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第1章 种群及其动态
第1节 种群的数量特征
1.种群密度的概念及不同调查方法的原理及适用范围
2.尝试用样方法调查种群密度
3.种群的数量特征及其数量关系
种群：
在一定自然区域内的同种生物的全部个体。
（1）两个要素：“同种”和“全部”。
①“同种”：指同一物种，即种群是物种存在的具体形式。
②“全部”：指一个群体，包括该物种的幼体和成体等全部个体。
1.种群
种群：
在一定自然区域内的同种生物的全部个体。
（2）两个条件：“时间”和“空间”。
即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。
如：徐州云龙湖冬季有野鸭种群，不能说什么季节都有野鸭种群。
1.种群
一个水池里的全部鱼
×
一个池塘中的全部成年青蛙
种群研究的中心问题是什么？
（3）两个方面
①从生态学的观点来看：种群是生物繁殖的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。
②从进化的观点来看：种群是生物进化的基本单位。
1.种群
×
牧民在承包的草场上该放养多少头羊，经济效益才最好
对于某水体中的鱼，何时捕？捕捞多少？才能既不会使资源枯竭，又使资源得到充分利用
在害虫种群密度达到多少时喷洒农药，既能减少环境污染,又能防止虫灾发生
1.种群
种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律
1.定义：种群在_________或________中的个体数。（P1黑体字）
单位面积
单位体积
×
例：每立方米水体内非洲鲫鱼的数量。
例：一块麦田中所有的蝗虫
例：每平方米草地中杂草的数量，是种群密度吗？
陆地
水体
2.意义：农林害虫的监测和预报、渔业捕捞强度的确定等
种群密度
种群的个体数量
空间大小（面积或体积）
2.种群密度
×
种群密度是“种群最基本的数量特征”
5只老鼠/10m2
整个草原如何调查？
逐个计数法（总数量调查）
估算法（抽样调查）
黑光灯诱捕法
样方法
标记重捕法
2.种群密度的调查方法
在调查______________、___________的种群时，可以逐个计数，如调查某山坡上的珙桐(湖北神农架的国家一级保护植物)密度；
在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取_____的方法。
分布范围较小
个体较大
估算
逐个计数法
2.种群密度的调查方法
样方法
多用于 、
生物。如：植物、昆虫卵、树叶上的蚜虫、跳蝻、瓢虫、蚯蚓等
适用范围：
蚜虫
2.种群密度的调查方法
估算法—样方法
跳蝻
活动能力弱或不活动的
活动范围小
10m
10m
估算这块草地中蒲公英的密度（用 表示）？
2.种群密度的调查方法
估算种群密度最常用的方法之一是样方法：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
（步骤：取样→计数→求平均值）　　
估算法—样方法
样方是人为划定的一个区域
10m
10m
估算这块草地中蒲公英的密度（用 表示）？
2.种群密度的调查方法
【发现问题】
1、选择单子叶还是双子叶植物？
2、样方应多大为宜？
3、样方的数量多少为宜？
4、应如何取样？（确定样方位置）
5、如何计数样方内的个体数量？
　　
1.选择单子叶还是双子叶植物？
“因单子叶草本植物常常是丛生或蔓生，难以辨认”
单子叶植物叶条形或披针形
双子叶植物网状脉
双子叶植物
2.种群密度的调查方法
单子叶植物
双子叶植物
2、样方应多大为宜？
以调查对象大小、数量来定。
草本
乔木
一般为100m2的正方形
一般为1m2的正方形
密集
稀疏
缩小样方面积
增大样方面积
草本1m2，灌木9m2，乔木100m2
2.种群密度的调查方法
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
3、样方的数量多少为宜？
样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关；一般来说，选取的样方越少，误差越大；选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。
4、应如何取样？（确定样方位置）　
随机取样，不掺入主观因素
常见取样方法：
五点取样法、
等距取样法
调查总体为非长条形时
调查总体为长条形时
2.种群密度的调查方法
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
“所选样方位置上有块大石头，应该换个位置取样。”
不需要
5、如何计数样方内的个体数量？
表示蒲公英
计数原则：方框内＋相邻两边及其夹角（计上不计下，计左不计右）
因此，该样方中有___株蒲公英。
6
2.种群密度的调查方法
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
步骤：取样→计数→求平均值　　
10m
10m
估算这块草地中蒲公英的密度（用 表示）？
样方1m2 1 2 3 4 5
株数(株)
密度
7
5
8
3
6
5.8株/m2
2.种群密度的调查方法
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
如果调查羊的种群密度，还能用样方法么？
2.种群密度的调查方法
不能，羊活动能力强，活动范围大
估算法—标记重捕法
100
n
5
80
计算公式：
在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体 ，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总数的比例，来估计种群密度。
步骤：捕获→标记→重捕→计算
2.种群密度的调查方法
估算法—标记重捕法
重捕 80只老鼠，
其中有标志的5只
草原
草原上老鼠有 n只
捕获100只老鼠
作上标志放回草原
与原老鼠群充分混合
1600
计算公式：
=
N
=
③
让标记个体在群体中随机分布
N
①
初捕获并标志 M
②
重捕个体（n）中的有标志个体数（m）
④
经过一段时间后重捕
2.种群密度的调查方法
估算法—标记重捕法
经过一段时间后重捕
1.选择区域要随机，不能主观选择
2.被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡现象
3.重捕的地域与方法与初捕相同
4.每次捕获的样本数量不能太少，以减小偶然误差
2.种群密度的调查方法
估算法—标记重捕法
重捕个体（n）中的有标志个体数（m）
④
经过一段时间后重捕
③
让标记个体在群体中随机分布
5.对标记的要求：
①标记物不易脱落
②不影响被标记生物的正常生理活动
③标记物不能过于醒目
2.种群密度的调查方法
估算法—标记重捕法
①标记物容易脱落时
计算公式：
=
N
=
计算结果偏大
②影响被标记生物的正常生理活动
计算结果偏大
③标记物过于醒目
1）易被天敌捕食
结果偏大
2）易被人捕捉
结果偏小
标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等
思考：重捕时，捕获的标记个体受伤死亡，会影响统计结果吗？
计算公式：
=
N
=
不影响
思考：若某种动物被捕捉过一次后更难捕捉，则统计结果较实际种群密度偏大还是偏小？
偏大
2.种群密度的调查方法
估算法—标记重捕法
思考：若因个体间相互接触，未被标记的个体也沾上了标记颜料，则估算值偏____；
小
许多动物的活动能力强、活动范围大。在种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记。放回原来的环境，经过一段时间后重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。
第一次捕捉：M
第二次捕捉：n个
有标记的：m
总数N
计算公式：
=
N
=
让标记个体在群体中随机分布，时间太短会导致重捕个体中被标记个体偏多，计算结果偏小。
时间太长，标记个体有可能迁出、或死亡，计算结果偏大。
2.种群密度的调查方法
估算法—标记重捕法
误差分析：主要取决于重捕中标记个体数（m）偏大或偏小
a. m值变大导致种群数量（N）偏小：如重捕时间太短，初捕个体未充分融入或标记物过于明显，使其第二次捕捉时更易被捕到。
b. m值变小导致N偏大：
①标记物使动物受惊吓，从而不易被捕到。
②标记物影响动物的活动能力，使其更易被天敌捕食而减少。
③标记物易脱落，从而导致m值变小。
④调查期间被标记的动物放回后部分死亡。
2.种群密度的调查方法
估算法—标记重捕法
b.适用范围:
对于有_______的昆虫，可以用___________________的方法来估算它们的种群密度
a.原理:
黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365 nm左右的紫外线的电光源。 黑光灯具有很强的诱虫作用，是杀虫用灯的理想光源。
紫外线黑光灯
黑光灯进行灯光诱捕
趋光性
2.种群密度的调查方法
估算法—黑光灯诱捕法(去除取样法)
Ⅰ估算绝对密度：
在一个封闭的种群里，用同样的方法连续捕捉被调查动物，随着连续的捕捉，导致种群内个体数逐渐减少，造成每次捕获数逐次递减，但捕获的总累积数则逐渐增加，当单次捕获数降到0时，捕获的总累积数就等于该种群的总个体数。
累积捕获数(x)与每次捕获数(y)之间
的函数关系为：y=ax+b
如图，利用几次实验数据，得出每次捕获数(y)与累积捕获数(x)的一次函数关系，当y=0时，x即为该种群的总个体数。
累积捕获数(x)
每次捕获数(y)
y=-0.2x+18.7
2.种群密度的调查方法
估算法—黑光灯诱捕法(去除取样法)
在该区域均匀放置适宜数量的黑光灯，每日统计捕捉到的该昆虫的数量即可，这样得到的并不是该种群的具体数量，而是多度等级。这种统计的意义主要在于与往年的情况进行对比，预测害虫的成灾程度。
例如今年每个黑光灯每晚捕获30只某害虫，查阅往年的数据得知每个黑光灯每晚捕获20只该种害虫就会爆发严重的虫灾，那么今年的虫灾就已经达到非常严重的程度了。
Ⅱ估算相对密度：
2.种群密度的调查方法
估算法—黑光灯诱捕法(去除取样法)
种群密度的调查方法
种群密度的调查方法
逐个计数法
估算法
适用范围
分布范围较小、个体较大的种群
黑光灯诱捕法
样方法
标记重捕法
适用范围
有趋光性的昆虫
适用范围
植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻）
适用范围
活动能力强、活动范围大的动物
其他方法
航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等
--最准确
2.种群密度的调查方法
“三看法”选择适合的种群密度调查方法
一看
个体数量
少
直接计数
二看
生物类型
植物
样方法
二看
生物类型
活动能力小
样方法
多
动物
活动能力大
标记重捕法
种群密度的调查方法
2.种群密度的调查方法
1．用样方法调查蒲公英种群密度的过程是(　　)
①随机选取一个该种群的长方形地块，将该地块按照长度分成10等份，在每份的中央划一个大小为1 m2的样方　
②选取一个该种群分布比较密集的长方形地块，将该地块按照长度分成10等份，在每份的中央划一个大小不同的样方　
③计数每个样方内该种群数量，取其最大值作为该种群密度的估计值　
④计数每个样方内该种群数量，取其平均值作为该种群密度的估计值
A．①③　　B．①④ C．②③ D．②④
B
2．农业科技人员在对草原鼠害进行调查时，随机选定某区域，第一次放置了100个鼠笼，捕获68只鼠，标记后原地放回。一段时间后在相同位置又放置了100个鼠笼，捕获54只鼠，其中有标记的鼠12只。下列有关说法，错误的是(　　)
A．这种调查方法称为标记重捕法
B．该区域中鼠的种群数量约为360只，必须积极防治
C．由于鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该区域中鼠的种群数量可能小于调查结果
D．如果在两次捕鼠期间发生草原大火，统计结果是不准确的
B
3．样方法和标记重捕法是调查种群密度常用的方法，下列有关生物种群数量调查的方法，正确的是(　　)
A．调查蝗虫幼虫跳蝻，用标记重捕法
B．调查马尾松，小样方划分为1 m2左右
C．调查蒲公英，只计数小样方内的个体数
D．调查趋光性农业害虫，可用定位设置灯光诱捕，定时计数法
D
1．下列符合种群密度概念叙述的是(　　)
A．一亩水稻的年产量
B．每平方米草地中杂草的数量
C．某湖泊每平方米水面鲫鱼的数量
D．某地区灰仓鼠每年新增的个体数量
C
2．在对某种鼠群的种群密度调查中，第一次捕获并标记39只，第二次捕获34只，其中有标记鼠15只，下列叙述正确的(　　)
A．该调查方法称为样方法
B．该种群密度大约为88只
C．如果标记物易脱落，对种群数量的估算没有影响
D．第一次捕获后，就很难再次捕获，那估算出来的种群数量比实际值偏大
D

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