生物總結（一）——種群Part1

種群

種群的概念和特征

概念

生態學上把一定時間內一定自然區域內的同種生物的全部個體稱為種群。

理解

兩個要素：“同種生物”和“全部個體”。日常生活中所說的“魚”“蛇”“老鼠”“牛”等都是一類動物，而不是一種動物，所以不能看作一個種群。
兩個條件：“一定的時間”和“一定的空間”。
兩個方面：從生態學講，種群是生物繁殖的基本單位，也是組成生物群落的基本單位；從進化觀點來講，種群是生物精華的基本單位，也是基因庫的最小單位。

種群在時間上和空間上的划分是隨研究工作需要划分的，如大到全世界的藍鯨種群，小到實驗室內飼養的一群小白鼠。

同一物種在一個區域內可以有多個種群，而一個種群中都是同一物種。

種群區別於個體

1. 種群不是個體的簡單累加，種群內個體之間通過特定的關系構成一個有發展、有自我調節能力、能維持動態穩定的有機整體。種群具有個體不具備的特征。
2. 個體生命有限，種群不會因為個體的消失而消失。
3. 同一區域內往往生活着多個生物種群，不同的種群之間構成一個相互依賴，相互制約的整體。

種群的特征

1. 種群的數量特征：種群的數量特征主要有種群密度、出生率、死亡率、遷入率、遷出率、年齡組成和性別比例等，均可影響種群的數量。
2. 種群的空間特征：組成種群的個體，在其升獲得空間中位置狀態的分布叫做種群的空間特征。包括 隨機分布、均勻分布、集群分布等。
3. 種群的遺傳特征：種群內的雌雄個體能通過有性生殖產生后代，實現基因的交流和傳遞。一個種群全部個體所帶有的全部基因稱為種群的基因庫，生物進化的實質是種群基因庫的組成（基因頻率）的改變。

種群的數量特征

種群密度

1. 概念：種群在單位面積或單位體積中的個體數就是種群密度。種群密度是種群最基本的數量特征。
2. 特點
   1. 不同物種的種群密度，在同樣的環境條件下差別很大。
   2. 同一物種的種群密度，在不同的環境條件下也有差異。
3. 種群密度的調查方法：樣方法和標志重捕法
4. 意義：種群密度反映了種群在一定時期的數量，在農林害蟲的監測和預報，漁業上捕撈強度的確定等方面有重要意義。

種群的出生率

1. 出生率：在單位時間內新出生的個體占該種群個體總數的比率。
2. 死亡率：在單位時間內死亡的個體占該種群個體總數的比率。
3. 出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的主要因素。

繁殖能力強的種群出生率高，而自然增長率 = 出生率 - 死亡率，因此要控制人口過度增長，必須控制出生率。

遷入率和遷出率

遷入率和遷出率直接影響種群數量的變動。

種群的年齡組成

1. 概念：種群的年齡結構是指一個種群中各年齡期的個體數目的比例。
2. 類型及特點

類型	圖例（暫缺）	年齡特征	出生率與死亡率大小	發展趨勢
增長型		幼年個體數大於老年個體數	出生率 \(>\) 死亡率	種群密度越來越大
穩定型		各年齡期個體數目比例相當	出生率 \(\approx\) 死亡率	種群密度在一段時間內保持穩定
衰退型		幼年個體數小於老年個體數	出生率 \(<\) 死亡率	種群密度越來越小

3. 意義：預測種群數目的變化趨勢。

種群的性別比例

1. 概念：種群中（可育）雌雄個體的數目的比例
2. 類型
   1. 雌雄相當，多見於高等動物
   2. 雌多於雄，多見於人工控制的種群
   3. 雄多於雌，多見於營社會性生活的昆蟲
3. 意義：性別比例直接影響種群的出生率，間接影響種群密度。這是由於性別比例失調，個體間交配繁殖的機會減少，種群密度也逐漸降低。
4. 應用：利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雌雄個體，破壞了害蟲正常的性別比例，會使該害蟲的種群密度明顯降低。

調查種群密度的方法。

樣方法調查種群密度

1. 內容：在被調查的種群的分布范圍內，隨機選取若干個樣方，通過計數樣方內的個體數，求得每個樣方的種群密度，並以所有樣方種群密度的平均值作為種群密度的估計值。
2. 適用范圍：植物和活動范圍較小的動物。
3. 樣方的選取
   1. 樣方數目的確定：取樣多少隨調查地段的總體面積而定。一般來說，選取的樣方越多，求得的種群密度越接近實際情況。
   2. 樣方大小的確定：視被調查的生物類型而定，一般來說，喬木為 \(100\text{m}^2\), 灌木為 \(16\text{m}^2\), 草本為 \(1\text{m}^2\)。樣方的形狀以正方形為宜。
4. 常用取樣方法
   1. 五點取樣法（圖暫缺）：當調查的總體為非長條形時，可用此法取樣。在總體中按梅花形取五個樣方，每個樣方的長和寬要求一致。這種方法適用於調查對象分布均勻的地方。
   2. 等距取樣法（圖暫缺）：當調查的總體為長條形時，可用此法。先將調查總體分為若干等份，抽樣比例決定距離或間隔，然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方。
5. 一般步驟：確定調查對象->制定調查計划->實施計划->計數並做記錄->數據處理->得出結論。
6. 種群密度 = \(\dfrac{\text{所有樣方內個體數之和}}{\text{所有樣方面積或者體積之和}}\)

1. 調查時，要選取熟悉又容易計數的植物，一般不選叢生或蔓生的單子葉植物，而選個體數目容易辨識的雙子葉植物
2. 隨機取樣。不能主觀隨意更換樣方位置和面積。選取的樣方必須有良好代表性，一般在該種群分布較為均勻的地塊上。
3. 對於樣方邊緣上的個體，“計左不計右，記上不計下”。

標志重捕法調查種群密度

1. 內容：在被調查種群的生存環境中，捕獲一部分個體，將這些個體進行標記后，將這些個體進行標記后再放回到原來的環境，經過一定時間后重捕，來估計該種群的數量。
2. 適用范圍：活動能力強、活動范圍大的動物，包括哺乳類、鳥類、兩棲類、魚類和昆蟲。
3. 計算：\(N = \dfrac{n(\text{重捕個體數})}{m(\text{重捕中標記個體數})} \times M(\text{標記個體數})\)
4. 一般步驟：確定調查對象->捕獲並標記->重捕，計數->估算種群數量。
5. 注意事項
   1. 標志重捕法的前提是標記個體與未標記個體在重捕時概率相等。
   2. 標記物和標記方法必須對動物的身體不產生關於壽命和行為的傷害。
   3. 必須在一個有比較明確界限的區域內使用。
   4. 被標記的個體必須在種群中完全混合均勻后，再進行重捕。
   5. 在研究期間沒有大量個體的出生，死亡，遷入或遷出；或者有個體的遷移，出生和死亡但數量可以測定。
   6. 標記物或者方法必須能維持一定時間但是不能過分醒目。

其他方法

1. 黑光燈誘捕：可用於調查具有趨光性昆蟲的種群密度。黑光燈發紫外線。

（順便一提，這是第100篇隨筆。但是太細化了，下次要再精簡。）