蘇教生物群落基本單位——種群張?zhí)K教PPT課件

1、Page 1草地中所有的植物構成一個種群嗎？第1頁/共35頁Page 2種群種群概念概念：生態(tài)學上把在一定時間內占據(jù)一定空生態(tài)學上把在一定時間內占據(jù)一定空間的同種生物的所有個體稱為種群。間的同種生物的所有個體稱為種群。特征：特征： 遺傳特征遺傳特征 空間特征空間特征 數(shù)量特征數(shù)量特征種群密度種群密度同種同種出生率和死亡率出生率和死亡率遷入和遷出遷入和遷出年齡結構年齡結構性別比例性別比例所有所有種群數(shù)量變化是種群研究的核心問題種群數(shù)量變化是種群研究的核心問題第2頁/共35頁Page 3種群遺傳特征：種群遺傳特征：u種群是生態(tài)學上研究的重要的基本單位，種群是生態(tài)學上研究的重要的基本單位，它是它是_

2、和和_的基本單位。的基本單位。u基因庫基因庫u進化的標志進化的標志繁殖生物進化第3頁/共35頁Page 4種群空間特征：種群空間特征： 均勻型均勻型隨機型隨機型集群型集群型第4頁/共35頁Page 5種群密度種群密度概念：概念：單位面積或體積內某一種群全部個體單位面積或體積內某一種群全部個體的數(shù)量的數(shù)量種群結構最基本參數(shù)種群結構最基本參數(shù)。種群密度測定方法：種群密度測定方法：樣方法樣方法計算若干樣方中某計算若干樣方中某種生物的全部個體種生物的全部個體數(shù)，然后以其數(shù)，然后以其平均平均密度密度估算種群總體估算種群總體平均密度的方法。平均密度的方法。第5頁/共35頁Page 6第6頁/共35頁Pag

3、e 7例例1、生態(tài)工作者對我國北方某草原進行調查，下表是不同、生態(tài)工作者對我國北方某草原進行調查，下表是不同調查面積的物種數(shù)量統(tǒng)計結果：調查面積的物種數(shù)量統(tǒng)計結果：調查該草原某種雙子葉草本植物種群密度時，設計如下調查調查該草原某種雙子葉草本植物種群密度時，設計如下調查步驟：步驟：選取選取40cm40cm為最佳樣方面積。為最佳樣方面積。 在該物種分布較在該物種分布較密集的地方取密集的地方取5個樣方。數(shù)每個樣方內該植物的個體數(shù)。個樣方。數(shù)每個樣方內該植物的個體數(shù)。若計數(shù)結果由多到少依次為若計數(shù)結果由多到少依次為N1、N2、N3、N4、N5，則將，則將N3作為種群密度的估計值。作為種群密度的估計值。

4、 以上步驟中錯誤的是以上步驟中錯誤的是 ，并加以改正：，并加以改正：調查面調查面積（積（cmcmcmcm）1010101020202020404040408080808090909090100100100100110110110110120120120120130130130130140140140140某草原某草原3 35 56 69 911111313131313131313第7頁/共35頁Page 8樣方法樣方法 方法步驟：方法步驟： 隨機取樣隨機取樣 計算每個樣方內個體數(shù)計算每個樣方內個體數(shù)樣方種群密樣方種群密度度 計算所有樣方的平均值計算所有樣方的平均值 估算估算種群的種群密度種群的

5、種群密度 適用范圍：植物種群密度的取樣調查適用范圍：植物種群密度的取樣調查第8頁/共35頁Page 9第9頁/共35頁Page 10樣方邊緣上的個體的處理：樣方邊緣上的個體的處理：計上不計下，記左不計計上不計下，記左不計右右第10頁/共35頁Page 11第11頁/共35頁Page 12標記重捕法標記重捕法第12頁/共35頁Page 13 黃豆、紅豆質地形狀不同是否會干擾試驗結果？黃豆、紅豆質地形狀不同是否會干擾試驗結果？ 應如何改進試驗？應如何改進試驗？第13頁/共35頁Page 14標記重捕法標記重捕法例：設例：設某種群的總數(shù)為某種群的總數(shù)為N ，第一次捕獲標記的個體為第一次捕獲標記的個體

6、為M，第二次重捕的個體數(shù)為第二次重捕的個體數(shù)為n，其中已標記的為其中已標記的為m，則則:NM=nm前提：標志重捕使標記個體與未標記個體在重捕前提：標志重捕使標記個體與未標記個體在重捕時被捕獲的概率相等！時被捕獲的概率相等！第14頁/共35頁Page 15 標記物不能影響動物的正常活動，不能導標記物不能影響動物的正?；顒樱荒軐е缕浒l(fā)生疾病、感染致其發(fā)生疾病、感染 標記符號必須能維持一定時間又不過分醒標記符號必須能維持一定時間又不過分醒目目 在調查期間沒有較多個體遷入、遷出、死在調查期間沒有較多個體遷入、遷出、死亡亡 適用范圍：哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲適用范圍：哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚

7、類和昆蟲等動物。類、魚類和昆蟲等動物。標記重捕法注意事項標記重捕法注意事項第15頁/共35頁Page 16例、某研究機構對我國北方草原一種主要害鼠例、某研究機構對我國北方草原一種主要害鼠布氏田布氏田鼠進行了調查。調查樣方總面積為鼠進行了調查。調查樣方總面積為2hm2（1 hm210000 m2），隨機布設），隨機布設100個鼠籠，放置個鼠籠，放置1夜后夜后, 統(tǒng)計所統(tǒng)計所捕獲的鼠數(shù)量、性別等，進行標記后放歸；捕獲的鼠數(shù)量、性別等，進行標記后放歸；3日后進行日后進行重捕與調查。所得到的調查數(shù)據(jù)如下表。重捕與調查。所得到的調查數(shù)據(jù)如下表。該草地布氏田鼠的平均種群密度為該草地布氏田鼠的平均種群密度為

8、只只/ hm2。事實上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉事實上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉, 上述計算所得上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏。捕獲數(shù)捕獲數(shù)/只只標記數(shù)標記數(shù)/只只雌性個體數(shù)雌性個體數(shù)雄性個體數(shù)雄性個體數(shù)初捕初捕32321418重捕重捕3641818144 大大 第16頁/共35頁Page 17 思考：熊貓和老鼠都屬于哺乳動物，為什么種群密度相差如此之大？出生率和死亡率是決定種群密度的直接因素出生率和死亡率是決定種群密度的直接因素第17頁/共35頁Page 18年齡結構：年齡結構：增長型增長型穩(wěn)定型穩(wěn)定型衰退型衰退型你能理解你能

9、理解“計劃生育計劃生育”基本國策嗎？基本國策嗎？第18頁/共35頁Page 19下圖是依據(jù)我國三次人口普查數(shù)據(jù)繪制的人口年齡組成圖。下圖是依據(jù)我國三次人口普查數(shù)據(jù)繪制的人口年齡組成圖。下面對上述三圖的描述，其中完全正確的是下面對上述三圖的描述，其中完全正確的是 （ ）A圖（圖（1）是增長型，從圖（）是增長型，從圖（3）可以看出計劃生育政策初見）可以看出計劃生育政策初見成效成效B圖（圖（1）、圖（）、圖（2）、圖（）、圖（3）都是衰退型）都是衰退型C圖（圖（2）是典型的穩(wěn)定型，可年看出計劃生育政策初見成效）是典型的穩(wěn)定型，可年看出計劃生育政策初見成效D圖（圖（1）、圖（）、圖（2）、圖（）、圖（

10、3）都是穩(wěn)定型）都是穩(wěn)定型第19頁/共35頁Page 20 圖為種群的三種存活曲線，請據(jù)圖回答：（1）曲線圖中ab段表示甲動物_; ( 2 ) c 、d 段可表示乙動物_;( 3 ）丙曲線表示_。如果丙為野生動物，據(jù)此我們應做好_的保護工作。在中年以前死亡率很低在幼年期死亡率可達 50 %該動物幼年時死亡率極高幼年個體第20頁/共35頁Page 21影響種群密度的因素影響種群密度的因素種群密度種群密度年齡結構年齡結構預測預測變化方向變化方向性別比例性別比例影響影響數(shù)量變動數(shù)量變動出生率、死亡率出生率、死亡率遷入、遷出遷入、遷出決定決定種群數(shù)量種群數(shù)量直接直接影響影響第21頁/共35頁Page

11、22小小 結結1、種群的空間分布有、種群的空間分布有 _、 _、 _2、研究種群的核心問題是、研究種群的核心問題是_3、種群的數(shù)量特征有、種群的數(shù)量特征有 _、 _、 _、 _4、種群的最基本特征是、種群的最基本特征是_5、決定種群數(shù)量變化的主要因素是、決定種群數(shù)量變化的主要因素是 _、 _6、預測種群數(shù)量變化的方式是、預測種群數(shù)量變化的方式是 _均勻型均勻型 隨機型隨機型集群型集群型種群數(shù)量變化種群數(shù)量變化種群密度種群密度出生率和死亡率出生率和死亡率年齡結構年齡結構性別比例性別比例種群密度種群密度出生率和死亡率出生率和死亡率遷入和遷出遷入和遷出年齡結構年齡結構第22頁/共35頁Page 23

12、二、種群數(shù)量的增長規(guī)律 例：大腸桿菌有很強繁殖能力，大約例：大腸桿菌有很強繁殖能力，大約20min繁殖一代，先將繁殖一代，先將100個大腸桿菌放入發(fā)酵罐個大腸桿菌放入發(fā)酵罐內培養(yǎng)，求內培養(yǎng)，求2h后大腸桿菌的數(shù)量是多少？后大腸桿菌的數(shù)量是多少？20min40min60min80min100min1、模型：、模型：Ntt t說明：各個部分的含義是什么？說明：各個部分的含義是什么？舉例：澳洲野兔舉例：澳洲野兔 24只只 6億億/一個世紀一個世紀第23頁/共35頁Page 24我國人口大約在我國人口大約在1740年達到年達到1億人億人 56年后的年后的1760年達到年達到2億；億；40年后的年后的1

13、800年達到年達到3億人；億人；34年后的年后的1834年達到年達到4億人；億人；101年后的年后的1934年達到年達到5億人；億人；19年后的年后的1954年達到年達到6億人；億人；又經過了又經過了10年，年，1964年全國人口達到年全國人口達到7億人；億人；5年后的年后的1969年，全國人口達到年，全國人口達到8億人；億人；又經過了又經過了5年，年，1974年全國人口達到年全國人口達到9億人；億人；7年后的年后的1981年，全國人口達到年，全國人口達到10億人；億人；1989年年4月月14日，我國大陸人口達到日，我國大陸人口達到11億，億，期間僅相隔期間僅相隔8年時間；到年時間；到1995

14、年年2月月14日，日，6年年間又增加了間又增加了1個億，達到個億，達到12億人。億人。第24頁/共35頁Page 2511月29日，成群的蝗蟲在西班牙加那利群島的富埃特文圖拉島上飛舞 第25頁/共35頁Page 26野葛獲得了兩個新外號，第一個外號是“吃掉南方的攀援植物”，第二個外號是“綠色危險物”。 野葛在美國南方各州瘋狂蔓延，泛濫成災，甚至大有繼續(xù)北上之勢，觸角最北端已伸到新澤西州 第26頁/共35頁Page 27種群增長的種群增長的J型曲線型曲線 前提：前提： 食物、空間條件充裕、食物、空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害氣候適宜、沒有敵害Nt= N0 t第27頁/共35頁Page 28例：

15、在例：在0.5ml培養(yǎng)液中放入培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，然后個大草履蟲，然后每隔每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量，則大草履蟲統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量，則大草履蟲的數(shù)量變化有何特點？的數(shù)量變化有何特點？問題：種群能否無限增長？為什么？問題：種群能否無限增長？為什么？問題：隨種群密度增大種群的增長率如何？問題：隨種群密度增大種群的增長率如何？問題：自然界中隨種群密度的增大，種群增長問題：自然界中隨種群密度的增大，種群增長率還受到哪些因素影響？率還受到哪些因素影響？ 結論：種內個體間的種內斗爭加劇，以該種群生物為食的捕食者數(shù)量增加。第28頁/共35頁Page 29 實際：實際： 有限環(huán)境（食物、空有限

16、環(huán)境（食物、空間），天敵間），天敵 起始數(shù)量：起始數(shù)量：N0(親代親代) 每代增長率每代增長率 ：種群增長的S型曲線t1/2K時間時間種種群群增增長長率率t環(huán)境最大容量第29頁/共35頁30例：在一個玻璃容器內，裝入一定量的符合小球藻生例：在一個玻璃容器內，裝入一定量的符合小球藻生活的營養(yǎng)液，接種少量的小球藻，每隔一段時間測定活的營養(yǎng)液，接種少量的小球藻，每隔一段時間測定小球藻的個體數(shù)量，繪制成曲線，如下圖左所示。小球藻的個體數(shù)量，繪制成曲線，如下圖左所示。 下下圖中能正確表示小球藻種群數(shù)量增長率隨時間變化趨圖中能正確表示小球藻種群數(shù)量增長率隨時間變化趨勢的曲線是勢的曲線是 （ ）第30頁/共

17、35頁31“J”型曲線與型曲線與“S”型曲線比較（圖）型曲線比較（圖） 兩種曲線增長方式的差異主要在于兩種曲線增長方式的差異主要在于環(huán)境阻力環(huán)境阻力對對種群數(shù)量增長的影響使種群數(shù)量增長的影響使J型增長曲線型增長曲線S S型增長曲型增長曲線線時間時間種群數(shù)量種群數(shù)量S型曲線型曲線J型曲型曲線線第31頁/共35頁32例、在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物種群數(shù)量變例、在理想狀態(tài)下和自然環(huán)境中某生物種群數(shù)量變化曲線，下列對陰影部分的解釋正確的是化曲線，下列對陰影部分的解釋正確的是 環(huán)境中影響生物增長的阻力環(huán)境中影響生物增長的阻力環(huán)境中允許種群增長的最大值環(huán)境中允許種群增長的最大值其數(shù)量表示種群內遷出的個

18、體數(shù)量其數(shù)量表示種群內遷出的個體數(shù)量其數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)其數(shù)量表示通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)A A、 B B、 C C、 D D、C時間時間種群數(shù)量種群數(shù)量S型曲線型曲線J型曲型曲線線第32頁/共35頁33例下圖表示某處于平衡狀態(tài)的生物種群因某種變例下圖表示某處于平衡狀態(tài)的生物種群因某種變化導致種群中生物個體數(shù)量改變時的四種情形，下化導致種群中生物個體數(shù)量改變時的四種情形，下列有關產生這些變化的原因的分析中，不正確的是列有關產生這些變化的原因的分析中，不正確的是 A. 若圖所示為草原生態(tài)系統(tǒng)中某種群，則若圖所示為草原生態(tài)系統(tǒng)中某種群，則a點后的變化點后的變化可能原因是過度放牧可能原因是過度放牧B. 若圖所示為某發(fā)酵罐中菌種數(shù)量，則若圖所示為某發(fā)酵罐中菌種數(shù)量，則b點后的變化原點后的變化原因一定是產生了變異因一定是產生了變異C. 圖中圖中c點后發(fā)生的變化表明種群在受到不利影響時，點后發(fā)生的變化表明種群在受到不利影響時，數(shù)量會急劇下降，甚至消亡數(shù)量會急劇下降，甚至消亡D. 圖曲線可用于指導滅鼠，如果僅殺死一半老鼠，就圖曲線可用于指導滅鼠，如果僅殺死一半老鼠，就達不到效果達不到效果B第33頁/共35頁34 為研究酵母菌種群密度的動態(tài)變化某