内容正文:
细胞
器官
组织
个体
系统
种群
群落
生态系统
生物圈
种群的数量特征
第1章 种群及其动态
人教版高中生物选择性必修2
判断正误:
种群:生活在一定自然区域内,同种生物的全部个体的集合。
种群是物种繁殖、进化的基本单位
一个水池里的全部鱼
×
一个池塘里的全部金鱼
√
SZ-LWH
温故而知新
SZ-LWH
关于种群的概念我们在必修一已经学习过了,种群是----,请同学们判断以下说法是否正确----构成种群的个体间具有特定的关系,形成不可分割的整体,具有个体所不具备的特征,完成个体所不能完成功能,即整体大于局部之和。不同的种群中个体数量不同,所占有的空间也不同,如果我们想知道种群中平均每个个体所生活的面积,就是种群密度。
4
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?
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?
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。
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。
种群密度及其调查方法
1
一. 种群密度
?
种群密度=
空间大小(面积或体积)
种群中的个体数量
在单位面积或者单位体积中的个体数。
是种群最基本的数量特征
水生生物
概念:
地位:
计算公式:
陆生 生物
种群数量多,种群密度就大吗?
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。
陆生生物
水生生物
调查分布范围较小、个体较大,数量少的种群时。
调查分布范围较大、个体较小、数量多的种群时。
1000m
1000m
1.逐个计数法
估算法
二. 种群密度调查方法
【注意】对于濒危生物,即使分布范围大,也应采用逐个计数法。
对于有 _______ 的昆虫
趋光性
适用范围:
2. 黑光灯诱捕法
1、概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,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平均值作为该种群的种群密度估算值。
3. 样方法
11
2、适用范围:
蒲公英
昆虫卵
跳蝻
蚜虫
3、取样关键:
随机取样
植物,以及活动能力弱、活动范围小的动物。
3. 样方法
一般来说,选取的样方越多,求得的种群密度越接近实际情况,但投入的人力物力也会相应的增大,选取的样方越少,误差越大;
11
4、样方的大小:
如果该种群个体数较少,样方面积可适当扩大。
草本1m2,灌木9m2,乔木100m2
草本
灌木
乔木
样方面积1m2
样方面积9m2
样方面积100m2
3. 样方法
13
5、取样方法
①调查总体为正方形时,选择__________法
②调查总体为长条形时,选择___________法
五点取样
等距取样
3. 样方法
14
6、计数原则:
方形样方:样方内+相邻两边上(计上不计下,计左不计右)
该样方中有_____株植物。
8
3. 样方法
2、适用范围:
3、取样关键:
随机取样
植物,以及活动能力弱、活动范围小的动物。
4、样方的大小:
草本1m2,灌木9m2,乔木100m2
5、取样方法:
五点取样
等距取样
6、计数原则:
样方内+相邻两边上(计上不计下,计左不计右)
样方法
1、概念:
16
例:计数和计算
面积为100 m2 的草地的示意图
①
②
③
④
⑤
样方 样方密度(株/m2)
种群密度(株/m2)
①
②
③
④
⑤
3+7+7+2+5
5
= 4.8株/m2
结果
3
7
7
2
5
3. 样方法
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
探究 · 实践
2.为什么强调随机取样?
3.样方的多少会影响调查结果吗?
1.为什么选双子叶草本植物为调查对象?
因单子叶草本植物常常是丛生或蔓生,难以辨认。
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。
一般,选取的样方越少, ;选取的样方越多,求得的种群密度 。
越接近实际值
误差越大
1hm2
你能告诉我怎么用标记重捕法估算兔子的种群密度吗?
1hm2
4.标记重捕法
1hm2
4.标记重捕法
1hm2
1.先捕获部分兔子(12只)
4.标记重捕法
1hm2
2.把捕获的这些兔子(12只)做上标记
4.标记重捕法
1hm2
3.把标记好的兔子放回原来的环境并使其混合均匀。
(保证在重捕时被捕的概率相等)
4.标记重捕法
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
4.标记重捕法
第一次12只兔子占所有兔子的概率
第二次2只兔子占8只兔子的概率
=
1、含义:在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体作上标记后,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。
2、适用范围:
捕获
标记
放回
重捕
4.标记重捕法
活动能力强,活动范围大的动物
【例】在对某地区田鼠的调查中,调查范围为1hm2,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 。(注意: 单位)
88.4只/hm2
88.4只
15
34
=
39
N
首次捕获标记的总数(M)
种群总数(N)
重捕中的标记数(m)
重捕个体总数(n)
=
3.公式:
SZ-LWH
针对训练
N总=
首标(M) × 重捕(n)
重标(m)
SZ-LWH
原理:
在个体随机分布的前提下,整体与局部的相关比例相等
M、m都为标记数,N、n为不同范围内的总数
首次捕获标记的总数(M)
种群总数(N)
重捕中的标记数(m)
重捕个体总数(n)
=
①标志物不能过分醒目;
②标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动;
③标志物不易脱落;
④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;
⑤确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡;
所有个体在重捕时的捕获概率相等。
归纳总结
主要取决于重捕中标记个体数(m)偏大或偏小
⑤误差分析:
①若被标记个体变得更难被调查者捕捉,则估算值与实际值相比偏 ______;
②若被标记个体易被天敌捕食,则估算值偏 ______ ;
③若被标记个体的标记脱落,则估算值偏 ____ ;
④在被标记个体密集处捕获,会导致估算值偏 。
⑤标记的个体放回后未充分融入种群,就被在次捕获,则估算值偏_______;
大
大
大
小
小
N总=
首标(M) × 重捕(n)
重标(m)
3.误差分析:
1.重捕个体中标记数(m) 偏小 → 估算值
偏大 → 估算值
偏大
偏小
N总=
首标(M) × 重捕(n)
重标(m)
习题检测
1.在某池塘中,第一次捕获鲫鱼106条,做上标记后放回;第二次捕获鲫鱼91条,其中有标记的为25条。由此估算该池塘中共有鲫鱼__________条。
约386
设:该池塘鲫鱼共N条
106
N
25
91
=
N=385.84≈386
首捕标记的总数(M)
种群总数(N)
重捕中的标记数(m)
重捕个体总数(n)
=
习题检测
2.农业科技人员在对草原鼠害进行调查,随机选定某区域,调查样方面积为2 hm2,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。
该区域中鼠的种群密度约为 只/hm2
N=240(只)
种群数量
÷2hm2
种群密度
=120 只/hm2
120
“三看法”选择适合的种群密度调查方法
一看
个体数量
少
逐个计数法
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
活动能力大
标记重捕法
2
种群密度的调查方法
濒危 生物
逐个计数法
趋光性 的昆虫
逐个计数法
SZ-LWH
经标记重捕法估计,该种群的种群密度为88.4只/hm2 ,那环境因素稳定不变的情况下,你能预估一段时间后该种群的种群密度的变化情况吗?
“种群密度反映了种群在一定时期的数量,但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。”
思考·讨论
不能
34
①红外触发相机
③动物的声音
②分析粪便
秧鸡
长臂猿
红外线相机
东北虎
调查种群密度的其他方法:
1.样方法和标记重捕法是调查种群密度常用的方法,下列有关生物种群数量调查的方法,正确的是( )
A.调查蝗虫幼虫跳蝻,用标记重捕法
B.调查马尾松,小样方划分为1 m2左右
C.调查蒲公英,只计数小样方内的个体数
D.调查趋光性农业害虫,可用定位设置灯光诱捕,定时计数法
D
针对训练
36
2.在对某种鼠群的种群密度调查中,第一次捕获并标记39只,第二次捕获34只,其中有标记鼠15只,下列叙述正确的( )
A.该调查方法称为样方法
B.该种群密度大约为88只
C.如果标记物易脱落,对种群数量的估算没有影响
D.第一次捕获后,就很难再次捕获,那估算出来的种群数量比实际值偏大
D
针对训练
37
3.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68只鼠,全部标记后原地放回。一段时间后在相同位置又放置了100个鼠笼,捕获54只鼠,其中有标记的鼠12只。下列有关说法,错误的是( )
A.这种调查方法称为标记重捕法
B.由于鼠被捕一次后更难捕捉,因此推测该区域中鼠的种群数量可能小于调查结果
C.该区域中鼠的种群数量约为360只,必须积极防治
D.如果在两次捕鼠期间发生草原大火,统计结果是不准确的
C
针对训练
38
种群其他的数量特征
2
种群其他数量特征
哪些因素可能会影响种群的数量呢?
种群数
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
?
问题探讨
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。
种群密度
1.概念
2.举例
在 内 的个体数目占该种群
的比值即 。
2015年我国总人口为13.7亿。
2015年出生人口为1655万人,则出生率为 。
2015年死亡人口为 975万人,则死亡率为 。
单位时间
新产生(或死亡)
个体总数
出生率(死亡率)
12‰
7 ‰
自然增长率=
出生率-死亡率
出生率和死亡率
41
3.意义
出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。
直接决定种群密度的大小。
出生率和死亡率 种群密度变化趋势
出生率>死亡率
出生率=死亡率
出生率<死亡率
增加
降低
不变
自然增长率=
出生率-死亡率
42
1.概念
2.意义
在 内 的个体数占 的
即迁入率(迁出率)。
单位时间
迁入(迁出)
该种群个体总数
比值
种群
迁入
迁出
迁入率和迁出率也是决定种群大小和种群密度的直接因素。
迁入率和迁出率
43
迁入率和迁出率 种群密度变化趋势
迁入率>迁出率
迁入率=迁出率
迁入率<迁出率
增加
降低
不变
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
2.意义
44
指一个种群中__________的个体数目的比例。
各年龄期
增长型
稳定型
衰退型
2.类型:
1.概念:
年龄结构
增长型
稳定型
衰退型
幼年数 __ 老年数
幼年数 __ 老年数
幼年数 __ 老年数
≈
>
<
出生率 __ 死亡率
出生率 __ 死亡率
出生率 __ 死亡率
>
≈
<
种群密度
变化趋势:
增大
相对稳定
减小
3.意义:
可预测种群密度和数量的变化趋势。
年龄结构通过影响 和 来影响种群密度。
出生率
死亡率
年龄结构的几种表示方法
A
B
C
幼年
成年
老年
D
E
F
A ,
B ,
C ,
D ,
E ,
F 。
增长型
稳定型
衰退型
增长型
稳定型
衰退型
47
48
2. 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?
预测种群密度变化趋势
但是这种趋势不一定能实现
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·讨论
SZ-LWH
49
种群中雌雄个体数目的比例,又称性比。
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
通过直接影响出生率,间接影响种群密度。
1
概念
2
类型
3
意义
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
SZ-LWH
49
雌蛾
雄蛾
性外激素
雄 蛾
奇怪,明明很香怎么没看到美女呢?
人工合成的性外激素
雌 :雄≈1
不合理的性别比例(雌:雄>1)
种群出生率下降
利用性引诱剂(信息素)诱杀雄性个体,
会使很多雌性个体不能完成交配。
SZ-LWH
生活的联系
SZ-LWH
1)种群最基本的数量特征:
2)能够直接决定种群大小的特征是:
3)能够预测种群数量的变化趋势的特征是:
4)间接影响种群数量变化的特征是:
5)年龄结构通过影响 来影响种群数量;
性别比例通过影响 来影响种群数量。
种群密度
出生率和死亡率、迁出率和迁入率
年龄结构
年龄结构、性别比例
出生率和死亡率
出生率
特别注意:
人类活动、环境的变化也会影响生物种群的数量
针对训练
出生率
死亡率
性别比例
年龄结构
直接影响因素:
间接影响因素:
针对训练
(最基本的特征)
预 测
+
➖
种群数量特征之间的关系:
+
➖
针对训练
种群密度
(数量)
预 测
+
➖
种群数量特征之间的关系:
+
➖
出生率
迁入率
死亡率
迁出率
年龄结构
性别比例
增长型
稳定型
衰退型
针对训练
种群的遗传特征
种群的基本特征
进化、遗传、繁殖的单位;
课堂小结
种群的空间特征:
均匀分布
随机分布
集群分布
水稻的空间分布
某种杂草的空间分布
瓢虫的空间分布
均匀分布 , 随机分布 , 集群分布.
56
练习与应用
种群密度是种群最基本的数量特征。
判断下列与种群密度有关的表述是否正确。
(1)一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的
种群密度。 ( )
(2)调査青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法。
( )
(3)种群密度与出生率成正比。 ( )
×
√
×
练习与应用
58
2. 科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果,随机选3块麦田,在每块田中做对照实验,施药60天后调查猪殃殃的密度。取样方法为每个处理随机取5个样方,每个样方为1m2。调査结果为对照组411.75株/m2, 实验组35.00株/m2。
下列分析正确的是 ( )
样方数量过少,面积适当
样方面积过小,数量适当
C. 杂草株数应为整数,对照组数据有误
D. 实验组数据可信,该除草剂施用效果显著
D
练习与应用
59
3. 在某池塘中,第一次捕获鲫鱼106条,做上标记后放回;第二次捕获鲫鱼91条,其中有标记的为25条。由此估算该池塘中共有鲫 条。
386
4. 下图A、B为两个国家人口的年龄结构图,纵轴示年龄,横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。据此图可判断,未来人口增长率高的国家是( )
B
练习与应用
60
5.2003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。
有利于维持正常的性别比例,进而有利于维持社会的和谐稳定。
练习与应用
61
THANKS
=
$