第四章　种群和群落第一节种群的特征[教学目标]种群密度和种群的几个基本特征。种群的特征之间的内在关系。初步学会调查种群的密度的方法。分析种群其他特征对于种群密度的影响能用种群特征去描述身边的种群，并能对种群的研究提出有建设性的看法；关注人口问题，认同计划生育国策、关注濒危动物种群数量的变化及措施。[教学重点]种群的几个基本特征，及内在关系[教学难点]示范样方法的正确操作，证实样方法的科学有效性。【课时安排】2课时第1课时：种群的数量特征及其关系，种群的空间特征第2课时：课外测量蒲公英的种群密度1 2 ？下列叙述中属于一个种群的是：A.一个池塘中所有的鱼B.一片草地上全部的东亚飞蝗C.世界上的全部的鸟D.一个池塘中全部的大蟾蜍思考题BD3 (一)概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体的总和。种群是群体水平上研究生物的基本单位，不等于个体简单累加，表现除个体不具有的特征；个体的生命有限，而种群一般不会因个体的消失而消失；同一区域中，不同的种群之间构成一个相互依赖、相互制约的群体。种群4 种群特征：种群有的但个体没有的特征。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5 种群密度种群在单位面积或单位体积中的个体数量。是种群最基本的数量特征。种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）种群密度很高种群密度一般种群密度较高6 研究种群密度重要意义对于某水体中的鱼,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？怎样控制害虫数量,以防止虫灾发生?7 问题探讨假设左图为一块面积为100m2的草地，图中每个红色圆点代表一株蒲公英，绿色三角代表其他植物。讨论：你有哪些方法可以估算这块草地中蒲公英的数量？可采用课本介绍的两种取样方法取样，用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。8 种群密度的调查方法：1、逐个计数法：调查分布范围较小，个体较大的种群时。2、估算法：（1）样方法（2）标志重捕法9 样方法在被调查种群的分布范围内，随机取若干个样方，计数每个样方内的个体数，求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密度估计值。样方大小以1m3为宜常用的取样方法：植物、活动能力弱的动物10 设某种群的总数为N，第一次捕获标记的个体为M，第二次重捕的个体数为n，其中已标记的为m，则:可得：N=m（重捕中标志数）M(总标志数）n（重捕个体数）N:M=n:m标志重捕法活动能力强的动物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，估算种群密度。巩固练习对某地段鼠的种群密度调查中，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，发现有标记鼠15只，求该地段鼠的总量。88只11 调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32头。将捕获的鼠经标记后在原地释放，数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼。这次共捕获鼠30头，其中有上次标记过的个体10头。则该草原田鼠的种群密度约为头/公顷。解析：因为重捕取样中标志比例与样地总数中标志比例相等，若设该鼠种群总数为X，则（X/32）＝（30/10），得X＝96，即该地田鼠种群密度约为96头/公顷12 影响种群密度的因素(主要有):①物种的个体大小---个体大的物种密度低。②生存资源的供给能力---生存资源丰富的地方种群密度高。③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……④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……⑤外来干扰——如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快下降……⑥偶然因素——如流行病、水灾、旱灾……13 出生率和死亡率(1)概念出生率：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。(2)与种群密度的关系a.出生率>死亡率种群密度增加b.出生率<死亡率种群密度降低出生率和死亡率是影响种群密度的根本原因。是种群数量及密度改变的最直接表现，决定种群数量及密度的重要因素14 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15 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影响种群密度的重要因素16 迁入率和迁出率：影响种群密度的重要因素迁入种群迁出17 种群中各年龄期个体所占比例。幼年(尚无生殖能力)成年(有生殖能力)老年(丧失生殖能力)年龄组成和性别比例年龄组成年龄的三个阶段：预测种群数量变化的重要因素18 年龄组成一般分三种类型：19 ⑴增长型：幼年个体多，老年个体少。特点：是幼年个体大量成长为成年产生后代，老年个体死亡的少，出生的比死亡的多。老年成年幼年种群密度越来越大20 老年成年幼年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⑵稳定型：特点是各年龄期的个体数比例适中。21 老年成年幼年新出生的个体不能补偿衰老死亡的个体数。⑶衰退型：特点是老年个体较多，幼年个体偏少。种群密度越来越小22 性别比例种群中雄性个体和雌性个体所占的比例不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。23 200４年,全国妇联主席顾秀莲在《中国性别平等与妇女发展状况》白皮书发布会上指出,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。张翼认为,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逼近12024 (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。25 (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及蜜蜂、象海豹等象海豹群体26 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。蜜蜂若只考察有生殖能力的个体，也可看做雌少雄多型。（3）雌少雄多型：27 种群密度种群数量出生率和死亡率性别比例年龄组成预测变化方向直接影响影响数量变动决定大小和密度小结:28 种群数量的变化种群数量出生迁入死亡迁出29 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，叫种群的空间特征。均匀型随机型集群型30 31 32 P61探究1.提示：“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的，且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近（误差小）。而在实地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方法其结果误差会比较大一些。但是，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制在允许的范围之内。2.提示：为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况。3.提示：样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。4.提示：不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动，例如5%以内。如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。33 P63思考与讨论1.提示：图中A种群属于增长型，C种群属于衰退型，B种群属于稳定型。这是由于种群中年轻个体越多，一般来说出生率会越高，死亡率会越低。2.提示：年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。34 P63练习基础题1.约386条。2.调查鼠的密度可用标志重捕法，调查蚯蚓的密度可用样方法。3.B。拓展题1.提示：个体往往有性别、大小、年龄等特征，种群不具备这些特征。将一定地域中同种生物的所有个体作为一个整体（即种群）来看时，这个整体就会出现个体所不具备的特征，如种群密度、出生率和死亡率等。可见，由部分组成的整体不是部分的简单加和，而是会出现新的属性。2.提示：随着营养和医疗水平的不断提高，我国人口的平均寿命还会延长；由于实施计划生育，出生率仍将维持在较低水平，因此，老年人在总人口中所占比例可能还会升高。关于现行计划生育政策是否应当调整，可让学生自由发表意见，不求统一的答案。35