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

第1章 种群及其动态 第1节 种群的数量特征 神经-体液-免疫调节 人和动物 (内环境) 植物 稳 态 基因表达调控 激素调节 环境因素调节 （选择性必一P108） 个 体 水 平 种群 群落 生态系统 群 体 水 平 细 胞 组 织 器 官 系 统 个 体 种 群 群 落 生 态 系 统 生 物 圈 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。 （必修2 P110） 种群是物种繁殖、进化的基本单位 判断下列是否属于种群 1．一个池塘中的全部鱼  2．一片草地上的全部蒲公英 3．生活在一片森林中的全部雄鸟和雌鸟 4．神农架自然保护区所有的金丝猴 × √ √ × 结束，种群不是个体的简单相加，有机联系的整体，是生命系统。 3 种群密度： 种群在单位面积或单位体积中的个体数 （最基本的数量特征） 这些东北豹种群个体的年龄组成如何？雌雄个体的比例如何？平均每只东北豹有多大的活动面积，即东北豹的种群密度是多少？这些都属于种群的数量特征问题。 资料1:1980年前，我国吉林省境内存在近50只野生东北豹，但随着栖息地被破坏、偷猎、及食草动物被大量猎杀，一些传统栖息地的东北豹已基本绝迹。截止到2023年，东北国家虎豹公园野外观测到超过100只东北豹。 东北豹 种群密度：在单位面积或者单位体积中的个体数。 种群密度= 种群的个体总数量 空间大小（面积或体积） 陆生生物 水生生物 种群密度调查方法 逐个计数法： 适于调查分布范围较小、个体较大、个体数量较少的种群。 估算法： 标记重捕法 （标记总数） 种群数量= 重捕标记数 初捕数 × 重捕数 一群羊 第一次捕获 第二次捕获（重捕） ？ 放回、混匀 随机 随机 种群数量 = 初捕数 重捕数 重捕标记数 （标记总数） （全部标记） （二）用标记重捕法调查动物的种群密度 带领写出公式。 7 例：在对某种鼠的调查中，调查范围为10公顷（hm2），先捕获39只鼠 并标记，一段时间后，再重捕34只，其中有标记的为15只，该地 段此种鼠的种群密度？ （标记总数） 种群数量= 重捕标记数 初捕数 × 重捕数 = 15 39 × 34 =88.4 （只） 10 88.4 =8.84 （只/hm2） 8 调查各种群数量。提出抽样调查，的概念。部分来代表整体，估算整体。这里叫样方法。 任务：利用黑白棋子（🐏），模拟标记重捕法，估测种群密度。 实验过程： 1.从培养皿中取黑色/白棋子若干（超过半数），模拟初次捕获某动物数量。 2.将黑色/白色棋子看作标记，放入装有白色/黑色棋子（数量未知）的塑料桶中。 3.将桶中的黑色棋子和白色棋子充分______，再随机抓取若干棋子，记录抓取的总数及其中黑色/白色棋子数量，填入下表中 混匀 数据记录： 初捕数（只） 重捕数（只） 重捕标记数（只） 计算种群个体数量 （1）标记重捕法适用于什么动物种群？ 活动能力强、活动范围大，个体较大 （标记总数） 种群数量= 重捕标记数 初捕数 × 重捕数 （2）要满足哪些条件才能保证标记重捕法得到的估算值与实际值接近？ （躲避捕捉） 标记不能过分醒目， 标记能够维持一段时间， 对动物没有伤害 随机捕捉、充分混匀、 调查期间没有迁入和迁出、 没有新的出生和死亡 资料2：北京师范大学虎豹研究团队，将东北豹的分布区划为连续的规则网格，每个东北豹领地内设置10~24个相机架设点，逐个计数，连续工作多年。2015年，查明中国境内东北豹种群数量为42只；其中幼体2只，雄性和雌性成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。 红外触发相机 东北豹爪印 东北豹粪便 微卫星DNA（分子标记） 调查像东北豹这样的大型猫科动物，可以采用什么样的方法？ 花纹——天然标记 大数据人工智能实时监测 （三）调查草坪中双子叶植物（蒲公英）的种群密度 样方法 取上不取下，取左不取右 取样原则：随机取样 取样方法：五点取样法 （适用于开阔地带） 任务：模拟调查草坪中 蒲公英的种群密度 ■蒲公英 ○△杂草 1 2 4 5 3 种群密度= 所有样方种群密度的平均值 样方法 样方编号 1 2 3 4 5 样方 种群密度 如何在不同的地域中设置样方？ 4 4 2 3 3 （适用于狭长地带） 取样方法:等距取样法 蝗虫 还有哪些生物适合使用这种方法？ 蚜虫 田螺 跳蝻 蜗牛 藤壶 蚯蚓 调查A、B、C草原某种双子叶草本植物种群密度时选取的样方最佳面积分别为 。 生态工作者从东到西对我国北方A、B、C三种类型的草原地区进行调查。下表是不同调查面积的物种数量统计结果： 调查面积cm×cm 草原类型 10 × 10 20 × 20 40× 40 80× 80 90× 90 100× 100 110× 110 120× 120 130× 130 140 × 140 A 3 5 8 14 16 17 19 20 20 … B 3 5 6 9 11 13 13 13 13 … C 2 3 5 8 8 8 8 8 8 … A：120×120 cm2 B：100×100 cm2 C：80×80 cm2 物种数量稳定时的最小样方面积 一片样地中样方的大小会影响调查结果吗？ 种群密度调查方法 逐个计数法： 适于调查分布范围较小、个体较大的种群 估算法： 适于运动能力强的动物种群 标记重捕法 取样原则：随机取样 计算方法： （标记总数） 种群密度= 重捕标记数 初捕数 × 重捕数 样方法 适于调查植物和运动能力弱的动物种群 （如：某植物上的昆虫卵、蚜虫、跳蝻等） 取样原则：随机取样 取样方法：五点取样法、等距取样法等 计算方法：种群密度=所有样方种群密度的平均值 样方大小：样方种群密度稳定时的最小样方面积 黑光灯诱捕法 适于有趋光性的昆虫种群 黑光灯灯光诱捕法是去除取样法，其原理是：在一个封闭的种群里，用同样的方法连续捕捉被调查动物，随着连续的捕捉，导致种群内个体数逐渐减少，造成每次捕获数逐次递减，但捕获的总累积数则逐渐增加，当单次捕获数降到0时，捕获的总累积数就等于该种群的总个体数。 黑光灯 作业： 1.设计一个调查某植物的记录表 2.利用课外时间实施调查，记录结果 3.计算所调查植物的种群密度 黑光灯灯光诱捕法是去除取样法，其原理是：在一个封闭的种群里，用同样的方法连续捕捉被调查动物，随着连续的捕捉，导致种群内个体数逐渐减少，造成每次捕获数逐次递减，但捕获的总累积数则逐渐增加，当单次捕获数降到0时，捕获的总累积数就等于该种群的总个体数。 黑光灯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。 因为昆虫的复眼对波长365 nm的紫外线辐射非常敏感。昆虫视觉的光谱灵敏区为300~400紫外线。人眼看不见的紫外线，对昆虫就是可见的。昆虫的向光性使得夜间野外的黑光灯具有强烈的诱虫作用。 黑光灯灯光诱捕法来调查有趋光性的昆虫密度时，获取的仅是相对密度，是通过跟历史记录作对照得出的，反应密度大小的也不是具体的数据，而是成灾程度的多度等级，如轻、较轻、较重、重等，比如说，通过历史记录得知每晚捕到20只左右的蛾子将暴发严重的农林虫害，那么，在相同条件下，今年也一晚捕到20甚至更多只蛾子时，就说害虫密度已大到严重灾害的程度了。 黑光灯灯光诱捕法是去除取样法，其原理是：在一个相对封闭的种群里，用同样的方法连续捕捉被调查动物，随着连续的捕捉，导致种群内个体数逐渐减少，造成每次捕获数逐次递减，但捕获的总累积数则逐渐增加，当单次捕获数降到0时，捕获的总累积数就等于该种群的总个体数。 为什么像东北豹这样的顶级捕猎能手还会濒临灭绝，而像欧洲野兔这样的被捕食者却能够形成庞大的种群呢？ 资料1:据1980年前调查，我国吉林省境内存在近50只野生东北豹 2015年的调查，我国吉林省境内存在近42只野生东北豹 2017年建立国家东北虎豹公园，2023年的调查野生东北豹超过100只 少 资料2： 每年最多繁殖1胎 妊娠期95～105天 每胎2～3仔 3～4岁性成熟 东北豹生育能力调查 每年繁殖2～6胎 妊娠期30～42天 每胎3～5仔 8～12月性成熟 欧洲野兔生育能力调查 1859年，一名叫奥斯汀的英国殖民者带来了24只欧洲野兔，1890年，仅新南威尔士州的兔子就已经达到而来3600万只，1926年，澳大利亚的兔子已经增长到了100亿只 欧洲野兔出生率远高与东北豹 资料3： 死亡率 单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。 出生率和死亡率关系 种群密度 出生率 > 死亡率 出生率 = 死亡率 出生率 < 死亡率 增加 降低 不变 出生率和死亡率直接决定种群密度 出生率 单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。 构建出生率、死亡率与种群密度之间的关系 到20世纪末和21世纪初，由于人类活动的影响，东北豹分布范围急剧缩减，几乎全部挤压在中国珲春自然保护区和与之接壤的俄罗斯豹地国家森林公园，面积不足0.4万平方公里，已超出资源承载力的3倍。 东北豹从这里迁出，几近消失 东北豹逐渐回归，迁入我国东北地区 2014年东北林区全面禁止砍伐，实施天然林保护工程； 2016年吉林省累计迁出人口4.6万人； 2017年成立东北虎豹国家公园，总面积1.46万平方千米。 种群 迁入 迁出 迁入率 单位时间迁入的个体占该种群个体总数的比值。 迁出率 单位时间迁出的个体占该种群个体总数的比值。 迁入率和迁出率直接决定种群密度 人类的活动对东北豹种群有什么影响？ 构建迁入率、迁出率与种群密度之间的关系 2015年，查明中国境内东北豹种群数量为42只；其中幼体2只，雄性和雌性成体分别为21只和17只， 未能判断性别的成体2只。 年龄结构 ：一个种群中各年龄期的个体数目的比例 我国不同时期人口有怎样的特点？ 1953年中国人口5.9亿 1963年中国人口6.9亿 2010年中国人口13.4亿 2020年中国人口14.1亿 少年儿童人口占比在减少，老龄人口占比在增加，老龄化问题严重 未来出生率会降低，死亡率会增大；预测我国未来人口将减少。 少年儿童人口占比大，老龄人口占比少 出生率、死亡率 种群密度 增长型 稳定型 衰退型 预测未来种群密度的变化趋势 年龄结构 ：一个种群中各年龄期的个体数目的比例 出生率＞死亡率 出生率＝死亡率 出生率＜死亡率 增加 相对稳定 减小 年龄结构通过影响出生率、死亡率，进而影响种群密度 （间接） 年龄结构是如何影响种群密度的？ 27 资料：2015年，查明中国境内东北豹种群数量为42只；其中幼体2只，雄性和雌性成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。 性别比例 ：种群中雌雄个体数目的比例 年份 出生人口 性别比例 1982 年 108.5 2010 年 121.2 2020 年 111.3 以100名女婴所对应的男婴数目为结果 男性人口数 性别比例= 女性人口数 × 100% （世界人口性别比例的正常值：102~107） 我国颁布法律，禁止 “非医学需要的胎儿性别鉴定” “非医学需要的性别选择性人工流产” 启动“关爱女孩”行动 雌雄相当型 雌多雄少型 雌少雄多型 研究种群的性别比例有什么意义？ 种群密度 性别比例 ？？？ 出生率 （间接） 性别比例通过影响出生率，进而影响种群密度 例如：利用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，通过干扰害虫的性别比例，使一些雌虫不能完成交配，降低出生率，从而降低了种群密度，最终达到杀虫效果。 性引诱剂干扰雌性昆虫交尾，通过影响出生率，来降低种群密度。间接影响 29 种群密度 + + - - 出生率 迁入率 死亡率 迁出率 年龄结构 性别比例 小结： 种群的数量特征 影响 影响 影响 决定 决定 种群密度 + + - - 出生率 迁入率 死亡率 迁出率 年龄结构 性别比例 调查方法 逐个计数法 估算法 标记重捕法 样方法 小结： 种群的数量特征 影响 影响 影响 决定 决定 $