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（2019）选择性必修2

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 物质循环 能量流动 信息传递 生态工程 高中生物选择性必修2 生物与环境 “大国点名，没你不行” 2020年11月1日第七次全国人口普查正式开启,全国所有人口可以看做一个种群吗？ 情境导入 SZ-LWH 1.种群 种群定义及判断依据 生活在一定自然区域内，同种生物的全部个体。 一个水池里的全部鱼 × 一个鱼缸里的全部金鱼 √ 2.判断依据 种群是物种繁殖、进化的单位 ①一定地域内 ②同种生物构成 ③全部个体的总和 温故知新 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？（P1 第一章引言） 数量特征 变化规律 世界人口变化 导入 第1章 种群及其动态 第1节 种群的数量特征 高中生物选择性必修2 生物与环境 1 通过相关生物学概念的学习形成稳态与平衡观。 2 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。 3 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。 学习目标 2．结合上述资料，回顾种群的概念并思考种群存在的意义是什么？ 2015年，我国科学家基于长期的野外观测查明：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。 在一定空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。 种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。 P2 问题探讨 情境导入 SZ-LWH 你听说过东北豹吗？它是山林中捕猎能手，然而，我国野生东北豹一度不足10只，濒临灭绝。 7 种群密度及其调查方法 种群的其他数量特征及其关系 课堂小结 第1节 种群的数量特征 1 2 3 目 录 SZ-LWH 1 种群密度 ——种群最基本的数量特征 种群密度 种群的个体数量 空间大小（面积或体积） （2）表达式： （1）定义：种群在单位面积或单位体积中的个体数。 （3）研究意义（应用） 陆生生物 水生生物 濒危动物保护 农田杂草状况调查 农林害虫的监测和预报 渔业上捕捞强度的确定等 需要对种群密度进行调查研究 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 10 思考：下列草地（5m2），其中⭕代表藏羚羊喜欢吃的草本植物--莎草， 则种群密度为 株/m2。 6.4 （1） 逐个计数法（最精确） 条件：在调查分布范围较小、个体较大或数量较少的濒危生物的种群。 特点：在多数情况下，逐个计数非常困难。 举例：如调查某山坡上的珙桐密度。 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 思考：如果是5000m2，还能这样逐个计数调查种群密度吗？ 分布范围较大，个体较小 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 12 ①黑光灯诱捕法 紫外线黑光灯 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。 趋光性 黑光灯进行灯光诱捕 ——（2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH ②样方法 B.适用范围: A.概念: 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 蒲公英 昆虫卵 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 跳蝻 蚜虫 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 探究.实践 1.确定调查对象-双子叶植物 “因单子叶草本植物常常是丛生或蔓生，难以辨认”而双子叶植物则容易辨别个体数目。 双子叶植物网状脉 单子叶植物叶条形或披针形 ② 样方法 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 制定调查方案 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 随机取样 根据调查对象的大小和密度适当调整，一般不小于1m2 一般不少于5个，多一些计数结果更准确 边角上的个体，计上不计下，计左不计右 关键 核心 实验流程: 五点取样法 等距取样法 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 探究.实践 ② 样方法 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 面积为100 m2 的草地的示意图 ① ② ③ ④ ⑤ 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 如何计算该样方的种群密度？ 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH A.用样方法调查植物种群密度时，常用的 　取样方法有五点取样法和等距取样法 B.若图甲表示一个样方中某种植物的分 　布状况，则计数值应为8 C.若图乙表示某森林物种数与样方面积的关系，则调查该森林物种数时 　设定样方面积最好为S1 D.与双子叶草本植物相比，样方法更适用于调查单子叶草本植物的种群 　密度 如图表示用样方法进行相关调查，下列相关叙述不正确的是（ ） 典例分析 D 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 如果调查我国内蒙古大草原上骏马的种群密度，还能用样方法吗？ 如果不能那该用什么方法呢？ 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 18 我们先做个类似实验！ ③标记重捕法 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH ③标记重捕法 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 1.先取出部分珠子（10个） ③标记重捕法 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 2.把它们都做上标记（涂红） 1.先取出部分珠子（10个） ③标记重捕法 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 3.把标记好的珠子放回桶中并摇匀！ 1.先取出部分珠子（10个） 2.把它们都做上标记（涂红） ③标记重捕法 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 4.再次取出部分珠子（8个） 1.先取出部分珠子（10个） 2.把它们都做上标记（涂红） 3.把标记好的珠子放回桶中并摇匀！ 第一次10个红珠子占所有珠子的概率 第二次2个红珠子占8个珠子的概率 = 10 N = 2 8 N=40 ③标记重捕法 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH ③标记重捕法 B.适用范围: A.概念: 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) = （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于( ) A.66只/公顷 B.77只/公顷 C.83只/公顷 D.88只/公顷 问题: 标记重捕法调查种群密度需要注意哪些细节呢？ 典例分析 B 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH a.标志物不能过分醒目； b.标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动； c.标志物不易脱落； d.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； e.确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡； 注意事项: 问题：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 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 标记物脱落 被标记个体部分死亡 标记物太醒目，导致标记个体易被天敌捕食 标记物使动物受惊吓，从而不易被捕到 偏大 1 2 3 4 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。 总标记数M 重补标记数m 重补数n = 种群总数N m M * n = N 标记重捕法导致种群总数出现误差的原因: 偏小 ③标记重捕法 （2）估算法 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH “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 多 二看 生物类型 植物 样方法 动物 三看 活动类型 活动能力小 样方法 活动能力大 标记 重捕法 问题: 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？ 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 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。 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH ②不同动物的粪便具有不同的特征。 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 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。 长臂猿 鲸 鸮 秧鸡 2 种群密度的调查方法 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 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 --最准确 总结 一、种群密度及其调查方法 SZ-LWH 种群密度及其调查方法 种群的其他数量特征及其关系 课堂小结 第1节 种群的数量特征 1 2 3 目 录 SZ-LWH 根据资料显示，2006～2013年期间，东方白鹳在繁殖期间分布区的数量调查，东方白鹳数量维持在150～160只。2010年以前有约20%～25%的个体参与了繁殖，2010年后该比例不断增长，至2013年约40%参与繁殖。 问题:根据东方白鹳的种群密度，你能确定2014年其数量是增加还是减少吗？ 问题: 哪些因素可能会影响种群的数量呢？ 不能 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 年龄结构、性别比例 ✔ ✔ ✔ 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 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。为什么？ 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,为什么? 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 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。 繁殖能力强的种群出生率高，种群数量出现较快增长。 问题: 如何计算出出生率和死亡率？出生率和死亡率如何影响种群密度？ 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 截至2015 年年初，我国大陆总人口约13.7 亿，2015 年出生1655 万人，死亡人口为975 万。请你计算一下2015 年我国大陆人口的出生率和死亡率。 出生率：单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。 死亡率：单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。 12‰ 7‰ 出生率 死亡率 （1）概念： 1 出生率和死亡率 出生率＝出生个体数÷年初个体总数×100% 死亡率＝死亡个体数÷年初个体总数×100% 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH （2）对种群密度的关系： 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 降低 不变 （3）意义： 出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接决定种群密度的因素之一。 1 出生率和死亡率 自然增长率 = 出生率 - 死亡率 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 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。 2 迁入率和迁出率 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 迁入率：单位时间内迁入的个体占该种群个体总数的比值。 迁出率：单位时间内迁出的个体占该种群个体总数的比值。 迁入率＜迁出率 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。 迁入率>迁出率 近些年来，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。 2 迁入率和迁出率 （1）概念： 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 迁入率和迁出率也是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 2 迁入率和迁出率 （2）意义： 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 42 问题: 下面的漫画提到的内容是为了改变种群的哪个数量特征？ 3 年龄结构 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 3 年龄结构 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 类型 年龄特征 发展趋势 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 年龄结构通过影响 和 来影响种群密度。 出生率 死亡率 3 年龄结构 幼年个体多， 老年个体少 出生率 ＞ 死亡率，种群密度增大 增长型 稳定型 衰退型 各年龄期个体数 比例相当 幼年个体少， 老年个体多 出生率 ≈ 死亡率， 种群密度相对稳定 出生率 ＜ 死亡率， 种群密度减小 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 分析种群的年龄结构 思考.讨论 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。 3 年龄结构 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 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老龄化问题。 分析种群的年龄结构 思考.讨论 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 3 年龄结构 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 稳定型 衰退型 增长型 稳定型 增长型 衰退型 稳定型 增长型 v v 意义： 可预测种群密度和数量的变化趋势。 3 年龄结构 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 指种群中 数目的比例。 雌雄个体 雌雄相当型 雌多雄少型 雌少雄多型 多见于高等动物 多见于人工控制的种群 多见于营社会生活的昆虫 （1）概念： （2）类型： （3）意义： 性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。 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 4 性别比例 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 49 雌蛾 雄蛾 雄蛾 使用性引诱剂诱杀雄虫 雌 ：雄≈1 不合理的性别比例（雌：雄>1） 种群出生率下降 性别比例通过影响出生率来间接影响种群密度 人工合成的性外激素 性外激素 （4）与实践的联系： 4 性别比例 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 50 1982年我国出生人口性别比例为108.5 (以100名女婴所对应的男婴数为结果) 2010年我国出生人口性别比例为121.2 严重偏离世界人口性别比例的正常值 （ 102~107 ） 预防 措施 2021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 （5）我国人口性别比例现状及预防措施： 4 性别比例 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 种群密度 直接决定 （+） （-） （+） （-） 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 影响 性别比例 年龄结构 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。 归纳总结 二、种群的其他数量特征及其关系 SZ-LWH 种群密度及其调查方法 种群的其他数量特征及其关系 课堂小结 第1节 种群的数量特征 1 2 3 目 录 SZ-LWH 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 SZ-LWH Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 null 26070.332 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 $$