【課件】種群的數(shù)量特征課件2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第1章

種群及其動(dòng)態(tài)種群的數(shù)量特征第1節(jié)人教版高中生物選擇性必修21列舉種群的數(shù)量特征，說(shuō)明出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例與種群密度的關(guān)系(重點(diǎn))。2說(shuō)出調(diào)查種群密度的主要方法，運(yùn)用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度(重、難點(diǎn))。東方白鸛被譽(yù)為“鳥(niǎo)中國(guó)寶”，目前黃河三角洲國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)通過(guò)濕地恢復(fù)、生態(tài)補(bǔ)水成為全球最大的東方白鸛繁殖地。種群及其功能1據(jù)統(tǒng)計(jì)，在1959年以后東方白鸛在日本便沒(méi)有成功繁殖的記錄，到1970年僅剩下1只；隨著1971年朝鮮最后一對(duì)東方白鸛中的雄鳥(niǎo)被獵殺，朝鮮的繁殖種群也出現(xiàn)了功能性滅絕。1事實(shí)1.請(qǐng)嘗試解釋?zhuān)菏裁词枪δ苄詼缃^？指某個(gè)或某類(lèi)生物在自然條件下，種群數(shù)量減少到無(wú)法維持繁衍的狀態(tài)。功能性滅絕是物種滅絕的前兆，當(dāng)一個(gè)物種停止繁殖后，最終滅絕只是時(shí)間問(wèn)題。2.結(jié)合上述資料，回顧種群的概念并思考種群存在的意義是什么？

在一定的空間范圍內(nèi)，

生物

個(gè)體形成的集合就是種群。種群是生物

的基本單位、種群是生物

的基本單位，只有保持足夠的數(shù)量和性別比例，才能保持種群功能的正常。同種所有繁殖進(jìn)化><目標(biāo)一種群密度及其調(diào)查方法1．假設(shè)已知A、B、C三地一枝黃花的數(shù)量分別是8000株、20000株、30000株，你能判斷哪個(gè)地區(qū)加拿大一枝黃花生物入侵現(xiàn)象更嚴(yán)重嗎？在A、B、C三地面積未知的情況下，種群數(shù)量多少不足以作為判斷依據(jù)，只有通過(guò)調(diào)查種群密度才能對(duì)入侵程度進(jìn)行判斷。不能判斷種群密度2為了滿足東方白鸛冬、春季節(jié)的食物需求，保護(hù)區(qū)曾考慮引入植物新物種，但是受到加拿大一枝黃花在我國(guó)南方多地生物入侵的教訓(xùn)，科學(xué)家在這件事上保持非常謹(jǐn)慎的態(tài)度。2事實(shí)

2.下列草地（5m2），其中?代表加拿大一枝黃花，則種群密度為_(kāi)______株/m2，

如果是5000m2還能這樣調(diào)查嗎？____________

不能6.4逐個(gè)計(jì)數(shù)法2事實(shí)種群密度2種群密度概念種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)就是種群密度。種群密度種群的個(gè)體數(shù)量空間大小（面積或體積）表達(dá)式陸生生物水生生物種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。地位

1．為了更好地保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性，在確定樣方時(shí)需要考慮以下問(wèn)題：(1)取樣的關(guān)鍵是什么？為什么？隨機(jī)取樣；強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣是為了使調(diào)查結(jié)果不受主觀因素的影響。步驟隨機(jī)取樣求每個(gè)樣方種群密度計(jì)算所有樣方種群密度的平均值種群密度利用樣方法調(diào)查植物的種群密度3為了研究某地加拿大一枝黃花的種群密度，下圖是研究人員隨機(jī)選取了研究樣地。(2)請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)確定合適的樣方大小?個(gè)體在該樣方內(nèi)的分布相對(duì)穩(wěn)定，又可避免人力物力的浪費(fèi)。利用樣方法調(diào)查植物的種群密度3(3)如果所調(diào)查物種個(gè)體較大，樣方大小應(yīng)該怎樣設(shè)置？如果調(diào)查物種數(shù)目比較稀疏呢？如果調(diào)查物種數(shù)目比較稀疏，樣方面積也應(yīng)該適當(dāng)擴(kuò)大。如果所調(diào)查物種個(gè)體較大，樣方面積應(yīng)該適當(dāng)擴(kuò)大；利用樣方法調(diào)查植物的種群密度3

(4)請(qǐng)據(jù)表中的數(shù)據(jù)，確定合適的樣方數(shù)量?樣方數(shù)太多—工作量加大

樣方數(shù)太少—偶然誤差大選取5個(gè)樣方是合適的，因樣方數(shù)量從5個(gè)增加到10個(gè)，種群密度的調(diào)查結(jié)果并沒(méi)有明顯差異。利用樣方法調(diào)查植物的種群密度3

(5)請(qǐng)據(jù)圖選擇合適的樣方調(diào)查對(duì)象總體分布為近方形地塊時(shí)，適宜用

法。調(diào)查對(duì)象的總體分布為長(zhǎng)條形地塊時(shí)，適宜用

法。五點(diǎn)取樣等距取樣利用樣方法調(diào)查植物的種群密度32．計(jì)數(shù)和確定種群密度：某興趣小組調(diào)查某種雙子葉草本植物的種群密度，結(jié)果如下表所示：其中第四個(gè)樣方(1m2)中該植物的分布情況如圖所示：利用樣方法調(diào)查植物的種群密度3(1)如何計(jì)數(shù)第四個(gè)樣方的植株數(shù)量？該樣方的種群密度是多少？需要計(jì)數(shù)樣方以?xún)?nèi)的個(gè)體數(shù)量，以及任意兩個(gè)相鄰邊及其夾角上的個(gè)體數(shù)量。該樣方的種群密度為(5＋2＋1)÷1＝8(株/m2)。(2)該植物的種群密度是多少？8株/m2。8利用樣方法調(diào)查植物的種群密度3

為了更好的留住這群美麗的大鳥(niǎo)，濕地工作人員一方面要為它們準(zhǔn)備充足的食物，通過(guò)投喂魚(yú)苗，為東方白鸛建立“安心食堂”，另一方面要避免某種魚(yú)種群的過(guò)度繁殖破壞濕地生態(tài)系統(tǒng)。工作人員投放鯽魚(yú)3事實(shí)東方白鸛的“安心食堂”3事實(shí)1．以黃河鯽魚(yú)為例，如果圖A中空白原點(diǎn)表示某區(qū)域中所有鯽魚(yú)，圖B和圖C表示將捕獲的鯽魚(yú)做上標(biāo)記并放回，則標(biāo)記重捕法的原理是：在_____________的前提下，整體與局部相關(guān)比例相等，即：M/N＝m/n。個(gè)體隨機(jī)分布BAC標(biāo)記重捕法的原理、應(yīng)用和誤差分析42．圖B中小圓范圍內(nèi)實(shí)心圓點(diǎn)以及圖C小圓范圍內(nèi)圓點(diǎn)可分別用標(biāo)記重捕法計(jì)算公式中的哪一個(gè)字母表示？字母M表示圖B中小圓范圍內(nèi)實(shí)心圓點(diǎn)；字母m代表圖C小圓范圍內(nèi)實(shí)心圓點(diǎn)；字母n代表圖C小圓內(nèi)的所有圓點(diǎn)。3事實(shí)標(biāo)記重捕法的原理、應(yīng)用和誤差分析43.運(yùn)用公式對(duì)A圖中的空心圓點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行估算？有差異！25934=NN≈94此結(jié)果與逐個(gè)計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)的結(jié)果有差異嗎？3事實(shí)標(biāo)記重捕法的原理、應(yīng)用和誤差分析44．請(qǐng)分析在利用標(biāo)記重捕法調(diào)查過(guò)程中，下列各情況可能會(huì)帶來(lái)的誤差：①標(biāo)記物意外脫落②被標(biāo)記個(gè)體被再次捕獲的機(jī)會(huì)降低③標(biāo)記物導(dǎo)致被標(biāo)記個(gè)體易于被捕食④被標(biāo)記個(gè)體放回后還未充分融入該種群中就再次被捕獲且在被標(biāo)記個(gè)體稀少處被捕獲⑤被標(biāo)記個(gè)體放回后還未充分融入該種群中就再次被捕獲且在被標(biāo)記個(gè)體密集處被捕獲⑥標(biāo)記物影響被標(biāo)記個(gè)體的活動(dòng)，使其被再次捕獲的機(jī)會(huì)增大以上

估算值將偏大，

估算值將偏小。①②③④⑤⑥3事實(shí)標(biāo)記重捕法的原理、應(yīng)用和誤差分析41.4種群數(shù)量的其他調(diào)查方法對(duì)于趨光性的昆蟲(chóng)，可以用黑光燈進(jìn)行燈光誘捕的方法來(lái)估算它們的種群密度；紅外觸發(fā)相機(jī)調(diào)查技術(shù)，如東北虎和東北豹等；通過(guò)糞便具有不同的特征調(diào)查，如大熊貓等；通過(guò)不同的聲音調(diào)查，如鯨、長(zhǎng)臂猿等。1.采用樣方法的注意事項(xiàng)(1)樣方大小的確定：一般來(lái)說(shuō)，樣方大小與植株大小呈正相關(guān)，如喬木——100m2，灌木——9m2，草本——1m2，若樣方中被調(diào)查個(gè)體數(shù)較少，應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大樣方面積；樣方形狀以正方形為宜。(2)樣方數(shù)目的確定：樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈正相關(guān)；一般來(lái)說(shuō)，選取樣方越多，求得的種群密度越接近實(shí)際情況。(3)常用的取樣方法：五點(diǎn)取樣法和等距取樣法。(4)取樣的關(guān)鍵是要做到隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素。核心歸納(5)在用樣方法估算種群密度時(shí)要注意：同種生物個(gè)體無(wú)論大小都要計(jì)數(shù)；對(duì)于壓在邊線上的個(gè)體，原則上計(jì)一半邊線上的個(gè)體；如果是方形樣方，需要統(tǒng)計(jì)相鄰兩邊及其夾角上的個(gè)體，常見(jiàn)的是“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”(如圖所示，圖中實(shí)心圓就是要計(jì)數(shù)的個(gè)體)。核心歸納2.采用“標(biāo)記重捕法”應(yīng)滿足的條件(1)標(biāo)記不易消失、脫落。(2)標(biāo)記不會(huì)對(duì)動(dòng)物造成行為和壽命上的傷害。(3)標(biāo)記后充分混合。(4)標(biāo)記不能過(guò)分醒目。(5)所有個(gè)體在重捕時(shí)的捕獲概率相等。(6)沒(méi)有新的個(gè)體出生和死亡，沒(méi)有遷入和遷出。核心歸納3.利用標(biāo)記重捕法估算種群密度的誤差分析核心歸納1.為了檢驗(yàn)?zāi)承滦统輨?duì)麥田雜草豬殃殃的防治效果，隨機(jī)選3塊麥田，在每塊麥田中做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，施藥60天后調(diào)查豬殃殃密度。取樣方法為每個(gè)處理隨機(jī)取5個(gè)樣方，每個(gè)樣方為1m2。調(diào)查結(jié)果為對(duì)照組411.75株/m2，實(shí)驗(yàn)組為35.00株/m2。下列分析正確的是A.該實(shí)驗(yàn)每個(gè)處理隨機(jī)取了5個(gè)樣方，樣方的數(shù)量太少，誤差較大B.若調(diào)查的某植物種群的個(gè)體數(shù)量較少時(shí)，應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大樣方面積C.對(duì)照組數(shù)據(jù)有誤，雜草株數(shù)應(yīng)為整數(shù)D.與雙子葉草本植物相比，樣方法更適用于調(diào)查單子葉草本植物的種群密度√解析該實(shí)驗(yàn)每個(gè)處理隨機(jī)取5個(gè)樣方，每個(gè)樣方為1m2，樣方的數(shù)量和面積都是合適的，A錯(cuò)誤；由于取5個(gè)樣方的平均值，所以雜草株數(shù)可以是整數(shù)，也可以是非整數(shù)，C錯(cuò)誤；樣方法更適用于調(diào)查雙子葉草本植物的種群密度，D錯(cuò)誤。2.農(nóng)業(yè)科技人員在對(duì)草原鼠害進(jìn)行調(diào)查，隨機(jī)選定某區(qū)域，調(diào)查樣方面積為2hm2，第一次放置了100個(gè)鼠籠，捕獲了60只鼠，標(biāo)記后放回原地，一段時(shí)間后在相同位置放置了100個(gè)鼠籠，捕獲了72只鼠，其中帶標(biāo)記的鼠有18只。下列有關(guān)敘述正確的是A.此調(diào)查方法也適用于調(diào)查跳蝻的種群密度B.該區(qū)域中鼠的種群密度約為240只/hm2C.若在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，則統(tǒng)計(jì)結(jié)果很可能不準(zhǔn)確D.若鼠被捕一次后更難被捕捉，則該區(qū)域鼠的實(shí)際種群數(shù)量大于調(diào)查結(jié)果√解析調(diào)查跳蝻的種群密度應(yīng)選擇樣方法，A錯(cuò)誤；根據(jù)標(biāo)記重捕法的計(jì)算公式：

，即

，解得N＝240(只)，得到的是種群數(shù)量不是種群密度，B錯(cuò)誤；若在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，可能導(dǎo)致鼠非正常死亡或者遷出，造成統(tǒng)計(jì)結(jié)果不準(zhǔn)確，C正確；若鼠被捕一次后更難被捕捉，會(huì)導(dǎo)致重捕個(gè)體中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)偏小，根據(jù)計(jì)算公式可知，調(diào)查結(jié)果會(huì)大于實(shí)際值，D錯(cuò)誤。><目標(biāo)一種群的其他數(shù)量特征及其關(guān)系1．根據(jù)東方白鸛的種群密度，你能確定2014年其數(shù)量是增加還是減少嗎？哪些因素可能會(huì)影響種群的數(shù)量呢？不確定出生率和死亡率遷入率和遷出率年齡結(jié)構(gòu)、性別比例???根據(jù)資料顯示，2006～2013年期間，東方白鸛在繁殖期間分布區(qū)的數(shù)量調(diào)查，東方白鸛數(shù)量維持在150～160只。2010年以前有約20%～25%的個(gè)體參與了繁殖，2010年后該比例不斷增長(zhǎng)，至2013年約40%參與繁殖。4事實(shí)種群的其他數(shù)量特征及其關(guān)系52.1出生率和死亡率出生率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。死亡率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。種群密度死亡率出生率定義與種群密度的關(guān)系：2.2年齡結(jié)構(gòu)、性別比例性別比例：種群中雄性個(gè)體和雌性個(gè)體數(shù)量的比例。年齡結(jié)構(gòu)：一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。性別比例失調(diào)影響出生率決定年齡結(jié)構(gòu)出生率和死亡率種群密度影響預(yù)測(cè)定義與種群密度的關(guān)系：種群密度2．研究表明一個(gè)種群中不同年齡期的個(gè)體繁殖能力不同，一般雛鳥(niǎo)占10%以上，種群即會(huì)擺脫滅絕的危險(xiǎn)，請(qǐng)同學(xué)們分析年齡結(jié)構(gòu)對(duì)種群數(shù)量的影響并完成下表。4事實(shí)種群的其他數(shù)量特征及其關(guān)系5

種群特征出生率與死亡率種群密度變化趨勢(shì)類(lèi)型

幼年個(gè)體數(shù)

成年、老年個(gè)體數(shù)出生率

死亡率__________型大于>增大增長(zhǎng)4事實(shí)種群的其他數(shù)量特征及其關(guān)系5

各年齡期個(gè)體數(shù)比例_____出生率

死亡率__________型

幼年個(gè)體數(shù)_____成年、老年個(gè)體數(shù)出生率

死亡率__________型適中≈穩(wěn)定穩(wěn)定小于<減小衰退3.年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群呢？不一定。這是因?yàn)槌錾屎退劳雎什煌耆珱Q定年齡結(jié)構(gòu)，年齡結(jié)構(gòu)還會(huì)受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響，此外種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。4事實(shí)種群的其他數(shù)量特征及其關(guān)系54.模型構(gòu)建：下圖表示種群各種數(shù)量特征之間的關(guān)系。寫(xiě)出各字母代表的含義。4事實(shí)種群的其他數(shù)量特征及其關(guān)系5A.

，B.

，C.

，D.

，E.

，F(xiàn).

。遷入率出生率性別比例年齡結(jié)構(gòu)遷出率死亡率核心歸納種群的數(shù)量特征之間的關(guān)系(1)圖解核心歸納(2)分析①種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，可反映種群在一定時(shí)期的數(shù)量，種群密度與種群數(shù)量呈正相關(guān)。②決定種群大小和種群密度的直接因素：出生率和死亡率、遷入率和遷出率。3.下表為我國(guó)兩次人口普查的部分?jǐn)?shù)據(jù)，下列關(guān)于種群數(shù)量特征的敘述，正確的是比重(%)項(xiàng)目年齡結(jié)構(gòu)性別比例城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)0～14歲15～59歲≥60歲女性男性城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村第六次(2010年)16.6070.1413.2648.7351.2749.6850.32第七次(2020年)17.9563.3518.7048.7651.2463.8936.11A.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，不能反映種群的數(shù)量變化趨勢(shì)B.年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型時(shí)，人口數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定C.從年齡結(jié)構(gòu)可知，我國(guó)人口老齡化程度在減緩D.鄉(xiāng)村人口密度由性別比例和年齡結(jié)構(gòu)