种群的特征

第四章第1节 种群的特征

一.课程目标

知识要点 关键要点 方法技巧

种群的特征 种群密度

年龄组成

性别比例

出生率和死亡率 从四种特征的相互联系上来理解种群的特征

种群密度的调查方法 样方法

标记重捕法 根据不同生物的特点采用不同的调查方法

种群的空间结构 水平分布

立体分布 从不同种群空间分布特点加以区分

北京2008年第29届奥运会吉祥物——福娃是五个可爱的亲密小伙伴，他们的造型融入了鱼、大熊猫、藏羚羊、燕子以及奥林匹克圣火的形象。每个娃娃都有一个琅琅上口的名字：“贝贝”、“晶晶”、“欢欢”、“迎迎”和“妮妮”。迎迎是一只机敏灵活、驰骋如飞的藏羚羊，他来自中国辽阔的西部大地，将健康的美好祝福传向世界。

藏羚羊是中国青藏高原的特有动物、国家一级保护动物，也是列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)中严禁进行贸易活动的濒危动物。很久以来，藏羚羊与冰雪为伴，以严寒为友，自由自在地生活在“世界屋脊”之上。然而，由于一些人对被称为“羊绒之王”的藏羚羊羊绒的需求，藏羚羊惨遭非法偷猎者捕杀！近年来，由于政府加大了对非法偷猎者的打击力度，藏羚羊种群数量才有所恢复。

你知道青藏高原上的所有藏羚羊在生命系统中属于什么结构层次吗？它具备哪些特征呢？

知识点1 种群的特征

问题一 什么是种群？ 答案：一定自然区域内，同种生物的全部个体。

问题二 你知道种群有哪些主要特征吗？

种群的主要特征有数量特征、空间特征和遗传特征(该物种的种群区别于其他物种的独有特征)。其中本节重点研究的是种群的数量特征，它包括 、

和 、 和

、 和 等。

种群密度

出生率

死亡率

迁入率

迁出率

年龄组成

性别比例

问题三 如何理解下列与我们“人口学”“社会学”密切相关的几个种群的数量特征？

序号 项目名称 概念内容

1 种群密度 单位面积或单位体积中的个体数

2 出生率和死亡率 单位数量个体在单位时间内新出生或死亡的个体数目

3 迁入率和迁出率 单位时间内迁入或迁出的个体数目，占该种群个体总数的比率

4 年龄组成 一个种群中各年龄期的个体数目的比例

5 性别比例 种群中雌雄个体数目比例

诱思探究1

种群的几大主要数量特征间有什么逻辑关系？

思路点拨

在空间或面积一定的情况下，影响种群数量的因素是种群密度，而升高种群密度的因素和降低种群密度的因素分别又有哪些？

【导学】 出生和迁入是使种群数量增加的因素，死亡和迁出是使种群数量减少的因素，它们都将通过影响种群密度这个基本特征而影响种群数量。因此出生率和死亡率、迁入率和迁出率将直接影响种群密度，进而影响种群数量。它们可称之为初级种群参数。而年龄组成和性别比例要通过出生率和死亡率来影响种群密度这一种群的最基本数量特征，再间接引发种群数量的变化，故年龄组成和性别比例可称为种群的次级种群参数。

种群特征之间的关系可用下图表示：

诱思探究2

种群的性别比例如何影响种群密度的？

【导学】 1.绝大多数的高等动物在各年龄阶段中雌雄个体数量相当，所有动物都有充分的交配繁殖机会，决定了较高的出生率，种群密度将逐渐增大。

2．雌多于雄或雄多于雌的种群，性别比例失调，个体间交配繁殖的机会较少，这样的种群，其出生率较低，种群密度也将逐渐减小。

诱思探究3

试分析三种类型的年龄组成与种群密度有何关系？

【导学】 种群的年龄组成是通过出生率和死亡率来影响种群密度的。可表示如下：

在种群中当其出生率与死亡率相等时，各年龄阶段的个体数也基本上保持不变。

增长型种群的特点是种群中年轻的个体非常多，年老的个体很少，这样的种群从A图中可以看出基部宽阔，顶端狭窄，也充分证实了上述特征。这样的种群出生率大于死亡率，是一个迅速增长的种群。种群密度将逐渐增大。

稳定型种群的特点是种群中各年龄段的个体比例适中，从B图中可以看出，锥体从基部到顶部的宽度是基本相当的，这样的种群出生率和死亡率大体相等，种群密度在一定时间和空间内将保持相对的稳定。

衰退型种群的特点是种群中年轻的个体较少，而成体和年老的个体较多，从C图中可以看出，锥体的基部较狭窄而顶端较宽，反映出种群的死亡率大于出生率，是一个趋向于衰退灭绝的种群，种群密度将越来越小。

种群密度也影响出生率和死亡率。

在一个有限的环境中，随着种群密度的上升，个体间对有限的食物、空间以及其他生活条件的争夺，使得种内斗争必然加剧，这样就会使种群的出生率降低，死亡率升高。

下列属于种群的是( )

A．一个草原上所有的候鸟

B．一个湖泊中的全部藻类 C．长江里的所有白鳍豚

D．一个蜂巢内的所有工蜂

解析： 本题考查种群的概念。选项A包含了多种鸟类，与种群的概念明显不符；选项B中的一个湖泊中的全部藻类，也不可能仅有一种藻类；选项C符合种群的概念；选项D中一个蜂巢内的所有工蜂，虽在同一区域内，但不是所有同种个体之和，而是一部分个体之和。不符合种群概念，只有一蜂巢内的蜂王、所有工蜂、所有雄蜂之和才能被称为种群。

答案：C

知识点2 调查种群密度的方法

问题一 如何来调查种群密度？有哪些方法和适用原则？

1．逐个计数法(适用范围)：

。

2．估算法(适用范围)：

。估算法又分为样方法和标志重捕法。

调查分布范围较小、个体较大

的种群、逐个计数

常用取样调查法，用于分布范围较大、

难以逐个计数的种群

(1)样方法

①含义：在 的分布范围内， 选取若干个样方，通过计数 求得 ，并以

作为该种群密度的估计值。

②适用范围： 。

被调查种群

每个样方内的个体数

每个样方的个体数

所有样方种群密度的平均值

植物、活动能力弱和范围小的动物

随机

(2)标志重捕法

①含义：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，

后再放回原来环境，经过一段时间后进行重捕，根据

的比例，来估算种群密度。

做上标记

重捕到的动物中被标记的个体数占总个体数

②计算公式：种群数量N＝ ；即N ∶[a]＝[b] ∶[c]，N为

，[a]为

，[b]为 ，[c]为 。 ③适用范围： 。

该种群密度的估计值

捕获被标记后放回原处的个体数

再次捕获的个体数

其中被标记的个体数

活动能力强和活动范围大的动物

诱思探究1

利用样方法调查某种植物的种群密度时，在样方选取中，应注意哪些问题？

【导学】 选取样方是采用样方法调查植物种群密度的重要环节，是调查中取得可靠数值的关键因素之一，选取样方时应注意以下几点：

1．要选取平坦、开阔、被调查种群分布比较均匀的地段作为实习地段，在这上面选取样方。

2．样方数目的确定。取样多少应随调查地段的总体面积而定。总体面积小的，取样可适当少些；总体面积大的，选取的样方应多些，一般说来，选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际数值。

3．样方大小的确定。选取的样方大小应随植物类型而定。一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为100 m2，灌木16 m2，草本1 m2。

4．取样统计时，某种植物不同生长期的个体数都应统计。

诱思探究2

应用标志重捕法估计种群密度时必须满足几个条件？

思路点拨

若标志物会影响动物生长或活动时，状况会如何？标志物持续时间短于研究时间会怎样？被标志的动物不能在种群中完全混合又如何？

【导学】 1.标志方法必须不会影响动物正常的生长发育和活动。如选用着色的标志时，要注意色素无害，溶剂无毒；如果用切趾、剪翅等方法标志动物时，必须保证不会影响它正常的生命活动或者导致疾病、感染等。

2．标志不能过分醒目。因为过分醒目的个体，在自然界中有可能改变与捕食者之间的关系，最终有可能改变样本中标志个体的比例而导致结果失真。

3．标志物持续时间不得短于研究时间。

4．在下次取样之前，被标志的动物必须在种群中完全混合均匀，这也是进行标志重捕的前提。

5．种群是相对封闭的，即没有个体迁入或迁出，即使有迁移现象，也是可以测定的。

6．在研究期间没有出生或死亡，或能够测出出生和死亡的数量。

在满足这些条件后，可以用标志重捕法估计动物的种群数量和计算种群密度。

问题二 学习调查种群密度的意义是什么？

答案：调查种群密度的意义：农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等都需对种群密度进行调查研究。

问题三 用样方法调查某种植物的种群密度的操作方法步骤是什么？ 答案：方法步骤——以草本植物为例

进行种群密度的取样调查时不宜采用的做法是( )

A．选取多种植物为调查对象

B．随机选取大小相等的若干块方形地块为样方

C．计算各样方内的平均值

D．样方内各年龄植物均需统计

解析： 在调查植物种群密度时选取对象是一种，还是同时选多种同步调查？种群密度是指单位空间内某种群的个体数量；种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体，因此进行种群密度的取样调查时应选取某一地段中的某种生物的种群(如蒲公英、苦荬菜等)为调查对象，而不是选取多种植物为调查对象。

答案：A

误区 影响种群数量的因素分析

种群密度是种群最基本的数量特征，其他几项数量特征都是影响种群密度的重要参数，其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接影响种群密度，年龄组成和性别比例都是通过影响出生率和死亡率来影响种群密度的。如下图。

(2009·山东理综)下图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是( )

A．曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高

B．依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好

C．对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大

D．种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈

解析： 根据曲线a，随着种群密度的增大，存活率逐渐减少，说明种群中个体数量越少，越有利于生存，因此a代表的种群营养级较高，个体数少，但个体一般体型较大；同时也说明对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大；种群密度超过d时，曲线b代表的种群个体间种内斗争逐渐加剧，因此d点时并非最剧烈。D项中“竞争”一词也有误，竞争指的是种间关系，而本题强调种内关系。