1.1 种群的数量特征-2024-2025学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修1）

1.1 种群的数量特征 生活在一定自然区域内，同种生物的全部个体的集合。 一个水池里的全部鱼 × 一个水池里的全部鲤鱼 √ 种群是生物繁殖、进化的基本单位 温故知新：种群的定义及判断依据 1.种群: 性别比例 年龄结构 种群密度 最基本的数量特征 第七次全国人口普查主要调查人口和住户的基本情况，内容包括：姓名、公民身份证号码、性别、年龄、民族、受教育程度、行业、职业、迁移流动、婚姻生育、死亡、住房情况等。 第七次全国人口普查结果公布，东部地区人口占39.93%，中部地区占25.83%，西部地区占27.12%，东北地区占6.98%。 全国人口中，男性人口为723339956人，占51.24%；女性人口为688438768人，占48.76%。总人口性别比为1.0507。0—14岁人口占17.95%，15—59岁人口占比63.35%，60岁及以上人口占18.7%，65岁及以上人口占13.5%。数据表明，我国人口10年来继续保持低速增长态势。 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 如何描述种群数量特征？ 一、种群密度及其调查方法 1.种群密度 （1）概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数； 种群的个体总数量 空间大小（面积或体积） 种群密度是种群最基本的数量特征。 种群数量 ≠ 种群密度 种群密度＝ 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。 2.研究种群密度的意义： 3.种群密度的调查方法 （1）逐个计数法 适用范围 分布范围较小、个体较大的种群 --最准确 “中国鸽子树”珙桐 【说明】数量较少的濒危生物，即使分布范围较大，也可以采用逐个计数法计算种群密度。 如果是这些生物呢？ 我们应该采用什么方法？ 3.种群密度的调查方法 （2）估算法 ①黑光灯诱捕法 b.适用范围: a.原理: 黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365 nm左右的紫外线的电光源。 黑光灯具有很强的诱虫作用，是杀虫用灯的理想光源。 适用范围: 对于有_______的昆虫，可以用____________________的方法来估算它们的种群密度。 黑光灯进行灯光诱捕 趋光性 紫外线黑光灯 3.种群密度的调查方法 ②样方法 B.适用范围: A.步骤: 在被调查种群的分布范围内， 选取 个 ，通过计数每个样方的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。 随机 若干 样方 适合调查植物，及 、 的动物。 活动能力弱 活动范围小 跳蝻 蚜虫 蒲公英 昆虫卵 （2）估算法 3.种群密度的调查方法 探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 1.确定调查对象——双子叶植物 单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株；而双子叶草本植物的个体数目则易于辨别。 丛生 蔓生 双子叶植物网状脉 单子叶植物叶条形或披针形 样方法调查蒲公英种群 样方1 样方2 样方3 样方4 样方5 样方6 样方7 样方8 样方9 样方10 26株 22株 27株 13株 14株 17株 23株 17株 23株 18株 不同样方数的蒲公英种群密度 统计的样方 前5个 前6个 前7个 前8个 前9个 前10个 平均值 (株/m2) 20.4 19.8 20.3 19.9 20.2 20 选取5个样方是合适的，因样方数量从5个增加到10个，种群密度的调查结果并没有明显差异。 2.确定调查样方 3.样方法注意事项: 要做到随机取样，不能掺入主观因素，保证调查结果的准确性。 样方数量不宜太少，大小要合适。样方过少会导致误差较大。 样方的大小一般以1m2的正方形为宜。 草本 灌木 乔木 样方面积1m2 样方面积16m2 样方面积100m2 ①五点取样法 方形地块 ②等距取样法 狭长地块 4.取样方法： 如果所取样本在样方边界线上，我们应该怎样计数？ 5.样方的计数原则 原则：样方内＋相邻两边及夹角上的个体（计上不计下,计左不计右） ——蒲公英 ——其他植物 该样方中有_____株蒲公英； 9 5.样方的计数原则 1.某同学拟调查一个面积为100 hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是(   ) A.计数该草地上该种植物的全部个体数目 B.设置1个1 m2样方，计数样方中该种植物的个体数目 C.随机设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目 D.在该种植物密集处设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目 C 牛刀小试 2.某同学在一草地调查蒲公英的种群密度，取了5个样方（样方面积为1m2），5个样方的种群数量分别为4、6、8、8、9株。那么该草地的蒲公英种群密度为多少？（单位：株/公顷，1公顷=10000m2） 种群密度＝（4＋6＋8＋8＋9）／5 ＝7株／m2 ＝70000株／公顷 如果调查草原上羊的种群密度，还能用样方法么？ 不能，羊活动能力强，活动范围大 估算法——标记重捕法 在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记（M个）后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物（n个）中标记个体数（m个）占总个体数的比例，来估算种群密度。 活动能力强，活动范围大的动物。 种群数量(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = 公式： （2）估算法 ③标记重捕法 B.适用范围: A.概念: 3.种群密度的调查方法 第1次12只 第2次捕获10只有标记的4只 多少只？ 30只 12 4 10 = 总数 捕获 标记 放回 重捕 步骤： ③标记重捕法 3.种群密度的调查方法 （2）估算法 a.标记物不能过分醒目； b.标记物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动； c.标记物不易脱落； d.标记个体需与未标志个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相等； e.确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡； 注意事项: 标记重捕法导致种群总数出现误差的原因有哪些？ ③标记重捕法： 误差分析 若被标记个体变得更难被调查者捕捉，则估算值偏_____； 若被标记个体易被天敌捕食，则估算值偏___； 若被标记个体的标志脱落，则估算值偏___； 若因个体间相互接触，未被标记的个体也沾上了标记颜料，则估算值偏____； 如果标记的个体因标记过于醒目，易被调查者发现，则估算值偏____； 大 大 大 小 小 首捕标记数(M) 种群数量(N) 重捕中标记数(m) 重捕总数(n) = ③标记重捕法： 【现学现用】 1.（2020·银川高三上期末考试）某生物小组在调查一块面积为1 hm2的草场中灰仓鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰仓鼠做好标记后在原地放生。5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了42只，其中有上次标记的个体12只。由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该草场中灰仓鼠的种群数量最可能(　　) A．少于92只 B．多于92只 C．少于175只 D．多于175只 C “三看法”选择适合的种群密度调查方法 一看 个体数量 少 直接计数 二看 生物类型 植物 样方法 二看 生物类型 活动能力小 样方法 多 动物 活动能力大 标记重捕法 小结种群密度及调查方法 除了以上三种种群密度的调查方法外，大家还能想到其他方法吗？ 1.在动物的栖息地布设若干台红外触发相机，恒温动物一靠近，就会触发相机自动拍摄照片或视频 调查种群数量的其他方法 P6 2.不同动物的粪便具有不同的特征。如：大熊猫 一 3.动物的声音也存在个体差异，成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定。 鲸 鸮 xiāo 秧鸡 东北豹、大熊猫等动物在人为保护的措施下，种群数量仍不能迅速增长，而鼠、蝗虫等动物，尽管人们采取各种防除措施，却仍然数量繁多，屡屡为害？ 繁殖能力的差别是重要原因。 东北豹每年最多生一胎，通常每胎产仔2~3只，偶尔有产仔1只或4只的情况，幼豹2~3岁后性成熟。 老鼠45天左右可繁殖一次。母鼠生长2个月就可生殖，其怀孕到生产的时间一般在3-4周左右，其一年可生6-8胎，每胎能产仔5-10个。 一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。 二、出生率和死亡率 在 内 的个体数目占该种群 的比值即 。 单位时间 新产生 个体总数 出生率 1.概念: 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 二、出生率和死亡率 3. 意义：出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的直接因素。 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_____； 增大 相对稳定 减小 2. 与种群密度的关系 自然增长率＝出生率-死亡率 二、出生率和死亡率 判断： 1、若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比例越接近1：1，则出生率较高（ ） √ 2、若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高（ ） × 二、出生率和死亡率 2.举例： 春运前后珠三角和长三角各大城市的人口变化 如果研究一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。 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） 三、迁入率和迁出率 迁入率和迁出率也是决定种群大小和种群密度的直接因素。 3. 意义： 2. 与种群密度的关系 迁入率＞迁出率，种群密度______； 迁入率≈迁出率，种群密度___________； 迁入率＜迁出率，种群密度______； 增大 相对稳定 减小 三、迁入率和迁出率 1.概念 指一个种群中__________的个体数目的比例。 各年龄期 2.类型 一般分为幼年(生殖能力尚未成熟)、成年(有生殖能力)和老年(生殖能力基本丧失)三个年龄期。 A B C 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 图1-3 种群的年龄结构的三种类型 四、年龄结构 A B C 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 讨论1：上图中A，B，C三种年龄结构的种群，哪种类型的种群数量会越来越大，属于增长型？哪种类型的种群数量会越来越小，属于衰退型？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持相对稳定，属于稳定型？为什么？ A属于增长型，C属于衰退型，B属于稳定型。因为一般来说，幼年和成年个体越多，老年个体数越少，出生率就越高，死亡率就越低，种群数量增长就越快；反之，种群数量增长就越慢，或者种群数量下降。 思考 · 讨论 分析种群的年龄结构 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 幼年 成年 老年 D E F A B C 【现学现用】说出以下图示对应的年龄结构类型 增长型 稳定型 衰退型 增长型 稳定型 衰退型 A B C 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 讨论2： 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。 思考 · 讨论 分析种群的年龄结构 A B C 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 思考 · 讨论 分析种群的年龄结构 讨论3： 据统计，1990-2013年的24年间， 我国0~14岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%下降到16.41%；15-64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；65岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%。这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化？ 这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老龄人口占比在增加。我们应该关注我国的人口老龄化问题。 年龄结构是______种群密度变化趋势的主要依据。 年龄结构通过影响_________和_________来影响种群密度。 出生率 死亡率 预测 3.与种群密度的关系 4.意义 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！ 例如：增长型种群可能由于外界环境骤变，导致种群数量急剧减少。 年龄结构为衰退型的种群，种群数量一般会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。 四、年龄结构 1. 概念：又称(性比)，指种群中_____________数目的比例。 雌雄个体 注意： 雌雄个体是指的是具有生殖能力的个体，如工蜂不计算在内； 五、性别比例 2. 类型 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 五、性别比例 注意：不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。 4.与种群密度的关系： 性别比例通过影响_______，间接影响种群密度。 出生率 3. 应用： 利用人工合成的__________（信息素）诱杀某种害虫的______个体，改变害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低。 性引诱剂 雄性 【思考】为什么改变了种群正常的性别比例，种群密度会明显降低？ 降低了种群的出生率 五、性别比例 种群的数量特征 最基本 种群密度 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 年龄结构 性别比例 影响 影响 课堂小结 注意：除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。 直接决定 （+） （-） （+） （-） 1.下列与种群数量相关的叙述，正确的是（ ） A.一段时间内某种群出生率升高，则在此期间该种群的数量一定上升 B.若某种群的年龄结构为增长型，则该种群数量一定增加 C.利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，是从直接改变种群的年龄结 构入手减少害虫的数量 D.我国一线城市人口数量的剧烈波动往往与迁入率、迁出率有关 D 【现学现用】 2.如图表示种群数量特征的两个概念图，下列有关分析不正确的是( ) A.图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b B.图1中的c为种群最基本的数量特征 C.图2中丁与图1中的a表示的含义相同 D.图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度 C 3.下列结合种群特征的概念图(如下图)所作的分析，错误的是(　　) A.利用性引诱剂诱杀害虫会影响③ B.若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期雌雄个体比越接近1∶1，出生率越高 C.④是指一个种群中各年龄期的个体数目 D.春运期间，广州人口数量变化主要取决于迁出率和迁入率 C 课后与应用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 Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) null 5302.8696 Boreal Owl (Aegolius funereus) Lars Adler Krogh xeno-canto 2016 Strigidae 94355.68 eng - XC137617 © Lars Adler Krogh // BlÃ¥bjerg Plantage (55.747, 8.242), Denmark // 50m // 01:50h, 2013-06-06 // song $$