種群和生物群落

1、第二節(jié)種群和生物群落一則笑話瘋子：“讓所有的人都死光，就留我一個(gè)！”旁人：“如果你自己種糧食，誰給你織布？”瘋子：“那就再留個(gè)織布的吧。”旁人：“你會(huì)做木工嗎？會(huì)打鐵嗎？”瘋子：“再留一個(gè)木工和一個(gè)鐵匠吧?！迸匀耍骸澳銈儠?huì)煉鐵嗎？會(huì)開礦嗎？還有，會(huì)看病嗎？會(huì)制藥嗎？”瘋子：“哎呀，那就全留下罷！”看來，世界上任何生物個(gè)體都是不能單獨(dú)生活的！每個(gè)生物個(gè)體都必須直接或間接地與其他生物個(gè)體打交道包括同種的和不同種的。一、種群(一)概念：在一定的空間和時(shí)間內(nèi)的同種生物個(gè)體的總和。(二)要點(diǎn)：、一定的空間：這個(gè)空間內(nèi)的同種生物與外界的個(gè)體隔離。、一種生物的全部個(gè)體，個(gè)體之間相互聯(lián)系。注意：1、與物種的區(qū)

2、別：2、泛指名詞：魚、樹、松樹、鳥、羊等(三)種群特征：種群有而個(gè)體沒有的特征。、種群密度單位空間內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量。小范圍內(nèi)的水生生物可用單位體積內(nèi)的數(shù)量表示；大范圍及陸生生物一般用單位面積內(nèi)的數(shù)量來表示。在種群四個(gè)特征中，種群密度為基本特征種群密度種群的個(gè)體數(shù)量空間大小（面積或體積）種群密度很高種群密度一般種群密度較高影響種群密度的因素主要有物種的個(gè)體大小個(gè)體大的物種密度低。生存資源的供給能力生存資源豐富的地方種群密度高。周期性變化環(huán)境條件的周期性變化引起種群密度周期性變化。如候鳥飛來時(shí)密度較高，飛走后密度為零。蚊子密度夏天高，冬天低外來干擾如農(nóng)田中灑農(nóng)藥后害蟲因大量死亡而密度很快下降天敵

3、數(shù)量的變化如貓?jiān)龆鄬?dǎo)致鼠密度下降；青蛙增多導(dǎo)致害蟲減少偶然因素如流行病、水災(zāi)、旱災(zāi)種群密度周期性變化遷徙遷徙耕種耕種相關(guān)生物引起種群密度改變注意：同一地域不同物種的種群密度差異很大；同一物種種群密度在不同的環(huán)境條件下也有差異種群密度的調(diào)查方法：標(biāo)記重捕法方法（公式）：N：M=n：m（N：總數(shù) M：第一次捕獲并標(biāo)志 n：第二次捕獲的數(shù)目 m：第二次捕獲其中標(biāo)記的數(shù)目）條件:1、標(biāo)記個(gè)體在種群中均勻分布，標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體有同樣被捕機(jī)會(huì)2、調(diào)查期間，沒有遷入、遷出3、沒有新的出生或死亡注意事項(xiàng)：1、2、3原理：總數(shù)中標(biāo)記的比例與重捕取的標(biāo)記比例相同、年齡組成：種群中各年齡期個(gè)體所占比例。一般分為

4、幼年(尚無生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(喪失生殖能力)三個(gè)階段。預(yù)測種群數(shù)量的變化年齡組成一般分三種類型：增長型年齡組成老年成年幼年增長型：特點(diǎn)是幼年個(gè)體大量成長為成年產(chǎn)生后代，老年個(gè)體死亡的少，出生的比死亡的多，種群的個(gè)體數(shù)越來越多。(三)種群特征：、年齡組成：種群中各年齡期個(gè)體所占比例。一般分為幼年(尚無生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(喪失生殖能力)三個(gè)階段。年齡組成一般分三種類型：穩(wěn)定型年齡組成老年成年幼年穩(wěn)定型：特點(diǎn)是各年齡期的個(gè)體數(shù)比例適中。在一定時(shí)期內(nèi)出生的新個(gè)體數(shù)接近衰老死亡的個(gè)體數(shù)。種群中個(gè)體數(shù)目保持相對(duì)穩(wěn)定。(三)種群特征、年齡組成：種群中各年齡期個(gè)體所占比例。

5、一般分為幼年(尚無生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(喪失生殖能力)三個(gè)階段。年齡組成一般分三種類型：衰退型年齡組成老年成年幼年衰退型：特點(diǎn)是老年期個(gè)體數(shù)目較多而幼年期的個(gè)體數(shù)目偏少。新出生的個(gè)體不能補(bǔ)償衰老死亡的個(gè)體數(shù)。種群密度越來越小。(三)種群特征、性別比例：種群中雄性個(gè)體和雌性個(gè)體所占的比例。性別比例也一般分三種類型：雌雄相當(dāng)型：特點(diǎn)是雌性和雄性個(gè)體數(shù)目大體相等。這種類型多見于高等動(dòng)物。(三)種群特征、性別比例：種群中雄性個(gè)體和雌性個(gè)體所占的比例。不合理的性別比例會(huì)導(dǎo)致出生率下降進(jìn)而引起種群密度下降。性別比例也一般分三種類型：(三)種群特征(2)雌多雄少型：特點(diǎn)是雌性個(gè)體顯著多于雄性

6、個(gè)體。這種類型常見于人工控制的種群及蜜蜂、象海豹等群體動(dòng)物。蜂群中幾百只雄蜂，一只蜂王和幾十萬只工蜂都是雌蜂。、性別比例：種群中雄性個(gè)體和雌性個(gè)體所占的比例。不合理的性別比例會(huì)導(dǎo)致出生率下降進(jìn)而引起種群密度下降。性別比例也一般分三種類型：(3)雌少雄多型：特點(diǎn)是雄性個(gè)體明顯多于雌性個(gè)體。這種類型較為罕見。如家白蟻等營社會(huì)性生活的動(dòng)物。 蜜蜂若只考察有生殖能力的個(gè)體，也可看做雌少雄多型。(三)種群特征應(yīng)用：破壞正常的性別比例，會(huì)影響種群密度(三)特征種群相對(duì)于個(gè)體的特征。4、出生率和死亡率。通常以a表示。出生率：種群中單位數(shù)量個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)出生的新個(gè)體數(shù)。死亡率：種群中單位數(shù)量個(gè)體在單位時(shí)間內(nèi)

7、死亡的個(gè)體數(shù)。出生率和死亡率是種群數(shù)量及密度改變的直接表現(xiàn)。物種的內(nèi)部和外界因素影響都以改變出生率和死亡率來體現(xiàn)。出生率和死亡率是決定種群密度的重要因素。種群數(shù)量（種群密度）遷入年齡組成性別比例死亡率遷出出生率（四）、種群數(shù)量的變化：增長、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降例如某種動(dòng)物種群的起始數(shù)量為N0，每年的增長率保持不變，第二 年的種群數(shù)量是第一年的倍，則一年后該種群的數(shù)量應(yīng)為： N1= N0 ，二年后該種群的數(shù)量為： N2= N1 = N0 2，t年后則為： Nt = N0 t 種群增長的“J”型曲線1.“J”型曲線：食物，空間條件充裕，氣候適宜，無敵害。理想狀態(tài)下 某海島上環(huán)頸雉種群的增長 種群數(shù)量的

8、變化條件：食物，空間條件充裕，氣候適宜，無敵害。特點(diǎn)：種群數(shù)量連續(xù)增長。種群數(shù)量時(shí)間計(jì)算公式：N =N0.tt（N t為t年后的數(shù)目，No為起始數(shù)目， 是后一年與前一年的數(shù)量比） 理想條件下種群的數(shù)量變化曲線大草履蟲種群的增長曲線生態(tài)學(xué)家曾經(jīng)做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5ml培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，然后每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)得出了如圖所示的結(jié)果。種群增長的“S”型曲線當(dāng)種群密度上升時(shí)，空間食物相對(duì)減少，(1)種內(nèi)斗爭加??；（2）以該種群為食的捕食者數(shù)量增加，會(huì)使這個(gè)種群出生率降低，死亡率增高，從而使種群數(shù)量增長率下降。當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值時(shí)，種群數(shù)量停止

9、增長，將這種增長方式用坐標(biāo)圖表示出來，就會(huì)呈現(xiàn)“S”曲線。2.“S”型曲線：代表了自然種群的增長規(guī)律條件：食物，空間，敵害等制約。特點(diǎn)：種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大值(K值)后將停止增長；有時(shí)在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。1/2KAA（拐點(diǎn)）應(yīng)用：動(dòng)植物合理開發(fā)與利用3.兩種曲線的比較：種群數(shù)量時(shí)間理論數(shù)實(shí)際數(shù)ab兩曲線之間的陰影表示:通過生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)，由環(huán)境阻力引起。問：(1)在理想環(huán)境，增長曲線是 ,用達(dá)爾文觀點(diǎn)分析，這是由于生物具有 特點(diǎn)。(2)在有限環(huán)境，增長曲線是 ,用達(dá)爾文觀點(diǎn)分析陰影部分表示過渡繁殖ab,通過生存斗爭被淘汰的個(gè)體數(shù)量。相同點(diǎn)：都表示種群數(shù)量隨時(shí)間變化而變化

10、且都只研究增長不同點(diǎn)：1、形成條件不同：2、適用范圍不同：3、種群增長率變化不同：4、有無K值：3.兩種曲線的比較：相同點(diǎn)與不同點(diǎn)1234四.影響種群數(shù)量變化的因素： 1.起始種群個(gè)體數(shù)量 2.出生率和死亡率 3.遷入和遷出五.研究種群數(shù)量變化的意義: 1.合理利用和保護(hù)野生生物資源 2.防治害蟲主要因素 蝗蟲是世界上記載最重要的農(nóng)業(yè)害蟲。在歷史上，我國也深受蝗災(zāi)之苦。據(jù)元史記載，元至正十九年(公元1359年):“五月，山東，河北，河南，關(guān)中等處，蝗飛蔽天，人馬不能行，所落溝塹盡平，”。非生物因素（綜合作用和主導(dǎo)作用）生物因素：（種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系）反饋調(diào)節(jié)人為因素：P76 我國是世界上具有最

11、長的氣象記錄的國家。我國生態(tài)學(xué)家馬世駿從統(tǒng)計(jì)上探討過大約1000年的有關(guān)東亞飛蝗危害和氣象方面的資料，明確指出東亞飛蝗在我國的大發(fā)生沒有周期性現(xiàn)象(過去曾認(rèn)為這是周期性的)，他指出，在黃河，淮河等大河三角洲的濕生草地上，連年干旱使土壤中蝗卵的存活率提高，是造成蝗蟲大發(fā)生的主要原因。東亞飛蝗大發(fā)生與旱飛蝗同年發(fā)生的能性最大。在黃河流域，如邢臺(tái)地區(qū)的內(nèi)澇蝗區(qū)，前一年大澇，來年飛蝗大發(fā)生的可能性最大，因此，河北地區(qū)常出現(xiàn)“先澇后旱，螞蚱成片”，“大水之后，必鬧蝗災(zāi)”的情況。復(fù)習(xí)題、種群是指。、下列因素能引起種群密度增大的有。A種群中幼年個(gè)體增多B種群性別比例改變C環(huán)境中水熱條件適宜D種群中幼年個(gè)體減

12、少E環(huán)境中天敵增多F環(huán)境中陽光不足G寄生生物增多H寄生生物減少3、下列各項(xiàng)屬于種群的有。、一片農(nóng)田中的全部水稻、一片森林中的全部蕨類、一口池塘中全部鯽魚、一個(gè)院子里的全部葡萄、一片森林中的全部蛇、一個(gè)農(nóng)民種的全部水稻、一窩螞蟻、一個(gè)狼群、一片草原上全部老鼠在一定的空間和時(shí)間內(nèi)的同種生物個(gè)體的總和4、在什么條件下種群數(shù)量才會(huì)呈指數(shù)增長 （ ） A、當(dāng)只有食物限制時(shí) B、在物種適宜的環(huán)境中食物開始出現(xiàn)不足，但還不至于影響到該物種在這里生存 C、只是沒有捕食者 D、在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)條件下D年5、種群的年齡組成大致可分為下圖A、B、C三種類型，據(jù)圖回答：老年中年幼年A B C（1）我國在5060年代出

13、現(xiàn)生育高峰，因此造成70年代初期人口的年齡組成為圖 所示類型。（2）在漁業(yè)生產(chǎn)中，要嚴(yán)格控制魚網(wǎng)孔眼大小以保護(hù)幼魚，這將會(huì)使被捕撈的魚的年齡組成為圖 所示類型。（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用性引誘劑來干擾害蟲交尾的措施，有可能使該種害蟲的年齡組成為圖 所示類型。ACA生物個(gè)體不但離不開自己的群體種群，也同樣離不開環(huán)境中的其它生物。生活在一起的許多種生物構(gòu)成生物群落。二、生物群落生活在這些地方的各種動(dòng)物、植物和微生物，組成了它們的生物群落。(一)概念：生活在一定的自然區(qū)域內(nèi)，相互之間具有直接或間接關(guān)系的各種生物種群的總和。要點(diǎn)：、一定的自然區(qū)域，包含這里的各種生物。、區(qū)內(nèi)各種生物之間具有直接或間接關(guān)系。如

14、，一座城市，它除了有大量的人和建筑物外，還有各種綠化植物、還有菜地和果園。有許多的植物及老鼠蒼蠅蟾蜍等動(dòng)物。這就構(gòu)成了一個(gè)城市生物群落。英國格拉斯哥市農(nóng)田生物群落農(nóng)田中除農(nóng)民種植的農(nóng)作物外，還有雜草等多種植物及昆蟲、青蛙、老鼠等多種動(dòng)物及細(xì)菌等微生物。海洋生物群落海洋中除魚類外，還有珊瑚、貝類、甲殼類等許多動(dòng)物及海藻等各式各樣的植物和微生物。森林生物群落森林中有大樹、小樹、草本等各種各樣的植物，還有種類繁多鳥獸蟲魚各類動(dòng)物及細(xì)菌、真菌等。只要有生物的地方就不會(huì)只有一種，多種多樣的生物生活在一起就構(gòu)成了生物群落。(二)結(jié)構(gòu)：指群落中各種生物在空間上的配置狀況，包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等。、垂直結(jié)構(gòu)

15、：在垂直方向上的明顯的分層現(xiàn)象即不同生物占據(jù)不同高度。在森林生物群落中，高大的喬木總是處于群落最高層，它下面有灌木層、草本層、地被層，還有地下生物。動(dòng)物則鷹、松鼠等處于頂層，麻雀、雉等處于中層，鼠和兔等在地面，蚯蚓、螻蛄等在地下。、垂直結(jié)構(gòu)：在垂直方向上的明顯的分層現(xiàn)象即不同生物占據(jù)不同高度。池塘生物群落中，荷花、蘆葦?shù)葘⑶o葉高高地挺出水面；睡蓮、滿江紅、浮萍等浮于水面；金魚藻等則生長于水底。鰱魚在水體淺層、鯇魚在中層、青魚、蝦、蚌等在水底，泥鰍、鱔魚等則在水底淤泥中生活。、水平結(jié)構(gòu)：在水平方向上由于地形的起伏、光照的明暗、濕度的高低等環(huán)境因素影響，不同生物分布于不同地段的現(xiàn)象。受水制約，蘆葦

16、、澤瀉等水生植物只能長在淺水或水邊；紅樹、柳樹等只能長在水源附近；松、杉、柏樹等能長在比較干旱處，仙人掌、沙棘等可長在極干旱的沙漠。鴨子、青蛙只可在水中或水源附近活動(dòng)，而鷹、黃羊、沙鼠等可在干旱的陸地自由活動(dòng)。根系發(fā)達(dá)、莖桿粗壯的木本和草本植物在陽光充足的區(qū)域生長；某些喜陰的植物只能生長于它們的陰蔽之下；而極喜陰的苔蘚等則只能生長于小草下形成地被層。荔枝、木棉、榕樹等只能生長于溫暖濕潤的南方；馬尾松等適應(yīng)性強(qiáng)的植物南方北方都可生長；紅松等喜涼怕熱植物只能生長于東北較為寒冷的地方；雪蓮等生長于終年積雪的雪峰之上。垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)的區(qū)分垂直結(jié)構(gòu)的分層現(xiàn)象是由于生物本身的高度或活動(dòng)空間的高度造成的

17、；水平結(jié)構(gòu)的分段是由于環(huán)境的光、熱、水及地形等條件對(duì)生物的選擇造成的。垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)都是指不同種生物的分布差異。同種生物的不同不能構(gòu)成垂直結(jié)構(gòu)或水平結(jié)構(gòu)。（也不因同種生物的一致而影響垂直或水平結(jié)構(gòu)的存在。）意義：有利于生物群落整體對(duì)自然資源的充分利用，有利于緩解種間競爭 例2、八面山(在湖南桂東縣)海拔2042米，800米以下為常綠闊葉林，800至1300米為針闊混交林，1300至1600米為針葉林，1600至1800米為灌木林，1800米以上為草地。植物的這種分帶現(xiàn)象屬于（水平結(jié)構(gòu))。 分析，這種分帶由海拔(地形)造成的溫度和濕度差異引起而不是生物自身差異引起的。復(fù)習(xí)題、下例說法正確的是： 生長一致的稻田不存在垂直結(jié)構(gòu) 高山長草，低處長大樹的現(xiàn)象是垂直結(jié)構(gòu) 只要有生物群落就有一定程度的垂直結(jié)構(gòu) 沙漠上只有極