生物总结（一）——种群Part1

种群

种群的概念和特征

概念

生态学上把一定时间内一定自然区域内的同种生物的全部个体称为种群。

理解

两个要素：“同种生物”和“全部个体”。日常生活中所说的“鱼”“蛇”“老鼠”“牛”等都是一类动物，而不是一种动物，所以不能看作一个种群。
两个条件：“一定的时间”和“一定的空间”。
两个方面：从生态学讲，种群是生物繁殖的基本单位，也是组成生物群落的基本单位；从进化观点来讲，种群是生物精华的基本单位，也是基因库的最小单位。

种群在时间上和空间上的划分是随研究工作需要划分的，如大到全世界的蓝鲸种群，小到实验室内饲养的一群小白鼠。

同一物种在一个区域内可以有多个种群，而一个种群中都是同一物种。

种群区别于个体

1. 种群不是个体的简单累加，种群内个体之间通过特定的关系构成一个有发展、有自我调节能力、能维持动态稳定的有机整体。种群具有个体不具备的特征。
2. 个体生命有限，种群不会因为个体的消失而消失。
3. 同一区域内往往生活着多个生物种群，不同的种群之间构成一个相互依赖，相互制约的整体。

种群的特征

1. 种群的数量特征：种群的数量特征主要有种群密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成和性别比例等，均可影响种群的数量。
2. 种群的空间特征：组成种群的个体，在其升获得空间中位置状态的分布叫做种群的空间特征。包括 随机分布、均匀分布、集群分布等。
3. 种群的遗传特征：种群内的雌雄个体能通过有性生殖产生后代，实现基因的交流和传递。一个种群全部个体所带有的全部基因称为种群的基因库，生物进化的实质是种群基因库的组成（基因频率）的改变。

种群的数量特征

种群密度

1. 概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。种群密度是种群最基本的数量特征。
2. 特点
   1. 不同物种的种群密度，在同样的环境条件下差别很大。
   2. 同一物种的种群密度，在不同的环境条件下也有差异。
3. 种群密度的调查方法：样方法和标志重捕法
4. 意义：种群密度反映了种群在一定时期的数量，在农林害虫的监测和预报，渔业上捕捞强度的确定等方面有重要意义。

种群的出生率

1. 出生率：在单位时间内新出生的个体占该种群个体总数的比率。
2. 死亡率：在单位时间内死亡的个体占该种群个体总数的比率。
3. 出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的主要因素。

繁殖能力强的种群出生率高，而自然增长率 = 出生率 - 死亡率，因此要控制人口过度增长，必须控制出生率。

迁入率和迁出率

迁入率和迁出率直接影响种群数量的变动。

种群的年龄组成

1. 概念：种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
2. 类型及特点

类型	图例（暂缺）	年龄特征	出生率与死亡率大小	发展趋势
增长型		幼年个体数大于老年个体数	出生率 $>$ 死亡率	种群密度越来越大
稳定型		各年龄期个体数目比例相当	出生率 $\approx$ 死亡率	种群密度在一段时间内保持稳定
衰退型		幼年个体数小于老年个体数	出生率 $<$ 死亡率	种群密度越来越小

3. 意义：预测种群数目的变化趋势。

种群的性别比例

1. 概念：种群中（可育）雌雄个体的数目的比例
2. 类型
   1. 雌雄相当，多见于高等动物
   2. 雌多于雄，多见于人工控制的种群
   3. 雄多于雌，多见于营社会性生活的昆虫
3. 意义：性别比例直接影响种群的出生率，间接影响种群密度。这是由于性别比例失调，个体间交配繁殖的机会减少，种群密度也逐渐降低。
4. 应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雌雄个体，破坏了害虫正常的性别比例，会使该害虫的种群密度明显降低。

调查种群密度的方法。

样方法调查种群密度

1. 内容：在被调查的种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，并以所有样方种群密度的平均值作为种群密度的估计值。
2. 适用范围：植物和活动范围较小的动物。
3. 样方的选取
   1. 样方数目的确定：取样多少随调查地段的总体面积而定。一般来说，选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。
   2. 样方大小的确定：视被调查的生物类型而定，一般来说，乔木为 $100\text{m}^2$, 灌木为 $16\text{m}^2$, 草本为 $1\text{m}^2$。样方的形状以正方形为宜。
4. 常用取样方法
   1. 五点取样法（图暂缺）：当调查的总体为非长条形时，可用此法取样。在总体中按梅花形取五个样方，每个样方的长和宽要求一致。这种方法适用于调查对象分布均匀的地方。
   2. 等距取样法（图暂缺）：当调查的总体为长条形时，可用此法。先将调查总体分为若干等份，抽样比例决定距离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取样方。
5. 一般步骤：确定调查对象->制定调查计划->实施计划->计数并做记录->数据处理->得出结论。
6. 种群密度 = $\dfrac{\text{所有样方内个体数之和}}{\text{所有样方面积或者体积之和}}$

1. 调查时，要选取熟悉又容易计数的植物，一般不选丛生或蔓生的单子叶植物，而选个体数目容易辨识的双子叶植物
2. 随机取样。不能主观随意更换样方位置和面积。选取的样方必须有良好代表性，一般在该种群分布较为均匀的地块上。
3. 对于样方边缘上的个体，“计左不计右，记上不计下”。

标志重捕法调查种群密度

1. 内容：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标记后，将这些个体进行标记后再放回到原来的环境，经过一定时间后重捕，来估计该种群的数量。
2. 适用范围：活动能力强、活动范围大的动物，包括哺乳类、鸟类、两栖类、鱼类和昆虫。
3. 计算：$N = \dfrac{n(\text{重捕个体数})}{m(\text{重捕中标记个体数})} \times M(\text{标记个体数})$
4. 一般步骤：确定调查对象->捕获并标记->重捕，计数->估算种群数量。
5. 注意事项
   1. 标志重捕法的前提是标记个体与未标记个体在重捕时概率相等。
   2. 标记物和标记方法必须对动物的身体不产生关于寿命和行为的伤害。
   3. 必须在一个有比较明确界限的区域内使用。
   4. 被标记的个体必须在种群中完全混合均匀后，再进行重捕。
   5. 在研究期间没有大量个体的出生，死亡，迁入或迁出；或者有个体的迁移，出生和死亡但数量可以测定。
   6. 标记物或者方法必须能维持一定时间但是不能过分醒目。

其他方法

1. 黑光灯诱捕：可用于调查具有趋光性昆虫的种群密度。黑光灯发紫外线。

（顺便一提，这是第100篇随笔。但是太细化了，下次要再精简。）