1.1種群的數(shù)量特征知識清單高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

1.1種群的數(shù)量特征1．種群的概念在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物所有個體形成的集合就是種群。種群是生物進(jìn)化的單位，生物繁殖的單位。一個物種可以有多個種群。種群的數(shù)量特征：種群密度、出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例。其中種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。種群密度：種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)。錯誤說法：一塊草地上所有蒲公英的數(shù)量就是蒲公英的種群密度。不同物種種群密度通常不同，同一物種在不同時期的種群密度可能不同。調(diào)查方法：(1)逐個計數(shù)法（準(zhǔn)確值）調(diào)查分布范圍小、個體較大的種群。如調(diào)查某山坡上的珙桐密度。(2)黑光燈誘捕法（估算法）范圍：趨光性的昆蟲。其實黑光燈誘捕獲取的僅是相對密度，是通過跟歷史記錄作對照得出的，反映密度大小也不是具體數(shù)據(jù)，而是成災(zāi)程度的多度等級，如輕、較輕、較重、重。拓展：黑光燈是一種特制的氣體放電燈，它能發(fā)出長波UVA光(330～400nm的紫外光)，該波長的光是人眼看不見的紫外線，故人們把能發(fā)出人眼看不見的紫外光的燈叫做黑光燈。黑光燈的燈管的結(jié)構(gòu)和電特性與一般照明熒光燈的相同，它們的區(qū)別只是管壁內(nèi)涂的熒光粉不同。燈管型黑光燈均涂有一定的磷光粉，它的涂層及“黑色”玻璃燈管本身會阻擋大部分可見光，最后只有長波UVA光、部分紫色和藍(lán)色的可見光從燈管中發(fā)射出來?？梢?，黑光燈不發(fā)“黑光”，在黑暗中可見到微弱或紫或藍(lán)的可見光。黑光燈之所以能在夜間誘殺趨光性昆蟲，是因為趨光性昆蟲的視網(wǎng)膜上有一種色素，這種色素能吸收某一特殊波長的光，并且昆蟲也喜好這一特殊的光。當(dāng)該光刺激了視覺神經(jīng)后，通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，從而引起昆蟲的趨光運動。昆蟲可見光區(qū)的波長要比人類可見光區(qū)(390～770nm)的波長更短。大多數(shù)趨光性昆蟲喜好波長330～400nm的紫外光和紫光，尤其鞘翅目和鱗翅目昆蟲對這一波段的光更加敏感。據(jù)此，人們便設(shè)計出了能放射光波360nm左右的黑光燈，用于對大多數(shù)害蟲進(jìn)行監(jiān)測和誘殺。用黑光燈誘捕法能否估算出種群的密度和數(shù)量

有人認(rèn)為用黑光燈誘捕法調(diào)查趨光性昆蟲的密度時，僅憑每晚誘捕到的幾只昆蟲，似乎無法計算出該昆蟲的密度來。事實果真如此嗎?相關(guān)理論認(rèn)為:在一個封閉的種群中，用同一方法連續(xù)捕捉被調(diào)查動物，該種群內(nèi)個體數(shù)隨著連續(xù)捕捉次數(shù)的增加而逐漸減少，導(dǎo)致每次捕獲數(shù)依次遞減，但捕獲的總累積數(shù)在逐次增加，當(dāng)單次捕獲數(shù)降低到0時，捕獲的總累積數(shù)就等于該種群的總個體數(shù)。其實，這個理論就是去除取樣法的原理，依據(jù)該原理，若以捕獲累積數(shù)(xi)為橫軸，單次捕獲數(shù)(Yi)為縱軸建立直角坐標(biāo)系，并將點(xi，Yi)繪在該坐標(biāo)系中，可得到呈直線變化趨勢的散布圖，因此每次捕獲數(shù)與捕獲的總累積數(shù)的關(guān)系符合一元線性回歸方程y=a+bx

(y表示每次捕獲數(shù)，x表示捕獲的總累積數(shù)，a表示一元線性回歸方程擬合線在縱坐標(biāo)上的截距，b表示一元線性回歸方程擬合線的斜率)，故可用兩種分析方法(即制作直線回歸圖和一元線性回歸方程)，估算出該種群的密度和數(shù)量。黑光燈誘捕法的估算值與實際值的偏差

對于個體小、活動能力強、難以標(biāo)記的生物，去除取樣法是首選方法。因此，黑光燈誘捕法就是調(diào)查趨光昆蟲的首選方法。去除取樣法原理有苛刻的假設(shè)條件:①在封閉種群即調(diào)查期間沒有出生、死亡、遷入和遷出;②種群中的個體被捕獲的概率均相等，不受年齡、性別、行為和氣候等的影響;③捕捉活動不影響未被捕動物被捕的概率，而且每次捕捉方法、捕捉努力度等都應(yīng)相同。實際上是很難滿足去除取樣法假設(shè)條件的，雖可通過多次取樣調(diào)查來減小偏差，但所得到的估計值與實際值之間的偏差仍然要大于標(biāo)志重捕法。(3)樣方法（估算）①定義：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機選取若干個樣方，通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估算值。②適用范圍：植物、昆蟲卵、活動能力弱、活動范圍小的動物，如調(diào)查農(nóng)田中某種昆蟲卵的密度、作物植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等。單子葉草本植物常常是叢生或蔓生，從地上部分難以辨別是一株還是多株，單子葉植物葉片一般呈條形或披針形，葉脈一般是平行脈，雙子葉草本植物個體數(shù)易于辨別，葉脈一般是網(wǎng)狀脈。③取樣方法：五點取樣法、等距取樣法。④取樣關(guān)鍵：隨機取樣。⑤樣方數(shù)目：根據(jù)調(diào)查的總面積大小而定，樣方越多，越接近實際值。⑥樣方大?。焊鶕?jù)調(diào)查生物種類和分布情況而定，一般喬木：100m2，灌木：16m2，草本：1m2⑦計數(shù)原則：內(nèi)部數(shù)+相鄰兩邊及夾角（記上不記下，記左不記右）(4)標(biāo)記重捕法（估算）定義：在被調(diào)查的種群活動范圍內(nèi)，捕獲一部分個體，做上標(biāo)記后，在放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標(biāo)記的個體數(shù)占總數(shù)比例，估算種群密度。適用范圍：活動能力強和活動范圍大的動物，如哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類等。計算方法：N(種群數(shù)量)＝eq\f(n重捕個體數(shù),m重捕中標(biāo)記數(shù))×M(初次捕獲標(biāo)記數(shù))。注意求種群密度時，用總數(shù)除面積或體積。估算值與“實際值”間的誤差：若標(biāo)記物不易消失、脫落，標(biāo)記物對動物行為造成損傷，過分醒目被天敵抓獲，初次被捕二次不易捕獲，→偏大。要求：標(biāo)記物、標(biāo)記方法對動物壽命和行為不會產(chǎn)生傷害。標(biāo)記物不過分醒目，不影響其正常生活。標(biāo)記物不易脫落，能維持一段時間。標(biāo)記個體與未標(biāo)記個體在重捕時被捕獲概率相同。調(diào)查期間無大量出生、死亡、遷入、遷出。漁網(wǎng)眼大小對使用標(biāo)記重捕法調(diào)查種群數(shù)量的影響。第一次、第二次均用大網(wǎng)眼：偏小，只計算了大魚的數(shù)量。第一次：大網(wǎng)眼，第二次：小網(wǎng)眼：大致相等。第一次：小網(wǎng)眼，第二次：大網(wǎng)眼：大致相等。第一雌第二次均用小網(wǎng)眼：大致相等。（5）其他方法：紅外觸發(fā)相機，不同動物的糞便，動物的聲音。出生率、死亡率：單位時間內(nèi)新產(chǎn)生的個體數(shù)目或死亡的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值。直接決定種群密度。繁殖能力強的種群出生率高，種群增長快。人口增長：出生率>死亡率。不是只由出生率高造成的。計劃生育，降低出生率，控制人口數(shù)。二孩政策，提高出生率，提高人口數(shù)量，緩解人口老齡化。自然增長率=出生率死亡率遷入率、遷出率：單位時間內(nèi)遷入或遷出的個體占該種群個體總數(shù)的比值。直接決定種群密度。在研究城市人口變化時，遷入、遷出是重要因素。年齡結(jié)構(gòu)：一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。影響出生率和死亡率，進(jìn)而影響種群密度；可預(yù)測種群數(shù)量的變化趨勢，但這種預(yù)測的趨勢不一定出現(xiàn)。類型：增長型（AEMH）：出生率>死亡率、穩(wěn)定型（BGFL）：出生率≈死亡率、衰退型（CDN）：出生率<死亡率。L7、性別比例：種群中雌雄個體數(shù)目的比例。（有生殖能力的個體，工蜂不算。并不是所有種群都有性別比例。）影響出生率，進(jìn)而影響種群密度。雌雄相當(dāng)：多見于高等動物。雌>雄：多見于人工控制的種群。雄>雌：多見于營社會性生活的昆蟲。應(yīng)用：利用人工合成的性引誘劑誘殺雄