在渔业生产上

在渔业生产上,人们常常被一些问题困扰:不捕捞或捕捞过少,渔业资源得不到充分利用;捕捞过多又会导致渔业资源枯竭。那么怎样捕捞才合适呢？在农业生产上农业害虫常常会造成很大的危害。那么害虫的大发生有没有规律呢？怎样才能控制害虫的数量呢/显然，要解决上述问题，仅仅研究个体是不够的，还必须研究生物的种群与群落。第三节种群和生物群落一、关于种群的基本概念地球上任何一种动物或植物都是由许多个体组成，这些个体在地表总是占据着一定的地区。我们把占据着一定环境空间的同一种生物的个体集群叫做种群。换句话说，种群就是在一定空间中同种生物的个体群。种群是由个体组成的，但是当生命组织进入到种群水平时，生物的个体已成为较大和较复杂生物体系中的一部分，此时，作为整体的种群出现了许多不为个体所具有的新属性，如出生率、死亡率、年龄结构、分布格局和某些动物种群独有的社群结构等特征。在自然界，种群是物种存在、物种进化和表达种内关系的基本单位，是生物群落或生态系统的基本组成部分，同时也是生物资源开发、利用和保护的具体对象。因此，种群已成为当前生态学中一个重要研究对象。种群知识要点一、种群的特征：种群密度出生率和死亡率水平分布格局年龄组成性别比例二、种群数量的变化J型曲线S型曲线影响种群数量变化的因素研究种群数量变化的意义•１、种群密度——单位空间内某种群的个体数量。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。种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）种群特征：同一环境中，不同物种的种群密度有无差异？同一环境中，同一物种的种群密度是固定不变的吗？影响种群密度的因素主要有哪些？•生存资源的供给能力——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。蚊子密度夏天高，冬天低……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……图1图2图3•2、出生率和死亡率。。出生率：种群中单位数量个体在单位时间内出生的新个体数。死亡率：种群中单位数量个体在单位时间内死亡的个体数。出生率和死亡率是决定种群数量和种群密度大小的重要因素。3、年龄组成：种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年、成年和老年三个阶段。年龄组成一般分三种类型：⑴增长型：特点是幼年个体数目多，老年个体少，出生的比死亡的多，种群的密度数越来越大。增长型年龄组成老年成年幼年⑵稳定型：特点是各年龄期的个体数比例适中。在一定时期内出生的新个体数接近衰老死亡的个体数。种群中个体数目保持相对稳定。稳定型年龄组成老年成年幼年3、年龄组成：种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年、成年和老年三个阶段。年龄组成一般分三种类型：⑶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3、年龄组成：种群中各年龄期个体所占比例。一般分为幼年、成年和老年三个阶段。年龄组成一般分三种类型：研究种群的年龄组成，对于预测种群数量的变化趋势具有重要意义。年龄组成变化趋势增长型稳定型衰退型生死率种群密度种群大小出生率＞死亡率出生率＝死亡率出生率＜死亡率•4、性别比例：种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。•性别比例在一定程度上影响着种群密度。雌雄相当型：特点是雌性和雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等动物。雌性多于雄性:多见于人工控制的种群,如,鸡,鸭等。雄性多于雌性：多见于营社会性生活的昆虫，如，蜜蜂，蚂蚁等。种群密度出生率死亡率年龄组成性别比例概念指单位空间内某种群的个体数量种群中单位数量的个体单位时间内新产生的个体或死亡的个体指一个种群中各年龄期个体的数目比例指某一种群中雌雄个体数目比类型————————增长型、稳定型、衰退型雌多于雄、雄多于雌、雌雄相当研究目的————决定种群大小和种群密度预测种群数量变化趋势影响种群密度5.种群增长•种群增长是种群动态的主要表现形式之一，它是指随着时间的变化，一个种群个体数目的增加。•1.种群增长的“J”型曲线•2.种群增长的“S”型曲线1、种群增长的“J”型曲线在食物、空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续增长。例：假定种群的起始数量为N。，每年的增长率保持不变，第二年的种群数量是第一年的倍，那么，一年后该种群的数量应为：N1=N0λ²二年后该种群数量应为：种群数量N2=N1λ=N。种群数量T年后种群数量应为：NT=N0λ时间O种群数量/个1500年份194219411940193919381937500O1000种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内出现“J”型增长。例如，在20世纪30年代时，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿。在1937年到1942年期间，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线(如图)。种群如按此方式增长，那么一个细菌经过36小时，完成108个世代后，将繁殖出2107个细菌，可以布满全球一尺厚。达尔文也曾计算过繁殖缓慢的大象的个体。一对大象任其自由繁殖，后代都能成活，750年之后将会有19，000，000头大象的存在。这些显然是一种推算。实际上，这种按生物内在增长能力即生物潜力呈几何级数或指数方式的增长在自然界是不可能实现的。因为限制生物增长的生物因素和非生物因素即环境阻力的存在（如有限的生存空间和食物，种内和种间竞争，天敌的捕食，疾病和不良气候条件等）和生物的年龄变化等必然影响到种群的出生率和存活数目，从而降低种群的实际增长率，使个体数目不可能无限地增长下去。2、种群增长的“S”型曲线在自然界中，环境条件是有限的，因此，种群不可能按照“J”型曲线增长。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间的空间食物和其他生活条件有限，必然会引起种内斗争加剧，而引起一系列的出生率降低、死亡率增高，从而使种群增长率下降。在这个过程中也有一定的规律。既：当种群数量达到环境条件所用允许的最大值（以K表示),种群数量将停止增长，有时会在K值左右保持稳定。O时间种群数量K种群增长“s”型曲线400K=375种群数量/个O1002003006T/D12345大草履虫的增长曲线生态学家曾经做过这样一个实验：在0.5ml培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24小时统计一次大草履虫的数量。经过反复实验得出了如图所示的结果。“S”型曲线的特点S曲线上有一个渐近线(K)值,即“S”型增长曲线渐近于K值,但不会超过K值即环境容量曲线的变化是逐渐的,平滑的,而不是骤然的.*种群增长的“J”型和“S”型曲线的比较“S”型曲线“J”型曲线前提条件环境资源有限环境资源无限种群增长率随种群密度上升而下降保持稳定有无K值有K值无K值本质区别:“J”型曲线反映的是:种群的增长率是一定的;而“S”型曲线反映的是:种群的增长率总体趋势是逐渐减少的.因此,决不能认为,“S”型曲线开始部分是“J”型曲线.如上所述，在自然情况下，种群的数量一般是稳定在一定的范围内，除非人为作用外正常种群很少出现长时间的数量过多或过少的情况。这是由于环境阻力的存在，特别是与种群密度有关的种内限制因素作用的结果。例如当种群密度增大时，空间和资源减少，种内竞争加强；或因密度大，疾病容易传染和某些生物的性机能失调等原因，使个体数量下降。森林的自疏现象和作物过分密植时部分植株死亡都是常见例子。当密度减小之后，生存条件又变得比较充裕，加上非密度制约因素的作用，个体数目又趋于增长，从而使种群大小和密度被控制在一定水平上。由此可见，种群也是一个控制系统，即通过环境阻力的负反馈机制使促进种群潜在增长力发展的正反馈受到限制而实现自我调节，使种群数量维持在某种平衡状态。自然，种群数量的平衡又可由于环境变化而受到干扰，如不超出一定限度，随后又得到恢复。3、影响种群数量变化的因素种群数量为什么会不断变化呢？种群的数量是由出生率和死亡率、迁入和迁出决定的。因此，凡是与上速因素有关的都会影响种群数量变化。迁入迁出种群密度年龄组成出生率和死亡率性别比例影响种群决定密度决定密度大小大小预测变化方向密度大小1、决定因素：出生率，死亡率，迁入，迁出种群数量（种群密度）迁入年龄组成性别比例死亡率迁出出生率2、影响因素1”自然因素：气候、食物、天敌、传染病人口控制种群不断增加人类可2”人为因素野生动植物种群不断减少持续发展面临困难研究种群数量变化的意义研究种群数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、害虫的防治等方面有着重要意义。在对待鱼类的捕捞问题上，人们总是希望每年既能捕到较多的鱼，又不危及鱼类种群以后的持续生存，也就是希望长期获得较高的鱼产量。那么，怎样才能确定合适的捕捞量呢？这就需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系，调查种群的现有数量，对种群的数量变化做出预测，等等。蝗虫是对农业危害极大的害虫。在我国历史上曾发生过多次严重的蝗灾。20世纪50年代，我国生态学家通过对蝗虫种群大约一千年的数量变化和有关资料的研究，弄清了蝗虫在我国大发生的主要原因，从而为防治蝗灾提供了科学依据。年1、种群的年龄组成大致可分为下图A、B、C三种类型，据图回答：老年中年幼年ABC（1）我国在50—60年代出现生育高峰，因此造成70年代初期人口的年龄组成为图所示类型。（2）在渔业生产中，要严格控制鱼网孔眼大小以保护幼鱼，这将会使被捕捞的鱼的年龄组成为图所示类型。（3）农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成为图所示类型。ACA2、下列因素能引起种群密度增大的有A·种群中幼年个体增多B·种群性别比例改变C·环境中水热条件适宜D·种群中幼年个体减少E·环境中天敌增多F·环境中阳光不足G·寄生生物增多H·寄生生物减少3、一个新的物种进入某地后，其种群数量变化，那一项是不正确的：A、先呈“S”型增长，后呈“J”型增长B、先呈“J”型增长，后呈“S”型增长C、种群达到K值后会保持稳定D、K值是环境条件允许的种群增长的最大值二、生物群落（一）群落的概念在自然界，任何生物种都不是孤立地生存，总有许多其它生物种与之同群共居，形成一个完整的生物群体。正如种群是个体的集合体一样，群落是种群的集合体，是一个比种群更复杂更高一级的生命组织层次。群落因其组成成分中生物类别不同而有不同名称。植物群落动物群落微生物群落……植物群落是动物的食物资源库、隐蔽所和繁殖生息的地方。所以地球上没有毫无动物栖居的植物群落，也没有不与植物群落发生关系的动物群落。在动植物生活的地方，甚至其躯体上都布满着微生物的群体。因此，在一定地段的自然环境条件下，由彼此在发展中有密切联系的动物、植物和微生物有规律地组合成的生物群体，叫做生物群落。每个生物群落都是自然界真实存在的一个整体单位，占据着生物圈的一定地区，具有一定的组成和结构，在物质和能量交换中执行着独特的功能。生物群落虽是真正存在于自然界的实体，但其中以植物群落的外貌最为突出，在生物群落的结构和功能中所起作用最大，尤以陆地植物群落为著。二.群落的种类成分每一个相对稳定的群落都是由一定的生物种所组成。不同类型的群落必然具有不同的种类组成，它是鉴别群落类型的基本依据之一。在地球上，不同地区的不同群落中所包含的生物种数变动在一个相当大的范围内，其种数的多少决定于生物和非生物的许多因素。一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。例如在美洲大陆上，从热带到极地生物种数逐渐减少。以营巢鸟和高等植物为例，它们的种数分别为：营巢鸟高等植物哥伦比亚1395种佛罗里达2500种巴拿马1100种马萨诸塞1650种佛罗里达143种拉布拉多390种纽芬兰118种巴芬岛218种格陵兰56种此外，平原的生物种类一般比山地的少，草地比林地的少，远离大陆的岛屿比靠近大陆的岛屿生物种类少。但在两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，如海陆交界的潮间带、河口湾，森林与草地或农田交界的地带，生物的种类和数量常比相