1、第四章 种群和群落,第一节 种群的特征,?,什么是种群?,在一定自然区域内,同种生物的全部个体,同一物种在不同区域内可以有多个种群,但一个种群内的个体都是同一物种,肯尼亚某草原上所有的斑马,一个蜂巢中所有的蜜蜂,一片草地上所有的蒲公英,种群是宏观水平上研究生物的基本单位,不是个体简单的累加,种群一般不会因为个体的消失而消失,种群特征,种群密度,出生率和死亡率,迁入率和迁出率,年龄组成和性别比例,种群具有哪些数量特征?,一.种群密度,种群在单位面积或单位体积中的个体数,种群最基本的数量特征,池塘中每立方米的水体中鲫鱼的数量,例如,农田中每平方千米面积内田鼠的数量,草地上每平方米面积内蒲公英的数量
2、,用数学方法表示如下:,种群密度越高,一定范围内种群个体数量越多,种群密度的特点,不同物种的种群密度往往差异很大,例如:新疆北塔山荒漠草原地带的野驴,每100平方米还不足2头,而在相同的面积内,灰仓鼠则有数十万只,同一物种的种群密度在不同环境条件下也有差异,例如:一片农田中的东亚飞蝗,在夏天种群密度较高,在秋末天气较冷时则较低,如何调查种群密度?,?,1.直接逐个计数,2.估算,估算种群密度常用的方法,样方法和标志重捕法,1.样方法,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,取样
3、的关键随机取样,样方数目如何确定?,取样多少随调查地段的总体面积而定,一般来说,选取的样方越多,求得的种群密度越接近实际情况,不能太多,否则取样花费的时间和经历越多,?,样方大小如何确定?,一般以1m2的正方形为宜,?,对于个体数较少的种群,样方面积可适当扩大,乔木:100m2,灌木:16m2,草本:1m2,常用的取样方法:,五点取样法,等距取样法,五点取样法,等距取样法,计数,计数每个样方内的种群个体数量,计上不计下,计左不计右,蒲公英,其他植物,样方内的个体全部计数,样方边线上个体的计数只计相邻两边及其夹角:遵循“左上原则”,计算种群密度,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
4、值,样方法是估算植物种群密度的常用方法,对活动范围比较小,生活环境较稳定的动物种群也适用,方法步骤:P61,昆虫卵的数量调查,作物植株上蚜虫、跳蝻等,趋光性的昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查种群密度,如何调查一片草地上某种鼠的种群密度?,含义: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,2.标志重捕法,标志重捕法是调查动物种群密度常用的方法,适用于活动能力强,活动范围大的动物种群,假定在调查区域中动物的总数为N,第一次捕获N1个个体进行标记,然后放回原来的自然环境,经过一
5、段时间后进行重捕,重捕的个体数为N2,其中已标记的个体数为N0,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:,NN1=N2N0,可得调查区域种群数量N=N1N2/N0,计算方法:,想一想,在对某种鼠的调查中,调查范围为1公顷,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只,请你估算这个种群的种群密度(单位为只/公顷),N:N1=N2:N0,N:3934:15,N88只/公顷,标志重捕法中的注意事项,1.标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生对于寿命和行为的伤害(不会影响动物的正常生命活动),2.标志不能过分醒目(过分醒目易被捕食),3.标志符号必须能够维持一定的时
6、间,在调查研究期间不能消失,另外在研究期间没有较多个体出生和死亡,也没有较多个体迁入和迁出,种群密度反映了种群在一定时期的数量,是一个随环境条件和调查时间而变化的变量,种群密度的应用,农林害虫的监测和预报,渔业上捕捞强度的确定等,对于某水体中的鱼,何时捕?捕捞多少?才能既不会使资源枯竭,又使资源得到充分利用?,牧民在承包的草场上该放养多少头羊,既能保护草原,又能取得最好经济效益?,怎样监测和预报害虫数量,以防止虫灾发生?,二.出生率和死亡率,例如:1983年,我国平均每10万人中出生1862个孩子,我国该年人口出生率是1.862.,例如:在黄山猴谷,一猴群有200只,一年后有只死亡,猴的死亡率
7、为.,出生率,单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率,死亡率,单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率,繁殖能力强的种群出生率高,种群增长快,计划生育是我国的基本国策,要控制人口过度增长,必须降低出生率,出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现,是决定种群大小和种群密度的最重要因素,出生率死亡率,出生率死亡率,种群密度增加,种群密度降低,三、迁入率和迁出率,某种群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,鸟类的迁徙、鱼类的洄游、 城市人口的变化,出生率和死亡率,迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素,种群中各年龄期个体数目的比例,
8、幼年(尚无生殖能力) 成年(有生殖能力) 老年(丧失生殖能力),四、年龄组成和性别比例,1.年龄结构,年龄的三个阶段:,年龄组成一般分三种类型:,A,C,B,增长型,衰退型,稳定型,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?,增长型,种群数量越来越多,种群密度呈增长趋势,幼年个体数大于成年,老年个体数,出生率死亡率,老年,成年,幼年,种群密度保持相对稳定,稳定型,各年龄期的个体数比例适中,出生率死亡率,老年,成年,幼年,衰退型,种群密度呈减小趋势,幼年个体数少于成年,老年个体数,出生率
9、死亡率,研究种群的年龄组成可预测种群数量的变化趋势,曲线图,柱形图,增长型,衰退型,增长型,衰退型,稳定型,2.性别比例,种群中雌雄个体数目的比例,对种群密度有一定影响,例如:利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫雄性个体,破坏害虫的性别比例,降低害虫的种群密度,性别比例通过影响种群“出生率”影响种群密度,1、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,2、雌多雄少型:特点是雌性个体显著多于雄性个体。 这种类型常见于人工控制的种群,奶牛群体,特点是雄性个体明显多于雌性个体。这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活的动物。,3、雌少雄多型:,白蚁,种群的空间特征,组成种群的个体,在其生活空间中的位置状态或布局,1.均匀分布,2.随机分布,3.集群分布,各数量特征之间的关系,