1.1種群的數量特征知識清單高二上學期生物人教版選擇性必修2

1.1種群的數量特征1．種群的概念在一定的空間范圍內，同種生物所有個體形成的集合就是種群。種群是生物進化的單位，生物繁殖的單位。一個物種可以有多個種群。種群的數量特征：種群密度、出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡結構、性別比例。其中種群密度是種群最基本的數量特征。種群密度：種群在單位面積或單位體積中的個體數。錯誤說法：一塊草地上所有蒲公英的數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。調查方法：(1)逐個計數法（準確值）調查分布范圍小、個體較大的種群。如調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據，而是成災程度的多度等級，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。黑光燈的燈管的結構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。當該光刺激了視覺神經后，通過神經系統的調節(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。據此，人們便設計出了能放射光波360nm左右的黑光燈，用于對大多數害蟲進行監(jiān)測和誘殺。用黑光燈誘捕法能否估算出種群的密度和數量

有人認為用黑光燈誘捕法調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?相關理論認為:在一個封閉的種群中，用同一方法連續(xù)捕捉被調查動物，該種群內個體數隨著連續(xù)捕捉次數的增加而逐漸減少，導致每次捕獲數依次遞減，但捕獲的總累積數在逐次增加，當單次捕獲數降低到0時，捕獲的總累積數就等于該種群的總個體數。其實，這個理論就是去除取樣法的原理，依據該原理，若以捕獲累積數(xi)為橫軸，單次捕獲數(Yi)為縱軸建立直角坐標系，并將點(xi，Yi)繪在該坐標系中，可得到呈直線變化趨勢的散布圖，因此每次捕獲數與捕獲的總累積數的關系符合一元線性回歸方程y=a+bx

(y表示每次捕獲數，x表示捕獲的總累積數，a表示一元線性回歸方程擬合線在縱坐標上的截距，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查趨光昆蟲的首選方法。去除取樣法原理有苛刻的假設條件:①在封閉種群即調查期間沒有出生、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、捕捉努力度等都應相同。實際上是很難滿足去除取樣法假設條件的，雖可通過多次取樣調查來減小偏差，但所得到的估計值與實際值之間的偏差仍然要大于標志重捕法。(3)樣方法（估算）①定義：在被調查種群的分布范圍內，隨機選取若干個樣方，通過計數每個樣方內的個體數，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，如調查農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易于辨別，葉脈一般是網狀脈。③取樣方法：五點取樣法、等距取樣法。④取樣關鍵：隨機取樣。⑤樣方數目：根據調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{查生物種類和分布情況而定，一般喬木：100m2，灌木：16m2，草本：1m2⑦計數原則：內部數+相鄰兩邊及夾角（記上不記下，記左不記右）(4)標記重捕法（估算）定義：在被調查的種群活動范圍內，捕獲一部分個體，做上標記后，在放回原來的環(huán)境，經過一段時間后進行重捕，根據重捕到的動物中標記的個體數占總數比例，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(種群數量)＝eq\f(n重捕個體數,m重捕中標記數)×M(初次捕獲標記數)。注意求種群密度時，用總數除面積或體積。估算值與“實際值”間的誤差：若標記物不易消失、脫落，標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：標記物、標記方法對動物壽命和行為不會產生傷害。標記物不過分醒目，不影響其正常生活。標記物不易脫落，能維持一段時間。標記個體與未標記個體在重捕時被捕獲概率相同。調查期間無大量出生、死亡、遷入、遷出。漁網眼大小對使用標記重捕法調查種群數量的影響。第一次、第二次均用大網眼：偏小，只計算了大魚的數量。第一次：大網眼，第二次：小網眼：大致相等。第一次：小網眼，第二次：大網眼：大致相等。第一雌第二次均用小網眼：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：單位時間內新產生的個體數目或死亡的個體數目占該種群個體總數的比值。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。二孩政策，提高出生率，提高人口數量，緩解人口老齡化。自然增長率=出生率死亡率遷入率、遷出率：單位時間內遷入或遷出的個體占該種群個體總數的比值。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。年齡結構：一個種群中各年齡期的個體數目的比例。影響出生率和死亡率，進而影響種群密度；可預測種群數量的變化趨勢，但這種預測的趨勢不一定出現。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，進而影響種群密度。雌雄相當：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。應用：利用人工合成的性引誘劑誘殺雄