1、第一节第一节种群的数量特征种群的数量特征一、种群：生活在一定区域内的同种生物全部个体的集合。一、种群：生活在一定区域内的同种生物全部个体的集合。种群既是生物繁殖的基本单位，又是生物进化的基本单位。种群既是生物繁殖的基本单位，又是生物进化的基本单位。提示提示一定的区域，是指连续的区域，中间不能有间隔（地理隔离），如两个湖泊，这是两个一定的区域，是指连续的区域，中间不能有间隔（地理隔离），如两个湖泊，这是两个区域。区域。二、种群的数量特征二、种群的数量特征种群密度种群密度是种群最基本的数量特征。是种群最基本的数量特征。直接决定种群密度的因素是直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率出生率和死亡率、迁
2、入率和迁出率迁入率和迁出率。年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率出生率和死亡率，从而，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率出生率间接影响种群密度。间接影响种群密度。三、种群密度的调查方法三、种群密度的调查方法种群密度的调查方法有逐个计数法和估算法种群密度的调查方法有逐个计数法和估算法。逐个计数法适用于分布范围小逐个计数法适用于分布范围小、个体较大的种群个体较大的种群；估算法适用于逐个计数非常困难的种群。估算种群密度的常用方法有样方法和标
3、记重捕法。估算法适用于逐个计数非常困难的种群。估算种群密度的常用方法有样方法和标记重捕法。1 1“两看法两看法”选择种群密度的调查方法选择种群密度的调查方法2 2样方法调查种群密度应注意的问题样方法调查种群密度应注意的问题(1)(1)一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。(2)(2)样方法并非只适用于植物样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱对于活动能力弱、活动范围小的动物如昆虫卵活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫蚜虫、跳蝻等也跳蝻等也可用样方法调查。可用样方法调查。(3)(3)植物的
4、大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为 100100 m m2 2，灌木为，灌木为 1616 m m2 2，草本植，草本植物为物为 1 1 m m2 2。(4)(4)选取样方时选取样方时，要注意随机取样要注意随机取样。例如对于方形地块常用五点取样法例如对于方形地块常用五点取样法，狭长地块常用等距取样狭长地块常用等距取样法。法。(5)(5)样方法中的计数要准确样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的若有正好在边界线上的，应遵循应遵循“计上不计下，计左不计右计上不计下，计左不计右
5、”的原则。的原则。3 3标志重捕法调查种群密度应注意的问题标志重捕法调查种群密度应注意的问题(1)(1)标志重捕法中标记物要合适标志重捕法中标记物要合适，不能过于醒目不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物标记物不易脱落，能维持一定时间。不易脱落，能维持一定时间。(2)(2)标志重捕法中两次捕捉期间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出标志重捕法中两次捕捉期间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。出生和死亡的现象。(3)(3)计算公式：计算公式：第二节第二节 种群数量的变化种群数量的变化一、建构种
6、群增长模型的方法一、建构种群增长模型的方法数学模型数学模型: :用来描述一个系统或它的性质的数学形式，包括数学公式和曲线图两种表现形式。用来描述一个系统或它的性质的数学形式，包括数学公式和曲线图两种表现形式。提示：同数学公式相比，曲线图表示的数学模型能更直观地反映出种群数量的增长趋势，但曲提示：同数学公式相比，曲线图表示的数学模型能更直观地反映出种群数量的增长趋势，但曲线图表示的数学模型不够精确。线图表示的数学模型不够精确。二、种群数量增长曲线二、种群数量增长曲线1.1.种群的种群的J J形增长形增长（1 1）条件）条件: :食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件下。食
7、物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件下。（2 2）数学模型）数学模型数学公式数学公式:N:Nt t=N=N0 0. .t t（N N0 0表示该种群的起始数量，表示该种群的起始数量，t t 表示时间，表示时间， N Nt t表示表示 t t 年后该种群的数量年后该种群的数量，表示该种群数量是前一年种群数量的倍数）。表示该种群数量是前一年种群数量的倍数）。要点要点 （1 1）种群的增长率种群的增长率1 1，“J J”型型曲线增长率是曲线增长率是不变的不变的。（2 2）11 时时, ,种群密度种群密度增大增大；=1=1 时时, ,种群密度种群密度稳定不变稳定不变；11 时时
8、, ,种群密度种群密度减小减小。曲线图曲线图: :（3 3）特点）特点: :增长率大于增长率大于 1 1 并且不变，增长速率增加。并且不变，增长速率增加。种群数量以一定倍数连续增长。种群数量以一定倍数连续增长。名师指导名师指导：种群的种群的“J J”形增长在理论上是存在的形增长在理论上是存在的，一般在实验室条件下或当一个种群刚迁入一般在实验室条件下或当一个种群刚迁入新环境时可能出现，但在自然生态系统中几乎是不可能存在的，因为资源和空间不可能是无限新环境时可能出现，但在自然生态系统中几乎是不可能存在的，因为资源和空间不可能是无限的。的。2.2.种群的种群的“S S形增长形增长（1 1）产生原因）
9、产生原因: :自然界的空间和资源总是有限的。自然界的空间和资源总是有限的。（2 2）环境容纳量）环境容纳量: :一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称 K K 值。值。（3 3）数学模型）数学模型: :（4 4）特点）特点: : 种群数量达到种群数量达到 K/2K/2 时，增长速率最大；种群数量达到时，增长速率最大；种群数量达到 K K 值后，将保持相对稳定。值后，将保持相对稳定。种群的数量呈种群的数量呈“S S”形增长形增长， 这是由于随着种群数量的增多这是由于随着种群数量的增多， 对食物和空间的竞争趋于激烈对食物和空
10、间的竞争趋于激烈， （天天敌数量增多敌数量增多），），导致出生率降低，死亡率升高。导致出生率降低，死亡率升高。要点（要点（1 1）K K 值不是一成不变的值不是一成不变的:K:K 值会随环境改变而发生变化，当环境遭到破坏时，值会随环境改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K K 值可能会值可能会下降；当环境条件状况改善时，下降；当环境条件状况改善时，K K 值可能会上升。值可能会上升。（2 2）在环境条件稳定，）在环境条件稳定，K K 值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的，会在值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的，会在 K K 值附近上下波值附近上下波动。动。（3 3）K K 值不是种群数
11、量的最大值值不是种群数量的最大值: :种群数量所达到的最大值可能会超过种群数量所达到的最大值可能会超过 K K 值值，但这个值存在的时但这个值存在的时间很短，因为环境条件已遭到破坏。间很短，因为环境条件已遭到破坏。（4 4）出生数与死亡数的差值最大的时候，种群增长最快，此时对应的种群数量为）出生数与死亡数的差值最大的时候，种群增长最快，此时对应的种群数量为 K/2K/2；出生数；出生数等于死亡数时，种群不再增长，种群达到等于死亡数时，种群不再增长，种群达到 K K 值。值。（5 5）K K 值、值、K/2K/2 的应用的应用K/2K/2 应用应用要点要点“J J”形增长曲线和形增长曲线和“S
12、S”形增长曲线综合形增长曲线综合(1)(1)图中图中 b b 曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？始终存在环境阻始终存在环境阻力。力。(2)(2)图中阴影部分表示的含义是图中阴影部分表示的含义是在生存斗争中被淘汰的个体数量。在生存斗争中被淘汰的个体数量。三三 种群数量的波动种群数量的波动1.1.影响因素影响因素（1 1）非生物因素非生物因素: :如水分如水分、温度温度、阳光等因素在特殊情况下能影响种阳光等因素在特殊情况下能影响种群的出生率和死亡率，进而影响种群数量的变化。群的出生率和死亡率，进而影响种群数量的变化。（2 2）生物因素）生物因素: :主要是种群
13、特征和种间关系的影响。主要是种群特征和种间关系的影响。2.2.种群数量的变化形式种群数量的变化形式: :增长、下降、波动和稳定。增长、下降、波动和稳定。四、培养液中酵母菌种群数量的变化四、培养液中酵母菌种群数量的变化1.1.计数方法：对一支试管中的培养液中的酵母菌计数，可以采用抽样检测的方法：先将盖玻片计数方法：对一支试管中的培养液中的酵母菌计数，可以采用抽样检测的方法：先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计
14、数室底部，将计数板放在载物台的余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。2 2计数方法计数方法: :血细胞计数板有两种规格，如图所示，对于血细胞计数板有两种规格，如图所示，对于 1616 2525 的规格而言，计四角的的规格而言，计四角的 4 4 个个中方格共计中方格共计 100100 个小方格中的个体数量；而对于个小方格中的个体数量；而对于 2525 x16x16 的规格而言，计四角和正中间的（共的规格而言
15、，计四角和正中间的（共 5 5个）中方格共计个）中方格共计 8080 个小方格中的个体数量。个小方格中的个体数量。3 3，计算方法，计算方法: :每个大方格的体积为每个大方格的体积为 0.10.1 mmmm （1010- -4 4mLmL），故），故 1 1 mL.mL.培养液中细胞个数培养液中细胞个数= =（一个中方（一个中方格中的细胞总数格中的细胞总数/ /中方格中小方格个数）中方格中小方格个数）x400 x400 x x 10104 4稀释倍数。稀释倍数。3.3.实验结果实验结果增长曲线的总趋势是先增加增长曲线的总趋势是先增加（s s 型型），后降低后降低。原因是在开始时培养液中的营养充
16、足原因是在开始时培养液中的营养充足、空间充裕空间充裕、条件适宜，酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌种群数量的不断增多、营养消耗、条件适宜，酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌种群数量的不断增多、营养消耗、p pH H变化等，生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。变化等，生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。4 4、注意事项、注意事项（1 1） 显微镜计数时显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计数相邻两个边及其顶角的酵母菌应只计数相邻两个边及其顶角的酵母菌。（2 2）从试管中吸取培养液进行计数前从试管中吸取培养液进行计
17、数前，需将试管轻轻振荡数次需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。匀分布，减少误差。（3 3）若酵母菌过多，应将吸取的培养液进行定量稀释后再计数。）若酵母菌过多，应将吸取的培养液进行定量稀释后再计数。（4 4）本实验不需要设置对照实验本实验不需要设置对照实验，因为酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照因为酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照；但但需要设置重复实验以确保结果的可靠性。需要设置重复实验以确保结果的可靠性。4.4.“J J”形增长曲线和形增长曲线和“S S”形增长曲线综合形增长曲线综合（1 1）“S S”形增长曲线的开
18、始部分形增长曲线的开始部分“J J”形增长曲线。形增长曲线。“J J”形增长曲线自始至终都保持指数形增长曲线自始至终都保持指数增长，而增长，而“S S”形增长曲线自始至终都有环境阻力。形增长曲线自始至终都有环境阻力。（2 2）自然状态下自然状态下，种群呈种群呈“S S”形增长形增长，理想条件下种群呈理想条件下种群呈“J J”形增长形增长，两增长曲线的差异是两增长曲线的差异是由环境阻力造成的。由环境阻力造成的。第第 3 3 节节 影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素一、非生物因素：在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响，且其一、非生物因素：在自然界，种群的数量变化受
19、到阳光、温度、水等非生物因素的影响，且其影响往往是综合性的。影响往往是综合性的。二、生物因素二、生物因素1.1.种群内部生物因素随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制。种群内部生物因素随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制。2.2.种群外部生物因素种群外部生物因素（1 1）食物（）食物（2 2）捕食（）捕食（3 3）种间竞争（）种间竞争（4 4）寄生或传染病）寄生或传染病教材拓展教材拓展（1 1）密度制约因素）密度制约因素: :某因素对种群数量的作用强度与该种群的密度相关，如食物、天敌等生物某因素对种群数量的作用强度与该种群的密度相关，如食物、天敌等生物因素。因素。（2 2）非密度制约因素）非密度制约因素: :某因素对种群数量的作用强度与该种群的密度无关，如气温和干旱等气某因素对种群数量的作用强度与该种群的密度无关，如气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害。候因素以及地震、火灾等自然灾害。
