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1、穩(wěn) 態(tài) 與 環(huán) 境穩(wěn) 態(tài) 與 環(huán) 境第第 27 27 講講種群的特征、種群數(shù)量的變化種群的特征、種群數(shù)量的變化必修31 1種群的特性。種群的特性。2 2種群的數(shù)量變化。種群的數(shù)量變化。1(2010浙江浙江)某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食性動物，其中某一植食性動物種群個體數(shù)量性動物，其中某一植食性動物種群個體數(shù)量的變化如圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個的變化如圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個體的遷入與遷出，下列關(guān)于該種群個體數(shù)量體的遷入與遷出，下列關(guān)于該種群個體數(shù)量變化的敘述，錯誤的是變化的敘述，錯誤的是()A.A.若若a a點時環(huán)境因素發(fā)生變化，但食物量不變點時環(huán)境因素發(fā)生變
2、化，但食物量不變，則，則a a點以后個體數(shù)量變化不符合邏輯斯諦點以后個體數(shù)量變化不符合邏輯斯諦增長增長B.B.若該種群出生率提高，個體數(shù)量的增加也若該種群出生率提高，個體數(shù)量的增加也不會大幅度超過不會大幅度超過b b點點C.C.天敵的大量捕食會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量下天敵的大量捕食會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量下降，下降趨勢與降，下降趨勢與b bc c段相似段相似D.D.年齡結(jié)構(gòu)變動會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量發(fā)生年齡結(jié)構(gòu)變動會導(dǎo)致該種群個體數(shù)量發(fā)生波動，波動趨勢與波動，波動趨勢與c cd d段相似段相似 從圖中個體數(shù)量隨著季節(jié)的變化在從圖中個體數(shù)量隨著季節(jié)的變化在K K值附近波動可以看出，該生態(tài)系統(tǒng)是一個值附近波
3、動可以看出，該生態(tài)系統(tǒng)是一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，具有一定的自我調(diào)節(jié)相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，當(dāng)外界環(huán)境改變、出生率和死亡率變能力，當(dāng)外界環(huán)境改變、出生率和死亡率變化、天敵捕食、年齡結(jié)構(gòu)變動時，種群個體化、天敵捕食、年齡結(jié)構(gòu)變動時，種群個體數(shù)量還是在數(shù)量還是在K K值附近波動，所以值附近波動，所以a a點環(huán)境因素點環(huán)境因素發(fā)生變化時，個體數(shù)量變化還是符合邏輯斯發(fā)生變化時，個體數(shù)量變化還是符合邏輯斯諦增長，所以答案是諦增長，所以答案是A A。2.(2009安徽安徽)用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀用牛奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅，觀察成蟲數(shù)量的變化，結(jié)果如下表察成蟲數(shù)量的變化，結(jié)果如下表:時間(天)
4、1 5913172125293337成蟲數(shù)(只)6 10 28 71131207270302327341根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結(jié)論正確的根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列結(jié)論正確的是是()A.第第1325天，成蟲數(shù)量增長快的主天，成蟲數(shù)量增長快的主要原因是個體生長加快要原因是個體生長加快B.第第1729天，成蟲增長率上升，死天，成蟲增長率上升，死亡率下降亡率下降C.第第2137天，成蟲增長率的下降與天，成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關(guān)種群密度的改變有關(guān)D.第第137天，成蟲數(shù)量呈天，成蟲數(shù)量呈“J”型增長型增長C第第1325天，成蟲數(shù)量增長快的主天，成蟲數(shù)量增長快的主要原因是營養(yǎng)豐富、環(huán)境條件適宜；要
5、原因是營養(yǎng)豐富、環(huán)境條件適宜；第第1729天，成蟲增長率下降；第天，成蟲增長率下降；第2137天，成蟲增長率的下降與種群天，成蟲增長率的下降與種群密度的改變密度的改變(第第37天種群密度達(dá)到最大天種群密度達(dá)到最大)有關(guān)；第有關(guān)；第137天，成蟲數(shù)量呈天，成蟲數(shù)量呈“S”型增長，所以型增長，所以C正確。正確。3.3.(2010(2010海南海南)某同學(xué)擬在一個面積為某同學(xué)擬在一個面積為100 hm2100 hm2草地草地上調(diào)查某種雙子葉草本植物的種群密度，設(shè)計了上調(diào)查某種雙子葉草本植物的種群密度，設(shè)計了四個調(diào)查方案，其中最可行的是四個調(diào)查方案，其中最可行的是()()A.A.計數(shù)該草地上該種植物的
6、全部個體數(shù)目計數(shù)該草地上該種植物的全部個體數(shù)目B.B.設(shè)置設(shè)置1 1個個1 m21 m2樣方計數(shù)樣方中該種植物的個體數(shù)樣方計數(shù)樣方中該種植物的個體數(shù)目目C.C.隨機設(shè)置隨機設(shè)置1 m21 m2樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目物的個體數(shù)目D.D.在該種植物密集處設(shè)置在該種植物密集處設(shè)置1 m21 m2樣方若干，計數(shù)每個樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目樣方中該種植物的個體數(shù)目C 估算種群密度最常用的方法之一是估算種群密度最常用的方法之一是樣方法。在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機樣方法。在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機選取若干個樣方，通過計數(shù)每個樣方的個
7、體選取若干個樣方，通過計數(shù)每個樣方的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方數(shù)，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度的種群密度的平均值作為該種群的種群密度的估計值。估計值。A A選項不可能將選項不可能將100 hm2100 hm2草地上的某草地上的某種雙子葉草本植物全部計數(shù)，種雙子葉草本植物全部計數(shù)，B B選項不能只選項不能只選取一個樣方，選取一個樣方，D D選項沒有做到隨機取樣。選項沒有做到隨機取樣。概念：在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的概念：在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的的所的所有個體。種群是構(gòu)成生物群落的基本單位。有個體。種群是構(gòu)成生物群落的基本單位。種群的特征
8、種群的特征調(diào)查種調(diào)查種群密度群密度的方法的方法樣方法：以若干樣方樣方法：以若干樣方(隨機取樣隨機取樣)平均密平均密度估計總體平均密度的方法度估計總體平均密度的方法標(biāo)志重捕法：標(biāo)志重捕法：一、種群的特征一、種群的特征n()N=M()m()重捕個體數(shù)標(biāo)記個體數(shù)重捕中標(biāo)記個體數(shù)同種生物同種生物數(shù)量特征數(shù)量特征(種群最基本的數(shù)種群最基本的數(shù)量特征量特征)出生率和死亡率出生率和死亡率性別比例性別比例遷入率和遷出率遷入率和遷出率空間特征空間特征均勻分布均勻分布隨機分布隨機分布集群分布集群分布遺傳特征遺傳特征種群的特征種群的特征種群密度種群密度年齡結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)二、種群數(shù)量的增長規(guī)律二、種群數(shù)量的增長規(guī)律條件
9、：在條件：在 .等理想條件下等理想條件下特點：種群內(nèi)個體數(shù)量連續(xù)增長；增長率特點：種群內(nèi)個體數(shù)量連續(xù)增長；增長率.種群增長的種群增長的“J”型曲線：型曲線：Nt=N0t種群增長曲線種群增長曲線 食物食物(養(yǎng)料養(yǎng)料)和空間條件充裕、和空間條件充裕、氣候適宜和沒有敵害氣候適宜和沒有敵害不變不變種群增長的種群增長的“S”型曲線：型曲線：條件：資源條件：資源的環(huán)境中，種群密的環(huán)境中，種群密度上升，種內(nèi)個體間的競爭度上升，種內(nèi)個體間的競爭加劇，捕食者數(shù)量增加加劇，捕食者數(shù)量增加種群增長曲線種群增長曲線有限有限特點：種群內(nèi)個體數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許特點：種群內(nèi)個體數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值的最大值(K
10、值值)時，種群個體數(shù)量將不時，種群個體數(shù)量將不再增加；種群增長速率變化，再增加；種群增長速率變化，時時增速最大，增速最大，K時為增速為時為增速為應(yīng)用：大熊貓棲息地遭到破壞后，由于食物應(yīng)用：大熊貓棲息地遭到破壞后，由于食物減少和活動范圍縮小，其減少和活動范圍縮小，其K值變值變 ，因此，建立自然保護(hù)區(qū)，改善棲息環(huán)因此，建立自然保護(hù)區(qū)，改善棲息環(huán)境，提高境，提高K值，是保護(hù)大熊貓的根本值，是保護(hù)大熊貓的根本措施；對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)措施；對家鼠等有害動物的控制，應(yīng)K值值種群增長曲線種群增長曲線K/20小小降低降低研究種群數(shù)量變化的意義研究種群數(shù)量變化的意義：對于有害動物的防治、：對于有害動物的
11、防治、野生生物資源的保護(hù)和利用，以及瀕危動物種群野生生物資源的保護(hù)和利用，以及瀕危動物種群的拯救和恢復(fù)，都有重要意義。的拯救和恢復(fù)，都有重要意義。實驗實驗：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化計劃的制訂和實驗方法計劃的制訂和實驗方法：培養(yǎng)一個酵母菌種群：培養(yǎng)一個酵母菌種群通通過顯微鏡觀察，用過顯微鏡觀察，用“血球計數(shù)板血球計數(shù)板”計數(shù)計數(shù)7天內(nèi)天內(nèi)10 mL培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量培養(yǎng)液中酵母菌的數(shù)量計算平均值，畫出計算平均值，畫出“酵母菌種群數(shù)量的增長曲線酵母菌種群數(shù)量的增長曲線”。結(jié)果分析結(jié)果分析：空間、食物等環(huán)境條件不能無限滿足，：空間、食物等環(huán)境條件不能無限滿
12、足，酵母菌種群數(shù)量呈現(xiàn)酵母菌種群數(shù)量呈現(xiàn)增長。增長?！癝”型曲線型曲線一、種群的概念及其特點一、種群的概念及其特點1.種群的概念及其理解：種群是指種群的概念及其理解：種群是指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。體。(1)兩個要素：兩個要素：“同種同種”和和“全部全部”。同一物種在不同區(qū)域內(nèi)可以有多。同一物種在不同區(qū)域內(nèi)可以有多個種群，但一個種群內(nèi)的個體都為同個種群，但一個種群內(nèi)的個體都為同一物種。一物種。(2)兩個條件：兩個條件：“時間時間”和和“空間空間”。即種群具。即種群具有一定的時空限制，離開一定的空間和時間的種有一定的時空限制，離開一定的空間和時間的種群
13、是不存在的。而空間上和時間上的界限是隨研群是不存在的。而空間上和時間上的界限是隨研究工作者的方便而劃分的，如大到全世界的藍(lán)鯨究工作者的方便而劃分的，如大到全世界的藍(lán)鯨種群，小到實驗室內(nèi)飼養(yǎng)的一群小家鼠。種群，小到實驗室內(nèi)飼養(yǎng)的一群小家鼠。(3)兩個方面：兩個方面：從生態(tài)學(xué)的觀點來看，種群是從生態(tài)學(xué)的觀點來看，種群是生物繁殖的基本單位，又是生物群落的基本組成生物繁殖的基本單位，又是生物群落的基本組成單位。單位。從進(jìn)化的觀點來看，種群是生物進(jìn)化的從進(jìn)化的觀點來看，種群是生物進(jìn)化的基本單位，也是基因庫的最小單位?；締挝?，也是基因庫的最小單位。2.種群的特點。種群的特點。(1)種群雖然是由許多同種個
14、體組種群雖然是由許多同種個體組成的，但它絕對不是個體的簡單相加成的，但它絕對不是個體的簡單相加，而是通過種內(nèi)關(guān)系組成了一個有機，而是通過種內(nèi)關(guān)系組成了一個有機整體，具有種群密度、出生率和死亡整體，具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例等一系列特征。個體只具有性別比例等一系列特征。個體只具有性別、年齡、出生、死亡等特征。別、年齡、出生、死亡等特征。(2)個體和種群之間是部分與整體的個體和種群之間是部分與整體的關(guān)系，每個個體攜帶有本種群基因庫關(guān)系，每個個體攜帶有本種群基因庫的部分基因。的部分基因。二、植物種群密度的取樣調(diào)查二、植物種群密度的
15、取樣調(diào)查1.樣方法中的兩個概念。樣方法中的兩個概念。(1)樣方或樣本：從研究對象的總體中樣方或樣本：從研究對象的總體中抽取出來的部分個體的集合。抽取出來的部分個體的集合。(2)隨機取樣：隨機取樣：概念：在抽樣時，如概念：在抽樣時，如果總體中每一個個體被抽選的機會均等，果總體中每一個個體被抽選的機會均等，且每一個個體被選與其他個體間無任何牽且每一個個體被選與其他個體間無任何牽連，那么這種既滿足隨機性又滿足獨立性連，那么這種既滿足隨機性又滿足獨立性的取樣稱為隨機取樣。的取樣稱為隨機取樣。要求：隨機取樣要求：隨機取樣不允許摻入任何主觀性，否則，就難以避不允許摻入任何主觀性，否則，就難以避免調(diào)查人員想
16、獲得調(diào)查屬性的心理作用，免調(diào)查人員想獲得調(diào)查屬性的心理作用，往往使調(diào)查結(jié)果偏離實際值。往往使調(diào)查結(jié)果偏離實際值。2.樣方的選取。樣方的選取。(1)樣方數(shù)目的確定。取樣多少隨調(diào)查地段的總體面樣方數(shù)目的確定。取樣多少隨調(diào)查地段的總體面積而定?？傮w面積大，選取的樣方數(shù)目宜多些；總體積而定。總體面積大，選取的樣方數(shù)目宜多些；總體面積小，選取的樣方數(shù)可少些。一般地說，選取的樣面積小，選取的樣方數(shù)可少些。一般地說，選取的樣方越多，求得的種群密度越接近實際情況。方越多，求得的種群密度越接近實際情況。(2)樣方大小的確定：樣方大小的確定：視被調(diào)查的植物類型而定。視被調(diào)查的植物類型而定。溫帶地區(qū)樣方的大小，一般
17、地說，喬木為溫帶地區(qū)樣方的大小，一般地說，喬木為100平方米，平方米，灌木為灌木為16平方米，草本為平方米，草本為1平方米。平方米。視被調(diào)查對象的視被調(diào)查對象的分布情況而定。一般地說，對于分布不規(guī)則的種群，分布情況而定。一般地說，對于分布不規(guī)則的種群，多個小樣方取樣比少數(shù)大樣方取樣效果好。多個小樣方取樣比少數(shù)大樣方取樣效果好。(3)常用的樣方選取方法：五點取樣常用的樣方選取方法：五點取樣法和等距取樣法。如下圖：法和等距取樣法。如下圖：3.方法步驟。方法步驟。(1)植物種群密度取樣調(diào)查的常用方法植物種群密度取樣調(diào)查的常用方法樣方法樣方法確定調(diào)查對象確定調(diào)查對象;選取樣方選取樣方(隨機取樣隨機取樣
18、)五點取樣法：在總體中按照梅花形取五點取樣法：在總體中按照梅花形取5個樣方，每個樣方要個樣方，每個樣方要求一致，適用于總體為求一致，適用于總體為非長條形非長條形等距取樣法：適用于長條形的總體，將調(diào)等距取樣法：適用于長條形的總體，將調(diào)查總體分成若干份，由抽樣查總體分成若干份，由抽樣比例決定間隔或距離，然后比例決定間隔或距離，然后按照距離抽取樣方按照距離抽取樣方計數(shù)計數(shù)(記錄每個樣方內(nèi)的該種群記錄每個樣方內(nèi)的該種群的個體數(shù)量的個體數(shù)量);計算種群密度：計算所有樣方種計算種群密度：計算所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值度估計值(單位：株單位：株/平方米
19、平方米)。(2)動物種群密度調(diào)查的常用方法動物種群密度調(diào)查的常用方法標(biāo)志重捕法標(biāo)志重捕法確定調(diào)查對象；確定調(diào)查對象；捕獲并標(biāo)記部分個體：在該種群生存環(huán)境中捕獲并標(biāo)記部分個體：在該種群生存環(huán)境中，均勻設(shè)置捕獲點，捕獲一部分個體，并對其進(jìn)，均勻設(shè)置捕獲點，捕獲一部分個體，并對其進(jìn)行標(biāo)記后，再在原地將其放回，并記錄個體數(shù)量行標(biāo)記后，再在原地將其放回，并記錄個體數(shù)量(N1)；重捕，計數(shù)：一段時間后，在原來的捕獲點重捕，計數(shù)：一段時間后，在原來的捕獲點再次捕獲一部分個體，并記錄數(shù)量再次捕獲一部分個體，并記錄數(shù)量(N2)及其中被標(biāo)及其中被標(biāo)記的個體數(shù)記的個體數(shù)(N0)，然后放回原來的環(huán)境；，然后放回原來的
20、環(huán)境；計算種群密度：利用公式計算種群密度：利用公式N/N1=N2/N0計算出計算出N，即為該種群密度的估算值。，即為該種群密度的估算值。樣方法除了適用于植物外，還適用于活動范圍較小的樣方法除了適用于植物外，還適用于活動范圍較小的動物，如蚯蚓；動物，如蚯蚓；計數(shù)時，若有正好長在樣方邊緣上的個體，只計樣方計數(shù)時，若有正好長在樣方邊緣上的個體，只計樣方相鄰兩條邊及其夾角處的個體相鄰兩條邊及其夾角處的個體(計上不計下、計左不計右計上不計下、計左不計右)，對于懸殊大的樣方應(yīng)除去，即去掉最高值和最低值，然，對于懸殊大的樣方應(yīng)除去，即去掉最高值和最低值，然后取平均值。同種植物無論大小都應(yīng)計數(shù)后取平均值。同種
21、植物無論大小都應(yīng)計數(shù);標(biāo)志重捕法的前提條件是未標(biāo)志和被標(biāo)志個體有同樣標(biāo)志重捕法的前提條件是未標(biāo)志和被標(biāo)志個體有同樣的被捕機會，而且在調(diào)查期間，沒有個體出生、死亡、遷的被捕機會，而且在調(diào)查期間，沒有個體出生、死亡、遷入、遷出等。入、遷出等。三、種群的數(shù)量特征及其內(nèi)在聯(lián)系三、種群的數(shù)量特征及其內(nèi)在聯(lián)系1.種群的特征比較。種群的特征比較。定義特點或作用種群密度單位面積內(nèi)或單位體積內(nèi)某種群的個體數(shù)不同物種，種群密度不同同一種群，種群密度可變調(diào)查方法樣方法標(biāo)志重捕法出生率和死亡率種群單位時間內(nèi)新產(chǎn)生(或死亡)的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率決定種群大小和種群密度 特征特征項目項目定義特點或作用年齡結(jié)構(gòu)種
22、群中各年齡期的個體數(shù)目的比例三種類型：增長型、穩(wěn)定型、衰退型可預(yù)測種群數(shù)量的變化趨勢性別比例種群中雌雄個體數(shù)目的比例在一定程度上影響種群密度遷入率和遷出率單位時間內(nèi)遷入或遷出的個體占該種群個體總數(shù)的比率直接影響種群大小和種群密度 特征特征項目項目2.各特征之間的聯(lián)系。各特征之間的聯(lián)系。內(nèi)在聯(lián)系分析：內(nèi)在聯(lián)系分析：(1)在種群的五個基本特征中，種群在種群的五個基本特征中，種群密度是最基本的特征。密度是最基本的特征。(2)因為生物的繁殖能力和衰老、死因為生物的繁殖能力和衰老、死亡都與年齡有密切的關(guān)系，所以種群亡都與年齡有密切的關(guān)系，所以種群的年齡結(jié)構(gòu)會影響出生率和死亡率，的年齡結(jié)構(gòu)會影響出生率和死
23、亡率，并會進(jìn)一步影響種群密度?？梢愿鶕?jù)并會進(jìn)一步影響種群密度?？梢愿鶕?jù)當(dāng)前種群的年齡組成情況，預(yù)測未來當(dāng)前種群的年齡組成情況，預(yù)測未來種群密度的發(fā)展趨勢。種群密度的發(fā)展趨勢。(3)不論哪種類型的性別比例，都是生不論哪種類型的性別比例，都是生物長期自然選擇的結(jié)果，如果由于環(huán)境物長期自然選擇的結(jié)果，如果由于環(huán)境條件的改變或人類的干預(yù)，使其正常的條件的改變或人類的干預(yù)，使其正常的比例發(fā)生變化，都會影響種群的出生率比例發(fā)生變化，都會影響種群的出生率，并進(jìn)一步影響種群的密度。，并進(jìn)一步影響種群的密度。(4)遷入率和遷出率也是影響種群數(shù)量遷入率和遷出率也是影響種群數(shù)量變動的直接因素。通過遷入和遷出，同變動
24、的直接因素。通過遷入和遷出，同一物種的不同種群之間也進(jìn)行了基因交一物種的不同種群之間也進(jìn)行了基因交流，如果研究一座城市人口的變化，那流，如果研究一座城市人口的變化，那么，遷入率和遷出率是不可忽視的因素么，遷入率和遷出率是不可忽視的因素。3.種群的空間特征概述。種群的空間特征概述。組成種群的個體在其生活空間中組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或空間布局叫做種群的空的位置狀態(tài)或空間布局叫做種群的空間特征或分布型。種群的空間分布一間特征或分布型。種群的空間分布一般可概括為三種基本類型：隨機分布般可概括為三種基本類型：隨機分布、均勻分布和集群分布。、均勻分布和集群分布。隨機分布隨機分布(rando
25、m distribution)指指的是每一個個體在種群分布領(lǐng)域中各的是每一個個體在種群分布領(lǐng)域中各個點出現(xiàn)的機會是相等的，并且某一個點出現(xiàn)的機會是相等的，并且某一個體的存在不影響其他個體的分布。個體的存在不影響其他個體的分布。隨機分布比較少見，只有在環(huán)境資源隨機分布比較少見，只有在環(huán)境資源分布均勻一致、種群內(nèi)個體間沒有彼分布均勻一致、種群內(nèi)個體間沒有彼此吸引或排斥時才容易產(chǎn)生。例如，此吸引或排斥時才容易產(chǎn)生。例如，森林地被層中一些蜘蛛的分布與面粉森林地被層中一些蜘蛛的分布與面粉中黃粉蟲的分布，以種子繁殖的植物中黃粉蟲的分布，以種子繁殖的植物在自然散布于新的地區(qū)時也經(jīng)常體現(xiàn)在自然散布于新的地區(qū)時
26、也經(jīng)常體現(xiàn)為隨機分布。為隨機分布。均勻分布均勻分布(uniform distribution)的特征是的特征是種群的個體是等距分布，或個體間保持一定種群的個體是等距分布，或個體間保持一定的均勻的間距。均勻分布形成的原因主要是的均勻的間距。均勻分布形成的原因主要是由于種群內(nèi)個體之間的競爭。例如，森林中由于種群內(nèi)個體之間的競爭。例如，森林中植物為競爭陽光植物為競爭陽光(樹冠樹冠)和土壤中營養(yǎng)和土壤中營養(yǎng)(根系根系)，沙漠中植物為競爭水分都能導(dǎo)致均勻分布，沙漠中植物為競爭水分都能導(dǎo)致均勻分布。蟲害或種內(nèi)斗爭發(fā)生時也可造成種群個體。蟲害或種內(nèi)斗爭發(fā)生時也可造成種群個體的均勻分布。地形或土壤物理性質(zhì)等客
27、觀因的均勻分布。地形或土壤物理性質(zhì)等客觀因素或人為的作用，都能導(dǎo)致種群的均勻分布素或人為的作用，都能導(dǎo)致種群的均勻分布。均勻分布在自然種群中極其罕見，而人工。均勻分布在自然種群中極其罕見，而人工栽培的種群栽培的種群(如農(nóng)田、人工林如農(nóng)田、人工林)，由于人為保，由于人為保持其株距和行距一定則常呈均勻分布。持其株距和行距一定則常呈均勻分布。集群分布集群分布(clumped distribution)的特征是的特征是種群個體的分布很不均勻，常成群、成簇、種群個體的分布很不均勻，常成群、成簇、成塊或成斑塊地密集分布，各群的大小、群成塊或成斑塊地密集分布，各群的大小、群間的距離、群內(nèi)個體的密度等都不相等
28、，但間的距離、群內(nèi)個體的密度等都不相等，但各群大都是隨機分布。其形成原因是：各群大都是隨機分布。其形成原因是：環(huán)環(huán)境資源分布不均勻，豐富與貧乏鑲嵌；境資源分布不均勻，豐富與貧乏鑲嵌；植植物傳播種子的方式使其以母株為擴(kuò)散中心；物傳播種子的方式使其以母株為擴(kuò)散中心；動物的社會行為使其結(jié)合成群。集群分布動物的社會行為使其結(jié)合成群。集群分布是最廣泛存在的一種分布格局，在大多數(shù)自是最廣泛存在的一種分布格局，在大多數(shù)自然情況下，種群個體常是成群分布，如放牧然情況下，種群個體常是成群分布，如放牧中的羊群，培養(yǎng)基上微生物菌落的分布，另中的羊群，培養(yǎng)基上微生物菌落的分布，另外，人類的分布也符合這一特性。外，人類
29、的分布也符合這一特性。四、種群增長的兩種曲線比較四、種群增長的兩種曲線比較 1.相同點：它們都表示種群數(shù)量隨時間相同點：它們都表示種群數(shù)量隨時間變化而變化的關(guān)系，且都只研究種群數(shù)量變化而變化的關(guān)系，且都只研究種群數(shù)量變化中的增長問題。變化中的增長問題?！癑”型曲線“S”型曲線形成條件理想條件：食物(養(yǎng)料)充足、空間充裕、氣候適宜、沒有敵害。該條件不存在生存斗爭，不存在環(huán)境阻力自然條件：有限的環(huán)境中，隨種群密度的上升，個體間因有限的食物(養(yǎng)料)和空間等而引起生存斗爭加劇，包括種內(nèi)斗爭、種間斗爭和生物與無機環(huán)境之間的斗爭適用范圍一般只適用于實驗條件下和種群遷入新的環(huán)境中最初一段時間內(nèi)的增長一般自然
30、種群的增長2.不同點：不同點：曲線曲線項目項目圖中陰影部分表示通過生存斗爭被圖中陰影部分表示通過生存斗爭被淘汰的個體。淘汰的個體。在在“S”型曲線中，種群數(shù)量為型曲線中，種群數(shù)量為0K/2時時，增長速率增大；種群數(shù)量由，增長速率增大；種群數(shù)量由K/2K時，時，增長速率不斷降低；當(dāng)為增長速率不斷降低；當(dāng)為K值時，種群增長值時，種群增長速率為零，此時出生率等于死亡率，處于速率為零，此時出生率等于死亡率，處于動態(tài)平衡中，增長速率曲線可用下圖表示動態(tài)平衡中，增長速率曲線可用下圖表示：t1對應(yīng)對應(yīng)K/2值時，值時，t2對應(yīng)對應(yīng)K值。值。特別注意：種群數(shù)量變化包括增長特別注意：種群數(shù)量變化包括增長、波動、
31、穩(wěn)定、下降等，而、波動、穩(wěn)定、下降等，而“J”型曲型曲線和線和“S”型曲線都只研究了種群數(shù)量型曲線都只研究了種群數(shù)量增長的規(guī)律。增長的規(guī)律。3.“S”型曲線在生產(chǎn)實踐中的指導(dǎo)型曲線在生產(chǎn)實踐中的指導(dǎo)意義。意義。根據(jù)根據(jù)“S”型曲線的特點，由于在型曲線的特點，由于在K/2時增長速率最大，因此若為了持時增長速率最大，因此若為了持續(xù)獲得較多的生物資源，一方面應(yīng)該續(xù)獲得較多的生物資源，一方面應(yīng)該設(shè)法增大環(huán)境滿載量設(shè)法增大環(huán)境滿載量K，如加強生物，如加強生物生存環(huán)境的管理生存環(huán)境的管理;另一方面，捕撈、采另一方面，捕撈、采伐應(yīng)該在種群數(shù)量達(dá)到伐應(yīng)該在種群數(shù)量達(dá)到K/2以上時進(jìn)以上時進(jìn)行，而且剩余種群數(shù)量
32、保持在行，而且剩余種群數(shù)量保持在K/2左左右。若要對有害生物進(jìn)行防治，一方右。若要對有害生物進(jìn)行防治，一方面應(yīng)該設(shè)法減小環(huán)境滿載量面應(yīng)該設(shè)法減小環(huán)境滿載量K，另一，另一方面通過引入天敵等措施，將種群數(shù)方面通過引入天敵等措施，將種群數(shù)量盡量控制在較低水平。量盡量控制在較低水平。種群的概念種群的概念 下列有關(guān)種群的敘述中，不正確的是下列有關(guān)種群的敘述中，不正確的是()A.種群具有單獨的生物個體不具備的特征種群具有單獨的生物個體不具備的特征B.種群是一個有機單元，不是個體的簡單種群是一個有機單元，不是個體的簡單相加相加C.種群是許多同種生物成熟個體的總和種群是許多同種生物成熟個體的總和D.種群是在一
33、定空間和時間范圍內(nèi)的同種種群是在一定空間和時間范圍內(nèi)的同種生物個體的總和生物個體的總和 C種群是指一定時間、空間內(nèi)同種生種群是指一定時間、空間內(nèi)同種生物個體的總和。不同的生物不屬于同物個體的總和。不同的生物不屬于同一個種群；同一時間、空間內(nèi)的同種一個種群；同一時間、空間內(nèi)的同種個體是一個種群，這些個體不僅包括個體是一個種群，這些個體不僅包括所有成熟個體，也包括所有未成熟個所有成熟個體，也包括所有未成熟個體。但種群不是同種生物簡單的相加體。但種群不是同種生物簡單的相加，而是具有一系列個體所不具備的種，而是具有一系列個體所不具備的種群特征。即具有種群密度、年齡組成群特征。即具有種群密度、年齡組成、
34、性別比例、出生率和死亡率等特征、性別比例、出生率和死亡率等特征，才能成為真正的種群。，才能成為真正的種群。下列敘述中屬于種群的是下列敘述中屬于種群的是()A.一個池塘里的魚一個池塘里的魚B.一座山上的樹一座山上的樹C.一個公園里的草地一個公園里的草地D.一塊油菜地里的油菜一塊油菜地里的油菜D調(diào)查種群密度的方法調(diào)查種群密度的方法 農(nóng)業(yè)科技人員在對草原鼠害進(jìn)行調(diào)查時，隨機選農(nóng)業(yè)科技人員在對草原鼠害進(jìn)行調(diào)查時，隨機選定某區(qū)域，第一次放置了定某區(qū)域，第一次放置了100只鼠籠，捕獲只鼠籠，捕獲68只鼠，只鼠，標(biāo)記后原地放回，一段時間后在相同位置放置了標(biāo)記后原地放回，一段時間后在相同位置放置了100只鼠籠
35、，捕獲只鼠籠，捕獲54只鼠，其中標(biāo)記的鼠有只鼠，其中標(biāo)記的鼠有12只，下列只，下列有關(guān)說法中錯誤的是有關(guān)說法中錯誤的是()A.該區(qū)域中鼠的種群密度較大，約為該區(qū)域中鼠的種群密度較大，約為306只，必須只，必須積極防治積極防治B.這種調(diào)查方法稱為樣方法這種調(diào)查方法稱為樣方法C.草原上鼠與牛、羊等是競爭關(guān)系，鼠害會嚴(yán)重草原上鼠與牛、羊等是競爭關(guān)系，鼠害會嚴(yán)重影響畜牧業(yè)發(fā)展影響畜牧業(yè)發(fā)展D.如果在再次捕鼠期間發(fā)生草原大火，統(tǒng)計結(jié)果如果在再次捕鼠期間發(fā)生草原大火，統(tǒng)計結(jié)果是不準(zhǔn)確的是不準(zhǔn)確的 B本題主要考查動物種群密度的調(diào)查方法本題主要考查動物種群密度的調(diào)查方法。植物種群密度的取樣調(diào)查常采用樣方法。植
36、物種群密度的取樣調(diào)查常采用樣方法。由于動物的活動能力強，范圍大，不宜。由于動物的活動能力強，范圍大，不宜用樣方法而常采用標(biāo)志重捕法。估算種群用樣方法而常采用標(biāo)志重捕法。估算種群密度可利用如下關(guān)系式：密度可利用如下關(guān)系式：N 第一次捕獲并第一次捕獲并標(biāo)志的鼠數(shù)標(biāo)志的鼠數(shù)=第二次捕獲的鼠數(shù)第二次捕獲的鼠數(shù) 第二次捕第二次捕獲鼠中的標(biāo)志鼠數(shù)，根據(jù)題意可知：獲鼠中的標(biāo)志鼠數(shù)，根據(jù)題意可知：N 68=54 12，N=306。如果在兩次捕鼠。如果在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，個體被捕捉的概率就期間發(fā)生草原大火，個體被捕捉的概率就不相等，統(tǒng)計結(jié)果就不準(zhǔn)確。不相等，統(tǒng)計結(jié)果就不準(zhǔn)確。利用標(biāo)志重捕法調(diào)查某丘陵地利
37、用標(biāo)志重捕法調(diào)查某丘陵地區(qū)區(qū)4 km24 km2區(qū)域中刺猬的種群密度，第一次捕區(qū)域中刺猬的種群密度，第一次捕獲并標(biāo)記獲并標(biāo)記5050只刺猬，第二次捕獲只刺猬，第二次捕獲4040只刺猬，只刺猬，其中有標(biāo)記的其中有標(biāo)記的5 5只。下列說法不正確的是只。下列說法不正確的是()A.A.標(biāo)記個體與未標(biāo)記個體被捕獲的概率基本相標(biāo)記個體與未標(biāo)記個體被捕獲的概率基本相同同B.B.遷入率和遷出率影響該種群數(shù)量變化遷入率和遷出率影響該種群數(shù)量變化C.C.標(biāo)記符號過分醒目可能增大刺猬被捕食的概標(biāo)記符號過分醒目可能增大刺猬被捕食的概率率D.D.該種群的密度大約是該種群的密度大約是400400只只/km2/km2D 標(biāo)
38、志重捕法的前提是未標(biāo)記和標(biāo)志重捕法的前提是未標(biāo)記和被標(biāo)記個體有相同的被捕機會，標(biāo)記符號不被標(biāo)記個體有相同的被捕機會，標(biāo)記符號不影響個體的活動，而且在調(diào)查期間，沒有個影響個體的活動，而且在調(diào)查期間，沒有個體的出生和死亡、遷入和遷出等，計算公式體的出生和死亡、遷入和遷出等，計算公式是是N N5050405405，N N為種群數(shù)量，不是種群為種群數(shù)量，不是種群密度。密度。種群的特征種群的特征 (2009(2009山東山東)下圖曲線下圖曲線a a、b b表示兩類生表示兩類生物種群密度與存活率之間的關(guān)系。下列分物種群密度與存活率之間的關(guān)系。下列分析錯誤的是析錯誤的是()()A.A.曲線曲線a a代表的種
39、群個體一般體型較大，營養(yǎng)代表的種群個體一般體型較大，營養(yǎng)級較高級較高B.B.依據(jù)曲線依據(jù)曲線b b，人工養(yǎng)蜂時種群密度中等最好，人工養(yǎng)蜂時種群密度中等最好C.C.對大型動物遷地保護(hù)，遷移的種群密度不對大型動物遷地保護(hù)，遷移的種群密度不宜過大宜過大D.D.種群密度為種群密度為d d時，曲線時，曲線b b代表的種群個體間代表的種群個體間競爭最劇烈競爭最劇烈 本題通過數(shù)學(xué)曲線圖的形式反本題通過數(shù)學(xué)曲線圖的形式反映了種群密度和存活率之間的關(guān)系，要求學(xué)映了種群密度和存活率之間的關(guān)系，要求學(xué)生具備能夠從圖示中獲取相關(guān)信息的能力。生具備能夠從圖示中獲取相關(guān)信息的能力。依據(jù)曲線依據(jù)曲線b b，種群密度中等時存
40、活率最大，種群密度中等時存活率最大，故故B B正確。曲線正確。曲線a a代表的是大型動物，由圖可代表的是大型動物，由圖可知，種群密度越大存活率越低，故而對大型知，種群密度越大存活率越低，故而對大型動物進(jìn)行遷地保護(hù)時，遷移的種群密度不宜動物進(jìn)行遷地保護(hù)時，遷移的種群密度不宜過大，所以過大，所以A A、C C正確。正確。D D選項中種群密度越選項中種群密度越大，種群個體間競爭越劇烈，故而大，種群個體間競爭越劇烈，故而d d點不是點不是競爭最劇烈的點。競爭最劇烈的點。下圖表示的是四種不同種群中不同下圖表示的是四種不同種群中不同年齡的個體所占的比例，其中種群密年齡的個體所占的比例，其中種群密度可能會越
41、來越小的是度可能會越來越小的是()A根據(jù)年齡組成來預(yù)測種群密度的變根據(jù)年齡組成來預(yù)測種群密度的變化趨勢。年齡組成是指一個種群中各化趨勢。年齡組成是指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。年齡組成年齡期的個體數(shù)目的比例。年齡組成類型如下：類型如下：增長型增長型(圖圖A)：種群中幼年個體較：種群中幼年個體較多，老年個體較少，出生率多，老年個體較少，出生率死亡率死亡率，種群密度增大。，種群密度增大。穩(wěn)定型穩(wěn)定型(圖圖B)：種群中各年齡期個：種群中各年齡期個體數(shù)目的比例適中，出生率體數(shù)目的比例適中，出生率死亡率死亡率，種群密度基本不變。，種群密度基本不變。衰退型衰退型(圖圖C)：種群中幼年個體很：種群中
42、幼年個體很少，老年個體很多。出生率少，老年個體很多。出生率死亡率死亡率，種群密度減小。，種群密度減小。影響種群數(shù)量的因素影響種群數(shù)量的因素 種群數(shù)量變化受許多因素的影響種群數(shù)量變化受許多因素的影響。某種昆蟲在不同溫度和濕度條件下某種昆蟲在不同溫度和濕度條件下種群數(shù)量的變化如圖。據(jù)圖回答：種群數(shù)量的變化如圖。據(jù)圖回答：(1)在溫度偏離最適溫度或濕度偏離最適在溫度偏離最適溫度或濕度偏離最適濕度條件下，昆蟲種群數(shù)量會濕度條件下，昆蟲種群數(shù)量會。一個生。一個生態(tài)因子的變化會影響態(tài)因子的變化會影響的作用。的作用。昆蟲種群數(shù)量變化是溫度和濕度昆蟲種群數(shù)量變化是溫度和濕度的的結(jié)果。結(jié)果。(2)昆蟲種群的大小
43、由種群的昆蟲種群的大小由種群的.決定。決定。(3)經(jīng)調(diào)查，第一年此種昆蟲種群數(shù)量為經(jīng)調(diào)查，第一年此種昆蟲種群數(shù)量為N0，如果在理想條件下，每年增長率保持不，如果在理想條件下，每年增長率保持不變，且變，且 =1.3，第 三 年 該 種 群 數(shù) 量 為，第 三 年 該 種 群 數(shù) 量 為。減少減少另一個生態(tài)因子另一個生態(tài)因子綜合作用綜合作用出生率和出生率和死亡率與遷出率和遷入率死亡率與遷出率和遷入率1.69N0本題從考試大綱理解能力之本題從考試大綱理解能力之“(1)能闡能闡述所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)述所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。系，形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(2)
44、能運用所學(xué)能運用所學(xué)知識，對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理知識，對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，作出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。，作出合理的判斷或得出正確的結(jié)論?！焙瞳@取信息的能力之和獲取信息的能力之“(1)會鑒別、選擇試會鑒別、選擇試題給出的相關(guān)生物學(xué)信息，并能運用這些題給出的相關(guān)生物學(xué)信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題。題?！毕铝羞x項中，對種群密度影響下列選項中，對種群密度影響最嚴(yán)重的是最嚴(yán)重的是()A.B.C.D.C編號生態(tài)系統(tǒng)馬尾松林 淡水湖泊山地灘涂采收對象馬尾松鯽魚甘草沙蠶現(xiàn)有生物量200000m310000 kg1000 k
45、g10000 kg年增長率/%2352030年采收量1000m33600 kg300kg500 kg年采收量應(yīng)當(dāng)小于或等于年增長量年采收量應(yīng)當(dāng)小于或等于年增長量，否則就會使種群密度降低，年采收，否則就會使種群密度降低，年采收量超過年增長量越多，種群密度降低量超過年增長量越多，種群密度降低程度越大，造成的影響越嚴(yán)重。同時程度越大，造成的影響越嚴(yán)重。同時，這種影響還與超采量和現(xiàn)有生物總，這種影響還與超采量和現(xiàn)有生物總量之間的比例有關(guān)，比例越大，影響量之間的比例有關(guān)，比例越大，影響更嚴(yán)重。更嚴(yán)重。研究種群數(shù)量變化的意義研究種群數(shù)量變化的意義在南海某島上遷入一些農(nóng)戶，那里土在南海某島上遷入一些農(nóng)戶，那
46、里土地肥沃、氣候宜人，若干年后，島上人地肥沃、氣候宜人，若干年后，島上人口增長如下圖曲線所示，請回答：口增長如下圖曲線所示，請回答：(1)該島在該島在m年內(nèi)，人口增長曲線近年內(nèi)，人口增長曲線近似似型曲線。當(dāng)人口數(shù)量接近型曲線。當(dāng)人口數(shù)量接近n線線時，環(huán)境阻力越來越大，時，環(huán)境阻力越來越大，n線是該島線是該島環(huán)境的環(huán)境的。(2)當(dāng)人口數(shù)量強行增長到當(dāng)人口數(shù)量強行增長到O點時，點時，就會很快下降至就會很快下降至P點，原因是人口劇點，原因是人口劇增后，島上生活資源發(fā)生短缺，各種增后，島上生活資源發(fā)生短缺，各種人為因素使該島的人為因素使該島的遭到破壞，加上人們?yōu)闋帄Z生活資源遭到破壞，加上人們?yōu)闋帄Z生活
47、資源而發(fā)生而發(fā)生(如人口被迫離島如人口被迫離島)等等。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性種內(nèi)斗爭種內(nèi)斗爭“J”允許的最大值允許的最大值(K值值)(3)若干年后，島上人口數(shù)又從若干年后，島上人口數(shù)又從P點上升點上升到到Q點并穩(wěn)定在點并穩(wěn)定在n線上，以上說明該島上線上，以上說明該島上生態(tài)環(huán)境的生態(tài)環(huán)境的能力是有限的，人能力是有限的，人類發(fā)展必須遵循生態(tài)系統(tǒng)的類發(fā)展必須遵循生態(tài)系統(tǒng)的 ，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。(4)根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，在該島上合適的根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，在該島上合適的人口數(shù)量是人口數(shù)量是。人口數(shù)量為人口數(shù)量為K/2時，食物、空間、能源時，食物、空間、能源等資源充足，最
48、適合人類生存。等資源充足，最適合人類生存。n/2自動調(diào)節(jié)自動調(diào)節(jié)自身發(fā)展規(guī)律自身發(fā)展規(guī)律某海灘黃泥螺種群現(xiàn)存量為某海灘黃泥螺種群現(xiàn)存量為3000噸噸。正常狀況下，每年該種群最多可增。正常狀況下，每年該種群最多可增加加300噸，為充分利用黃泥螺資源，噸，為充分利用黃泥螺資源，又不影響可持續(xù)發(fā)展，理論上每年最又不影響可持續(xù)發(fā)展，理論上每年最多捕撈黃泥螺的量為多捕撈黃泥螺的量為()A.3000噸噸B.1650噸噸C.1500噸噸D.不超過不超過300噸噸D不應(yīng)超過種群增加的量，如果超過不應(yīng)超過種群增加的量，如果超過增加量將會破壞海灘黃泥螺種群的數(shù)增加量將會破壞海灘黃泥螺種群的數(shù)量。量。要從環(huán)境中充分利用某種群資源，要從環(huán)境中充分利用某種群資源，而又不影響其可持續(xù)發(fā)展，就應(yīng)當(dāng)保而又不影響其可持續(xù)發(fā)展，就應(yīng)當(dāng)保持該種群在此環(huán)境中的最大增長速率持該種群在此環(huán)境中的最大增長速率。
高三生物第27講 種群的特征、種群數(shù)量的變化 新人教版必修3
