1.1种群的数量特征课件-2026-2027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 人教版生物选择性必修二 生物与环境 学 习 目 标 1.通过分析资料、思考与讨论,说出种群的各个数量特征,并说明它们之间的关系。 2.通过模拟实验和情境探究,能够独立运用样方法和标记重捕法调查种群密度,概述两种科学方法的使用范围,发展科学思维和科学探究的学科核心素养。 主题一 种群密度及其调查方法 1.种群密度 种群在__________或__________中的个体数就是种群密度。  单位面积 单位体积 2.种群密度的调查方法 样方法 等距取样法 标记重捕法 3.样方法和标记重捕法的比较 方法 样方法 标记重捕法 步骤 __________选取若干个样方  ↓ 统计每个样方内的__________ ↓ 求每个样方的__________ ↓ 求所有样方种群密度的__________ 捕获一部分个体 ↓ 做上标记后放回__________ ↓ 一段时间后进行__________ ↓ 根据重捕到的个体中__________占总个体数的比例,估算种群密度 随机 个体数 种群密度 平均值 原来的环境 重捕 标记个体数 方法 样方法 标记重捕法 适用 范围 __________及活动能力弱、活动范围小的动物等  活动能力______、活动范围_____的动物等  注意 事项 ①随机取样;②样方大小适中;③样方数量不宜太少 ①标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相同;②调查期间没有大规模的迁入和迁出、出生和死亡,没有外界的强烈干扰;③标记物不能过于醒目,不能影响标记对象正常的生命活动;④标记物和标记方法对所调查的动物身体没有伤害 植物 强 大 样方大小的确定 草本植物一般以1 m2的正方形为宜,乔木以100 m2的正方形为宜。如果要调查的种群个体数较少,样方面积可适当扩大。人为选择密度较大的地点取样会使调查结果偏大;人为选择密度较小的地点取样会使调查结果偏小。 【教材拓展】黑光灯诱捕昆虫的原理是什么?用这种方法得到的某昆虫的种群密度准确吗? 提示 黑光灯诱捕法利用昆虫的趋光性诱捕昆虫。该方法得到的种群密度只是一个粗略的估计值,因为黑光灯的诱捕效果不能达到百分之百,另外,所诱捕的都是昆虫的成虫,不能捕捉到其他年龄期的昆虫。 情境探究 模拟草地 资料2　用标记重捕法调查一块面积为2 hm2(1 hm2=10 000 m2)的农田中田鼠的种群密度时,放置100个捕鼠笼,一夜间捕获了42只田鼠,将捕获的田鼠经标记后在原地放生。数日后,在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼,捕获了38只田鼠,其中有标记的个体数量为12只。 1.资料1中,调查草地上蒲公英的种群密度时,宜采用样方法中的_________。选取样方的关键是_________,这样做的目的是_____________________。  2.资料2中,对捕获的田鼠进行标记时,对所采用的标记物的要求是_____。   3.若在标记后,因大水漫灌造成部分田鼠逃离或在洞内死亡,数日后重新进行捕捉,由此估算出的田鼠种群密度与实际值相比_________ 。  五点取样法 随机取样 避免主观因素的干扰,减小误差,使统计的数据更准确 标记物不易脱落或消失,不影响田鼠的行动与生存,不能影响田鼠的正常生命活动 偏大 方法归纳 1.样方法 (1)取样原则:随机取样,确保样方具有代表性,不受主观因素影响。 (2)样方的计数原则 ①统计样方内的所有个体。 ②遇到边界时,计数相邻两边及其顶角的所有个体,一般遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,上图所示黑点为计数的个体。 2.“两看法”选择合适的种群密度调查方法 3.采用标记重捕法应满足的条件 (1)标记物不易消失、脱落。 (2)标记物不会对动物造成行为和寿命上的伤害。 (3)重捕时,携带标记物的个体与未携带标记物的个体混合均匀。 (4)标记物不能过分醒目。 (5)所有个体在重捕时被捕获的概率相等。 (6)在调查期间,种群内没有新的个体出生和死亡,没有迁入和迁出。 主题二 种群的其他数量特征 1.种群的其他数量特征 单位时间 该种群个体总数 单位时间 该种群个体总数 年龄期 增长型 衰退型 稳定型 雌雄 2.年龄结构的表示方法 判断方法 无论何种图形,均应注意各年龄期个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少,稳定型中的各年龄期个体比例适中,衰退型中的幼年个体少、老年个体多。 我国法律禁止“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”,这一规定的意义是什么? 提示 我国法律禁止“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”,有利于维系我国性别比例的均衡,进而有利于维持社会的和谐稳定。 拓展延伸 资料1　第七次全国人口普查公报显示,2010—2020年,我国0~14岁人口比例由16.60%上升到17.95%;15~59岁人口比例由70.14%下降到63.35%;60岁及以上人口比例由13.26%上升到18.70%。 资料2　2020年,非洲蝗灾肆虐,其农业生产受到重创,大量草场、作物被毁坏。沙漠蝗虫聚集是引起这次蝗灾的主要原因,沙漠蝗虫是一种栖息在沙漠中的短角蝗虫。研究发现,4~5只散居蝗虫聚集在一起,就可释放一种特异性挥发的化合物4-乙烯基苯甲醚(4-VA),4-VA能吸引和聚集更多的蝗虫加入进来,使蝗虫的群体越来越大。 情境探究 1.资料1说明,2010—2020年这10年间我国人口的年龄结构发生的变化是___________________________________________________________。  2.我国实施三孩政策后,直接影响种群数量特征中的__________。  3.资料2中,在4-VA的作用下,某草场内沙漠蝗虫种群密度在短期内迅速增加,从种群特征的角度分析,其直接原因是____________________ 。  4.生物防治是近几年来发展最快的防治技术。通常用性引诱剂来干扰蝗虫的交配行为,从而破坏蝗虫的群集行为,其原理是__________________。 我国少年儿童人口和老龄人口占比增加,劳动年龄人口占比下降 出生率 短期内沙漠蝗虫的迁入率大于其迁出率 降低蝗虫的出生率,从而降低其种群密度 种群数量特征的关系图示 (1)直接决定种群密度的因素 出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。当出生率高于死亡率、迁入率高于迁出率时,种群密度增大;反之,种群密度减小。 方法归纳 (2)间接影响种群密度的因素 (3)年龄结构是预测种群密度变化的重要依据,但还要看影响种群密度变化的其他因素,如气候、食物、天敌等。 主题三 调查种群密度的其他方法 红外触发相机技术主要指使用由热量变化所触发的自动相机来记录在其前方经过的动物的图像,并通过这些图像来识别物种在特定地点和时间出现的方法。由于具有功耗低、造型小巧且便于携带、影像质量高以及对恶劣环境的耐受性能强等优势,大量的相机能同时部署在广阔的区域,并连续工作数月(待机时长可达3~6个月),从而帮助研究人员获取大量物种的有效数据。考虑到许多动物具有高度移动性、隐秘性且害怕人类等特点,故无人值守的红外触发相机技术往往比传统的人工调查(如借助足迹和粪便等痕迹)更具明显优势,提高了该技术在隐秘物种、稀有物种研究和保护方面的应用。 情境探究 1.某野生动物保护小组成员利用红外触发相机调查某珍稀哺乳动物的种群密度,他们在动物的栖息地布设若干台红外触发相机,哺乳动物等野生动物一旦靠近就会触发相机自动拍摄照片。和标记重捕法相比,该调查方法的优点主要有_____________________________________________(答出1点)等;但对于个体差异不明显的动物,用该方法调查其种群密度时,调查结果的误差可能较大,原因是____________________________。  无损伤且不会干扰动物的正常生活,受环境影响小 在处理结果时无法对不同照片中的个体进行有效区分 2.用标记重捕法估算动物的种群密度时,用标记数M、重捕数n、重捕标记数m,求出种群数量N。利用红外触发相机拍摄的数据,基于标记—重捕模型也可以估算动物的种群密度,该模型中利用相同侧面部位的斑纹、体型、毛色等特征作为动物天然的标记。在该模型中有重要参数Pij(表示个体i在相机位点j的捕获率),模型中的Pij相当于传统标记重捕中的__________。(选用含N、M、n、m的式子表示)  M/N(或m/n) 经典图示 1.种群的数量特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等,其中种群密度是种群最基本的数量特征。 2.调查种群密度常用的方法有样方法和标记重捕法。 3.年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型,年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。 4.出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。 总结归纳 1.某中学生物兴趣小组对校园内蒲公英的种群密度进行调查,得到如下表所示的数据(单位:株/m2)。下列说法错误的是(　　) 样方 1 2 3 4 5 6 7 8 种群密度 4 6 12 5 3 10 9 7 A.计算出校园内蒲公英的种群密度为7株/m2 B.所用调查方法为样方法 C.用这种方法求出的种群密度与实际种群密度完全相同 D.再重新选一次样方,所得的结果与平均值应相近 C 解析　根据题意可知,所用调查方法为样方法。用样方法调查的种群密度是估算值,与实际值比较接近,但不一定完全相同。根据表格分析,一共有8个样方,校园内蒲公英种群密度的平均值为(4+6+12+5+3+10+9+7)÷8=7(株/m2)。若再重新选一次样方,所得的结果与平均值应相近。 2.利用标记重捕法调查某丘陵地区4 km2区域中刺猬的种群密度,第一次捕获并标记50只刺猬,第二次捕获40只刺猬,其中被标记的有5只。下列说法错误的是(　　) A.标记个体与未标记个体被捕获的概率基本相同 B.迁入率和迁出率影响该种群数量的变化 C.标记物脱落会造成预测值小于实际值 D.该丘陵地区刺猬的种群密度大约是100只/km2 C 解析　标记重捕法的前提条件是标记个体与未标记个体被捕获的概率基本相同,A项正确;迁入率和迁出率、出生率和死亡率都会影响该种群数量的变化,B项正确;利用标记重捕法调查种群密度时,如果标记物脱落,会使重捕到的标记个体数变小,使得预测值比实际值偏大,C项错误;4 km2区域中刺猬个体数=初次捕获并标记的个体数×重捕到的个体总数÷重捕到的标记个体数=50×40÷5=400(只),进而求得该丘陵地区刺猬的种群密度大约是100只/km2,D项正确。 【题后归纳】 利用标记重捕法估算种群密度的误差分析   3.如图是有关种群数量特征的概念图,下列有关分析错误的是(　　) A.①表示种群密度,种群数量大,种群密度一定大 B.春运期间,北京市的人口数量变化主要取决于迁入率、迁出率 C.预测种群数量变化的主要依据是④ D.利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性害虫,破坏了正常的⑤ A 解析　①表示种群密度,种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数,种群数量大,种群密度不一定大,A项错误;春运期间,北京市人口数量的变化主要是流动人口的变化,主要取决于迁入率和迁出率,B项正确;预测种群数量变化的主要依据是年龄结构,即图中的④,C项正确;利用性引诱剂诱杀雄性害虫会直接破坏种群的性别比例,即图中的⑤,D项正确。 4.如图是某动物种群的年龄结构示意图。下列相关叙述正确的是(　　) A.该动物种群的幼年个体数明显多于老年个体数 B.该动物的种群数量会越来越少 C.该动物种群的出生率远小于死亡率 D.该动物种群的年龄结构属于稳定型 D 解析　根据题图可知,该动物种群各个年龄期的个体数量相近,年龄结构属于稳定型,A项错误,D项正确;在没有其他因素干扰的情况下,未来一段时间内,该动物的种群数量会保持相对稳定,B项错误;根据该动物种群各年龄期的个体数量比例可推知,该种群的出生率可能等于死亡率,C项错误。 5.当恒温动物靠近红外触发相机时,相机可自动拍摄视频和照片,据此可进行动物种群密度的调查。利用红外触发相机进行种群密度调查时,可基于标记重捕法的原理进行,也可基于遇见概率(动物被红外触发相机拍摄到的概率)进行,遇见概率与动物的种群密度呈正相关。下列说法错误的是(　　) A.基于标记重捕法原理和遇见概率进行种群密度调查都需随机布设相机 B.活动能力强、活动范围大的动物适合基于标记重捕法原理进行种群密度调查 C.毛皮花纹无特异性的动物可利用红外触发相机基于标记重捕法原理调查其种群密度 D.动物被相机拍摄到的概率还与动物移动速度和相机拍摄范围有关 C 解析　基于标记重捕法原理和遇见概率进行种群密度调查都需随机布设相机,从而使调查结果更加准确和客观,A项正确;对于活动能力强、活动范围大的个体,适合基于标记重捕法原理调查其种群密度,B项正确;毛皮花纹无特异性的动物利用红外触发相机不能将其区分,因此不能用基于标记重捕法原理调查其种群密度,C项错误;动物被相机拍摄到的概率还与动物移动速度、相机拍摄范围(相机监测的面积)、动物的种群密度、相机布设的时间等有关,D项正确。 本 课 结 束 资料1　蒲公英是一种双子叶植物,具有清热解毒、消肿利尿的功能。下图表示草地(比例尺为1∶100),图中每个、、分别代表一株不同种的草本植物,其中代表一株蒲公英。 类型 增长型 稳定型 衰退型 模型图 注:图中表示幼年个体数,表示成年个体数,表示老年个体数。 曲线图 直方图 表示幼年个体 表示成年个体 表示老年个体 ①年龄结构出生率和死亡率种群密度。 ②性别比例出生率种群密度。 $