生物与环境种群和生物群落教学建议.docVIP

第八章 第二节种群和生物群落知识结构 教学目的 1.种群的特征(B：识记)。 2.种群数量的变化(C：理解)。 3.研究种群数量变化的意义(C:理解)。 4.生物群落的概念和结构(B：识记)。 重点和难点 1.教学重点 (1)种群的特征。 (2)种群数量的变化。 (3)生物群落的概念。 2.教学难点种群数量的变化。参考答案 复习题　一、1.()2.(╳)。 二、1.B国家的人口增长率高。这是因为B国家幼年人口多于成年人口,成年人口多于老年人口,这样的人口年龄组成是增长型的。 2.在引入初期,绵羊数量连续增长。若干年后,绵羊的数量在一定的数值范围内保持稳定。对自然界的种群来说,由于受到食物、空间等因素的限制,种群数量不能无限增长下去。 旁栏思考题　湖泊中的生物群落也有分层现象。例如,鲢鱼栖息在水体的上层,鳙鱼栖息在水体的中上层,草鱼栖息在水体的中下层,青鱼、蚌、螺蛳等栖息在水体的底层。 参考资料 种群在无限环境中的指数增长? 这样的种群增长模型可以概括为两种:世代不相重叠种群的离散增长模型和世代重叠种群的连续增长模型。 世代不相重叠种群的离散增长模型? 假定某种动物一年只生殖一次,寿命只有一年,那么,这种动物的种群就是世代不相重叠的。例如,草原上往往有季节性的小水坑。栖居在这些小水坑中的水生昆虫,雌虫每年产一次卵,卵孵化长成幼虫,蛹在泥中度过干旱季节。到第二年,蛹才变为成虫,并交配、产卵。因此,这样的昆虫种群世代是不重叠的,种群增长是不连续的。 对世代不相重叠的种群来说,假定种群增长不受资源、空间等条件的制约,没有迁入和迁出,没有年龄结构,那么,种群的增长就可以用下列方程表示: Nt+1=λNt 或　Nt=Nt0λt 其中N为种群数量,t为时间,λ为种群的年增长率。 世代重叠种群的连续增长模型? 如果种群是世代重叠的,种群的增长则为不间断的连续增长。假定种群的其他特征与上述世代不重叠的种群相同,种群的瞬时增长率为r,则种群仍表现为指数增长,可用下列方程表示: 其积分式为??? Nt=Noert 其中No、Nt、t的定义与世代不重叠种群增长模型的相同,e=2.71828……,r是种群的瞬时增长率。 种群在有限环境中的逻辑斯谛增长? 种群在有限环境中的增长,同样可以分为世代不重叠种群增长和连续增长两类。种群在有限环境下的连续增长的一种最简单的形式就是逻辑斯谛增长。逻辑斯谛增长模型是建立在以下两个假设基础上的。1.假设有一个环境条件所允许的种群数量的最大值,这个数值称为环境容纳量或负荷量,通常以K表示。当种群数量达到K时,种群将不再增长,即:=0。2.假设环境条件对种群增长的阻滞作用,随着种群密度的增加而逐渐地按比例地增加。例如,种群中每增加一个个体就对增长率降低产生1/K的作用,或者说,每个个体利用了1/K的空间,若种群中有N个个体,就利用了NK的空间,而可供种群继续增长的空间就只有(1-N/K)了。这样,种群的逻辑斯谛增长可以表示为下列方程: 对于上述方程中的,可作如下分析。 1.如果种群数量N接近0,那么,就接近1,种群增长就接近指数增长。 2.如果N接近K,那么,就接近0,就接近0,这意味着种群增长的空间已经极小。 种群的逻辑斯谛增长如果用坐标图表示,则为“S”型曲线。 对种群的指数增长和逻辑斯谛增长,还需要做如下说明。 1.自然界的情况是非常复杂的,指数增长和逻辑斯谛增长只能代表两种典型情况,实际增长的类型是很多的。有的增长曲线接近“J”型,有的增长曲线接近于“S”型,还有许多中间过渡类型。 2.种群经过逻辑斯谛增长后,种群数量稳定在K值不变,这在自然种群的研究中还没有充分的证据。相反,有证据表明在外界条件稳定的条件下,种群数量在达到K值后仍有变动。自然种群的数量是经常处在变动之中的,有的是不规则变动,有的是周期性变动。 影响种群数量变化的因素? 种群的数量变化是出生和死亡、迁入和迁出相互作用的综合结果。所有能影响种群的出生率、死亡率和迁移的因素,都会影响种群数量的变化。 密度制约因素? 影响种群数量的因素有很多。有些因素的作用是随种群密度而变化的,这种因素称为密度制约因素。例如,传染病在密度大的种群中更容易传播,因而对种群数量的影响就大。又如,种内斗争在密度大的种群中更加剧烈,对种群数量的影响也就更大。 密度制约因素对种群数量变化的影响是通过反馈调节而实现的。当种群数量超过环境容纳量时,密度制约因素的作用增强,使出生率下降,死亡率增加,从而使种群的增长受到抑制。当种群数量降低到环境容纳量以下时,密度制约因素的作用减弱,从而使种群增长加快。例如,食物是一种密度制约因素。当旅鼠过多时,草原植被遭到破坏,旅鼠种群由于缺乏食物,数量下降。旅鼠数量减少后,植被又逐渐恢复,旅鼠种群的数量又随之恢复。 非密度制约因素? 有些因素对种群