1.1种群的数量特征 课件 2024—2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

选必2 第一章 种群及其动态 种群的数量特征 生命系统的结构层次 组织 器官 系统 个体 群落 生态系统 生物圈 种群 细胞 微观 宏观 生物与环境 种群及其动态 生态系统及其稳定性 生态系统的结构 种群的数量特征 群落及其演替 人与环境 种群数量的变化 群落的主要类型 群落的结构 生态系统的功能 生态系统的稳定性 人类活动对生态环境的影响 生物多样性及其保护 影响种群数量变化的因素 群落的演替 生态工程 一 种群的定义及判断依据 生活在一定自然区域内，同种生物的全部个体。 1 定义 种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。 2 判断依据 ①一定地域内（自然区域） ②同种生物构成 ③全部个体的集合 判断下面是否为一个种群： 一个池塘中的全部鱼。 一块农田中全部长出籽粒的玉米。 菜市场上所有的鲤鱼。 ╳ ╳ ╳ 一 种群的定义及判断依据 3 种群与个体的关系 种群不是个体的简单相加，而是通过种内关系组成了一个统一的有机整体。 个体特征 年龄 性别 出生 死亡 … 身高 体重 种群特征 年龄结构 性别比例 出生率 死亡率 …… 不同的生命层次有不同的特征，种群的特征是种群特有的，个体没有。 种群研究的中心问题是什么？ 种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律：该种群的个体数量状况如何？其数量将会怎样变化？影响其数量变化的因素有哪些？ 数量特征 世界人口变化 变化规律 2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：在我国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中，幼体2只，雄性和雌性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。 讨论： 1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？ 弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的保护措施。 2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该种群的发展趋势有什么意义？ 东北豹种群中雌雄个体的比例影响种群的出生率，从而影响种群数量的变化。 建立自然保护区。 讨论： 3.你能想到保护东北豹的比较好的措施是什么？ 4.建立自然保护区需要考虑哪些问题呢？ 保护区的范围多大？（平均每只东北豹有多大的生活面积？东北豹种群数量如何调查？） 保护区内东北豹的种群数量会如何变化？（影响到东北豹数目的因素有哪些？） 自然保护区内的资源如何有效利用？开发到什么程度呢？ 二 种群密度及其调查方法 1 种群密度定义 种群在 或 中的 就是种群密度。 单位面积 单位体积 个体数 计算公式： 种群密度＝ 空间大小（面积或体积） 种群中的个体数量 种群密度是种群最基本的数量特征 思考：是不是种群数量多，种群密度就大？ 二 种群密度及其调查方法 2 研究种群密度的意义 濒危动物的保护； 农田杂草状况调查、农林害虫的监测； 渔业捕捞强度的确定等。 二 种群密度及其调查方法 3 调查种群密度的方法 （1）逐个计数法 珙桐(国家一级保护植物) 若 代表珙桐树，右边林地（100m2）中珙桐树的种群密度为 株/m2 0.18 在调查 、 的种群时，可以逐个计数。 分布范围较小 个体较大 二 种群密度及其调查方法 3 调查种群密度的方法 调查下面草地（100m2）上蒲公英的数量，怎么做才能比较快调查出来呢？ 随机取样 求每个样方种群密度 计算所有样方种群密度的平均值 种群密度 （2）样方法 估算方法 二 种群密度及其调查方法 3 调查种群密度的方法 （2）样方法 实施过程: 在被调查种群的分布范围内， 选取若干个样方，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 适用范围: 植物、昆虫卵、一些活动能力弱或活动范围较小的动物，如蚜虫、跳蝻等。 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 自主阅读课本P5页相关内容完成下列相关内容。 1.为什么选双子叶草本植物为调查对象而不是单子叶草本？ 2.完成该实践活动需要哪些步骤？ 3.样方多少及大小会影响调查结果吗？ 4.取样的关键在于什么？ 5.常用的取样方法有哪些？分别适用于什么样的地块？ 6.如果调查对象在样方边界线上，我们应该怎样计数？ 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，难以辨认株数。 单子叶植物的叶脉一般是平行脉，双子叶植物的叶脉一般是网状脉。 2.完成该实践活动的步骤： 实施调查方案 样方 样方大小 样方多少 取样方法 样方内计数 制定调查方案 取样关键 样方大小的确定： 根据调查对象确定样方大小。 草本：1m2 灌木：16m2 乔木：100m2 样方数量的确定： 样方数量越多，调查结果越接近实际值，耗费人力物力越多，所以样方数量选择合适的数量。 样方数太多—工作量加大； 样方数太少—偶然误差大。 3.取样的关键在于： 随机取样 4.常用的取样方法： 五点取样法 调查范围的总体为非长条形。 等距取样法 调查范围的总体为长条形。 5.样方的计数原则： 同种生物个体无论大小都要计数，若正好在边界线上， 应“计上不计下，计左不计右” ，即只计数相邻两边及夹角上的个体。 ① ② ③ ④ ⑤ 练一练：草地中加拿大一枝黄花的种群密度？ 样方 株数 种群密度（株/m2） ① ② ③ ④ ⑤ 3 7 7 2 5 N = 3+7+7+2+5 5 = 4.8株/m2 二 种群密度及其调查方法 3 调查种群密度的方法 如果调查草原上某种兔子的种群密度，还能用样方法么？ 不能，兔子的活动能力强，活动范围大。 （3）标记重捕法 二 种群密度及其调查方法 3 调查种群密度的方法 （3）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 （M个）后再放回原来的环境，经过一段时间后 ，根据 ，来估算种群密度。 标记 进行重捕 重捕到的动物（n个）中标记个体数（m个）占总个体数的比例 具体原理： 充分混匀 种群数量(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = 被标记率= （局部） （整体） 二 种群密度及其调查方法 （3）标记重捕法 3 调查种群密度的方法 算一算：在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了40只，其中有上次标记的个体10只。则该农田中田鼠的种群密度为多少？ 计算公式： 种群数量(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = × 种群数量(N)= 40×50 10 = 200（只） 种群密度= 200 2 = 100（只/hm2） 被捕过一次的田鼠，再次捕捉的难度增大，因此计算的种群密度偏大还是偏小？是否还有其他因素会导致误差？ 偏大 二 种群密度及其调查方法 （3）标记重捕法 3 调查种群密度的方法 注意事项： ①标记物不能过分醒目； ②标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动； ③标记物不易脱落； ④标记个体需与未标记个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相等； ⑤确保调查期间没有较多个体的迁入、迁出、出生、死亡等等。 二 种群密度及其调查方法 3 调查种群密度的方法 判断下面实施标记重捕法的调查结果与实际结果的关系： ①标记物使动物受惊吓，从而不易被捕到。 ②被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体密集处被捕获。 ③标记物影响动物的活动能力，使其更易被天敌捕食而减少。 ④标记物易脱落。 ⑤标记物过于明显，使其第二次捕捉时更易被捕到。 ⑥标记物过于明显，使其易被天敌捕食。 ⑦调查期间被标记的动物放回后部分死亡。 偏大 偏小 偏大 偏大 偏小 偏大 偏大 二 种群密度及其调查方法 （4）黑光灯诱捕法 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，一般是人眼不可见的，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（“毒瓶”）诱杀昆虫。 适用范围: 有趋光性的昆虫 3 调查种群密度的方法 二 种群密度及其调查方法 4 其他方法 红外触发相机技术调查：如东北虎和东北豹等。 分析动物粪便特征调查：如大熊猫。 通过不同的声音调查：如鲸、长臂猿和秧鸡等。 秧鸡 长臂猿 通过无人机航拍调查：如岩山羊等 岩山羊 小结： 种群密度的调查方法 逐个计数法 估算法 适用范围 分布范围较小、个体较大的种群 黑光灯诱捕法 样方法 标记重捕法 适用范围 有趋光性的昆虫 适用范围 植物或昆虫卵及一些活动能力弱范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻） 适用范围 活动能力强、活动范围大的动物 其他方法 红外触发相机、分析粪便、标记声音、航拍法等 --最准确 某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2hm2(1hm2＝10000 m2)，统计所捕获的田鼠数量、性别等，进行标记后放归，3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表。以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是(　　 ) 项目 捕获数/只 标记数/只 雌性个体数/只 雄性个体数/只 初捕 50 50 28 22 重捕 50 10 32 18 A．此调查方法可以用来调查土壤中小动物的物种数量 B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度比实际低 C．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为7∶2 D．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2 2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：在我国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中，幼体2只，雄性和雌性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。 红外触发相机拍摄到的东北豹 思考： 根据东北豹的种群密度，你能确2014年~2015年其数量是增加还是减少吗? 种群密度反映了种群在一定时期的数量，是种群密度是种群最基本的数量特征。但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势；要想知道种群数量的消长，还需要研究种群的其他数量特征。 三 出生率和死亡率 1 出生率 在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。 2 死亡率 在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。 例如： 2023年，我国大陆总人数约为14.1亿，2023年出生902万人，死亡人口为1110万，我国大陆人口在这一年的出生率约为_____‰。死亡率约为_____‰，人口自然增长率为_______‰。 6.39 7.87 -1.48 自然增长率 = 出生率 - 死亡率。 三 出生率和死亡率 3 出生率和死亡率对种群密度的影响 出生率和死亡率 种群密度 出生率>死亡率 出生率=死亡率 出生率<死亡率 增加 不变 降低 出生率和死亡率是决定种群数量和种群密度的直接因素。 三 出生率和死亡率 3 出生率和死亡率对种群密度的影响 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？ 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。 繁殖能力强的种群出生率高，种群数量出现较快增长。 四 迁入率和迁出率 1 迁入率 在单位时间内迁入的个体数目占该种群个体总数的比值。 2 迁出率 在单位时间内迁出的个体数目占该种群个体总数的比值。 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。 四 迁入率和迁出率 3 对种群密度的影响 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 迁入率和迁出率也是决定种群数量和种群密度的直接因素。 五 年龄结构和性别比例 1 年龄结构 一个种群中各年龄期的个体数目的比例。 （1）概念： （2）类型： 增长型 稳定型 衰退型 五 年龄结构和性别比例 1 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 多 少 比例相当 少 多 ＞ 增大 ≈ 相对稳定 ＜ 减小 五 年龄结构和性别比例 A B C 练一练：说出以下图示对应的年龄结构类型？ 增长型 稳定型 衰退型 幼年 成年 老年 D E F 稳定型 增长型 衰退型 五 年龄结构和性别比例 1 年龄结构 （3）如何影响种群密度 年龄结构通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度。 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？ 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。 （4）意义： 年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据。 五 年龄结构和性别比例 2 性别比例 （1）概念： 指种群中雌雄个体数目的比例，又称性比。 注意：①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； ②并非所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。 （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 年龄结构和性别比例 2 性别比例 （3）如何影响种群密度 性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。 （4）应用 ①人工种群的控制：雄＜雌；如养鸡场为提高产蛋率。 ②生物灭虫的方法：利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫正常性比率，从而降低出生率。 五 年龄结构和性别比例 2 性别比例 （5）我国人口性别比例现状及预防措施： 2000年我国人口男女性别比例为106.74； 2010年我国人口男女性别比例为105.20； 2020年我国人口男女性别比例为105.07； 2023年我国人口男女性别比例为104.49。 2000年我国出生人口男女性别比例为117； 2010年我国出生人口男女性别比例为117； 2020年我国出生人口男女性别比例为112； 2021年我国出生人口男女性别比例为112。 禁止非医学需要的胎儿性别鉴定；禁止非医学需要的性别选择性的人工流产。 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 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 （+） （-） （+） （-） 调查 方法 课堂总结： 下列有关种群密度调查的叙述，错误的是( 　　) A．用黑光灯进行诱捕可估算某趋光性昆虫的种群密度 B．对某种鼠进行调查时，做好标记放回后需经过适当长时间再进行重捕 C．根据某植物的分布情况、地段形状确定取样方法及样方数量 D．采用样方法调查植物种群密度时差距大的样方的数值应舍弃 D 某科技小组调查一块面积为16 hm2的森林里灰喜鹊和画眉的种群密度,在该区域内随机设置了若干捕鸟网。一天捕获鸟共306只,将捕获的鸟做好标记在原地放回,10天后,在同一地点再放置同样数量的捕鸟网,捕获鸟共298只,捕获结果统计如下表,下列叙述错误的是(　 　) 捕捉次数 捕获总鸟数 灰喜鹊 画眉 第一次捕获 306只 48只(标记后放生) 37只(标记后放生) 第二次捕获 298只 43只(其中6只标记) 32只(其中8只标记) A.为了结果的可靠性,标记物对标记对象的生理习性不能有影响 B.根据统计结果估算该区域灰喜鹊大约有344只,画眉大约有148只 C.由于标记的个体被再次捕获的概率下降,所以鸟的实际数量可能更少 D.若第二次捕获引起鸟死亡,会直接影响估算的结果 D 某陆生植物种群的个体数量较少,若用样方法调查其密度,下列做法合理的是(　 　) A.将样方内的个体进行标记后再计数 B.进行随机取样,适当扩大样方的面积 C.采用等距取样法,适当减少样方数量 D.采用五点取样法,适当缩小样方面积 C 如图为某同学构建的种群各数量特征之间关系的模型图。下列有关叙述正确的是（ ） A．可利用人工合成的性外激素干扰雌雄交尾来控制特征⑤，进而影响种群数量 B．种群都具有种群密度、年龄结构、性别比例等数量特征 C．某种群的特征②逐渐增加，可判断种群特征⑤是增长型 D．种群甲的种群密度高于种群乙，但是种群甲的种群数量不一定比种群乙的种群数量大 D 请根据调查种群密度的过程，回答下列问题： (1)用样方法调查植物种群密度时，宜调查________草本植物，取样的关键是要做到__________，不能掺入主观因素。常用的取样方法有____________和____________，其中____________(方法)适用于调查长条形地块。 (2)某同学采用标记重捕法调查该山地内某阶段田鼠的种群密度，该方法适用于对___________________________的动物进行调查。田鼠被捕捉过一次后较难再次被捕捉，因此用该方法计算所得的种群数量会比实际值偏________。 (3)在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以用________的方法。 双子叶 随机取样 五点取样法　 等距取样法 等距取样法 活动能力强、活动范围大 大 逐个计数 一、概念检测 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)调查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 （ ） 样方数量过少，面积适当 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 二、拓展应用 1.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鱼________条。 2.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 3.2003年，我国颁布法律，禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，请简要说明这一规定的意义。 在自然情况下，新生儿的男女性别比例大致为1：1。 禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，有利于维系性别比例均衡，进而有利于维持社会的和谐稳定。 Lavf58.20.100 vid:v0300fg10000cohen0vog65rrhr869o0 $$