【梳理与归纳】§17.1 种群的特征和数量变化
一. 种群的概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
二.种群的数量特征：
1．种群密度
(1)概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。
是种群最基本的数量特征。
(2)调查方法
(1)样方法：
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适用范围 |
植物、活动范围小的动物 |
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取样关键 |
随机性 |
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常用取样法 |
五点取样法、等距取样法 |
(2)标志重捕法：
①适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。
②计算公式：N/M＝n/m
(N为种群数量，M为标记个体数，捕捉数量为n，被捕捉个体中被标记个体数为m)。
调查种群密度的方法比较：
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方法 |
标志重捕法 |
样方法 |
显微计数法 |
取样器取样法 |
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对象 |
活动范围大的动物 |
植物或活动范围小的动物（如蚜虫、跳蝻和虫卵） |
肉眼看不见的微生物（或血细胞） |
活动能力强身体微小的土壤小动物 |
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计算 |
标记总数/种群内个体总数=重捕中被标记的个体数/重捕总数 |
设各样方的种群密度分别为n1，n2，n3，nm, 则种群密度= （n1+n2+n3+…+nm）/m |
计数室体积为0.1mm3（10-4ml），1ml样液中个体数=每小格中个体数×10-4×稀释倍数 |
①记名计算法②目测估计法 |
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注意 |
①调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象；②标志物不能醒目；③不能影响被标志对象的正常生理活动；④标志物不易脱落，能维持一定时间 |
①随机取样；②样方的大小适中：乔木100m2、灌木16 m2、草本1 m2；③样方数量不易太少；④一般选易辨别的双子叶植物⑤常用五点取样法和等距取样法 |
①该实验需要重复但不需要对照（自身对照）；②浓度过大需做稀释处理；③吸取前需振荡摇匀；④计数板使用：先盖盖玻片→吸培养液→ 滴盖玻片边缘→ 自行渗入→ 吸去多余培养液→ 片刻后待沉降到室的底部→ 观察计数；⑤压线计数规则：计数左、上线及夹角处 |
2．年龄组成（预测种群密度的变化趋势）
A：增长型，B：稳定型，C：衰退型。
②根据上图分析各年龄组成类型的特点以及种群密度变化的趋势。
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类型 |
各年龄分布 |
种群密度变化趋势 |
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A |
幼年个体多、老年个体少 |
增大 |
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B |
各年龄个体比例适中 |
基本不变 |
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C |
幼年个体少、老年个体多 |
减小 |
3．出生率和死亡率、迁入率和迁出率
例如：若某城市2012年出生10人，死亡2人，迁入20人，迁出13人，该城市总人口数为1 000人。
(1)出生率＝新出生的个体数目÷个体总数＝10‰
(2)死亡率＝死亡的个体数目÷个体总数＝2‰
(3)迁入率＝迁入的个体数目÷个体总数＝20‰
(4)迁出率＝迁出的个体数目÷个体总数＝13‰
4．性别比例
种群中雌雄个体数目的比例。
出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
三．空间特征
四、存活曲线
1、类型Ⅰ（凸型）：如：人类，很多高等动物
2、类型Ⅱ（对角线型）：如：水螅，一些鸟类和小型哺乳动物
3、类型Ⅲ（凹型）：如：牡蛎和树蛙
种群数量的变化
一、种群增长的“J”型曲线
（1）条件：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下
（2）特点：种群内个体数量连续增长；增长率不变
计算公式：Nt=N0λt
λ代表增长倍数，不是增长率，
λ>1时种群密度增大
λ＝1时种群密度保持稳定
λ<1时种群密度减小，“J”型增长时，λ>1
二、种群增长的“S”型曲线：
（1）条件：有限的环境中，种群密度上升，种内个体间的竞争加剧，捕食者数量增加
（2）特点：种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将不再增加；种群增长率变化，K/2时增速最快，K时为0
2. K值与k/2在实践中的应用
(1)K值的应用
①对野生生物资源的保护措施：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。
②对有害生物的防治措施：增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值。
(2)K/2值的应用
①对资源开发与利用的措施：种群数量达环境容纳量的一半时种群增长速率最大，再生能力最强——把握K/2值处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。
②对有害生物防治的措施：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处(若达K/2值处，会导致该有害生物成灾)。
最大捕捞量≠最大日捕获量，如K/2时捕捞可持续获得最大捕捞量，但不能获得最大日捕获量——最大日捕获量应处于种群密度最大时。
1.“J”型和“S”型曲线总结
阴影部分代表环境阻力，也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的部分。
种群数量变化的实验探究(以培养液中酵母菌种群变动为例)
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
2．实验流程
该探究实验应注意的问题
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
(3)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(4)溶液要进行定量稀释。
(5)计算1 mL菌液的数量。
结果的记录最好用记录表。表格如下：
3．表达和交流
根据实验数据可得右图所示曲线。增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗，pH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。
(2)影响酵母菌种群数量的因素可能有养分、温度、pH及有害代谢废物等。
囡波湾生物
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