1、,第四章 种群和群落,第一节 种群的特征,种群 概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体构成 种群。（同一地点同种生物） 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。,判断：下列各项是不是一个种群？,.一个池塘中全部的鱼。 .一个池塘中的全部鲫鱼。 .一个城镇的全部居民。 4、一亩农田中的全部水稻。 5、一个草原上全部的老绵羊。,一、调查种群密度的方法,种群密度 概念：种群在单位面积或单位体积的个体数就是种群密度 种群密度的调查方法： 样方法 标记重捕法,1、样方法 样方法的概念：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
2、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。 适用范围：用于植物。,一、调查种群密度的方法,五点取样法,等距取样法,记数方法：,蒲公英,其他植物,注意：方框内相邻两边(左、上)及其夹角上的个体,计算相邻两边及其顶点,一、调查种群密度的方法,2、标记重捕法 标记重捕法的概念：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。 适用范围：用于动物。 计算公式个体总数（N） 再次捕获个体数（n） 初次捕获的标记数（M） 再次捕获的标记个体数（m）,某同学根据下表，调查草原
3、中某双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：,在该物种分布较密集的地方取5个样方。 计算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N3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。,随机,平均,一、调查种群密度的方法,第1次捕捉12只，标志,第2次捕捉10只，有标志4只,放回原种群,？只,30只,二、 出生率和死亡率,1、出生率和死亡率的概念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、出生率和死亡率与种群密度关系 出生率死亡率 出生率死亡率 出生率=死亡率,种群数量呈增长趋势，种群密度增加。,种群数量呈下降趋势，种
4、群密度减少。,种群数量相对稳定，种群密度不变。,三、迁入率和迁出率,1、迁入率和迁出率的概念对于一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率，分别称为迁入率和迁出率。 2、迁入率和迁出率与种群密度关系 迁入率迁出率 迁入率迁出率 迁入率=迁出率,种群密度增加。,种群密度减少。,种群密度不变。,四、年龄组成和性别比例,1、年龄组成,四、年龄组成和性别比例,2、性别比例 概念：种群中雌雄个体数目的比例。 性别比例与种群密度： 如果各年龄阶段中雌雄个体的数量相当，雌雄个体就有充分的交配繁殖机会，决定了较高的出生率，种群密度将逐渐增大。 如果雄多于雌或雌多于雄，性别比例失调，个体间交
5、配繁殖的机会较少，种群出生率降低，种群密度逐渐减少。,外界环境,性别比例,出生率、死亡率 迁入率、迁出率,年龄组成,决定密度大小,种群密度,预测变化方向,影响数量变动,直接影响,种群数量,种群的特征小结,第二节 种群数量的变化,理想条件： 食物（养料） 空间条件充裕 气候适宜 没有敌害,Nt=N0t,=,第二年的数量,第一年的数量,一、J型增长曲线,1时,种群呈“J”型增长 =1时,种群稳定 1时,种群数量下降 =0时,种群无繁殖现象,环境条件有限,增长率随着种群密度的增加而按一定的比例下降,增长率=0,二、S型增长曲线,K值：即环境容纳量，是指环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种
6、群最大数量。种群数量达到最大值（K值）以后保持相对稳定。 K/2：此时的种群增长速率最快，可供的资源数量也最多，而且不影响资源的再生,二、S型增长曲线,K值和K/2值的应用,K/2,K/2,K值,K值,K值,三、J型曲线和S型曲线的比较,三、J型曲线和S型曲线的比较,在自然界中，影响种群数量的因素很多，如气候、食物、天敌、传染病等。因此，大多数种群的数量总是在波动着，在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。,影响种群数量变化的因素有哪些呢？,直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率,间接因素：食物、气候、传染病、天敌,重要因素：人类的活动,人为控制（家禽，畜牧）,捕杀野生动物,滥砍乱阀
7、,环境破坏影响生物生存,1、实验原理： 酵母菌是兼性厌氧型微生物 养分、空间、温度和有毒代谢物等是影响种群数量增长的限制因素 在理想的环境下，酵母种群呈J型曲线；在有限的环境下，酵母种群呈S型曲线。 2、实验材料：血球计数板，肉汤培养基 3、实验步骤：配制培养基 灭菌 接种 培养 计数,四、培养液中酵母菌数量的动态变化,酵母菌计数方法：先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。,四、培养液中酵母菌数量的动
8、态变化,血球计数板的构造及其基本使用,基本使用,back,4、注意事项：,酵母计数方法：抽样检测法，边缘效应（计数上边线和左边线上的细胞数） 从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次，原因使酵母菌分布均匀，减少误差。 本实验没有另设置对照实验，原因是该实验时间上形成前后自身对照。为提高实验数据的准确性，实验时应进行重复实验（多次计数）。,四、培养液中酵母菌数量的动态变化,5、实验结果与分析：,开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增，随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗，pH变化等，使生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。,6、影响酵
9、母菌种群数量的因素：,养料、温度、pH 空间及有害代谢废物等。,第三节 群落的结构,群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。,同一时间，同一区域，各种生物种群的集合,同种生物的个体种群群落,研究池 塘群落,群落特征：物种的多样性、群落结构、种间关系等。,一、群落水平上研究的问题,二、群落的物种组成,1、物种的丰富度 概念：物种的丰富度是指种群中物种数目的多少，是群落的首要特征。 物种丰富度的分布特点 物种丰富度随维度的变化而变化，从热带到两极随着纬度的增加，物种丰富度有逐渐较少的趋势。 在高山群落，物种丰富度随海拔的增高而逐渐降低。 水生群落的物种丰富度随深度的增加而降低
10、。,二、群落的物种组成,优势种 优势种是指在群落中优势度大的物种，不仅数量大，生态作用大，决定着群落结构和群落环境的主要特征。,特点：两物种相互依赖，彼此有利，如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。在数量上两种生物呈现出“同生共死”的同步性变化。,个 体 数,时间,A,B,数 量 坐 标 图,能 量 关 系 图,例子:大豆与根瘤菌、地衣。,三、种间关系,1、种间互助,互利共生：,豆科植物和菌瘤根,（1）捕食：,数量坐标图,能量关系图,特点:一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化。,例子：羊和草、狼与兔、青蛙与昆虫。,2、种间斗争,捕食,三、种
11、间关系,时间,B,A,个 体 数,（2）竞争：,数量坐标图,能量关系图,特点:两种生物在数量上呈现出“你死我活”的变化。一般生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈。,时间,例子：牛与羊、农作物与杂草、大草履虫与双小核草履虫。,大象和狮子抢夺水源,三、种间关系,（3）寄生：,特点：对寄主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好。,能量关系图,例子：蛔虫与人、菟丝子与大豆、噬菌体与细菌。,寄生,Go,三、种间关系,四.生物群落的结构,1、垂直结构,定义：在垂直方向上，生物群落具有明显的分层现象。 平坦地面上的植物分层分布主要与光照强度有关。 高山植物群落的分层分布主
12、要与温度有关。,麻雀总是成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木的种子。煤山雀、黄腰柳莺、和橙红翁等鸟类总是森林的中层营巢。血雉和棕尾虹则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。,动物群落也有分层现象，其分层主要与其食物和栖息场所有关。,四.生物群落的结构,2、水平结构,在水平方向上,由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等因素的影响,不同地段往往分布着不同的种群,种群的密度也有差别,这就是群落的水平结构。,四.生物群落的结构,垂直结构水平结构,植物：动物,光照强度,栖息空间食物条件,地形的变化土壤湿度盐碱度的差异,意义：使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，提高了群落利用环境资源
13、（如阳光、空间、营养物质等）的能力。,四.生物群落的结构,第四节 群落的演替,一.群落演替的概念,随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。,在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。,二.群落演替的类型,沙丘、火山岩、冰川泥、裸岩上进行的演替。,1、初生演替,定义：,实例:,裸岩阶段,地衣阶段,苔藓阶段,草本植物阶段,灌木阶段,森林阶段 （乔木阶段）,裸岩上的演替,一年生杂草 多年生杂草 小灌木 灌木丛 乔木（森林）,在干旱的荒漠上很难形成,定义：原有的植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他的繁殖体（
14、如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。 实例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。,2、次生演替,弃耕农田上的群落演替的过程,从来没有被植物覆盖，或植物被彻底消灭了的地方。,原有植物已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还有种子或其他繁殖体,缓慢而历时漫长,较快而历时短,自然因素为主,人类活动较为关键,裸岩上的演替,弃耕农田上的演替,初生演替和次生演替列表比较,顶极群落是演替达到的最终稳定状态。,三.群落演替的一般过程和演替特点,1、演替过程：,3、演替特点：,侵入定居阶段竞争平衡阶段相对稳定阶段,(速度慢),(速度快),(速度慢),2、顶极群落：,群落的演替是有一定规律、有一定的方向性的，而且是可以预测的。,四、土壤中小动物类群丰富度的研究,研究方法:,取样器取样的方法进行采集、调查,丰富度的统计方法:,一是记名计算法 二是目测估计法,问题:,制定计划:,实施计划:,准备取样采集小动物观察和分类统计和 分析讨论,五 探究：土壤中小动物类群丰富度的研究,利用昆虫的避光性和趋湿性来收集,
