1.1 种群的数量特征 课件 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦种群数量特征及种群密度调查方法，以渔业合理捕捞问题导入，通过“温故知新”回顾种群概念，搭建自主学习支架，引导学生逐步掌握种群密度计算、调查方法及其他数量特征的内在联系。 亮点在于融合科学思维与探究实践，如样方法和标记重捕法的步骤设计、误差分析训练逻辑推理，探究实践活动（调查草地双子叶植物）培养动手能力，联系渔业、人口等实际案例体现生态观，例题和高考题助力巩固，帮助学生深化理解，提升教师教学效率。

生物多样性的保护 上世纪八、九十年代,猎人为了利润而猎杀藏羚羊，导致藏羚羊数量锐减超50%。同时，随着新道路和铁路建设不断侵占它们的栖息地，藏羚羊的生存空间进一步缩减。为了保护这种珍稀动物免于灭绝，中国政府已将其列为国家级保护对象。2015年6月，该物种被成功从濒危物种名单中移除。 有害生物的防治 广东清远农田上演荒诞一幕。老鼠大军将一个月后就能收割的玉米啃成光秃秃的芯子。叶子被撕成碎条，未成熟的玉米粒散落泥地，踩上去黏腻湿滑。在生态平衡区，每公顷300个鼠洞是安全阈值，而清远鼠灾爆发时，这个数字已超1600。 如何判定藏羚羊不再属于濒危动物？ 怎么避免鼠灾的形成？ 渔业上合理捕捞量 渔业资源作为国家重要的自然资源，其合理开发和可持续利用直接关系到生态文明建设和渔民生计保障。我国通过立法形式确立了捕捞限额制度，为渔业资源的科学管理提供了法律依据。《中华人民共和国渔业法》第二十二条明确规定，国家遵循捕捞量低于渔业资源增长量的基本原则，建立捕捞限额制度。 什么时候捕捞既能保障渔民的收益，又能保障渔业的可持续发展？ 想要解决以上问题，我们需要获得哪些信息？ 种群的数量特征及其变化规律。 第一章 种群及其动态 第一节 种群密度及其调查方法 生活在一定自然区域内，同种生物的全部个体。 1.种群: 一个水池里的全部鱼 × 一个水池里的全部鲤鱼 √ 种群是物种繁殖、进化的单位 2.判断依据: 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 【自主学习】种群的数量特征 种群密度 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 年龄结构 性别比例 种群密度(最基本的数量特征) 1.概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。 陆生生物 水生生物 2.计算： 种群密度 种群的个体数量 空间大小（面积或体积） 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，都需要对种群密度进行调查研究。 3.意义： 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 每立方米水体内非洲鲫鱼的数量。 每立方米草地中蚯蚓的数量。 每平方米草地中杂草的数量。 想一想：下列3种描述的是种群密度吗？ × √ √ 那怎么计算种群密度呢？ 【自主学习】种群密度的调查方法 逐个计数法 ---调查分布范围较小、个体较大的种群 ——最准确 例如：某山坡上的珙桐(湖北神农架的国家一级保护植物)密度。 某区域的野生亚洲象密度。 【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？ 估算法 样方法 标记重捕法 其他方法 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: 有趋光性的昆虫。 估算法 样方法 标记重捕法 其他方法 黑光灯诱捕法 1.步骤： 随机取样 若干样方 求每个样方种群密度 计算所有样方种 群密度的平均值 估算种群密度 2.适用范围： 没有活动能力的植物；活动能力弱，活动方位小的动物。如作物植株上的蚜虫、跳蝻等。 昆虫卵 跳蝻 蚜虫 蒲公英 【探究·实践】P5 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 1.确定调查对象——双子叶植物 原因：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株；而双子叶草本植物的个体数目则易于辨别。 区分： 单子叶植物平行脉 双子叶植物网状脉 （1）准备 （2）确定调查地点、调查对象 （3）确定样方的大小和取样方法 （4）计数 （5）计算种群密度 2.调查计划 样方法注意事项: 要随机取样，不能掺入主观因素，保证调查结果的准确性。 草本：1m×1m 灌木：4m×4m 乔木：10m×10m 3.样方的面积大小：视调查对象的大小及分布情况而定。 样方面积1m2 样方面积16m2 样方面积100m2 4.取样方法： 五点取样法、等距取样法 思考2：若调查一片草地（近似正方形）内某种杂草的种群密度用什么取样方法？ 思考1：若调查一条河岸上某种杂草的种群密度用什么取样方法？ 五点取样法 等距取样法 适用于长条形的样地 适用于近正方形的样地 2 1 3 4 5 怎样计数？ 5.计算原则：样方内＋相邻两边及夹角上（计上不计下,计左不计右） 9株 ——蒲公英 ——其他植物 某同学在一草地调查蒲公英的种群密度，取了5个样方（样方面积为1m2），5个样方的种群数量分别为4、6、8、8、9株。那么该草地的蒲公英种群密度为多少？（单位：株/公顷，1公顷=10000m2） 种群密度＝（4＋6＋8＋8＋9）／5 ＝7株／m2＝70000株／公顷 例.某同学拟调查一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，下列做法合理的是( ) A. 计数该草地上该种植物的全部个体数目 B. 设置1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目 C. 随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目，再取平均值 D. 在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目，再取平均值 E. 采用等距取样法，减少样方数量 F. 采用五点取样法，缩小样方面积 G.将样方内的个体进行标记后再计数 C 巩固加强 如果调查卓乃湖藏羚羊的种群密度，还能用样方法么？ 不能，藏羚羊活动能力强，活动范围大 标记重捕法 估算法 样方法 标记重捕法 其他方法 黑光灯诱捕法 1.适用范围： 活动能力强，活动范围大的动物。 2.操作过程： 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。 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 n只，其中m只带标记 种群数量(N) 初捕标记数(M) 重捕数(n) 重捕中标记数(m) = 讨论：能否找出其中的等量关系？ M只 例：在对某种鼠的调查中，调查范围为1hm2，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记鼠15只，该种群密度是多少？ 88.4只 Mn m N 39x34 15 求得N的数值再除以该地面积或体积值，即得种群密度 ①标记物不易脱落； ②标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动； ③标记物不能过分醒目； ④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； ⑤确保调查期间没有个体的迁入和迁出。 若出现以上差错会导致什么结果？ 注意事项： ①标记物脱落； ②被标记个体捕获机会降低； ③标记物导致标记个体易被捕食； ④被标记个体死亡； ⑤被标记个体放回后未融入原种群，如重捕时间间隔过短； ⑥调查期间有同种动物迁出。 m偏小，种群密度偏大 M m n = N m M n = N 现学现用：若某种动物被捕捉过一次后更难捕捉，则统计结果较实际种群密度偏大还是偏小？ 偏大 m偏小 m偏小 m偏小 m偏大，种群密度偏小 m偏大 误差分析： 估算法 样方法 标记重捕法 其他方法 黑光灯诱捕法 ①红外触发相机技术调查：如东北虎和东北豹等。 秧鸡 ③通过不同的声音调查：如鲸、长臂猿和秧鸡等。 ②分析动物粪便特征调查：如大熊猫。 长臂猿 ④通过无人机航拍调查：如岩山羊等 岩山羊 (1)在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度。(2020·山东卷，19A)( ) 提示　应随机取样，不能在相对集中的区域选取样方。 (2)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数。 (2020·江苏卷，15B)( ) 提示　样方法不能调查昆虫的种类数。 × × (3)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。 (2015·江苏卷，9A)( ) 提示　应用等距取样法。 (4)调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常用标记重捕法 P30。 (2020·全国卷Ⅰ，6A)( ) (5)黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度。 (2018·全国卷Ⅲ，6C)( ) × × √ 考点练习 调查身体微小、活动力强的土壤小动物数量常采用取样器取样法进行采集、调查。 22 种群其他数量特征 种群数 量特征 种群密度反映了种群在一定时期的数量，是种群密度是种群最基本的数量特征。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，还需要研究种群的其他数量特征。 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 年龄结构 性别比例 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）。 2.计算： 3.意义： 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，我国大陆人口在这一年的出生率约为_____‰。该年我国大陆死亡人口为975万，死亡率约为_____‰。 12‰ 7‰ 出生率＞死亡率，种群密度_______； 增大 出生率<死亡率，种群密度_______； 减小 出生率≈死亡率，种群密度____________； 相对稳定 自然增长率＝出生率－死亡率 出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度。 迁入率和迁出率 1.概念：在单位时间内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值 即迁入率（迁出率）。 2.与种群密度的关系： 3.意义： 迁入率＞迁出率，种群密度_______； 增大 迁入率<迁出率，种群密度_______； 减小 迁入率≈迁出率，种群密度____________； 相对稳定 例：春运前后珠三角和长三角各大城市的人口变化。 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。 年龄结构 1.概念：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。 2.类型： 三个阶段：幼年（生殖前期）、成年（生殖期） 、老年（生殖后期） A.增长型 B.稳定型 C.衰退型 种群密度越来越大 数目保持相对稳定 种群密度越来越小   思考：图中A、B、C三种年龄结构的种群，为什么A属于增长型，C属于衰退型，B属于稳定型？ A.增长型 B.稳定型 C.衰退型 因为一般来说，幼年和成年个体数越多，老年个体数越少，出生率就越高，死亡率就越低，种群数量增长就越快；反之，种群数量增长就越慢，或者种群数量下降。 3.意义： 年龄结构通过影响出生率和死亡率，间接影响种群密度，可预测种群密度和种群数量的变化趋势。 思考1：年龄组成为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗?年龄组成为衰退型的呢？ （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。 思考2：以下材料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，我们应该关注我国人口的老龄化问题。 例.青海省可可西里所处海拔较高、气候干旱寒冷，但却成为藏羚羊等野生动物的栖息天堂，由于栖息地的破坏和盗猎导致藏羚羊数量急剧减少。科研人员对可可西里甲、乙、丙三个区域的藏羚羊种群特征进行了调查，结果如图1所示。图中I、II、III、IV 分别对应大（5-8龄）、中（3-5龄）、小（1-3龄）、幼（0-1龄）四个年龄等级（藏羚羊最长寿命8年左右）；图2表示某地区藏羚羊出生率和死亡率的比值变化（R=出生率/死亡率），下列叙述正确的是（ ） A. 图1中甲地区藏羚羊种群的年龄结构 类型为增长型 B. 图2中b-c段时间藏羚羊种群数量在下降 C. 图2在d时间，少量藏羚羊从其他地区迁 入该地区，则该地区藏羚羊的数量一定大于 C时间的数量。 D. 通过分析图1中的信息，可预测种群数量的变化趋势 衰退型 先增加后减少 不一定，c时间至d种群数量不断减少，少量藏羚羊迁入也可能少于c时间 巩固加强 D 性别比例 1.概念：指种群中雌雄个体数目的比例。 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 多见于人工控制的种群 多见于营社会生活的昆虫 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。 3.意义： 注意: 不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。 性别比例通过影响出生率，间接影响种群密度。 应用：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。 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 与社会的联系 【归纳总结】各种群数量特征之间的关系 种群密度 出生率 死亡率 年龄结构 性别比例 例.下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是(多选)（ ） A.图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是a B.图1中的c为种群最基本的数量特征 C.图2中丁与图1中的a表示的含义相同 D.图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度 AC b年龄结构 种群密度 性别比例 年龄结构 出生率 死亡率 性别比例 年龄结构 丁与b含义相同 巩固加强 $