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

第1章 种群及其动态 第1节 种群的数量特征 1 1.基于对种群的数量特征的分析，理解各数量特征之间的关系，明确研究种群数量特 征的意义，建立普遍联系的观念。（生命观念、科学思维） 2.进行“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”实验，培养学生对实验方案的设计与 实施能力及对实验结果的分析与评价能力。（生命观念、科学思维、科学探究） 学习目标 2 认识种群的数量特征 一、种群和种群的数量特征 1.种群：在一定的空间范围内，__________________形成的集合。 2.种群的数量特征包括_______________________________________________________ ________。 同种生物所有个体 种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例 自主预习 3 二、种群密度 1.概念：种群在____________________中的个体数。 2.地位：种群密度是种群________的数量特征。 3.应用：______动物保护、农田杂草状况调查、__________的监测和预报、______上 捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。 4.作用：反映种群在一定时期的数量。 单位面积或单位体积 最基本 濒危 农林害虫 渔业 自主预习 4 三、出生率和死亡率 1.出生率：在单位时间内________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______的个体数目占该种群个体总数的比值。 新产生 死亡 自主预习 5 四、迁入率和迁出率 迁入率或迁出率：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 自主预习 6 五、年龄结构和性别比例 1.年龄结构 （1） 概念：一个种群中__________的个 体数目的比例。 各年龄期 （2） 类型（连线） 提示ⅡⅠ Ⅲ 自主预习 7 2.性别比例 （1）概念：种群中雌雄个体数目的比例。 （2）应用：利用人工合成的____________________诱杀某种害虫的雄性个体，从而 使该种害虫的种群密度明显______。 性引诱剂（信息素） 降低 自主预习 8 活动1 认识种群的数量特征 材料一 豹是国家一级重点保护野生动物，20世纪后半叶，我国华北、西北等地 野生豹数量急剧下降。近年来，随着人类活动的减少和森林植被的增加，野生豹种群 在其传统栖息地逐渐恢复。2016年，陕西子午岭林区华北豹种群数量为88只，种群密 度为每 只；2017年，陕西子午岭林区华北豹种群数量为110只，种群密度 为每 只。研究表明子午岭林区的华北豹种群处于增长态势。这是迄今我 国已知数量最多、密度最高的野生华北豹区域种群。 合作探究 9 材料二 东北虎豹国家公园是我国东北虎、东北豹种群数量最多、活动最频繁、 最重要的定居和繁育区域，也是重要的野生动植物分布区和北半球温带区生物多样性 最丰富的地区之一。该国家公园的面积为 ，园内约有50只东北虎和60只东 北豹，其活动区域有向周边地区扩散的迹象。 1.理解种群的概念，判断下列环境中的生物是否为一个种群，并说明原因。 ①某池塘中的全部鱼 ②某菜市场的全部鲤鱼 ③某农田中的所有雌性青蛙 ④某湖泊 中的全部鲤鱼 提示 某池塘中的全部鱼为多个物种，不属于一个种群；某菜市场的全部鲤鱼不包括 各个年龄段的所有的个体，不属于一个种群；某农田中的所有雌性青蛙不包括雄性个 体，不属于一个种群；某湖泊中的全部鲤鱼包括一定空间内的同种生物的全部个体， 属于一个种群。 合作探究 10 2.材料一中子午岭林区的华北豹种群处于增长态势，可能与哪些因素有关？ 提示 种群密度的变化可能与人类活动的减少，降低了华北豹的死亡率；森林植被的 增加，改善了环境，增大了华北豹的迁入率，降低了华北豹的迁出率等因素有关。 3.两个材料中的哪种豹的种群密度更高？ 提示 材料二中东北豹的种群密度约为60只只/ ，材料一 中华北豹的种群密度更高。 4.性别比例与年龄结构分别通过什么来影响种群密度? 提示 年龄结构可通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度，而性别比例是通过影 响出生率间接影响种群密度的，与死亡率无关。 合作探究 11 5.下图表示种群数量特征间的相互关系，图中 分别代表什么？ 提示 A代表迁入率，B代表出生率，C代表性别比例，D代表年龄结构， 代表迁出率， 代表死亡率。 合作探究 12 1.种群数量不等于种群密度，种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，需 要强调“单位面积或单位体积”，因为种群数量多，种群密度不一定大。 种群密度 2.决定种群密度变化的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。 合作探究 13 3.影响种群密度变化的间接因素：年龄结构和性别比例。 4.预测种群数量变化趋势的依据：年龄结构。但这种趋势不一定能实现，还要看影响 种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等因素的变化。 合作探究 14 例1 生物的种群密度受多种因素的影响。分析下列各项所描述的种群特征，其中能直 接决定生物种群密度的是( ) 。 C A.某地男性人口占比，女性人口占比 B.某岛屿上社鼠中的雌鼠在 月份生存能力低于雄鼠 C.大型海鸟信天翁每隔两年繁殖一次且每窝只产一个蛋 D.某湖泊中鲫鱼的幼年、成年、老年个体数的比例为 合作探究 15 [解析] 某地男性人口占比，女性人口占比 ，所描述的种群特征是性别 比例，它是影响种群数量的重要因素，不能直接决定生物种群密度，A不符合题意； 某岛屿上社鼠中的雌鼠在 月份生存能力低于雄鼠，体现的是某些个体的死亡， 不是种群特征，B不符合题意；大型海鸟信天翁每隔两年繁殖一次且每窝只产一个蛋， 所描述的种群特征是出生率，它能直接决定生物种群密度，C符合题意；某湖泊中鲫 鱼的幼年、成年、老年个体数的比例为 ，所描述的种群特征是年龄结构，它是 预测种群数量变化的重要因素，不能直接决定生物种群密度，D不符合题意。 合作探究 16 对点练1 （改编）下图是种群数量特征的概念图，下列相关叙述正确的是( ) 。 D A.种群都具有、、 以及出生率、死亡率等数量特征 B.用性引诱剂灭杀雄蝗虫会改变蝗虫种群的特征 C.根据图中的特征 可以预测种群数量的变化趋势 D.春节期间某地人口密度变化主要与迁入率和迁出率有关 合作探究 17 [解析] 性别比例影响出生率，而年龄结构影响出生率和死亡率，故是性别比例， 是 年龄结构， 是种群密度。并非所有的生物种群都具有性别比例，只有雌雄异体的生 物种群才具有性别比例，A错误；用性引诱剂灭杀雄蝗虫会改变蝗虫种群的性别比例 ，进而影响出生率，B错误；根据年龄结构 可以预测种群数量的变化趋势，根据 种群密度 并不能预测种群数量的变化趋势，C错误；春节期间人口流动大，某地人 口密度变化主要与迁入率和迁出率有关，D正确。 合作探究 18 素能提升 运用种群的数量特征对社会实际作出合理解释 1.2003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。 提示 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”，可防 止我国人口性别比例失衡。若性别比例失衡，人口出生率将受到影响，进而影响人口 年龄结构，最终甚至影响社会的稳定和发展。 2.第七次全国人口普查数据显示，我国60岁及以上人口已达2.64亿，占总人口的 ，我国人口老龄化程度进一步加深。请从种群数量特征等生物学角度分析，我 国人口老龄化进程加快的原因是什么？ 提示 我国人口老龄化进程加快的原因主要有人口生育率降低导致出生率下降，平均 寿命提高导致死亡率下降等。 合作探究 19 例2 2021年5月11日，国家统计局公布了第七次全国人口普查主要数据。数据显示， 全国人口共141 178万人，年的年平均增长率为 ，比2000年到2010 年（第六次全国人口普查）的年平均增长率下降0.04个百分点；总人口性别比 （以女性为100，男性对女性的比例）为，出生人口性别比为 ，较2010年 下降6.8；与2010年相比，0至14岁、15至59岁、60岁及以上人口的比重分别上升1.35 个百分点、下降6.79个百分点、上升5.44个百分点。下列叙述正确的是( ) 。 D A.上述数据是通过科学的抽样调查所得的，由此可有效判断我国人口种群特征 B.较第六次全国人口普查，我国性别比例进一步失衡，应严禁胎儿的性别鉴定 C.较第六次全国人口普查，我国0至14岁人口比重上升，人口老龄化程度将有所缓解 D.根据上述数据可知，我国人口增长率在降低，人口总数可能在未来出现峰值 合作探究 20 [解析] 题述数据是普查结果，不是抽查的结果，A错误；根据题意，我国出生人口性 别比例较2010年下降，说明性别比例失衡有所缓解，B错误；根据题干信息“与2010年 相比，0至14岁、15至59岁、60岁及以上人口的比重分别上升1.35个百分点、下降6.79 个百分点、上升5.44个百分点”可知，我国人口老龄化程度加剧，C错误。 合作探究 21 对点练2 （改编）新时代我国人口发展面临着深刻而复杂的形势变化，人口负增长下 “少子老龄化”将成为常态，育龄妇女生育意愿继续走低，平均打算生育子女数为1.64 个，低于2017年的1.76个和2019年的1.73个。下列有关我国人口数量特征的叙述，正 确的是( ) 。 D A.我国社会老龄化严重的现象不会影响到种群密度 B.我国不同城市的性别比例没有差异，且均为 C.某城市短期内出现部分人到其他城市出差两三天后返回该城市，会影响到该城市的 迁出率 D.生育意愿的降低可能会加剧人口负增长 合作探究 22 [解析] 老龄化严重，年龄结构可能为衰退型，而年龄结构可通过影响出生率和死亡率 影响种群密度，A错误；一般情况下，不同城市的性别比例存在差异，不一定为 ， B错误；单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值，分别称为迁入率或 迁出率，因此某城市短期内出现部分人到其他城市出差两三天后返回该城市，不影响 迁出率，C错误；生育意愿的降低会通过降低出生率而加剧人口负增长，D正确。 合作探究 23 掌握调查种群密度的方法 一、种群密度的调查方法 1.逐个计数法：适用于________________________的种群。 分布范围较小、个体较大 自主预习 24 2.估算法 （1）样方法 ①适用范围：植物和活动范围____、活动能力____的生物，如____________________ 等。 ②操作步骤：随机选取若干个样方 统计每个样方内的________ 求得每个样方的 __________ 求得所有样方种群密度的________。 ③取样原则： __________、样方数量和面积适当。 小 弱 昆虫卵、蚜虫、跳蝻 个体数 种群密度 平均值 随机取样 自主预习 25 （2）标记重捕法 ①适用范围：活动能力____、活动范围____的生物，如鸟、鼠等动物。 ②实施步骤：捕获一部分个体（数量记作），做上标记 放回原来的环境 一段 时间后进行重捕（重捕个体总数记作，其中带有标记的个体数记作） 估算种群 个体总数（记作）。计算公式为 _____。 （3）黑光灯诱捕法：主要适用于有________的昆虫种群。 强 大 趋光性 自主预习 26 二、调查草地中某种双子叶植物的种群密度 1.探究步骤：提出问题 制订计划 实施计划 结论 讨论。 2.样方的多少：依据被调查地段的________确定样方的多少。 3.样方的大小：一般以______的正方形为宜。如果该种群个体数较少，样方面积可适 当扩大。 4.常用的取样方法：________________________。 总面积 五点取样法、等距取样法 自主预习 27 活动2 掌握样方法和标记重捕法 1.哪些生物的种群密度调查适合用样方法？样方法的基本过程有哪些？ 提示 样方法适合用于调查植物的种群密度，也可用于调查农田中某种昆虫卵的密度 以及某些活动能力较弱、活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻等）的种群密度。样方 法的基本过程：随机选取若干个样方，通过统计每个样方内的个体数，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。 合作探究 28 2.利用样方法调查种群密度时取样的关键是什么？人为选择密度较大或较小的地点取 样，会给调查结果带来怎样的影响？ 提示 关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素。人为选择密度较大或较小的地点 取样，会导致结果误差较大。 3.常用的取样方法有哪些？选择的依据是什么？ 提示 常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。对于方形地块采取五点取样法， 对于条形地块采取等距取样法。 合作探究 29 4.下表表示某兴趣小组调查某植物的种群密度的结果： 样方 种群密度/（株 ） 8 7 8 9 每个样方的面积为 ，其中，第四个样方中该植物分布情况如下图所示： 合作探究 30 该样方的种群密度是多少？该植物的种群密度是多少？ 提示 依据统计相邻两边及其夹角上的个体数时“计上不计下，计左不计右”的原则，该 样方的种群密度为8株。该植物的种群密度株 。 合作探究 31 5.标记重捕法是以局部推测整体的一种经典方法，哪些生物的种群密度调查适合用标 记重捕法?其方法步骤是怎样的？如何依据调查数据进行计算? 提示 标记重捕法适合用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。方法步 骤：捕获 标记、放回 重捕 计算。计算公式：种群个体总数 初次捕获并标 记数重捕的个体总数重捕的标记个体数 。 合作探究 32 1.比较样方法和标记重捕法 项目 样方法 标记重捕法 调查对象 植物和活动能力弱、活动范围小的 动物 活动能力强、活动范围大的动物 调查程序 __________________________ __________________________ 合作探究 33 项目 样方法 标记重捕法 注意事项 ①随机取样；②样方大小和数量适 宜；③宜选择双子叶植物 ①调查时没有迁入和迁出；②标记 物应不易脱落且不能过于醒目 续表 合作探究 34 2.样方计数原则：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循 “计上不计下，计左不计右”的原则，如图甲、乙。（注：图甲表示方形样方，图乙表 示圆形样方，实心圈表示统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径） 合作探究 35 例3 下列关于种群密度调查方法的叙述，正确的是( ) 。 C A.样方法只能用来调查植物的种群密度 B.不能采用逐个计数法调查种群密度 C.带有标记的个体被再次捕获的概率降低会导致最终的统计结果偏大 D.用样方法调查植物的种群密度时，样方面积取 大小最合适 [解析] 对于蚜虫等活动能力弱的动物，可以采用样方法调查其种群密度，A错误；调 查分布范围小、个体较大且种群数量较少的种群的密度时，可以采用逐个计数法，B 错误；采用标记重捕法调查种群密度时，若带有标记的个体被再次捕获的概率降低， 最终的统计结果会偏大，C正确；用样方法调查植物的种群密度时，样方的面积与被 调查植物的种类有关，不一定取 ，如调查灌木和乔木的种群密度时，应该扩大样 方的面积，D错误。 合作探究 36 技巧归纳 误差成因分析 1.标记重捕法误差成因——主要取决于重捕中标记个体数偏大或偏小 据公式初次捕获并标记数 重捕个体数 重捕中标记个体数 可 推知，误差类型为： （1）偏大导致 偏小，如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获。 合作探究 37 （2）偏小导致 偏大 ①标记物使动物受惊吓，从而不易被捕到。 ②标记物影响被标记个体的活动能力，使其更易被天敌捕食而数量减少。 ③标记物易脱落，从而导致可计数的 变小。 ④调查期间被标记的动物放回后部分死亡。 合作探究 38 2.样方法误差成因 （1）未做到随机取样，在种群密度过大或过小处取样。 （2）调查时掺入了主观因素。 （3）未求平均值。 （4）计数时未统计相邻两边及其夹角上的个体，或将四边及四角上的个体均计入。 合作探究 39 对点练3 根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕 获了1000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则 该鱼塘中鱼的初始数量约为( ) 。 A A.条 B.条 C.条 D. 条 [解析] 假设该种群总数为，则有，得出 ，即该 鱼塘中鱼的初始数量约为 条，A符合题意。 合作探究 40 1.判断下列叙述的正误。 （1） 对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算它们的种群密度。 ( ) √ （2） 种群密度能反映种群在一定时期内的数量及其变化趋势。( ) × （3） 调查分布范围小、个体较大的种群的密度时，可以逐个计数。( ) √ （4） 繁殖能力强的种群一般出生率高，种群增长快。( ) √ （5） 所有生物的种群都具有性别比例，且存在个体迁入和迁出的现象。( ) × （6） 可以通过改变害虫种群正常的性别比例来降低其种群密度。( ) √ （7） 单子叶植物比双子叶植物更易于辨别个体数目。( ) × （8） 如果调查的样方中种群个体数较少，可以适当扩大样方面积。( ) √ 随堂检测 41 2.经调查统计，某物种群体的年龄结构如图所示。下列分析合理的是( ) 。 B A.该群体因年龄结构异常而不能构成种群 B.该群体可能是处于增长状态的某昆虫种群 C.该群体可能是处于增长状态的某果树种群 D.该群体可能是受到性引诱剂诱杀后的种群 随堂检测 42 [解析] 种群是在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合，年龄结构是种群 的数量特征之一，即使年龄结构异常，该群体也能构成种群，A不合理；据图可知， 该群体幼年（生殖前期）个体数相对较多，老年（生殖后期）个体数相对较少，其年 龄结构为增长型，故该群体可能是处于增长状态的某昆虫种群，B合理；纵坐标是周 龄，而果树大多是多年生木本植物，且果树一般是两性花植物，无雌性和雄性之分， C不合理；性引诱剂会诱杀生殖期的雄性个体，而题图中处于生殖期的雄性个体较多， 因此该群体不可能是受到性引诱剂诱杀后的种群，D不合理。 随堂检测 43 3.某学者提出，岛屿上的物种数取决于物种迁 入和灭亡的动态平衡。图中曲线表示面积大小 不同和距离大陆远近不同的岛屿上物种的迁入 率和灭亡率，、、和 表示迁入率和 灭亡率曲线交叉点对应的平衡物种数，即该岛 上预测的物种数。下列有关叙述错误的是 ( ) 。 A A.面积相同时，岛屿距离大陆越远，预测的物种数越多 B.与大陆距离相同时，岛屿面积越大，预测的物种数越多 C.物种数相同情况下，近而大的岛，迁入率高；远而小的岛，迁入率低 D.物种数相同情况下，小岛上的物种灭亡率高于大岛 随堂检测 44 [解析] 据图可知，均为大岛时，近大岛的预测的物种数 远大岛的预测的物种数 ；均为小岛时，近小岛的预测的物种数 远小岛的预测的物种数 ，因此面积 相同时，岛屿距离大陆越远，预测的物种数越少，A错误。与大陆距离相同时，近大 岛的预测的物种数 近小岛的预测的物种数，远大岛的预测的物种数 远小 岛的预测的物种数 ，因此与大陆距离相同时，岛屿面积越大，预测的物种数越多， B正确。据图中四条实线可知，物种数相同情况下，近而大的岛，迁入率高；远而小 的岛，迁入率低，C正确。据图中两条虚线可知，物种数相同情况下，小岛上的物种 灭亡率高于大岛，D正确。 随堂检测 45 4.对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年 观察，并统计了这些灰松鼠的存活情况，结果如图。 下列说法正确的是( ) 。 D A.所观察的这些灰松鼠构成一个种群 B.准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法 C.据图可推测出该地的灰松鼠年龄结构为增长型 D.对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体 随堂检测 46 [解析] 种群是在一定空间范围内，同种生物所有个体形成的集合，根据题意“对某地 灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察，并统计了这些灰松鼠的存活情况” 可知，观察的并不是该地的全部灰松鼠，A错误；标记重捕法是调查种群数量的一种 估算法，若要准确统计该年出生的所有灰松鼠数量，可采用逐个计数法，B错误；题 中统计的是某年出生的所有灰松鼠的逐年存活情况，由题图可知，随着灰松鼠年龄的 增大，其存活率逐渐下降，不能推断该地灰松鼠的年龄结构，C错误；据图可知，幼 体存活率下降较快， 岁死亡个体较多，成年后死亡较少，因此对灰松鼠进行保护 时应更加关注其幼体，D正确。 随堂检测 47 $$