1.1 种群的数量特征-【生物讲堂】2024-2025学年高二生物上册同步备课课件（人教版2019选择性必修2）

个体——种群——群落——生态系统 稳态与平衡 神经—体液—免疫调节 生态文明建设 分子水平——物质基础 细胞水平——结构基础 （必修一二） （选必一） 微观 宏观 探索生命的奥秘 1.1 种群的数量特征 第一章 种群及其动态 判断：下列关于种群的描述是否正确。 （1）广东省珠江口岸范围内的所有动物 （ ） （2）广海湾内的所有成年中华白海豚（ ） （3）印度洋和黄茅海里的全部白海豚（ ） 种群是物种繁殖、进化的单位。 判断依据: ①一定地域内 ②同种生物构成 ③全部个体的总和 温故而知新：理解种群的定义 中华白海豚是国家一级重点保护野生动物，也是传说中的“粉色海豚”，有“海上大熊猫”之称。中华白海豚喜欢生活在亚热带地区的河口咸淡水交汇区域，这也是人类海洋活动最为频繁的区域。它对栖息地环境要求严苛，是衡量地方海洋生态环境质量好坏的“活指标”，更是近海岸生态系统的旗舰物种与指示物种。 情景导入 Q1：面对易危物种中华白海豚，作为一名科研人员，采取有针对性的保护措施需要考虑什么问题呢？ 问题1：平均每只中华白海豚有多大的生活面积？种群数量如何调查？其种群的数目由什么决定？ 问题2：种群的数目是如何变化的？一定区域存 在多少白海豚比较合理？ 问题3：影响到白海豚数目的因素有哪些？ 自然保护区内的资源如何有效利用？ 种群研究的中心问题 数量特征 变化规律 自主阅读课本P2-3页相关内容，在书本上划出下列问题的答案依据，并完善种群数量特征的思维导图。 问题1：平均每只中华白 海豚有多大的生活面积？ 种群数量如何调查？其 种群的数目由什么决定？ ——种群最基本的数量特征 (1)概念： 种群在 或 中的 就是种群密度。 单位面积 单位体积 个体数 ①小范围的水生生物——单位体积 ②大范围及陆生生物——单位面积 1、种群密度 种群密度＝ 空间大小（面积或体积） 种群中的个体数量 计算公式： 一、种群密度及其调查方法 （面积约14000 km2 ） 60只 种群密度0.004只/ km2 1400只 种群密度_________只/ km2 8600株 种群密度0.614株/ km2 0.1 2、理解种群密度的内涵 中华白海豚的种群数量如何调查？ 珙桐(国家一级保护植物) 3、种群密度的调查方法 ——①逐个计数法 研究人员通过直接观察来统计白海豚的数量。这种方法虽然简单，但由于白海豚活动范围广，且海洋环境复杂，目视方法的准确性和效率较低。 1）逐个计数法适用于分布范围小、个体较大，或数量较少的濒危生物） 桫椤 云南象 最直接 3、种群密度的调查方法 ——②标志重捕法 1）适用范围：中华白海豚活动能力强、活动范围大且难以限制其活动。 2）步骤：如何操作？ 捕捉 标记 放回 计算 重捕 3)请构建出该调查海域中中华白海豚的种群密度N是多少？ 种群密度(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = 被标记率= 种群密度(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = × 4）计算公式： 例题：为调查某有害动物的种群密度，某小组采用标记重捕法，在一公顷的范围内第一次捕捉并标记39只，第二次捕获28只，其中有标记的有害动物16只。标记物不影响有害动物的生存和活动并可用于探测其生活状态，则该区域该种有害动物的实际种群密度最接近于 只/公顷。 39：N=16：28 N= 68只/hm2 3、种群密度的调查方法 ——②标志重捕法 近来流行采用鸣声识别、红外触发相机、无人机航拍等技术调查野生动物种群密度，运用这些方法调查种群密度比标记重捕法具有 的优势。 例题2：为了掌握野鸡的数量变化动态，工作人员对野鸡的种群密度进行了调查，其方法是 ，调查一公顷范围内野鸡的种群密度时，第一次捕获并标记的数量是28只，结果刚一放回就被苍鹰捕食3只（但因为该时间段内有小野鸡出生而种群数量稳定），第二次捕获36只，其中含有标记的有18只，则该区域野鸡种群密度为 只/公顷。。 标志重捕法 25：N=18：36 N= 50只/hm2 能够减少对野生动物的惊吓和伤害 标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等 5）标记方法： 思考：多次捕捉的估算结果会不会更准确?如果标记物容易脱落会对统计结果有什么影响? 主要与 m 值有关 N值偏大 3、种群密度的调查方法 ——②标志重捕法 可能是有哪些原因会导致的估算结果不准确？偏大？偏小？ 【讨论】哪些原因会使得标记重捕法估算的种群数量不准确？偏大？偏小？ 偏大 （m偏小） 1.标记物脱落 4.被标记个体部分死亡 3.标记物太醒目，导致标记个体易被天敌捕食 2.标记物使动物受惊吓，从而不易被捕到 偏小 （m偏大） 1.重捕时间太短，初捕个体未充分融入； 2.标记物过于明显，使其第二次捕捉时更易被捕到。 含羞草 【任务】 阅读教材P2“样方法”部分、P5“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”，提炼出调查种群密度的研究方法，简要写下你的调查流程。 ——③样方法 实施计划　　　　　　 准备：观察地形，排除安全隐患。　　　　　　 确定调查对象：观察该地段双子叶植物，确定调查对象。　　　　　　 确定样方：观察调查对象的分布状况和地段的形状，讨论确定样方的多少、样方大小和取样方法。　　　　　　 计数：计数每个样方内所调查植物的数量，做好记录。　　　　　　 计算种群密度。　　　　　　 植物 蚜虫的密度 蒲公英 跳蝻的密度 某种昆虫卵的密度 运动能力不强的动物。 适用范围 3、种群密度的调查方法 ——③样方法 五点取样法 等距取样法 取样的方法 样方的取样关键： 随机取样，不能掺入主观因素 【思考】为什么强调随机取样？ 为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。 样方的多少与被调查地段的总面积呈 相关；一般来说，选取的样方越少， ；选取的样方越多，求得的种群密度 。 样方的数量？ 正 越接近实际值 误差越大 样方的面积大小？ 视调查对象的大小及分布情况而定 草本 灌木 乔木 样方面积1m2 样方面积16m2 样方面积100m2 实例分析 ——下表是某兴趣小组调查含羞草的种群密度的结果: 其中第四个样方中该植物的分布情况为: 问题1:如何计数第四个样方的植株数量? 若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则 方框内+两邻边及其夹角 问题2:N3的数量明显高于其他样方,应如何处理?该植物种群密度是多少? (8+7+8+9)÷4=8(株/m2) 实例分析 ——下表是某兴趣小组调查含羞草的种群密度的结果: 【变式】某同学对某地蒲公英数量调查结果如下（样方面积大小为2m2），则该地蒲公英的种群密度约为 株/m2。 (13+11+8+12+16）÷5=12(株) 判断：样方法只适用于调查双子叶草本植物的种群密度（ ） 一、种群密度及其调查方法 适用范围: 【资料 】黑光灯是一种特制的气体放电灯，能发出波长为 360nm 左右的紫外光波，一般是人眼不可见，所以叫做“黑光”。但是很多的趋光昆虫却很喜欢,所以我们可以利用黑光灯引诱它们从暗处飞向光源，并在黑光灯附近放置电网或杀虫剂（如下图中的“毒瓶” ）诱杀昆虫。 有 的昆虫 趋光性 想一想：黑光灯诱捕法如何估算某昆虫的种群密度？ 在黑光灯作用范围内，尽量捕获所有同种昆虫，求得种群密度。 3、种群密度的调查方法 ——④黑光灯诱捕法 20 一.种群密度的调查方法 牧民在承包的草场上该放养多少头羊，经济效益才最好？ 对于某水体中的鱼，何时捕？捕捞多少？才能既不会使资源枯竭，又使资源得到充分利用？ 在害虫种群密度达到多少时喷洒农药，既能减少环境污染，又能防止虫灾发生？ 濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的检测和预防、渔业上捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。 4、研究种群密度的意义： 一、种群密度及其调查方法 根据中华白海豚的种群密度，你能预测2025年其种群数量是增加还是减少吗？为什么？ 不能。种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是紧靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。 二、种群的其他数量特征——出生率和死亡率 1.概念 单位时间 新产生 个体总数 出生率 12‰ 7‰ （死亡） （死亡率） 例如： 截至2015年年末，我国大陆总人数约为13.7亿，2015年出生1655万人，死亡人口为975万，我国大陆人口在这一年的出生率约为_____‰。死亡率约为_____‰。 12 7 在 内 的个体数目占该种群 的比值即 。 自然增长率 = 出生率 - 死亡率 24 2.与种群密度的关系 直接决定种群大小和种群密度的重要因素。 出生率>死亡率 种群密度增加 出生率=死亡率 种群密度稳定 出生率<死亡率 种群密度减少 3.意义 二、种群的其他数量特征——出生率和死亡率 25 1.概念 在单位时间内 的个体数占该种群个体总数的 即迁入率 。 或(迁出率) 迁入 比值 （或迁出） 2.举例 候鸟的迁徙 春运时火车站的人口流动 二、种群的其他数量特征——迁入率和迁出率 26 3.与种群密度的关系 直接决定种群大小和种群密度的因素。 迁入率>迁出率 种群密度增加 迁入率=迁出率 种群密度稳定 迁入率<迁出率 种群密度减少 4.意义 二、种群的其他数量特征——迁入率和迁出率 27 1.概念 一个种群中 的个体数目比例。 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 增长型 稳定型 衰退型 各年龄期 2.类型 二、种群的其他数量特征——年龄结构 28 类型 增长型 稳定型 衰退型 年龄特征 幼年个体 ， 老年个体____。 各年龄期个体数 ____________ 幼年个体____， 老年个体____。 发展趋势 出生率___死亡率，种群密度______ 出生率___死亡率， 种群密度__________ 出生率___死亡率，种群密度______ 图示 增长型 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 稳定型 衰退型 三种类型的年龄结构比较 多 少 ＞ 增大 比例相当 ≈ 相对稳定 少 多 ＜ 减小 v 稳定型 衰退型 增长型 稳定型 增长型 衰退型 稳定型 增长型 说出以下图示对应的年龄结构类型 幼年 成年 老年 D E F 3.与种群密度的关系 年龄结构通过影响_________和_________来影响种群密度。 出生率 死亡率 年龄结构是______种群密度变化趋势的主要依据。 预测 年龄结构预测种群密度变化趋势，但是这种趋势不一定能实现！ 4.意义 想一想： 年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄结构为衰退型的种群呢？ 不一定，这是因为出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。 二、种群的其他数量特征——年龄结构 31 指种群中 数目的比例。 雌雄个体 1.概念 2.类型 注意: 这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体，如工蜂就不计算在内。 雌雄相当型 多见于高等动物 雌多雄少型 多见于人工控制的种群 雌少雄多型 多见于营社会生活的昆虫 二、种群的其他数量特征——性别比例 32 利用人工合成的__________（信息素）诱杀某种害虫的_____个体，改变害虫种群 ，就会使很多 ，从而使该种害虫的种群密度明显降低。 性引诱剂 雄性 性别比例通过影响 间接影响种群密度。 出生率 4.实践应用 3.意义 正常的性别比例 雌性个体不能完成交配 二、种群的其他数量特征——性别比例 33 种群数量特征 种群密度 最 基本 直接决定 (-) 迁出率 死亡率 间接 影响 年龄组成 性别比例 迁入率 出生率 直接决定 (+) 影响 影响 影响 总结种群数量特征之间的联系，构建概念图 34 练习与应用（P6） 1.种群密度是种群最基本的数量特征。判断下列与种群密度有关的表述是否正确。 （1）一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度。（ ） （2）调査青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法。（ ） （3）种群密度与出生率成正比。（ ） 2.科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果，随机选3块麦田，在每块田中做对照实验，施药60天后调查猪殃殃的密度。取样方法为每个处理随机取5个样方，每个样方为1m2。调査结果为对照组411.75株/m2，实验组35.00株/m2。下列分析正确的是（ ） A.样方数量过少，面积适当 B.样方面积过小，数量适当 C.杂草株数应为整数，对照组数据有误 D.实验组数据可信，该除草剂施用效果显著 × × √ D 3.在某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回；第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的为25条。由此估算该池塘中共有鲫          条。 4.下图A、B分别为两个国家人口的年龄结构图，纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。据此图可判断，未来人口增长率高的国家是         。 约386 B 练习与应用（P6） 整体大于部分之和！ 逐个计数法 估算法 标记重捕法 样方法 黑光灯诱捕法 37 近年来，江门辖区范围内记录到的中华白海豚种群数量约有300多头，约占全球中华白海豚总量的5%。该种群拥有完整的世代结构，包括婴年期、幼年期、少年期、青年期、壮年期和老年期等全部6个年龄段，年龄结构健康合理。 该保护区（市级）成立于2003年，2007年晋升为省级保护区，是江门市首个也是唯一一个水生野生动物类型的省级自然保护区。当前，保护区主要承担着宣传教育、巡航管护、科考科研等工作任务。 $$