方 法来调查种群密度,因此常用标志重捕法。也就是在被调查种群的 活动范围内,捕获一部分个体,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个体数 的比例,来估计种群密度。 一二三四五 二、出生率和死亡率 1.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。 2.死亡率是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。 一二三四五 三、迁入率和
3、迁出率 对一个种群来说,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。 一二三四五 四、年龄组成 1.概念:种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的 比例。 2.类型:增长型、稳定型、衰退型。 一二三四五 五、性别比例 性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例。 在一块麦田里,小麦、老鼠、荠菜、蝗虫、野兔等生物的种群密 度相同吗?种群密度最大的和最小的各是什么?说明什么? 提示:不相同。最大的是小麦,最小的是野兔。说明在同一区域、 同一时间内,不同种生物的种群密度不同。 一二 一、种群各数量特征之间的联系 一二 1.种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度越
4、高,一定范围 内的种群个体数量越多。 2.出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群数量和种群 密度的直接因素。出生率大于死亡率,迁入率大于迁出率时,种群 密度增大;相反,种群密度减小。 一二 3.年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据。 一二 二、种群密度的取样调查 1.原理 一般情况下,要逐一计算某个种群的个体总数是比较困难的,因 此,研究者通常只计数种群的一小部分,用来估计整个种群的种群 密度,此方法称作取样调查。 2.方法步骤 (1)植物种群密度取样调查的常用方法样方法。 一二 一二 计数(记录每个样方内的该种群的数量) 计算种群密度:计算各样方内种群密度的平均值,即为该种群 的
5、种群密度的估计值(单位:株/m2) (2)动物种群密度调查的常用方法标志重捕法。 确定调查对象 捕获并标记部分个体:在该种群的生存环境中,均匀设置捕获 点,捕获一部分个体,对其进行标记后,再在原地将其放回,并记录被 标记个体数量(M) 重捕,计数:一段时间后,在原来的捕获点再次捕获一部分个体, 并记录重捕数量(n)及其中被标记的个体数(m),然后放回原来的环 境 一二 一二 特别提醒样方法除适用于植物外,还适用于活动范围较小的动 物,如蚯蚓等。 采用标志重捕法的前提条件是未标记和被标记个体有同样的 被捕机会,而且在调查期间,没有个体出生、死亡、迁入、迁出等。 随机取样是为了确保所选择的样方具有
6、代表性,使统计结果更 接近真实的情况。 样方的数量要适宜,数量太少,则误差较大,数量太多,则增大了 工作量。 样方法的计数原则:在计数样方种群数量时, 可能会出现下图所示的情形,我们只要计数样方 内部和相邻两边(及其顶角)的个体数量即可。 题型一题型二题型三 题型一 种群的概念 【例1】 下列对种群概念的叙述,正确的是( ) A.不同地域中同种生物个体的总称 B.同一地域中同种生物个体的总称 C.一个湖泊中各种鱼类的总称 D.一个生态环境中具有相互关系的所有动植物的总称 解析:种群是指生活在一定自然区域内的同种生物的全部个体。 剖析这个概念,它包括三个要点:同一个地域内;同一物种;全 部个体。
7、如果缺少或不符合其中任何一个,就不是种群。 答案:B 题型一题型二题型三 反思领悟对种群概念的理解。 两个要素:“同种”和“全部”。 两个条件:“时间”和“空间”,离开一定的空间和时间的种群是不 存在的。 两个观点:第一,从生态学的观点来看, 种群是繁殖的基本单位, 是生物群落的基本组成单位;第二,从进化学的观点来看,种群是生 物进化的基本单位,也是基因库的最小单位。 题型一题型二题型三 题型二 种群的特征 【例2】 下图表示种群的各个数量特征之间的关系。下列相关 叙述正确的是( ) A.甲为出生率和死亡率,乙为迁入率和迁出率 B.丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度 C.丁为年
8、龄组成,每种类型中包括幼年、青年和老年三个年龄期 D.种群密度是种群最基本的数量特征,其他特征都会决定种群密 度的变化 题型一题型二题型三 解析:年龄组成可预测种群密度的变化趋势,不决定种群密度的 大小,它与种群的出生率、死亡率有关。由此判定,图中丁为年龄 组成,甲、乙分别为出生率、死亡率,丙为性别比例。年龄组成的 每种类型中包括老年、成年及幼年三个年龄期。 答案:B 反思领悟年龄组成能预测种群密度的变化趋势,但不能决定种 群密度的变化。 出生率和死亡率不完全取决于年龄组成,还与气候、食物、天 敌等因素有关。例如,遇到剧烈的气候变化,种群数量可能急剧减 少。 题型一题型二题型三 题型三 取样调
9、查种群密度 【例3】 某同学在测定一个生物种群分布比较均匀的原始森林 中的山毛榉(一种高大的乔木)的种群密度时,采取如下操作: 选取山毛榉分布比较均匀,长为5 km,宽为1 km 的长方形地 块;将该地分成三等份,在每份的中央划一个样方;样方是边长 为5 m的正方形;每个样方内山毛榉的数量如下表。请回答问题。 (1)根据该同学的调查,该森林中的山毛榉的种群密度为 。 (2)该调查方法是否可靠? 。原因是 。 题型一题型二题型三 解析:根据种群密度的取样调查法计算各样方内的种群数量平均 值,即(3+5+4)/3=4(株),即边长为5 m的正方形内有4株山毛榉,其种 群密度为4/(55)=0.16
10、(株/m2)。由此可见,该调查结果并不可靠。 因为山毛榉植株是高大乔木,单株占地面积较大,而样方选取得太 少,面积太小,因此,在所取的样方中山毛榉的数量不足以反映种群 密度。 答案:(1)0.16株/m2 (2)不可靠 所选取的样方面积太小,样方数太少 探究方法能力展示 双子叶植物种群密度的调查 (1)原理:种群密度调查通常采用随机取样的方法,对于植物种群 的调查通常用样方法。 (2)设计方法:设计样方面积,选取样方,计数,求平均值。 探究方法能力展示 生态工作者在调查某草原中某种双子叶草本植物种群密度时,设 计如下调查步骤: 选取40 cm40 cm为最佳样方面积。 在该物种分布较密集的地方
11、取5个样方。 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N1、N2、N3、N4、N5,则将N5作为种群密度的估计值。 请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。 解析:在做种群密度调查时,要注意先根据调查对象选择调查方 法。样方法适用于植物种群的调查,在调查前要根据被调查植物的 个体大小确定合理的样方面积;取样要随机,不能掺杂人为因素;对 每个样方进行计数后,取平均值作为估计值。 探究方法能力展示 答案:选取样方不对,应取物种数量达到稳定的最小面积(通常 为100 cm100 cm)的样方。 取样方法不对,应在草原中随机取样。 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 种群个体数量的平均数作为种群密度的估计值。