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

第一章 种群及其动态 第一节 种群的数量特征 温故而知新：种群的定义及判断依据 1.种群 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、进化的基本单位 ①一定地域内 ②同种生物构成 ③全部个体的总和 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 问题探讨 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。 红外触发相机拍摄到的东北豹 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？ 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。 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。 一、种群密度及其调查方法 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 种群密度= 种群的个体总数量 空间大小（面积或体积） 3.地位： 是种群最基本的数量特征 2.表示方法： ①小范围的水生生物——单位体积 如：每立方米水体中鲫鱼的数量 ②大范围及陆生生物——单位面积 如：一块草地中每平方米的面积内蒲公英的数量。 一、种群密度及其调查方法 4.意义： 濒危动物保护、农田杂草状况调查、渔业上捕捞强度的确定、农林害虫的监测和预报等 【思考】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； 一、种群密度及其调查方法 5.调查方法： （1）逐个计数法　 对象 分布范围较小，个体较大 （2）估算法　 对象 分布范围较大，个体较小 ①样方法 ②标记重捕法 双子叶植物、昆虫卵、蚜虫、跳蝻等。 ③黑光灯诱捕法 活动范围较大的动物。 具有趋光性的昆虫。 最准确 【说明】 ，即使分布范围较大，也可以采用逐个计数法计算种群密度。 数量较少的濒危生物 一、种群密度及其调查方法 ①样方法 概念（调查程序） 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 作为该种群的种群密度估算值。 随机 若干 样方 所有样方种群密度的平均值 【实例】某同学对某地蒲公英数量调查结果如下（样方面积大小为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 11 8 12 16 10 探究•实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 平行脉 单子叶（小麦苗） 双子叶（大豆苗） 网状脉 单子叶草本植物通常是丛生或蔓生的，从地上部分很难辨别是一株还是多株。 一、种群密度及其调查方法 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。　　　　　　 探究•实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 一、种群密度及其调查方法 一、种群密度及其调查方法 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 一、种群密度及其调查方法 取样方法 五点取样法 等距取样法 随机取样 当调查的总体为非长条形时，可用此法取样。在总体中按梅花形取5个样方，每个样方的长和宽要求一致。这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。 调查的总体为长条形时，可用等距取样法，先将调查总体分成若干等份，由抽样比率决定距离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法,叫做等距取样法 等距 一、种群密度及其调查方法 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。 计数原则 1.如果采用样方法调查某地区（甲地）蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是（ ） A.计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度 B.计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度 C.计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度 D.求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度 小试牛刀 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 2.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（ ） 小试牛刀 一、种群密度及其调查方法 ②标记重捕法 要调查岩羊或者海鸥的种群密度，用样方法可行吗？ 1.适用范围： 移动能力较强，活动范围大的动物 (哺乳类、鸟类、爬行类、鱼类等) 一、种群密度及其调查方法 在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。 捕获 标记 放回 重捕 N只 M只 n只，其中m只带标记 ②标记重捕法 一、种群密度及其调查方法 ②标记重捕法 B C 2.原理： 在______________的前提下，整体与局部相关比例相等 个体随机分布 A 池塘中所有鲫鱼N 捕捉一部分鲫鱼M并标记 重捕到的鲫鱼n 其中含被标记的鲫鱼m 放回池塘，均匀混合 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) 种群数量(N) 首捕标记数(M) = 一、种群密度及其调查方法 注意事项 ①标志物不能过分醒目； ②标志物和标志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； 一、种群密度及其调查方法 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 误差分析： 种群数量(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = N总= M标×n重总 m重标 误差分析: 误差分析：主要取决于 偏大或偏小 重捕中标记数m 一、种群密度及其调查方法 ③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。 对于有__________的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法来估算它们的种群密度。 趋光性 紫外线黑光灯 一、种群密度及其调查方法 “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 思考: 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 调查种群数量的其他方法 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 一、种群密度及其调查方法 一、种群密度及其调查方法 调查种群数量的其他方法 2.不同动物的粪便具有不同的特征。 一、种群密度及其调查方法 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 调查种群数量的其他方法 一、种群密度及其调查方法 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 小试牛刀 1．下列可以称为种群密度的是 （　 　） A．某湖泊一年中鲫鱼新增加的个体数 B．一个池塘单位体积内的鲤鱼数量 C．一片森林中单位面积内的乔木数量 D．池塘中的鲫鱼和水库里的鲫鱼 2．下列有关生物种群密度调查的方法中，正确的是 （　 　） A．进行种群密度的调查要随机取样，同时保证样本数量足够 B．动物种群密度的调查不能用样方法 C．宜选择蔓生或丛生的单子叶草本植物作为抽样调查的对象 D．调查乔木类的马尾松，小样方最好划分为1 m2左右 B A 小试牛刀 3.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 （ 　　） 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 D 小试牛刀 (1)同一物种可能包含多个种群，但同一种群内的个体一定属于同一物种 (　　) (2)调查土壤中蚯蚓种群密度可用标记重捕法(　　) (3)用样方法调查蒲公英种群密度时，应在分布较密的地区取样(　　) (4)种群密度可以反映种群数量的变化趋势(　　) × × × √ 种群密度反映了种群在一定时期的数量，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，还需要研究种群的出生率（birth rate）和死亡率（death rate）等其他数量特征。 二、出生率和死亡率 【思考】为什么东北豹、大熊猫等动物在人为保护措施下，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。 东北豹一般每年最多生一胎， 通常每胎产仔2～3只， 偶尔有产1只或4只的情况。幼豹2～3岁后性成熟。 而鼠老鼠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，是种群增长快的重要内因。 二、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）。 举例： 截至2015年年末，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 ，死亡人口为975万，死亡率约为 。 12‰ 7‰ 是决定种群数量和种群密度的直接因素。 出生率＞死亡率，种群密度增大； 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。 2 意义： 自然增长率 = 出生率 - 死亡率。 三、迁入率和迁出率 1.概念：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）。 2.举例：春运前后珠三角和长三角各大城市的人口变化。 3.意义：是决定种群数量和种群密度的直接因素。 迁入率＞迁出率，种群密度增大； 迁入率≈迁出率，种群密度相对稳定； 迁入率＜迁出率，种群密度减小。 四、年龄结构和性别比例 1 年龄结构 （2）类型： 增长型 稳定型 衰退型 （1）概念：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。 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 年龄结构通过影响 和 来影响种群密度。 出生率 死亡率 四、年龄结构和性别比例 增长型 稳定型 衰退型 衰退型 增长型 稳定型 【现学现用】说出以下图示对应的年龄结构类型 A_________ B_________ C_________ D_________ E_________ F_________ 四、年龄结构和性别比例 （3）意义： 可预测种群密度和数量的变化趋势。 增长型 稳定型 衰退型 思考1：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？ （1）不一定，因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还受到食物、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。 （2）年龄组成为衰退型的种群，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、年龄结构和性别比例 年龄 1990 2013 2018 0~14 岁 27.69% 16.41% 16.9% 15~64 岁 66.74% 73.92% 71.2% 65 岁及以上 5.57% 9.67% 11.9% 思考2：分析我国人口的年龄结构在1990-2018年期间发生了什么变化？ 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，我们应该关注我国人口的老龄化问题。 四、年龄结构和性别比例 （1）概念：又称性比（sex ratio），是称种群中雌雄个体数目的比例。 （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 （3）应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏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，从而达到杀虫效果。 2 性别比例 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。 注意: 不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物；正常的性别比例是指该种群正常状态下经过长期自然选择形成的的性别比例，并不一定是雌雄相当型。 四、年龄结构和性别比例 性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。 利用人工合成的性引诱剂（信息素）诱杀某种害虫的雄性个体，改变了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。 性别比例通过影响出生率间接影响种群数量 四、年龄结构和性别比例 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 我国人口性别比例现状及预防措施： 种群密度 死亡率 性别比例 年龄结构 预测变化方向 间接影响 迁入率迁出率 直接决定 直接决定 调查方法 标记重捕法 样方法 影响 出生率 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。 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 小试牛刀 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 小试牛刀 5.某地区由于秋天过早降温，许多蝗虫在产卵前死亡。第二年，该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降合理的解释是( ) A.出生率下降 B.死亡率上升 C.迁入率下降 D.迁出率上升 A 6.下列关于出生率的叙述，正确的是(    )   A.若某种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%  B.若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1:1，则出生率越高C.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  D.若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高  B 小试牛刀 7.下列对种群数量特征概念图所作的分析, 错误的是( ) A.利用性引诱剂诱杀害虫会影响③ B.增长型种群的数量增长是由于①＞② C.预测种群数量变化的主要依据是④ D.我国计划生育政策的目的是通过降低②来控制人口过度增长 出生率 死亡率 性别比例 年龄结构 B 小试牛刀 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 $$