种群的概念与基本特征

本节导读

从这一节起进入第三章「种群生态」，它是整门课里分值最集中的章节之一。种群是生态学研究的核心层次，这一节先讲种群是什么、有哪些基本特征。

试卷里，选择题和填空题常考种群的概念、年龄结构的三种类型、性比的应用；还可能出一道标志重捕法的计算；简答题常考「简述种群的基本特征」「简述种群年龄结构的类型及其意义」。学完这一节，你应该能说清种群和物种的区别，会用标志重捕法做计算，并能根据年龄结构判断种群的发展趋势。

种群的概念与基本特征

种群是指在一定空间和时间内，同种生物个体的集合。三个关键词：同种、同一地点、同一时间。一个池塘里的全部鲫鱼是一个种群，但池塘里所有的鱼就不是，因为包含了不同的种。

种群不是个体的简单相加，它具有个体所没有的群体特征，如密度、出生率、年龄结构等。种群也是物种存在、繁殖和进化的基本单位。物种是分类学上的单位，一个物种在不同地区可以有多个种群。

种群有三大基本特征：

类型	内容
数量特征	种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性比
空间特征	种群的分布格局（下一节讲）
遗传特征	种群有自己的基因库，具有遗传多样性

种群密度

种群密度是指单位面积或单位体积内的个体数（或生物量），是种群最基本的数量特征。用单位面积的个体数表示的叫绝对密度；用相对的指标表示的，如每百个捕鼠夹的捕获数，叫相对密度。

常用的调查方法有三种：

方法	适用对象	做法
样方法	植物，以及活动能力弱、范围小的动物，如蚜虫、蚯蚓	随机设置若干样方，统计样方内个体数，求平均值再推算
标志重捕法	活动能力强、活动范围大的动物，如鼠、鸟、鱼	捕获并标记一部分后放回，一段时间后重捕，按比例推算
总数调查	种群很小、分布范围也小	逐个计数

样方法要注意随机取样，常用五点取样法或等距取样法；样方面积一般草本取 1 平方米，灌木大一些，乔木更大一些，具体数值各教材说法不一。

标志重捕法的计算公式是：种群总数 N = M × n ÷ m。其中 M 是第一次捕获并标记的个体数，n 是第二次捕获的个体数，m 是第二次捕获的个体中带标记的个体数。道理很简单：标记个体在全部种群中所占的比例，应该等于重捕中标记个体所占的比例。

举个例子：池塘里第一次捕鱼 50 尾，做上标记后放回；一周后再捕 40 尾，其中有标记的 5 尾。则 N = 50 × 40 ÷ 5 = 400 尾。

使用这个方法有三个前提：标记个体与未标记个体充分混合；标记不影响个体的存活和被再次捕获的概率；调查期间没有明显的出生、死亡和迁入、迁出。如果标记物容易脱落，m 会偏小，估算值就偏大。

出生率与死亡率

出生率是指单位时间内新出生的个体数占种群总个体数的比例，死亡率是单位时间内死亡个体数占总数的比例。它们又分两种：

类型	含义
生理出生率（最大出生率）	理想条件下，种群理论上可能的最大出生率
生态出生率（实际出生率）	现实环境下，种群实际表现的出生率，一般小于最大出生率
生理死亡率（最低死亡率）	理想条件下，个体因衰老而死亡的最低死亡率
生态死亡率（实际死亡率）	现实环境下的实际死亡率，一般大于最低死亡率

迁入率和迁出率是指单位时间内迁入、迁出的个体数占总数的比例。种群数量的变化，可以用一个简单的关系式表示：数量变化 = 出生 + 迁入 − 死亡 − 迁出。对于没有迁入、迁出的封闭种群，出生率大于死亡率时数量增加，小于时数量减少。

年龄结构

年龄结构是指种群中各年龄段个体数占总数的比例，常把个体分成幼年（繁殖前期）、成年（繁殖期）和老年（繁殖后期）三组，用年龄锥体表示。年龄结构分三种类型：

类型	年龄锥体	特点	发展趋势
增长型	金字塔形，下宽上窄	幼年个体多，老年个体少	数量将增加
稳定型	钟形	各年龄段比例适中，出生率约等于死亡率	数量相对稳定
衰退型	壶形，下窄上宽	幼年个体少，老年个体多	数量将减少

年龄结构能用来预测种群的发展趋势，指导生产：渔业上捕捞时选用合适的网眼，保留幼鱼，使种群保持增长型或稳定型；防治害虫时，可以根据年龄结构判断是否即将暴发。需要注意，年龄结构只能预测趋势，实际数量还受气候、天敌、迁移等因素影响。

性比

性比是指种群中雌性个体和雄性个体的数量比例。按发育阶段分为第一性比（受精卵时）、第二性比（出生时）和第三性比（成体时）。

性比会影响出生率。不同的婚配制度对性比的要求不同：一夫一妻制的种群，性比接近 1∶1 最有利于繁殖；一雄多雌的种群，雌性多一些也能正常繁殖。应用上，可以用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄虫，破坏害虫种群的性比，使雌虫得不到交配机会，降低出生率，从而控制虫害。

易错提醒

• ❌ 一个池塘里所有的鱼是一个种群。✅ 种群必须是同种生物，不同种的鱼不能算同一个种群。

• ❌ 种群就是同种个体的简单相加。✅ 种群还具有密度、出生率、年龄结构等个体所没有的群体特征。

• ❌ 种群密度大，就说明种群在增长。✅ 密度只反映某一时刻的数量，是增是减要看出生率、死亡率等。

• ❌ 年龄结构是增长型的种群，数量一定增加。✅ 增长型只预示增长趋势，还受气候、天敌、迁移等因素影响。

• ❌ 标志重捕法中，标记物脱落会使估算值偏小。✅ 标记物脱落使 m 偏小，估算值反而偏大。

• ❌ 调查任何生物的种群密度都能用标志重捕法。✅ 标志重捕法适合活动能力强的动物，植物用样方法。

例题精讲

例题 1

某草场中，第一次捕获并标记田鼠 60 只后放回，数日后第二次捕获 50 只，其中带标记的有 5 只，则该草场田鼠的总数约为（　）

A. 300 只　　B. 600 只　　C. 660 只　　D. 1200 只

答案：B

解析：代入公式 N = M × n ÷ m = 60 × 50 ÷ 5 = 600 只。A 是用 60 乘以 5，C 是把 60 和 600 相加，D 是 600 的两倍，都不是公式算出来的结果。

例题 2

某种群中幼年个体占 50%，成年个体占 35%，老年个体占 15%，该种群的年龄结构类型是（　）

A. 增长型　　B. 稳定型　　C. 衰退型　　D. 无法判断

答案：A

解析：幼年个体比例最高、老年个体比例最低，年龄锥体下宽上窄，是增长型，预示种群数量将增加。如果三个年龄组比例接近，是稳定型；如果老年个体最多，则是衰退型。

例题 3

下列选项中，属于一个种群的是（　）

A. 一块农田里所有的害虫 B. 一片森林里所有的鸟类 C. 一个池塘里全部的鲤鱼 D. 一座山上所有的树

答案：C

解析：种群要求同种生物、同一地点、同一时间。池塘里全部的鲤鱼是同一个物种，符合条件。A、B、D 里都包含了多个物种，是多个种群的集合，更接近群落的概念。

本节小结

• 种群是一定空间和时间内同种个体的集合，具有数量、空间、遗传三大特征。
• 种群密度的调查：植物和活动能力弱的动物用样方法；活动能力强的动物用标志重捕法，公式 N = M × n ÷ m。
• 出生率、死亡率、迁入率、迁出率决定种群数量的变化；实际出生率不超过最大出生率，实际死亡率不低于最低死亡率。
• 年龄结构分增长型（金字塔形）、稳定型（钟形）、衰退型（壶形），用于预测种群的发展趋势。
• 性比影响出生率，用性引诱剂诱杀雄虫就是通过破坏性比来防治害虫。