中學生物/目錄/種群/種群的特徵

維基教科書,自由的教學讀本

在漁業生產上,人們常常被這樣的問題所困惑:不捕撈或者捕撈很少,魚類資源可能得不到充分利用;不老過多,又會導致魚類資源枯竭。那麼,對某個水體中的某種魚來說,每年應當捕撈多少才合適呢?

在農業生產上,農業害蟲常常會造成很大的危害。那麼,害蟲的大發生有沒有規律呢?怎樣才能控制害蟲的數量呢?

顯然要解決這些問題,僅僅研究生物的個體是不夠的,僅僅研究生物的個體是不夠的,還必須將種群作為一個整體來研究。

種群的概念[編輯]

在自然界,任何生物都不是孤立存在的。生活在一定區域的同種生物的全部個體叫做種群。例如,一片樹林中的全部獼猴是一個種群,一片草地的所有蒲公英也是一個種群。但是獼猴和金絲猴不是一個物種。

生物個體具有這些特徵嗎?

種群研究的核心問題是種群數量(種群內的個體數)的變化規律,而種群數量的變化是與種群的特徵分不開的,這些特徵包括種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成、性別比例等。

種群密度[編輯]

種群在單位面積或單位體積中的個體數,就是種群密度。例如,在一塊草地中每平方米的面積內某種草本植物的數量,每平方千米農天內蝗蟲的數量等。

1.如何估算某種生物的種群密度?

2.影響種群密度變化的因素有哪些?

種群密度是種群最基本的數量特徵。農林害蟲的監測和預報、雨夜上捕撈強度的確定等,都需要對種群密度進行調查研究。

不同物種的種群密度,在同樣的環境條件下差異很大。例如,我國某地的野驢,平均每100平方千米還不足兩頭,但是在相同的面積內,灰倉鼠則有數十萬隻。

同一物種的種群密度也不是固定不變的。例如,一臉農行田中的東亞飛蝗,在夏天種群密度較高,秋末天氣較冷時則種群密度較低。

種群密度反映了種群在一定時期的數量,但是僅靠這一特徵還不能反映種群數量的變化趨勢。要想知道種群數量的消長,還需要研究種群的出生率和死亡率等其他數量特徵。

出生率和死亡率[編輯]

為什麼東北虎、大熊貓等動物在人為保護措施下,種群數量仍不能迅速增長;而田鼠、蝗蟲等動物,儘管人們採取各種防除措施,卻仍然數量繁多,屢屢為害?原因固然是多方面的,繁殖能力的差別是重要原因。繁殖能力強的種群出生率高,種群增長快

出生率是指在單位時間內新產生的個體數目占該種群個體總數的比率。例如,1983年,中國平均10萬人生出1862人,我國人口在這一年的出生率就是1.862%。

死亡率是指在單位時間內死亡的個體數目占該種群個體總數的比率。例如,某個有200個個體的種群,在一年中有40個個體死亡,這個種群的年死亡率就是20%。

出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的重要因素。

長期以來,中國人口的出生率一直高於死亡率,因而人口的增長很快。人口的過度增長嚴重製約著中國經濟和社會的發展,而要控制人口的增長,關鍵是要控制人口的出生率。因此,中國已經把計劃生育列為一項基本國策。

遷入率和遷出率[編輯]

如果觀察城市中的烏鴉種群,就會發現,每年總有一些烏鴉從外地飛到這個城市生活,又有一些烏鴉飛離這座城市。許多生物的種群都存在著個體遷入和遷出的現象。對一個種群來說,單位時間內遷入或遷出的個體,占該種群個體總數的比率,分別稱為遷入率或遷出率。如果你研究一座城市人口的變化,遷入率和遷出率更是不可忽視的因素。

年齡組成[編輯]

種群的年齡組成是指一個種群中各年齡期的個體數目的比例。

種群的年齡組成大致可以分為三種類型:

  1. 增長型:種群中幼年個體很多,老年個體很少。這樣的種群正處於發展時期,種群密度會略來越大;
  2. 穩定型:種群中各年齡期的個體數目比例適中,這樣的種群正處於穩定時期,種群密度在一段時間內會保持穩定;
  3. 衰退型:種群中幼年個體較少,而老年個體較多,這樣的種群正處於衰退時期,種群密度會越來越小。

由此可見,研究種群的年齡組成,對於預測種群數量的變化趨勢具有重要意義。

性別比例[編輯]

種群的性別比例是指種群中雌雄個體數目的比例。

性別比例在一定程度上影響著種群密度。例如,利用人工合成的性引誘劑(信息素)誘殺某種害蟲的雄性個體,破壞了害蟲種群正常的性別比例,就會使很多雌性個體不能完成交配,從而使該種害蟲的種群比例明顯降低。

種群的空間特徵[編輯]

組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態或空間布局叫做種群的空間特徵或分布型。種群的空間分布一般可概括為三種基本類型:隨機分布、均勻分布和集群分布。

隨機分布指的是每一個個體在種群分布領域中各個點出現的機會是相等的,並且某一個體的存在不影響其他個體的分布。隨機分布比較少見,只有在環境資源分布均勻一致、種群內個體間沒有彼此吸引或排斥時才容易產生。例如,森林地被層中一些蜘蛛的分布與麵粉中黃粉蟲的分布,以種子繁殖的植物在自然散佈於新的地區時也經常體現為隨機分布。

均勻分布的特徵是,種群的個體是等距分布,或個體間保持一定的均勻的距離。均勻分布形成的原因主要是由於種群內個體之間的競爭。例如,森林中植物為競爭陽光(樹冠)和土壤中營養(根際),沙漠中植物為競爭水分都能導致均勻分布。蟲害或種內競爭發生時也可造成種群個體的均勻分布。地形或土壤物理性狀呈均勻分布等客觀因素或人為的作用,都能導致種群的均勻分布。均勻分布在自然種群中極其罕見,而人工栽培的種群(如農田、人工林),由於人為保持其株距和行距一定則常呈均勻分布。

集群分布的特徵是,種群個體的分布很不均勻,常成群、成簇、成塊或成斑塊地密集分布,各群的大小、群間的距離、群內個體的密度等都不相等,但各群大都是隨機分布。其形成原因是:環境資源分布不均勻,豐富與貧乏鑲嵌;植物傳播種子的方式使其以母株為擴散中心;動物的社會行為使其結合成群。集群分布是最廣泛存在的一種分布格局,在大多數自然情況下,種群個體常是成群分布,如放牧中的羊群,培養基上微生物菌落的分布,另外,人類的分布也符合這一特性。