1.1 种群的数量特征-2025-2026学年高二生物备课优选课件（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 知识回顾 什么是种群？ 在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的的集合就是种群。 种群既是生物繁殖的基本单位； 种群也是生物进化的基本单位。 一片草地上所有的蒲公英 判断以下例子是否为种群？ 一个池塘中所有的鱼_____ 一片森林中所有的毛白杨_____ 一个学校中所有的学生_____ 培养基上一个大肠杆菌菌落_____ 一个市场上所有的鸡______ 夏津县所有的银杏树_______ 九龙湖所有的鲤鱼_______ 否 是 否 是 否 是 是 预习自测 (1)某池塘中所有的鱼组成一个种群(　　) (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(　　) (5)出生率、死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化(　　) (6)城市人口的剧增，主要是迁入率大于迁出率造成的(　　) (7)我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定，主要是为了维持我国正常的性别比例(　　) (8)若出生率大于死亡率，则种群密度一定增大(　　) × × × × √ √ √ × 情境导入 2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：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。 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？ 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。 学习目标： 1.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”等种群的数量特征与种群密度的关系。 2.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。 探究一.种群密度及其调查方法 探究任务一： 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？ 探究一.种群密度及其调查方法 1、概念： 种群在 或 中的个体数。 单位面积 单位体积 ——种群最基本的数量特征 2、计算公式： 种群密度＝ 空间大小（面积或体积） 种群中的个体数量 3、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。 4、研究种群密度的意义 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 探究一.种群密度及其调查方法 5.调查种群密度的常用方法 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 探究一.种群密度及其调查方法 二、种群密度的调查方法 1、逐个计数法 适用范围 分布范围较小、个体较大的种群 --最准确 【注意】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。 “中国鸽子树”珙桐 黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365 nm左右的 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。 探究一.种群密度及其调查方法 2、估算法 （1）黑光灯诱捕法 ②适用范围： ①原理： 紫外线 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 紫外线黑光灯 探究一.种群密度及其调查方法 （2）样方法 随机取样 若干样方 适合调查植物，及 、 的动物。 活动能力弱 活动范围小 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 蒲公英 昆虫卵 跳蝻 蚜虫 ①步骤： ②适用范围： 探究一.种群密度及其调查方法 探究•实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 探究任务二： 1.为什么选双子叶草本植物为调查对象而不是单子叶植物？ 2.常用的取样方法有哪些？分别适用于什么样的地块？ 3.样方多少及大小会影响调查结果吗？ 4.取样的关键在于什么？ 5. 如果所取样本在样方边界线上，我们应该怎样计数？ 探究一.种群密度及其调查方法 探究•实践 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 单子叶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。而双子叶植物则容易辨别个体数目。单子叶植物的叶片一般呈条形或披针形，叶脉一般是平行脉；双子叶植物的叶脉一般是网状脉。 双子叶植物网状脉 单子叶植物叶片条形或披针形，平行脉 探究一.种群密度及其调查方法 2.确定调查样方 探究•实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 (1)取样方法 ①调查总体为非长条形时， 选择______________ ②调查总体为长条形时， 选择_____________ 五点取样法 等距取样法 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 。 正 越接近实际值 误差越大 探究一.种群密度及其调查方法 2.确定调查样方 探究•实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 (2)样方数量 一般选取5个样方 探究一.种群密度及其调查方法 2.确定调查样方 探究•实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 (3)样方大小 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 思考1：如果所调查物种个体较大，样方大小应该怎样设置? 思考2：如果调查物种数目比较稀疏呢? 如果所调查物种个体较大，样方面积应该适当扩大: 如果调查物种数目比较稀疏，样方面积也应该适当扩大。 探究一.种群密度及其调查方法 2.确定调查样方 探究•实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 (4)取样关键 随机取样，不能掺入主观因素 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。 思考2：所选样方位置上有块大石头，应该换个位置取样吗？ 不需要！ 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？ 等距取样法 探究一.种群密度及其调查方法 探究•实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 3.计数方法 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。 如果所取样本在样方边界线上，我们应该怎样计数？ 同种生物个体无论大小都要计数 探究一.种群密度及其调查方法 探究•实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 4.估算种群密度 步骤：取样→计数→求平均值　　 ① ② ③ ④ ⑤ 样方 ① ② ③ ④ ⑤ 株数 种群密度（株/m2） N = 3+7+7+2+5 = 4.8株/m2 3 7 7 2 5 5 【典例1】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 探究一.种群密度及其调查方法 探究任务三： 1.什么是标记重捕法？相关公式？适用范围？ 2.标记重捕法的方法步骤。 3.归纳总结标记重捕法应注意的问题。 4.标记重捕法导致种群总数出现误差的原因有哪些？ 5.如何选择适合的种群密度调查方法? 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。 探究一.种群密度及其调查方法 （3）标记重捕法 ①概念： 种群数量(N) 初捕标记数(M) 重捕数(n) 重捕中标记数(m) = 活动能力强，活动范围大的动物 ②适用范围： M N 充分混匀 m n 局部 探究一.种群密度及其调查方法 捕获 标记 放回 重捕 N只 M只 n只，其中m只带标记 ③步骤： 例.在对某地区田鼠的调查中，调查范围为2hm2，第一次捕获并标记39只，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只，这样可估算该地区田鼠种群个体总数为___________;种群密度为_____________ 44.2只/hm2 88.4只 15 34 = 39 N 种群数量(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = 探究一.种群密度及其调查方法 ④注意事项： 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.标志物不易脱落且持续时间不短于研究时间； 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。 a.标记物脱落； b.被标记个体捕获机会降低； c.标记物导致标记个体易被捕食； d.被标记个体死亡； e.被标记个体放回后未融入原种群，如重捕时间间隔过短； f.调查期间有同种动物迁出。 探究一.种群密度及其调查方法 ⑤误差分析： M m n = N m M n = N m偏小 m偏小 m偏小 m偏小 m偏大 m偏大 思考：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？ 分母变小→偏大 思考：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____。 小 ←分母变大 探究一.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 三看 生物活动 活动能力小 样方法 多 动物 活动 能力大 标记 重捕法 实战演练：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？说说你做出选择的理由。 鼠：标记重捕法 蚯蚓：样方法 探究一.种群密度及其调查方法 秧鸡 鸮 长臂猿 鲸 调查种群数量的其他方法 ①红外触发相机：如东北虎和东北豹。 ③动物的声音：如鲸、长臂猿和鸮、秧鸡等鸟类。 ②分析动物粪便：如大熊猫。 生物科技进展 【典例2】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 B 探究二.种群的其他数量特征及其关系 种群密度不能反映种群数量的变化趋势 出生率、死亡率 迁入率、迁出率 年龄结构 性别比例 01 04 03 02 种群数量特征 探究二.种群的其他数量特征及其关系 一、出生率和死亡率 在 内 的个体数目占该种群 的比值即 。 单位时间 新产生 个体总数 出生率 1.概念: （死亡） （死亡率） 2.与种群密度的关系 出生率和死亡率是直接决定种群大小和种群密度的重要因素。 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______。 增大 相对稳定 减小 自然增长率＝出生率－死亡率 探究二.种群的其他数量特征及其关系 1.概念： 迁入率 ＞迁出率，种群密度 ； 迁入率 ≈ 迁出率，种群密度 ； 迁入率 ＜迁出率，种群密度 。 增大 相对稳定 减小 是决定种群数量和种群密度的直接因素。 3.与实践的联系 如果研究一座 人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。 城市 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）。 二、迁入率和迁出率 2.与种群密度的关系 探究二.种群的其他数量特征及其关系 三、年龄结构 1.概念： 指一个种群中__________的个体数目的比例。 各年龄期 2.类型： A B C 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 种群的年龄结构的三种类型 增长型 稳定型 衰退型 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。 ☞但是这种趋势不一定能实现 探究二.种群的其他数量特征及其关系 不一定 探究任务四： 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? 不一定，因为出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，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。 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。 探究二.种群的其他数量特征及其关系 探究任务四： 2.种群年龄组成的类型判断 增长型 衰退型 衰退型 增长型 稳定型 稳定型 增长型 稳定型 探究二.种群的其他数量特征及其关系 四、性别比例 1. 概念：又称(性比)，指种群中_____________数目的比例。 雌雄个体 注意： ①雌雄个体是指的是具有生殖能力的个体，如工蜂不计算在内； ②并非所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。 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 利用人工合成的__________（信息素）诱杀某种害虫的_____个体，改变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。 探究二.种群的其他数量特征及其关系 4.与种群密度的关系： 性别比例通过影响_______，间接影响种群密度。 出生率 3. 应用： 性引诱剂 雄性 为什么改变了种群正常的性别比例，种群密度会明显降低？ 5.我国人口性别比例现状及预防措施： 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 降低了种群的出生率 雄 蛾 奇怪，明明很香，怎么没看到美蛾啊？ 人工合成的性外激素 探究二.种群的其他数量特征及其关系 种群最基本的数量特征：种群密度 出生率 直接决定 （+） （-） （+） （-） 死亡率 迁入率 迁出率 预测 年龄结构 影响 性别比例 【总结】种群各种数量特征之间的关系： 【典例3】如表为我国两次人口普查的部分数据，下列关于种群数量特征的叙述，正确的是(　　) A. 种群密度是种群最基本的数量特征，不能反映种群的数量变化趋势 B．年龄结构为稳定型时，人口数量在近期一定能保持稳定 C．从年龄结构可知，我国人口老龄化程度在减缓 D．乡村人口密度由性别比例和年龄结构直接决定 A 比重(%) 项目 比重(%) 项目 第六次(2010年) 第七次(2020年) 年龄结构 0～14岁 16.60 17.95 年龄结构 15～59岁 70.14 63.35 年龄结构 ≥60岁 13.26 18.70 性别比例 女性 48.73 48.76 性别比例 男性 51.27 51.24 城乡结构 城镇 49.68 63.89 城乡结构 乡村 50.32 36.11 不一定 老年人口比例增多 【典例4】如图表示种群数量特征的两个概念图，下列有关分析错误的是 (　　) A．图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b 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 C 网络构建 种群的数量特征 最基本 种群密度 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 年龄结构 性别比例 间接影响 间接影响 直接决定 （+） （-） （+） （-） 调查方法 逐个计数法 估算法 黑光灯诱捕法 样方法 标记重捕法 其他方法 拓展 含义：种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局。 均匀分布 随机分布 集群分布 1、种群的空间特征 拓展 2、种群存活曲线 Ⅰ型：凸型存活曲线：绝大多数个体都能活到平均生理年龄，早期死亡率较低，但一旦达到一定生理年龄，短期内几乎全部死亡。 如：人类和大型哺乳动物等。 Ⅱ型：对角线存活曲线：种群各年龄段的死亡 率基本相同。如：水螅、小型哺乳动物、一些鸟类等。 Ⅲ型：凹型存活曲线：生命早期有极高的死亡率，但是一旦活到某一年龄，死亡率就变得很低而且稳定。如：鱼类、很多无脊椎动物。 进化历程：Ⅲ(凹型)→Ⅱ(对角线型)→Ⅰ(凸型)