1.1种群的数量特征第1课时课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修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 选择性必修2《生物与环境》 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 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,同种生物所有个体形成的集合就是种群。 你听说过东北豹吗?它分布在我国东北、俄罗斯远东等地,是我国国家一级重点保护野生动物。它有灵敏的嗅觉和听觉,有健壮的四肢、锋利的爪子和牙齿,是山林中的捕猎能手。然而,我国的野生东北豹一度不足10只,濒临灭绝。为什么强悍凶猛的动物也会濒危呢? 濒危动物保护、有害生物防治、渔业上合理捕捞量的确定等,都离不开种群的研究。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? 2 种群: 一片草地上的所有蒲公英 一片树林中的全部猕猴 同一区域 同一物种 全部个体 温故知新 概念要点: 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。 3 随堂练习 判断正误: 一个池塘中的所有鱼。( ) 一个池塘中的全部鲤鱼。( ) 两个池塘内的全部青蛙。( ) 一片草地上的全部植物。( ) 一片草地上的成年梅花鹿。( ) 培养基上一个大肠杆菌菌落( ) 一个市场上的所有鸡( ) 种群特点: 种群是生物进化的基本单位; 种群是繁殖的基本单位。 种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。 温故知新 5 为什么要研究种群? 濒危动物保护、有害生物的防治、渔业上合理捕捞量的确定等,都离不开种群的研究。 种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律。 怎样控制害虫数量,以防止虫灾发生? 对濒临灭绝动物的保护 渔业上如何确定捕捞量,既能保护鱼类资源,又能取得最好经济效益? 6 第1节 种群的数量特征 (第1课时) 列举种群的数量特征,说明出生率和死亡率、 迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例与种群 密度的关系。 目标 01 02 说出调查种群密度的主要方法,运用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。 学习目标 8 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。 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。 讨论: 9 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。 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? 讨论: 红外触发相机拍摄到的东北豹 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。 10 组成种群个体的年龄状况和雌雄个体的数目,都是种群的数量特征。 种群的数量特征有:_、_和_、_和_、_和_; 其中,_是种群最基本的数量特征 种群密度 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 年龄结构 性别比例 种群密度 1.种群密度的概念是什么? 2.如何表示(计算)种群密度? 3.是不是种群数量多,种群密度就大? 4.研究种群密度的意义? 5.调查种群密度的常用方法有哪些?原理是什么? 6.不同的调查方法适用的调查对象分别是什么? 阅读课本P2-3页相关内容,回答下列问题。 一、种群密度及其调查方法 1、种群密度: 陆地面积 水体体积 陆生生物 水生生物 ※ 种群密度是种群最基本的数量特征。 一、种群密度及其调查方法 种群在单位面积或单位体积中的个体数。 (1)概念: 13 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。 种群密度 一、种群密度及其调查方法 1、种群密度: (2)计算公式: 种群的个体数 空间大小(面积或体积) 研究种群密度的意义是什么? 14 一 种群密度及其调查方法 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 濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的检测和预防、渔业上捕捞强度的确定等,都需要对种群密度进行调查研究。 一、种群密度及其调查方法 1、种群密度: (3)研究种群密度的意义: 15 适用范围 分布范围较小、个体较大的种群 -最准确 “中国鸽子树”珙桐 【说明】数量较少的濒危生物,即使分布范围较大,也可以采用 逐个计数法计算种群密度。 在多数情况下,逐个计数非常困难,需要采取什么方法呢? 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (1)逐个计数法: 国家一级重点保护野生植物,为中国特有的单属植物,属孑遗植物,也是全世界著名的观赏植物。 一 种群密度及其调查方法 我们应该采用什么方法? 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: 白暨豚 17 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: 适用范围 分布范围较大、个体较小的种群 18 种群密度及其调查方法 适用范围: 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_ 的方法来估算它们的种群密度。 黑光灯进行灯光诱捕 趋光性 ①黑光灯诱捕法 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: 19 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 作为该种群的种群密度估算值。 随机 若干 样方 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: 概念: ②样方法:(估算种群密度最常用的方法之一) 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2m2), 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 6 8 10 8 8 4 平均值 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 巩固训练 C b.适用范围: 适合调查植物,及 、 的动物。 活动能力弱 活动范围小 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: ②样方法: 跳蝻 蒲公英 昆虫卵 蚜虫 ※ 丛生或蔓生的单子叶植物不适用 例如,草本植物样方大小一般以_为宜; 如果该种群个体数较少,样方面积可_; 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_;一般不少于5个。 正 样方大小视调查对象的大小及分布情况而定: 1㎡的正方形 适当扩大 误差越大 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: ②样方法: c.样方的数量: d.样方的大小: 越接近实际情况 随机取样,不能掺入主观因素。 思考:为什么强调随机取样? 随机取样是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。 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: ②样方法: e.样方的取样关键: ②样方法: 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: f.取样方法: 五点取样法 等距取样法 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。 当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 五点取样法 等距取样法 1)同种生物个体无论大小都要计数; 2)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。 该样方中有_株蒲公英; 10 ②样方法: 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: g.计数原则: 步骤:取样 计数 求平均值 估算这块草地中蒲公英的密度( ) 样方1m2 ① ② ③ ④ ⑤ 株数(株) 密度 4 7 6 4 7 5.6株/m2 10m 10m 巩固训练 ① ② ③ ⑤ ④ 29 1.确定调查对象 “因单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的,从地上部分难以辨别是 一株还是多珠”;而双子叶草本植物则易于辨别个体数目。 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 探究 实践 双子叶植物叶脉一般是网状脉 单子叶植物叶片一般呈条形或 披针形,叶脉一般是平行脉。 ——双子叶植物 30 1.准备:观察地形, 注意安全。 2.确定调查对象 3.确定样方 样方数量 样方大小 取样方法 4.计数 随机取样 根据调查对象的大小和密度适当调整。个体数较少时可适当扩大。一般不小于1m2。 相对多一些较好,不宜过少。一般不少于5个。 边角上的个体,计上不计下,计左不计右 关键 核心 五点取样法 等距取样法 2.调查过程: 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 探究 实践 5.计算种 群密度 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? 32 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。 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: 概念: ③标记重捕法: 适用范围 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) = b.计算公式: 你能告诉我怎么用标记重捕法估算兔子的种群密度吗? 1hm2 1hm2 标记重捕法实例 1hm2 1.先捕获部分兔子 (12只) 标记重捕法实例 1hm2 2.把捕获的这些兔子 (12只)做上标记 a.标记物不能过分醒目;(图中为动画效果) b.标记物和标记方法不能影响标记对象正常 的生理活动; c.标记物不易脱落; 标记重捕法实例 1hm2 3.把标记好的兔子放回 原来的环境中并使其 混合均匀。 (保证在重捕时被捕 的概率相等) 标记重捕法实例 1hm2 4.一段时间后进行 重捕并统计。 12 N = 2 8 N = 48(只) 标记重捕法实例 1hm2 4.一段时间后进行重捕并统计。 12 N = 2 8 N=48(只) 密度=48只/hm2 标记重捕法实例 一 种群密度及其调查方法 注意: 标记物不能过分醒目; 标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动; 标记物不易脱落; 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; 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 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: ③标记重捕法: ③标记重捕法: 种群密度及其调查方法 总标记数 M1 重捕标记数 m2 重捕数n2 = 种群总数N m2 M1 n2 = N 偏大 偏小 误差分析: 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)估算法: 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 重捕时间太短,初捕个体未充分融入; 标记物太过于明显,使其第二次捕捉时更易被捕到 农业科技人员在对草原鼠害进行调查时,随机选定某区域,第一次放置了100个鼠笼,捕获了60只鼠,标记后放回原地,一段时间后在相同位置放置了100个鼠笼,捕获了72只鼠,其中带标记的鼠有18只,下列有关叙述错误的是( ) A.调查草原鼠害时不宜采用样方法 B.该区域中鼠的种群数量约为240只 C.若在两次捕鼠期间发生草原大火,则统计结果很可能不准确 D.若鼠被捕一次后更难被捕捉,则该区域鼠的实际种群数量 大于调查结果 巩固训练 D 活动能力大 一 种群密度及其调查方法 如何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 标记重捕法 要调查一块农田中某种鼠和蚯蚓的种群密度,你将分别采取什么办法? 鼠:标记重捕法 蚯蚓:样方法 “三看法”选择适合的种群密度调查方法 一、种群密度及其调查方法 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 一、种群密度及其调查方法 ①红外触发相机 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 2、种群密度的调查方法: (2)调查种群数量的其他方法: 46 ②动物粪便 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)调查种群数量的其他方法: 47 一 种群密度及其调查方法 长臂猿 鲸 鸮 秧鸡 一 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。 ③动物的声音 一、种群密度及其调查方法 2、种群密度的调查方法: (2)调查种群数量的其他方法: 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 红外触发相机、分析粪便、标记声音、航拍法等 -最准确 种群密度的调查方法小结 谢谢聆听! 同学们辛苦啦! 50 Lavf58.33.100 null 26070.332 (sc.chinaz.com) null 5302.8696 Boreal Owl (Aegolius funereus) Lars Adler Krogh xeno-canto 2016 Strigidae 94355.68 eng - XC137617 Lars Adler Krogh // Bl bjerg Plantage (55.747, 8.242), Denmark // 50m // 01:50h, 2013-06-06 // song $$