第四章种群和群落ppt课件

1、怎样估算种群的密度？2、种群的数量特征有哪些？本节聚焦第1节种群的特征知识回顾在一定的自然区域内，同种生物全部个体的总和。种群的概念概念的要点：①一定地域内，②同种生物构成③全部个体的总和。以下描述是种群吗？1.一片草地上的全部蛇。2.我国长江流域的全部白暨豚。3.海南岛上四季常青的红树林。4.北京八一湖的野鸭。5.此时此刻我们所在教室内的全部学生和老师。√××××1.种群密度（1）概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数（2）表示方法：①小范围的水生生物——单位体积②大范围及陆生生物——单位面积种群密度＝种群的个体数量／空间大小（面积或体积）一、种群密度种群的数量特征-----种群最基本的数量特征种群研究的核心问题是的变化种群数量2.调查种群密度的方法---样方法、标志重捕法（1）样方法①含义：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值作为该种群的种群密度估计值②举例：选取1hm2山地，计算马尾松为20棵，则该样方的马尾松密度为20／1＝20（棵／hm2）③适用对象：个体数多、逐个计算困难时（动植物均可）。多用于植物④样方大小：视被调查的植物类型而定，一般以1平方米的正方形为宜⑤常用取样方法：五点取样法、等距取样法五点取样法等距取样法⑦注意事项：一要随机取样；二用“相邻两边加一角”的方法处理边缘个体数。⑧结果评判：是估计值，不精确。样方越多越精确。⑥调查步骤：确定调查对象-----选取样方----计算各样方个体数----求得所有样方平均值（即为该种群密度）。（2）标志重捕法①含义：在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体（X），全部标记后再放回原来的环境，一段时间后再重捕，根据重捕到的动物中标记个体数（Z）占重捕总数（Y）的比例，来估计种群密度（N）。②计算公式：N=X.Y/Z③举例：先捕获39只鼠并标记，一段时间后，再重捕34只，其中被标记的为15只，那么根据公式，该地段原有总鼠数为39X34／15＝88只④适用对象：活动能力强、范围大的个体。主要用于动物⑤调查步骤：确定对象---捕获标记---重捕并计数---计算种群密度⑥结果评判：是估计值，不精确。在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以逐个计算（1）概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比率。（2）表达方式：通常以a％表示（3）举例说明：例如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）分析总结：出生率死亡率：种群密度增加出生率死亡率：种群密度减少出生率=死亡率：种群密度不变（5）意义：出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现种群的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现二、出生率和死亡率---------影响种群密度的根本原因（1）概念：在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比率。（2）表达方式：通常以b％表示（3）分析总结：迁入率迁出率：种群密度增加迁入率迁出率：种群密度减少迁入率=迁出率：种群密度不变（4）意义：在研究城市人口变化中具有重要意义三、迁入率和迁出率------也是影响种群密度的根本原因（1）概念：一个种群中各年龄期个体所占比例。各年龄期一般分为幼年(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：（一般分三种类型）四、年龄组成增长型年龄组成老年成年幼年稳定型年龄组成老年成年幼年衰退型年龄组成老年成年幼年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大于1等于1小于1越来越大一段时间内稳定越来越小---可以预测种群密度的数量变化趋势（1）概念：种群中雄性个体和雌性个体所占的比例（2）类型：（一般分三种类型）①雌雄相当型：多见于高等动物。五、性别比例②雌多雄少型：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③雌少雄多型：该类型较罕见。如家白蚁等动物。-----影响种群密度的变动。应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效果。2004年《中国性别平等与妇女发展状况》白皮书指出，我国男女（0至4岁）性别比例接近120:100，远超国际认同的可以容忍的最高警戒线107。人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。我国男女比例失调婴儿性别比接近120:100组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般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种群的空间特征种群数量变化是种群研究的核心问题，种群密度是种群的重要特征。出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数量变化的主要因素年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。种群密度迁移率、迁入率出生率、死亡率决定密度大小种群数量直接影响年龄组成预测变化趋势性别比例影响密度大小外界环境决定种群个体数目变动的关系图1.下列各项中，属于种群的是()A一个湖泊中的全部鱼群Ｂ一个湖泊中的全部藻类Ｃ校园中的全部树木Ｄ培养基上的大肠杆菌菌落２．预测一个国家和地区的人口数量的发展趋势主要来自（）A.居住人口不同年龄组成的比例Ｂ.现有人口数量和密度C.出生率、死亡率和迁移率D.人口男女性别比例3.决定种群数量变化的因素()A.性别比例B.年龄组成C.出生率和死亡率D.迁入率和迁出率4.在对某种鼠的种群密度的调查中,第一次捕获并标志48只,第二次捕获25只,其中有标志鼠12只,则该种群的总数量为()A.46B.25C.12D.1005.我国实行计划生育政策,提倡少生优生,从生态学的角度看,其目的主要是()A.控制出生率,降低种群密度B.控制年龄组成,稳定种群密度C.控制死亡率,降低种群密度D.控制年龄组成,降低种群密度ab6、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7、下图为种群的年龄结构图，请据图回答：（1）图中B表示稳定型，A表示_________型，C表示________型。B表示________型（2）B型的年龄结构特征是______________。（3）A型的种群密度的发展趋势是_________________.（4）C型种群密度的发展趋势是________________.增长衰退稳定种群中各年龄期的个体数目比例适中越来越大越来越小8、试根据下列我国人口年龄性别构成图回答：（1）图形的左右两边大致对称，表明男女人数基本平衡，出现这一现象的自然生理原因是__________________________________。（2）图中Ⅰ阶段表明当时我国人口发展的主要特点是_______________。（3）图中Ⅱ阶段表明我国人口发展的主要特点是_____________，产生这一结果的主要原因是_______________________。男性产生两种精子数目相等，与卵细胞结合机会相等出生率迅速增高出生率不断下降推行计划生育取得实效1、怎么建构种群数量增长的模型？2、种群数量是怎样变化的？3、什么是环境容纳量？4、影响种群数量变化的因素有哪些？本节聚焦第2节种群数量的变化在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：①n代细菌数量的计算公式？②72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？Nn＝２n解：n＝60minx72h／20min＝216Nn＝２n＝2216③在一个培养基中，细菌的数量会一直按照这个公式增长吗？如何验证你的观点？③细菌数量不会永远按这个公式增长.可以用实验计数法来验证。一、建构种群增长模型的方法观察研究对象，提出问题提出合理的假设通过进一步实验或观察等对模型进行检验或修正根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达数学模型用来描述一个系统或它的性质的数学形式。建立数学模型一般包括以下步骤：细胞每20min分裂一次资源空间无限多，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响Nn＝２nN代表细菌数量，n代表第n代观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正请你按教材P66页要求，算出1个细菌产生的后代在不同时间的数量，并画出细菌的种群增长曲线时间分钟20406080100120140160180细菌数量248163264128256512将数学公式（Nn＝2n）变为曲线图曲线图与数学方程式比较，优缺点？直观，但不够精确。此图为什么形状？“J”型这是理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有此类型吗？[实例]：某海岛上环颈雉种群数量的变化由此可知，自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“Ｊ”型．二、种群增长的“Ｊ”型曲线1、模型假设：①理想状态：食物充足，空间不限，气候适宜，无敌害等；N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ为年均增长率。2、建立模型：t年后种群数量为②种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。“J”型增长的数学模型Nt=N0λt模型曲线为“J”型事实上，自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，捕食者数量也会增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定水平。“J”型增长能一直持续下去吗？[实例]：生态学家高斯的实验大草履虫种群的增长曲线P67由此可知：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“S”型．三、种群增长的“S”型曲线种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的曲线，称为“S”型曲线．种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。AK值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。K/2A种群数量达到K值时，种群—增长停止种群数量在K/2值时，种群—增长最快种群数量小于K/2值时种群—增长逐渐加快种群数量大于K/2值时种群—增长逐渐减慢1、同一种群的K值是固定不变的吗？2、对大熊猫应采取什么保护措施？3、对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？从环境容纳量角度看，能得到什么启发？对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。不是教材P674、种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？不一定“J”型曲线和“S”型曲线的比较种群数量种群增长的“J”型曲线（在理想状态下的种群增长）种群增长的“S”型曲线（在有限环境下的种群增长）J型曲线S型曲线形成条件种群的增长率有无K值曲线理想条件下自然条件下无K值有K值先增长后减少稳定不变AB时间种群数量K图中阴影部分表示环境阻力，也就是通过生存斗争被淘汰的个体数量理论曲线实际曲线重要提示“J”型曲线：增长率不变。增长率=（第二代个体数-第一代个体数）/第一代个体数。增长速率=增加的个体数/单位时间显然“J”型曲线的增长速率是不断增大的。“S”型曲线：增长率在变化。增长率随种群密度增大而不断减小。增长速率先由小变大，到曲线中点（K/2）最大，以后又逐渐缩小。所以种群数量处在K/2时种群适合捕获，而对种群数量变化影响很小。四、种群数量的波动和下降大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。东亚飞蝗种群数量的波动种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。环境因素种群的出生率、死亡率、迁出和迁入种群数量的变化气候、食物、被捕食、传染病等增或减增长、波动、