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《种群》教材详细讲解、知识点突破和相关练习 ［认知基础］ 自主提炼 一、种群及种群的特征 1.种群的概念： 生态学上把一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。种群是生物生殖、发展和进化的基本单位，种群内的个体间能够进行基因交流，同种生物的所有种群构成一个物种。 2.种群的特征：种群具有个体所不具有的特征：种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率。 （1）种群密度：种群密度是指单位面积或体积内某一种群全部个体的数量，它是种群最基本的特征。单位面积或体积内的个体数越多，种群密度越大。调查种群密度最常用的方法是样方法和标志重捕法。样方法是通过计算若干个样方中某种生物的全部个体数，然后以其平均密度估算出种群的总体平均密度，样方法一般适应于植物和活动能力较弱的动物。标志重捕法是在被调查的种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一段时间再进行重捕，根据重捕取样中的标志比例与样地总数中的标志比例相等的假定来估算该种群的数量。计算公式如下 ，标志重捕法适应于不断移动位置的动物。 （2）年龄组成：年龄组成是指一个种群中各年龄段的个体数量的比例。种群的年龄组成主要有增长型、稳定型和衰退型3种类型。增长型的种群处于发展时期，种群密度在一段时间内会越来越大；稳定型的种群种群密度在一段时间内会保持相对稳定；衰退型的种群种群密度在一段时间内会种群数量越来越少。种群的年龄组成对于预测种群的未来变化具有重要意义。 （3）性别比例：种群的性别比例存在三种情况：雌雄相当：多见于高等动物，如黑猩猩、猩猩等；雌多于雄：多见于人工控制的种群，如鸡、鸭、牛等；雄多于雌：多见于社会性昆虫，如蜜蜂、蚂蚁等。 性别比例在一定程度上也可以影响种群密度。 （4）出生率和死亡率：出生率是指种群在单位时间内新产生的个体数量。死亡率是指种群在单位时间内死亡的个体数量。出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的最主要生物因素，也是最直接因素。出生率大于死亡率，种群密度增加；出生率小于死亡率，种群密度减小；出生率等于死亡率，种群密度不变。其他因素对种群大小和种群密度的影响大都是通过影响出生率和死亡率来进行的。 二、种群数量的增长规律 1.“J”型曲线 形成的条件：在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量往往会连续增长。 假定种群的初始数量为N0，年增长率(指第二年的种群数量除以第一年的种群数量所得的倍数)为λ，该种群每年的增长率都保持不变，那么一年后该种群的数量应为：N1=N0λ，二年后为N2=N1λ=N0λ2；t年后则应为Nt=N0λt。如果绘成曲线图(指数曲线)，种群的增长就会呈“J”型曲线，如图3－ 。 2. “S”型曲线 种群在生长的环境中，存在着限制种群增长的因素(可能是有限的食物、废物的积累、环境条件的变化、种内或种间的相互作用等)，因此，种群数量的增长不可能是“J”型增长，而是呈“S”型增长，其特点是：①S曲线上有一个渐近线(K值)，即“S”型增长曲线渐近于K值，但不会超过K值即环境容量。②曲线的变化是逐渐的、平滑的，而不是骤然的。如图3－ 。 3.影响种群数量变化因素 影响种群数量变化的因素有：种内因素、种间因素和其他非生物因素（如气候、温度、PH等）。在各种因素中，人类对自然界中种群数量变化的影响至关重要且越来越大。人类活动对自然界中种群数量变化的影响：一方面，随着种植业和养殖业的发展，受人工控制的种群数量在不断增加；另一方面，生物生存环境的破坏和污染等，使许多野生动植物的种群数量急剧减少。这种现状和发展趋势，将会使人类社会的可持续发展面临困境。无论哪种因素，它们都是通过影响种群出生率、死亡率或迁移率而起着控制种群数量的作用的。 4.研究种群数量变化的意义 研究种群的数量变化规律，不仅具有一定的理论意义，而且具有重大的实践意义。例如，在对待鱼类的捕捞问题上，人们总是希望每年既能捕到较多的鱼，又不危及鱼类种群以后的持续生存，也就是希望长期获得较高的鱼产量。因此，我国科学工作者，在研究捕捞量与种群数量变化之间的关系的基础上，调查统计我国海域鱼类各种群的现有数量，对鱼类各种群的数量变化做出预测，制定出了伏季休渔的政策。总之，种群的数量变化规律是种群研究的核心问题。 三、实验：探究酵母菌种群大小的动态变化 本实验的探究原理是酵母菌可以用液体培养基来培养，培养基中酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、PH、温度等因素有关。我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标作曲线，从而掌握酵母菌的种群数量变化情况。 探究目的是分别说明种群个体数量的增长规律以及环境因素和种内因素对种群个体数量的制约。 探究步骤：①将0.1g活性干酵母配制成500ml质量分数为5％的葡萄糖溶液，放