九單元生物與環(huán)境第1頁(yè)/共31頁(yè)第2頁(yè)/共31頁(yè)（二）種群特征1、數(shù)量特征種群在單位面積或體積中個(gè)體的數(shù)量稱為種群密度。（個(gè)/m2、km2、m3）（2）種群密度的調(diào)查方法（1）種群密度——最基本的數(shù)量特征第3頁(yè)/共31頁(yè)一般步驟：a.取樣面積，樣方大小一般為一平方米的正方形（物種不同樣方的面積可能不同）b.隨機(jī)取多個(gè)樣方（五點(diǎn)取樣法、等距取樣法）注：與豐富度調(diào)查比較：c.算出每個(gè)樣方的種群密度，求平均數(shù)即的種群密度①樣方法豐富度調(diào)查方法：取樣器取樣的方法進(jìn)行采集、調(diào)查豐富度統(tǒng)計(jì)方法：記名計(jì)算法；目測(cè)估計(jì)法注：活動(dòng)能力較弱的動(dòng)物如：蚜蟲(chóng)、跳蝻等以及昆蟲(chóng)卵的種群密度也適用樣方法。問(wèn)：讓你選擇一種草本植物去調(diào)查它的種群密度你會(huì)選：

A單子葉植物B雙子葉植物單子葉草本植物：常叢生或蔓生，從地面很難辨別是一株還是多株；葉片呈條形或披針型，平行脈。雙子葉草本植物：從地面容易辨別個(gè)體數(shù)目；葉脈呈網(wǎng)狀脈。

讓你選擇一種遺傳病去調(diào)查遺傳方式或發(fā)病率：

A單基因遺傳病B多基因遺傳病樣方計(jì)數(shù)原則：正方形記相鄰兩邊，若是圓呢？若某些樣方偏差太大，怎么辦？第4頁(yè)/共31頁(yè)5.(2010·海南生物，18)某同學(xué)擬調(diào)查一個(gè)面積為100hm2的草上某種雙子葉草本植物的種群密度，設(shè)計(jì)了四個(gè)調(diào)查方案，其中最可行的是(

)A.計(jì)數(shù)該草地上該種植物的全部個(gè)體數(shù)目B.設(shè)計(jì)1個(gè)1m2樣方，計(jì)數(shù)樣方中該種植物的個(gè)體數(shù)目C.隨機(jī)設(shè)置1m2樣方若干，計(jì)數(shù)每個(gè)樣方中該種植物個(gè)體數(shù)目D.在該種植物密集處設(shè)置1m2樣方若干，計(jì)數(shù)每個(gè)樣方中該種植物的個(gè)體數(shù)目

第5頁(yè)/共31頁(yè)

=

捕獲數(shù)（全標(biāo)記）重捕標(biāo)志數(shù)重捕總數(shù)

種群數(shù)量（N）種群密度=

種群數(shù)量（N）

校園面積②標(biāo)志重捕法問(wèn)：土壤中的小動(dòng)物例如蚯蚓等能用標(biāo)志重捕法嗎？不能，標(biāo)志重捕法只適用于活動(dòng)能力強(qiáng)，活動(dòng)范圍大的動(dòng)物，而蚯蚓只能用樣方法。問(wèn)：標(biāo)志時(shí)要注意什么？1.不影響它的生存2.不影響你的收獲第6頁(yè)/共31頁(yè)例：在某池塘中，第一次捕獲鯽魚(yú)１０６條，做上標(biāo)記后放回，第二次捕獲了鯽魚(yú)９１條，其中有標(biāo)記的２５條，請(qǐng)估算這個(gè)池塘中共有鯽魚(yú)多少條？N=386問(wèn)：若捕獲一次后的魚(yú)再捕獲的概率下降，實(shí)際個(gè)體數(shù)：大于386若標(biāo)記后的魚(yú)死亡率提高，實(shí)際個(gè)體數(shù)：大于386③趨光性的昆蟲(chóng)：黑光燈誘捕法（3）影響種群密度的因素

=

捕獲標(biāo)記數(shù)：106

重捕標(biāo)志數(shù)：25重捕總數(shù)：91

種群數(shù)量：N第7頁(yè)/共31頁(yè)①

出生率和死亡率概念：出生率：是指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目。死亡率：是指種群中單位數(shù)量的個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目。②遷入率和遷出率概念：對(duì)于一個(gè)種群來(lái)說(shuō)，單位時(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體，占該種群個(gè)體總數(shù)的比率是影響種群密度（種群數(shù)量變化）的決定因素（直接因素）第8頁(yè)/共31頁(yè)③年齡組成a.概念：種群的年齡組成是指一個(gè)種群中各年齡期個(gè)體數(shù)目的比例。b.類型增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型第9頁(yè)/共31頁(yè)增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型年齡組成幼多、老少比例適中幼少、老多出生率/死亡率種群密度變化趨勢(shì)大于1等于1小于1越來(lái)越大一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定越來(lái)越小注：能預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化趨勢(shì)。既然是預(yù)測(cè)就不能說(shuō)一定發(fā)生影響種群密度的因素:a.非生物因素b.生物因素問(wèn)：某島嶼上的金絲猴種群：幼年比例大，老年比例小，金絲猴的數(shù)量一定會(huì)增多嗎？第10頁(yè)/共31頁(yè)例：人們使用含三丁基錫、三苯基錫等有機(jī)錫化合物的油漆涂于船只、海洋建筑物等的表面，有效防止了海洋生物附著生長(zhǎng)，但近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)油漆中的有機(jī)錫可釋放入海，對(duì)多種生物造成毒害。有關(guān)該污染物的部分研究如下，請(qǐng)回答：有機(jī)錫污染導(dǎo)致某海域一種魚(yú)的年齡組成發(fā)生改變（如圖12），請(qǐng)預(yù)測(cè)該種群數(shù)量的變化趨勢(shì)。由增長(zhǎng)型變成衰退型，種群數(shù)量下降第11頁(yè)/共31頁(yè)④性別比例a.概念：指雌雄個(gè)體數(shù)目在種群中所占的比例。雌雄相當(dāng)多見(jiàn)于高等動(dòng)物如黑猩猩、猩猩等雌多于雄多見(jiàn)于人工控制的種群如雞、鴨等有些野生動(dòng)物在繁殖時(shí)期也是雌多于雄，如象海豹雄多于雌多見(jiàn)于營(yíng)社會(huì)性生活的昆蟲(chóng)如家白蟻b.類型：注意：年齡組成和性別比例都是通過(guò)影響出生率和死亡率來(lái)間接影響種群密度c.應(yīng)用：利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲(chóng)的雄性個(gè)體，破壞了害蟲(chóng)種群正常的性別比例，就會(huì)使很多雌性個(gè)體不能完成交配，從而使害蟲(chóng)的種群密度明顯降低。第12頁(yè)/共31頁(yè)（4）

種群數(shù)量特征之間的關(guān)系分析

第13頁(yè)/共31頁(yè)（1）水稻的均勻分布（2）雜草的隨機(jī)分布（3）瓢蟲(chóng)的成群分布2.空間特征注意：與垂直分布和水平分布的區(qū)別群落的空間特征（三）種群的數(shù)量變化1.建構(gòu)種群增長(zhǎng)的方法數(shù)學(xué)模型：用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。研究方法：觀察對(duì)象提出問(wèn)題提出假設(shè)給出適當(dāng)數(shù)學(xué)形式實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)或修改第14頁(yè)/共31頁(yè)數(shù)學(xué)形式：數(shù)學(xué)方程式、曲線圖更直觀地反映種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)2.種群增長(zhǎng)的“J”型曲線（1）前提條件(判斷依據(jù)) 若出現(xiàn)以下五種情況即可判斷為“J”型曲線①理想條件下；②實(shí)驗(yàn)室條件下；③食物和空間條件充裕、氣候適宜和沒(méi)有敵害等幾個(gè)條件同時(shí)滿足；④外來(lái)物種入侵早期階段；⑤無(wú)環(huán)境阻力狀況。

自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式，如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫(huà)出曲線來(lái)表示，曲線大致呈“Ｊ”型。第15頁(yè)/共31頁(yè)種群增長(zhǎng)的“J”型曲線：Nt=N0λt種群增長(zhǎng)曲線不變種群數(shù)量（Nt）時(shí)間（t）0abc種群數(shù)量（Nt）時(shí)間（t）0abcN0特點(diǎn)：種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量增長(zhǎng)速率

；增長(zhǎng)率

；無(wú)K值。

一直增大問(wèn)：a~b段為什么個(gè)體數(shù)量增長(zhǎng)緩慢？b~c段為什么增長(zhǎng)迅速？與起始數(shù)量N0有關(guān)（N0為起始數(shù)量，t為時(shí)間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。）斜率一直增大第16頁(yè)/共31頁(yè)“J”型增長(zhǎng)能一直持續(xù)下去嗎？3.種群增長(zhǎng)的“S”型曲線（1）條件：資源有限的環(huán)境中，種群密度上升，種內(nèi)個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)加劇，捕食者數(shù)量增加第17頁(yè)/共31頁(yè)種群增長(zhǎng)曲線種群增長(zhǎng)的“S”型曲線種群數(shù)量時(shí)間0KK/2特點(diǎn)：有最大值K值，K/2時(shí)斜率最大，增長(zhǎng)速率最大。種群增長(zhǎng)速率時(shí)間t0KK/2t1t2應(yīng)用：K值——如何保護(hù)大熊貓？

K/2——捕魚(yú)群的種群數(shù)量保持在什么水平？第18頁(yè)/共31頁(yè)第19頁(yè)/共31頁(yè)生活資源(食物)

空間

種內(nèi)斗爭(zhēng)

陽(yáng)光溫度水分捕食競(jìng)爭(zhēng)零出生率死亡率遷入率遷出率出生率和死亡率第20頁(yè)/共31頁(yè)例：2008年，在重慶武隆某地下洞穴的水體中發(fā)現(xiàn)了一種數(shù)量少、眼睛退化的“盲魚(yú)”。下列有關(guān)敘述，正確的是

A．盲魚(yú)眼睛的退化是黑暗誘導(dǎo)基因突變的結(jié)果

B．種群密度是限制盲魚(yú)種群增長(zhǎng)的關(guān)鍵生態(tài)因素

C．洞內(nèi)水體中溶解氧的增加將提高盲魚(yú)種群的K值

D．盲魚(yú)作為進(jìn)化研究的材料體現(xiàn)生物多樣性間接使用價(jià)值種群密度不是生態(tài)因素而是種群的特征變異（基因突變）在前，（黑暗是環(huán)境）選擇在后。環(huán)境決定生物進(jìn)化的方向間接使用價(jià)值是生物的生態(tài)功能，科研價(jià)值是直接使用價(jià)值水生生物的種群數(shù)量（K值）制約的主因素是水中的溶解氧第21頁(yè)/共31頁(yè)問(wèn)：該圖表示“J”型增長(zhǎng)還是“S”型增長(zhǎng)？“J”型增長(zhǎng)：增長(zhǎng)速率不斷增大“S”型增長(zhǎng)：增長(zhǎng)速率先增大，后減小，最后為0）提示：出生率—死亡率=增長(zhǎng)速率第22頁(yè)/共31頁(yè)4.K值變動(dòng)的示意圖同一種生物的K值不是固定不變的。（1）環(huán)境沒(méi)破壞，（2）環(huán)境遭受破壞，K值會(huì)在平均值附近上下波動(dòng)；當(dāng)種群偏離平均值的時(shí)候，會(huì)通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制使種群密度回到一定范圍內(nèi)。K值會(huì)下降；當(dāng)生物生存的環(huán)境改善，K值會(huì)上升。第23頁(yè)/共31頁(yè)A.若a點(diǎn)時(shí)環(huán)境因素發(fā)生變化，但食物量不變，則a點(diǎn)以后個(gè)體數(shù)量變化不符合“S”型增長(zhǎng)B.若該種群出生率提高，個(gè)體數(shù)量的增加也不會(huì)大幅超過(guò)b點(diǎn)C.天敵的大量捕食會(huì)導(dǎo)致該種群個(gè)體數(shù)量下降，下降趨勢(shì)與b～c段相似D.年齡組成變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該種群個(gè)體數(shù)量發(fā)生波動(dòng)，波動(dòng)趨勢(shì)與c～d段相似例：某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食性動(dòng)物，其中某一植食性動(dòng)物種群個(gè)體數(shù)量的變化如圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個(gè)體的遷入與遷出，下列關(guān)于該種群個(gè)體數(shù)量變化的敘述，錯(cuò)誤的是第24頁(yè)/共31頁(yè)解析：本題考查生態(tài)系統(tǒng)中影響種群數(shù)量波動(dòng)的因素。從圖中個(gè)體數(shù)量隨著季節(jié)的變化在K值附近波動(dòng)可以看出，該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)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、出生率和死亡率的變化、天敵的捕食、年齡結(jié)構(gòu)的變動(dòng)，種群個(gè)體數(shù)量還是在K值附近左右波動(dòng)，所以a點(diǎn)時(shí)環(huán)境因素發(fā)生變化時(shí)，個(gè)體數(shù)量變化還是符合邏輯斯蒂增長(zhǎng)，所以答案是A。第25頁(yè)/共31頁(yè)種群數(shù)量時(shí)間0KK/2環(huán)境阻力“S”曲線“J”曲線陰影部分代表環(huán)境阻力，也可表示達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)中被淘汰的部分。第26頁(yè)/共31頁(yè)空間特征數(shù)量特征種群特征包括均勻分布隨機(jī)分布集群分布種群密度最核心取決于出生率死亡率遷入率遷出率年齡結(jié)構(gòu)性別比例增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型預(yù)測(cè)種群密度變化種群數(shù)量變化改變類型穩(wěn)定減少增加波動(dòng)下降增長(zhǎng)生物因素有K值，增長(zhǎng)速率先增大，到K/2最大，再減小。“J”型增長(zhǎng)“S”型增長(zhǎng)無(wú)K值，增長(zhǎng)速率一直增大，增長(zhǎng)率不變。非生物因素第27頁(yè)/共31頁(yè)1.在野外試驗(yàn)站，研究棉蚜蟲(chóng)發(fā)生期開(kāi)放和封閉條件下、不同初始密度（1和20頭/葉）的棉蚜種群密度變化，各實(shí)驗(yàn)組均放置規(guī)格、數(shù)量相同的棉葉，結(jié)果如下圖。有關(guān)敘述正確的是A.初始密度相同的種群開(kāi)放條件下先于封閉條件下衰退，可能與遷出有關(guān)B.初始密度相同的種群開(kāi)放條件下先于封閉條件下達(dá)到密度峰值，可能與遷入有關(guān)C.開(kāi)放和封閉條件下種群數(shù)量均達(dá)到K值時(shí)開(kāi)始衰退D.開(kāi)放和封閉條件下種內(nèi)斗爭(zhēng)均在種群衰退時(shí)開(kāi)始減弱.第28頁(yè)/共31頁(yè)解析：標(biāo)中四條曲線，涉及兩組變量——開(kāi)放與封閉、初始密度不同。A、B兩選項(xiàng)在初始密度相同的背景下，分析開(kāi)放或封閉條件下的有關(guān)指標(biāo)，其實(shí)可以理解為：與封閉條件相比，開(kāi)放狀態(tài)下存在著棉蚜的遷入或遷出問(wèn)題，因此A、B的描述合乎情理，均正確。而C、D兩項(xiàng)更強(qiáng)調(diào)讀懂圖中曲線，其中C項(xiàng)，可觀察開(kāi)放條件下1頭/葉的曲線，它達(dá)到K值后穩(wěn)定一定時(shí)間后才開(kāi)始衰退，故C描述錯(cuò)誤；種群的衰退指出生率小于死亡率，表現(xiàn)為年幼個(gè)體數(shù)量少于老年個(gè)體數(shù)量，而種內(nèi)斗爭(zhēng)不僅與種群個(gè)體數(shù)量（或種群密度）呈正相關(guān)，而且還受資源的影響，若個(gè)體數(shù)量小幅減少，而食物減少更多，則種內(nèi)斗爭(zhēng)未必在種群衰退時(shí)開(kāi)始減弱。第29頁(yè)/共31頁(yè)2.在生態(tài)學(xué)研究中，下列方法與研究目的不相符的

A．給海龜安裝示蹤器調(diào)查其洄游路線

B．給大雁佩戴標(biāo)志環(huán)調(diào)查其遷徙路線

C．用樣方法研究固著在巖礁上貝類的