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【转】“种群的特征”问题   

2014-10-31 04:52:19|  分类: 网文备选 |  标签: |举报 |字号 订阅

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内质网 说明:本博载的文章,有些是想作为论文写作与讨论的素材(包括“反例“),而非直接用于教学。

“种群的特征”一节的相关问题及解释








中学生物学 2011年3期  作者:洪长根


“种群的特征”这节内容,在新旧教材中均有,算是老面孔,有的教师可能已教过十来次了。几次教材更新,虽有本节内容的更改,但基本的框架知识始终没变。如果教学时,教师引导学生充分提问的话,还是会有一些问题让教师感到底气不足。下面粗略收集汇总之,以供同行参考。

1 种群是一群种吗

牛群是一群牛,人群是一群人,但种群却不是一群种。种群是同一时间生活在同一区域中的同种个体的集合。生活中有很多概念是可以顾名思义去想其解释的,但这里却是个例外。“population”作为生态学的重要概念,它的翻译结果却有着很大的差异,由于这个术语是从拉丁语派生的,含人或人民的意思,在我国被翻译成种群,在生态学、分类学、生物地理学等学科中广泛应用;在进化论、遗传学中常被译成“群体”,而在其他学科中也有被译成“居群”或“繁群”的,在台湾将population译为“族群”,日本译为“个体群”。

2 种群间不能进行基因交流,那么概念中的“一定区域”应有着不可逾越的界限吗

“在一定的自然区域内,同种生物的全部个体形成的种群”,根据教材中的这句话可以看出,种群的同种个体的确占有一定的区域。“种群是进化的单位、繁殖的单位”,从这个现代进化论的观点中还可以看出这个区域界限是存在的,否则怎么才能保证种群间不进行基因交流呢?但实际情况与想象的有一定距离,起码教师不能把这个界限等同于地理隔离中的沙丘、河流和高山等不可逾越的障碍。不可否认,有时种群的界限是非常清楚的,如一个池塘中的鲤鱼或一个岛上的蝮蛇,但是在大多数情况下,各种群的边界则是生态学家根据调查的目的而划分的,缺乏绝对的界限。

3 种群有几个特征

种群有几个特征?好象这是个很浅显的问题,因为这一节学的就是“种群的特征”,但如果真的要作答的话,答4、5或6种恐怕都有它的道理。因为综观各种练习册及教辅材料,得出的结论是种群特征为4个(种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例)。然而翻开教材会发现,除了上面提到的四个特征外,还有一个用小字排版的“种群的空间特征”,这若要算上的话,种群的特征就应该是5个。为此教学过程中笔者发现这样一个有趣的事实:新课上完学生会说5个特征,而练习做多了就会改成说4个特征。但按照最新版生态学的划分,种群的基本特征应包括以下6个,即种群的密度、种群的内分布型、种群的出生率与死亡率、种群的迁出率与迁入率、种群的年龄结构和种群的性比,也就是说教材上的种群的空间特征算一个,同时年龄组成和性别比例得分开算成2个。

4 表示种群密度时,面积单位与体积单位在什么时候使用

种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,可是在具体表示某个种群的密度时,何时用面积,又何时用体积呢?实际上这个问题要根据具体情况而定。一般来说,陆生种群用面积表示,不要说大型动植物,就连土壤中小小的螨类,习惯上也是用每平方厘米有多少千个来表示。水生种群中数量少、个体大的水生种群用面积多些,如每亩水面有多少尾鳙鱼等,而数量大、个体小的种群则用体积多些,如每毫升培养液中草履虫有多少个等。

5 黑光灯灯光诱捕法,是怎样确定种群密度的

通过样方法和标志重捕法获取的种群密度虽然是个估计值,应该说其与实际数据的偏差度是有限的,学生也容易接受和理解。但在用黑光灯灯光诱捕法来调查有趋光性的昆虫密度时,就凭借每晚诱捕到的几只蛾子,似乎无法计算出密度来。其实灯光诱捕法获取的仅是相对密度,是通过跟历史记录作对照得出的,反应密度大小的也不是具体的数据,而是成灾程度的多度等级,如轻、较轻、较重、重等,比如说,通过历史记录得知每晚捕到20只左右的蛾子将暴发严重的农林虫害,那么,在相同条件下,今年也一晚捕到20甚至更多只蛾子时,就说害虫密度已大到严重灾害的程度了。

6 性引诱剂是怎样诱杀雄虫的

某些雌蛾腹部末端能释放出挥发性的性外激素来吸引雄虫,只要雌蛾分泌数量极其微小的性外激素(每毫升空气中存在几千个,甚至几百个性外激素分子,大约十亿分之一g),就能被距离数百米以外到千米左右的雄蛾所感知(以触角来感知的)。根据这一原理通过人工合成性引诱剂(大都属于酯类、醇类或有机酸类),制成对同种雄蛾有较大吸引力的诱芯,然后将诱芯置于诱捕器(水盆式、黏胶式)中。性引诱剂在田间释放后,形成“假姑娘”(性引诱剂)引来“真小伙”(田间的雄虫)进行诱杀。通过长时间释放过量的性引诱剂的干扰,残存的雄虫在繁殖季节也因此而无法辨认雌虫的方位,或者使它的气味感受器变得不适应或疲劳,不再对雌虫有反应,从而降低了害虫的正常交尾活动,大幅度地降低产卵量和孵化率,达到防治农林害虫的目的。

7 种群都有年龄结构吗?

像人和高等动物等的种群,确实明显存在着年龄结构,理论上讲生物有寿命就应该有年龄结构,但实际操作时,就会碰到不少问题。①单细胞生物,虽然有产生、分化和衰老的过程,但一般不分老、成、幼年龄结构;人工饲养的实验种群也往往会是青一色的幼年或成年个体,不同时出现三个年龄段,而谈不上年龄结构。②有些寿命不足一年的生物,这时可能改为月龄结构或像昆虫改为生活史期(卵、幼虫、蛹和成虫)更好些。③大多数植物、海绵、水螅和珊瑚等构件生物,它们的受精卵先发育成一构件(结构单位),然后发育为更多的构件,通过连接部位的死亡而成许多个体,像这些构件生物种群的年龄结构又有个体年龄结构和构件年龄结构两个层次,如构件生物植物是由年轻的、正在生长发育和参与繁殖的部分与衰老的部分组成的。

8 四种种群密度调查方法的注意点分别是什么

教材强调了样方法的注意点是“样方选择要随机,样方大小要合情,样方数目要适宜”,很自然学生会问:其余三种方法的注意点是什么?事实上标志重捕法的注意点:一是“所做标记要科学”(所作标记不能影响被标记动物的捕食、避敌和机体健康等);二是“重捕的区域、方法要一致”(避免增加变量,人为干扰实验结果);三是“二次捕获之间的时间要足够”(让被标记动物与没被标记的动物充分混合)。灯光诱捕法的注意点一是“定时间、定功率”(诱捕时间的长短、功率是20w还是40w这两点若有不同,那么所捕数量就没有可比性);二是“留意天气”(气候会严重影响灯光诱捕的效果,特别是下大雨和刮大风)。逐个计数法的注意点就只有“防遗漏、不重复”这一条,保证所记之数是准确的。

9 种群性别比例都是1:1吗

性别是从酵母菌到人类一切真核生物的共同特征,两性生物中的雌雄性别比1:1理论上是一个恒定值,在自然群体中这是同一物种内两种性别表型选异交配的结果,事实上大多数动物种群的性别比例是接近1:1的,少数雌雄异株的植物中,也有与动物相类似的性别比例。但也有些生物是例外的,在它们的种群中不存在雌雄个体1:1的比例。如后口,自由游泳的幼虫是中性的,如果它落在海底就发育为雌虫,落在雌虫的口吻上就发育为雄虫。如蜜蜂,受精卵可以发育为正常能生育的雌蜂(蜂皇),也可发育为不育的雌蜂(工蜂),不受精的卵则发育为雄蜂。如盐生钩虾,在5℃下后代中雄性为雌性的5倍,而在23%下后代中雌性为雄性的13倍。如黄鳝,幼年是雌性,繁殖后多数转为雄性。再如玉米,基因型为BaBaTsTs为雌雄同株,babaTsTs或babaTsts为雄性植株,babatsts为雌性植株。由此可见,在具雌雄性别的种群中,有性染色体的存在,但这并不是说只有性染色体能影响性别的发育,事实上性别是一个复杂的发育性状。

10 “标志”与“标记”可以等同吗,标志重捕法所获得的数值与实际比较差异是什么

在现代汉语词典中,标志与标记是同一条目,并无两样的解释,完全可以互用而划等号,不少付出了额外的注意,其实新的大学教材基本上已不出现“标志”两字了。
在中学教学的训练中,常出现要学生回答通过标志法所获得的种群密度的数值比实际情况要大些的题目,理由是被捕捉和标记折腾的动物,重捕时将变得不容易。这种情况在现实中是存在的,事实上标记个体的死亡率会有所上升,但这并不是绝对,有时还会出现重捕时被标记动物容易被捕捉的情形,原因可能是第一次的捕捉和标记降低了标记动物的运动能力或影响了机体的健康,因此不能一概而论。可喜的是现在许多设计精巧的捕捉方法和统计方法已被设计出来解决这些问题,已经可以获得一个合理的最小偏差种群估计量。
以上所列仅源于笔者所教的两个班学生,如果教师能跟自己的学生深入探讨的话,肯定还会有更多的问题需要解释。
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