种群和群落

第1节 种群的特征
一、目标
1.列举种群的特征。
2.尝试用样方法调查种群密度。
二、重点和难点
1.教学重点
种群的特征。
2.教学难点
样方的选择和确定。
三、课时安排
2
四、教学过程
〖章引入〗学生阅读P59，特别强调种群的概念
〖板书〗物种：是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。
种群：在一定的自然区域，同种生物的全部个体形成种群：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
〖节引入〗以 “问题探讨”引入，生思考回答师提示。
提示：可采用课本介绍的两种取样方法取样，用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考，让学生带问题学本节。
〖板书〗第一节种群的特征
一、调查种群密度（种群密度是种群最基本的数量特征）的方法
种群密度：是指种群在单位面积（或体积）中的个体数量。（种群密度是种群最基本的数量特征）
〖探究〗学生阅读思考讨论，师提示。
〖讲述1〗样方法（quadrat method）
样方法的方法繁多，依生物种类、具体环境不同而有所不同。样方的面积有大有小，样方形状也有方形、长方形、圆形、条带状等多种，但是各种方法的原理却是相同的。首先，在要调查的生物群落中，确定一个或数个范围相对较大区域作为样地；再在样地中随机选取若干个样方；然后计数各样方中的全部个体数量；最后，计算全部样方个体数量的平均数，通过数理统计，对种群总体数量进行估计。
例如，假设随机抽取样方n个，每个样方的生物个体数为X1，X2，X3，…Xn，则样方的平均数X=∑Xn/n。
〖探讨的讨论〗生思考回答师提示。
1.提示：“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的，且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近（误差小）。而在实地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方法其结果误差会比较大一些。但是，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制在允许的范围之内。
2.提示：为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况。
3.提示：样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
4.提示：种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动（不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。），例如5%以内。如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。
〖讲述2〗标志重捕法（mark-recapture method）
标志重捕法：是在一个有比较明确界限的区域内，捕捉一定量生物个体进行标记，然后放回，经过一个适当时期（标记个体与未标记个体重新充分混和分布后），再进行重捕。根据重捕样本中标记者的比例，估计该区域的种群总数。这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的绝对估计。
假定在调查区域中，捕获M个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为n，其中已标记的个体数为m，根据总数N中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则，即N∶M=n∶m，可得调查区域种群数量N=M×n/m。
〖板书〗二、出生率和死亡率
出生率：是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。
死亡率：是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比例。
三、迁入率和迁出率
对一个种群来说，单位时间内迁入和迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为immigration rate or emigration rate.
四、 年龄组成和性别比例
种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。

几种年龄型种群的特点

类型种群构成特点发展趋势图示
增长型幼年个体很多,老年个体很少种群密度会越来越大

稳定型各年龄期的个体数目比例适中种群密度在一段时间内保持稳定

衰退型老年个体很多,幼年个体很少种群密度会越来越小

〖思考与讨论〗生思考回答师提示。
〖提示〗1.提示：图中A种群属于增长型，C种群属于衰退型，B种群属于稳定型。这是由于种群中年轻个体越多，一般来说出生率会越高，死亡率会越低。
2.提示：年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。
〖板书〗sex ratio是指种群众雌雄个体数目的比例。
〖板书〗五、种群的空间特征
〖小结〗种群特征之间的关系

种群的数量特征之间的关系

种群具有个体所不具备的总体特征，这些指标多为统计指标，大体分为三类：（1）种群密度，它是种群的最基本的数量特征；（2）初级种群参数，包括出生率、死亡率、迁入率和迁出率。出生和迁入是使种群增加的因素，死亡和迁出是使种群减少的因素；（3）次级种群参数，包括性比、年龄结构和种群增长率等。
种群的数量是不断变化的，造成其变化的因素是多方面的，但从个体数量上的变动来看，则表现为由出生、死亡、迁入和迁出四个基本参数所决定。这样，种群在某个特定时间内数量变化可以用下式表示：
Nt+1=Nt+（B－D）+（I－E）
（Nt是时间t时的种群数量，B、D、I、E分别是出生、死亡、迁入、迁出的个体数，Nt+1是一个时期后、时间t+1时的种群数量，则有出生率=B/Nt；死亡率=D/Nt；迁入率=I/Nt；迁出率=E/Nt。）〖作业〗练习一二
基础题
1.约386条。
2.调查鼠的密度可用标志重捕法，调查蚯蚓的密度可用样方法。
3.B。
拓展题

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