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

探索生命的奥秘 微观 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 分子水平——物质基础 细胞水平——结构基础 宏观 目录 01种群及其动态 03生态系统及其稳定性 02群落及其演替 04人与环境 科学家访谈 选择性必修② 方精云，1959年7月生，安徽怀宁人，生态学家，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，国际欧亚科学院院士，中国民主同盟第十二届中央委员会常务委员，中国人民政治协商会议第十三届全国委员会农业和农村委员会委员，中国科学院植物研究所学术委员会主任，北京大学理学部学术委员会副主任，北京大学、云南大学教授，云南大学校长。 第1章 种群及其动态 任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍。在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成的集合就是种群。 默而识之，学而不厌 通过对我国现有人口普查数据分析，说明我国政府采取多种措施的意义。 社会责任 通过相关生物学概念的学习形成稳态与平衡观。 生命观念 通过样方法和标记重捕法的比较，培养归纳、比较等分析问题的能力。通过种群密度调查方法的实验设计和分析，培养科学探究。 科学思维 科学探究 种群 1.概念： 种群是指生活在 的 生物的 个体。 一定区域 同种 全部 2.两个方面: ①从生态学观点看： 种群是生物繁殖的基本单位。 ②从进化观点看： 种群是生物进化的基本单位。 下列叙述中属于种群的是：     一个池塘中的全部鱼     一片草地上的全部蒲公英     一片草地上的全部绵羊 判断：一个庙里的所有的和尚 菜市场上所有的茄子 种群 1.概念： 种群是指生活在 的 生物的 个体。 一定区域 同种 全部 两个池塘中全部的鲤鱼 森林中所有的幼年麋鹿 徐州云龙湖野鸭 3.两个要素：“同种”和“全部”。 ①“同种”：指同一物种，即种群是物种存在的具体形式。 ②“全部”：指一个群体，包括该物种的幼体和成体等全部个体。 4.两个条件：“时间”和“空间”。 即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。 如：徐州云龙湖冬季有野鸭种群，不能说什么季节都有野鸭种群。 【学习任务单】 1.种群密度 2.调查种群密度的方法 3.出生率和死亡率 4.迁入率和迁出率 5.年龄结构和性别比例 6.探究：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 第1章 种群及其动态 第1节 种群的数量特征 人教版·选择性必修2 种群特征是种群有的，但个体没有的特征。 种群特征 个体特征 年龄 性别 年龄结构 性别比例 出生 死亡 出生率 死亡率 …… …… 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？ 2.调查东北豹种群雌雄个体数目对预测种群发展趋势有什么意义？ 红外触发相机拍摄到的东北豹 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。 问题探讨： 有针对性地采取有效的保护措施。 种群数量特征 种群密度　 出生率和死亡率　 迁入率和迁出率　 年龄结构 （最基本的数量特征） 性别比例　 一、种群的数量特征 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （1）概念： 种群的个体数量 空间大小（面积或体积） 种群 的数量特征。 种群在_________或_________中的_______ 单位面积 单位体积 个体数 最基本 （2）计算：种群密度 陆生生物 水生生物 是不是种群数量多，种群密度就大？ 不是；因为种群密度强调的是单位面积或单位体积中的个体数； （3）研究种群密度的意义： ②农田杂草状况调查 ①濒危动物保护 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 ③农林害虫的监测和预报 ④渔业上捕捞强度的确定 濒危动物保护 国宝大熊猫由濒危降为易危！ 控制草原鼠数量，减少危害 确定合理的放牧数量 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （4）调查方法： 逐个计数法 估算法 样方法 标记重捕法 黑光灯诱捕法 有趋光性的昆虫 其他方法 ----- 适用范围 分布范围较小、个体较大的种群 适用范围 植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻） 适用范围 活动能力强、活动范围大的动物 最准确 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （1）逐个计数法 在调查____________、________的种群时，可以逐个计数， 如调查某山坡上的珙桐(湖北神农架的国家一级保护植物)密度； 分布范围较小 个体较大 估算 在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取_____的方法。 因其花形酷似展翅飞翔的白鸽而被西方植物学家命名为“中国鸽子树” 如果是这些生物呢？ 我们应该采用什么方法？ 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 ①黑光灯诱捕法 b.适用范围: 对于有_______的昆虫 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。具有很强的诱虫作用，杀虫用灯理想光源。 趋光性 （2）估算法 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 ①黑光灯诱捕法 b.适用范围: 对于有_______的昆虫 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。具有很强的诱虫作用，杀虫用灯理想光源。 趋光性 c.应用： 在区域均匀放置适宜数量黑光灯， 每日统计捕捉到的该昆虫的数量， 得到的并不是该种群具体数量，而是多度等级。 意义：主要与往年情况对比，预测害虫成灾程度。 例如：今年每个黑光灯每晚捕获 30 只某害虫， 往年每个黑光灯每晚捕获 20 只。 则该种害虫就会爆发严重的虫灾，今年的虫灾就已经达到非常严重的程度了。 （2）估算法 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 ②样方法 a.适用范围: 【现学现用】某同学对某地蒲公英数量调查结果如下（样方大小为1m2），则该地蒲公英的种群密度约为___株/m2。 样方编号 1 2 3 4 5 株数 3 4 5 4 4 4 在被调查种群的分布范围内，_____选取_____个_____，通过计数_________________，求得_____________________，以 _________________________作为该种群的种群密度估算值。 随机 若干 样方 每个样方的个体数 每个样方的种群密度 所有样方种群密度的平均值 （2）估算法 样方的大小 样方的多少 如何取样 取样原则 如何计数 植物 跳蝻 b.适用范围: 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 ②样方法 注意: 丛生或蔓生的单子叶植物不适用 一般适用于植物, 也可以用于昆虫卵的数量调查及一些活动范围较小的动物, 如作物植株上的蚜虫、跳蝻等。 昆虫卵 蚜虫 （2）估算法 c.样方的数量 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 ②样方法 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__________________； 正 越接近实际情况 误差越大 d.样方的大小 样方大小: 视调查对象的大小及分布情况而定。 （2）估算法 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 ②样方法 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，从地上部分难以辨认，双子叶植物易辨别个体数目。 思考？ 单子叶植物的叶片一般呈条形或披针形，叶脉一般是平行脉；双子叶植物叶脉一般是网状脉。 丛生 蔓生 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 ②样方法 2.确定调查样方 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 ①样方的多少 统计不同样方数 选5个样方是合适的，因样方数量从5个增加到10个，种群密度调查结果并没明显差异。 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 ②样方法 2.确定调查样方 ②样方的面积大小 视调查对象的大小及分布情况而定 草本1m×1m(1m2) 灌木4m×4m(16m2) 乔木10m×10m(100m2) 如果所调查物种个体较大，样方面积应该适当扩大; 如果调查物种数目比较稀疏，样方面积也应该适当扩大。 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 ②样方法 2.确定调查样方 ③取样法 随机取样，不能掺入主观因素 ①调查总体为非长条形时，选择______________ 五点取样法 ②调查总体为长条形时，选择___________ 等距取样法 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 ②样方法 2.确定调查样方 ④计数原则 ——蒲公英 ——其他植物 9 如果所取样本在样方边界线上，我们应该怎样计数？ 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） 2024/11/29 如何调查一片草原中草原鼠和马的数量？ 可以用样方法吗？ 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （2）估算法 ③标记重捕法 在被调查种群的活动范围内，捕获_______个体，做上______后再_________________，经过一段时间后进行_________，根据_____________中___________________________，来估算种群密度； 一部分 标记 放回原来的环境 重捕 重捕到的动物 标记个体数占总个体数的比例 a.概念： 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （2）估算法 ③标记重捕法 n 局部 N 整体 N 整体 b.原理: 充分混匀 M M m m n = M N 初次捕获并标记数(M) 个体总数(N) 重捕获的标记个体数(m) 再次捕获的个体数(n) = 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （2）估算法 ③标记重捕法 种群数量(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = 充分混匀 被标记率= （局部） （整体） 例题：对某地区田鼠调查中，调查范围为1hm2，第一次捕获并标记39只，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只，这样可估算该地区田鼠种群个体总数为________;种群密度为_____________。 88.4只/hm2 88.4只 初次捕获并标志数(M) 个体总数(N) 重捕获的标志个体数(m) 再次捕获的个体数(n) = 15 34 = 39 N 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （2）估算法 ③标记重捕法 模拟标记重捕法调查种群密度 请在3分钟内估算出此“池塘”中有多少条这种“鲫鱼”？并简要说出你的调查步骤。 布袋子——模拟池塘 黑白棋子——模拟某种鲫鱼 第一次取样并标记的数量 M 第二次取样的总数 n 第二次取样带标记的数量 m 估算总数量N 步骤：捕捉→标记→放回混匀→重捕→计算 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （2）估算法 ③标记重捕法 c.适用范围及注意范围 ①标志物不能过分醒目； ②标志物和方法不能影响标志对象正常的生理活动； ③标志物不易脱落； ④标志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； ⑤确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡； 活动能力强，活动范围大的动物 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （2）估算法 ③标记重捕法 d.误差分析 ①若被标记个体变得更难被调查者捕捉，则估算值偏_____； ②若被标记个体易被天敌捕食，则估算值偏___； ③若被标记个体的标志脱落，则估算值偏___； ④若因个体间相互接触，未被标记个体也沾上标记颜料，则估算值偏____； ⑤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____； ⑥若标志过程中，使用有害性的标志，致使被标志的个体放回后出现部分死亡，则估算值偏____； 大 大 大 小 小 大 一、种群的数量特征 1.种群密度及其调查方法 （2）估算法 ④其他调查方法 a.红外触发相机 b.微卫星DNA分子标记 c.动物的声音 鲸 长臂猿 鸮 秧鸡 d.无人机航拍法 无人机航拍共获取影像23784张,有效面积326.6 km2,通过目视解译,获取样带内岩羊种群数量为203只,种群密度为0.6215只/km2。通过推算,得到玛多县岩羊种群数量8968只。 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 航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等 活动能力大 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 标记重捕法 如何选择适合的种群密度调查方法？ 一、种群的数量特征 其他数量特征 经估算法估计该种群密度 ，环境因素稳定不变的情况下，你能预估一段时间后该种群的种群密度的变化情况吗？ 种群密度反映了种群一定时期的数量，但是仅靠这一特征，还不能反映种群数量变化趋势，要想知道种群数量消长，还需研究种群其他数量特征。 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。 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? 一、种群的数量特征 2.出生率和死亡率 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。 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。 繁殖能力的差别是重要原因。 一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。 一、种群的数量特征 2.出生率和死亡率 ①.概念： 在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率）。 2015年，我国大陆总人口约为13.7亿，2015年出生1655万人，这一年的出生率约为12‰，死亡人口为975万，死亡率约为7‰ 12‰ 7‰ 一、种群的数量特征 2.出生率和死亡率 ②.与种群密度的的关系： 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 自然增长率＝出生率－死亡率 ③.意义： 出生率和死亡率是种群密度及数量改变的直接原因。 近些年国家高度重视对东北虎、东北豹等濒危动物的保护，采取了一系列有效的措施，如全面禁猎，禁止商业性采伐林木，建立自然保护区、国家公园等。随着环境的大大改善，东北豹逐渐回归、迁入我国东北地区。其实许多生物的种群，都存在个体迁入和迁出的现象。 几十年前，我国东北地区广袤无边的森林里，生活着很多东北豹。随着人类在这片森林里采伐林木、垦荒种地、建设铁路，东北豹逐渐从这里迁出，几近消失。 一、种群的数量特征 3.迁入率和迁出率 在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率）。 ①.概念： 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 一、种群的数量特征 3.迁入率和迁出率 ②.与种群密度的的关系： ③.意义： 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 迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度。 思考？ 下面的漫画提到的内容是为了改变种群的哪个数量特征？ 2015年12月全国人大常委会表决通过了人口与计划生育法修正案，全面二孩将于2016年1月1日开始正式实施。 2021年8月20日，全国人大常委会会议表决通过了关于修改人口与计划生育法的决定。一对夫妻可以生育三个子女。国家采取财政、税收、保险、教育、住房、就业等支持措施，减轻家庭生育、养育、教育负担。 一、种群的数量特征 4.年龄结构 ①.概念: 指一个种群中__________的个体数目的比例。 ②.类型: 各年龄期 增长型 稳定型 衰退型 稳定型种群数量在近期一定能保持稳定吗？衰退型种群呢？ 不一定。因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还受食物、天敌、气候等多种因素影响。此外，还受迁入率和迁出率影响。 A B C 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 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。 说明我国少年儿童人口占比在减少，老龄人口占比在增加。 我们应该关注我国的老龄化问题。 一、种群的数量特征 4.年龄结构 ③.与种群密度的的关系： ④.意义： 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 拓展：种群年龄组成的类型判断 幼年 成年 老年 D E F A B C 增长型 稳定型 衰退型 增长型 稳定型 衰退型 一、种群的数量特征 5.性别比例 ①.概念: 又称(性比)，指种群中__________数目的比例。 雌雄个体 注意: 这里雌雄个体指具有生殖能力的个体，如工蜂就不计算在内 ②.类型: 雌雄相当型 雌多雄少型 雌少雄多型 多见于高等动物 多见于人工控制种群 多见于营社会生活昆虫 注意: 不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。 一、种群的数量特征 5.性别比例 ③.与种群密度的的关系： 性别比例通过影响_______，间接影响种群密度； 出生率 ④.与实践的联系 利用人工合成的_________（信息素）诱杀某种害虫_____个体，________________________，会使很多雌性个体_____________，从而使该种害虫种群密度明显降低； 性引诱剂 雄性 改变害虫种群正常性别比例 不能完成交配 正常的性别比例：指该种群正常状态下经过长期自然选择形成的性别比例，并不一定是雌雄相当型。 雌蛾 雄蛾 性外激素 性别比例失调 出生率 种群密度 一、种群的数量特征 5.性别比例 ⑤.我国人口性别比例现状及预防措施： 1982年我国出生人口性别比例为108.5 (100名女婴所对应的男婴数目为结果) 2010年我国出生人口性别比例为117.9 2020年我国出生人口性别比例为111.3 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 启动关爱女孩行动 严重偏离世界人口性别比例的正常值（ 102~107 ） 预防措施 种群的空间特征： 组成种群的个体，在其生活空间中位置状态或布局。 均匀分布 随机分布 集群分布 水稻的空间分布 某种杂草的空间分布 瓢虫的空间分布 拓展延伸 “整体大于部分之和” 课堂小结 生物个体的特征和种群特征表现不一样。 生物个体的特性是每一个个体所具备的，而种群则出现了新的特征。 种群具有整体性和统一性，反映了生物作为一个整体所具有的特征。 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 课堂小结 59 种群的遗传特征 种群的基本特征 进化、遗传、繁殖的单位； 种群有一定的基因库，以区别其他物种 课堂小结 练习与应用 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。叙述正确的是 （ ） 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 练习与应用 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 条。 约386 2.图A、B分别为两个国家人口年龄结构图，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 。 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。 自然情况下，新生儿男女性别比例大致为1:1。 有利于维系性别比例均衡，进而有利于维持社会和谐稳定。 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 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 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$