種群的數(shù)量特征【教材精講精研】 高二生物 教學(xué)課件（人教版2019選擇性必修2）

第1節(jié)種群的數(shù)量特征第一章種群及其動(dòng)態(tài)人教版（2019）選擇性必修二問題探討

2015年，我國科學(xué)家基于長期的野外觀測宣布：在我國東北長白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測到東北豹42只，其中，幼體2只，雄性和雌性的成體分別為21只和17只，未能判斷性別的成體2只。紅外觸發(fā)相機(jī)拍攝到的東北豹1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對(duì)于保護(hù)它們有什么意義？

弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對(duì)性地采取有效的保護(hù)措施2.調(diào)查東北豹種群中雌雄個(gè)體的數(shù)目對(duì)于預(yù)測該種群的發(fā)展趨勢有什么意義？東北豹種群中雌雄個(gè)體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的變化一、種群密度及其調(diào)查方法定義：生活在一定的自然區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個(gè)體。

同種生物、同一區(qū)域、同一時(shí)段包括全部個(gè)體。幼年、老年、成年種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物繁殖的基本單位回顧知識(shí)：什么是種群？注意：種群密度種群的個(gè)體數(shù)量空間大?。娣e或體積）（1）含義：種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)?！N群最基本的數(shù)量特征1.種群密度一、種群密度及其調(diào)查方法計(jì)算公式：陸生生物水生生物（2）意義：種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量。思考：根據(jù)種群密度的概念判斷，“一塊稻田中所有青蛙的數(shù)量”是對(duì)種群密度的描述嗎？應(yīng)修改為:“一塊稻田中每平方米/千米面積內(nèi)所有青蛙的數(shù)量”不是，注意：種群密度≠種群數(shù)量種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量多少瀕危動(dòng)物保護(hù)、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲的監(jiān)測和預(yù)報(bào)、漁業(yè)上捕撈強(qiáng)度的確定，都需要對(duì)種群密度進(jìn)行調(diào)查研究。如何調(diào)查種群密度呢？抽樣調(diào)查（通過樣本反映總體情況）如某山坡上的珙桐種群密度總數(shù)量調(diào)查適用于分布范圍小、個(gè)體較大的種群大多數(shù)情況下，逐個(gè)計(jì)數(shù)很困難，需要估算估算法逐個(gè)計(jì)數(shù)法調(diào)查方法生物類別估算法樣方法標(biāo)記重捕法黑光燈誘捕法植物、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物，如昆蟲卵、蚜蟲、跳蝻等活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物趨光性昆蟲2.調(diào)查種群密度的方法如對(duì)于趨光性的昆蟲，可以用黑光燈進(jìn)行燈光誘捕的方法來估算它們的種群密度黑光燈誘捕法樣方法

在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估算值。01植物種群密度或活動(dòng)范圍較小的動(dòng)物種群密度。如調(diào)查草地上蒲公英的密度，農(nóng)田中某種昆蟲卵的密度，作物植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等。樣方的大?。繕臃降亩嗌?？如何取樣？取樣原則？如何計(jì)數(shù)？使用要點(diǎn)目標(biāo)：省時(shí)、省力、接近真實(shí)值適用生物樣方法例：某同學(xué)對(duì)某地蒲公英數(shù)量調(diào)查結(jié)果如下（樣方大小為1m2），則該地蒲公英的種群密度約為___株/m2。樣方編號(hào)12345株數(shù)34544401樣方大小

草本1mx1m

灌木3mx3m

喬木10mx10m樣方多少樣方數(shù)太多—工作量加大樣方數(shù)太少—偶然誤差大取樣原則：隨機(jī)取樣，不能加入主觀因素如何取樣取樣方法：（注意適用）五點(diǎn)取樣法等距取樣法實(shí)施計(jì)劃

準(zhǔn)備：觀察地形，排除安全隱患。

確定調(diào)查對(duì)象：觀察該地段雙子葉植物，確定調(diào)查對(duì)象。

確定樣方：觀察調(diào)查對(duì)象的分布狀況和地段的形狀，討論確定樣方的多少、樣方大小和取樣方法。

計(jì)數(shù)：計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)所調(diào)查植物的數(shù)量，做好記錄。

計(jì)算種群密度。

調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度1.為什么要強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？2.樣方的多少會(huì)影響調(diào)查結(jié)果嗎？3.比較各小組對(duì)同一種群的種群密度的調(diào)查結(jié)果，就發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行討論。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，保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。樣方的多少會(huì)影響調(diào)查結(jié)果。樣方過少會(huì)導(dǎo)致誤差較大。標(biāo)記重捕法

在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，來估算種群密度。捕獲標(biāo)記放回重捕N只M只n只，其中m只帶標(biāo)記02模擬標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度取出標(biāo)記混勻重取30728=總數(shù)第一次取樣并標(biāo)記的數(shù)第二次取樣的總數(shù)第二次取樣帶標(biāo)記的數(shù)估算數(shù)目30287120注意事項(xiàng)：選擇的區(qū)域必須隨機(jī)，不能有太多的主觀選擇對(duì)生物的標(biāo)記不能太醒目，標(biāo)記物和標(biāo)記方法對(duì)動(dòng)物沒有傷害標(biāo)記不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)損壞，也不會(huì)對(duì)此生物再次被捕捉產(chǎn)生任何影響標(biāo)記符號(hào)必須能夠維持一定的時(shí)間兩次捕獲期間，種群內(nèi)未出現(xiàn)大量個(gè)體的出生或死亡、大規(guī)模的遷入或遷出。適用范圍：活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物。計(jì)算公式如下：誤差分析：a.若被標(biāo)記個(gè)體變得更難捕捉，則估算值偏大；b.若被標(biāo)記個(gè)體易被天敵捕食，則估算值偏大；c.若被標(biāo)記個(gè)體的標(biāo)志脫落，則估算值偏大；d.若因個(gè)體間相互接觸，未被標(biāo)記的個(gè)體也沾上了標(biāo)記顏料，則估算值偏小；e.如果標(biāo)記的個(gè)體因標(biāo)記易被實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，則估算值偏小。

種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量，但是僅靠這一特征還不能反映種群數(shù)量的變化趨勢。1、紅外觸發(fā)相機(jī)調(diào)查技術(shù)如東北虎和東北豹等2、通過糞便具有不同的特征調(diào)查如大熊貓等

3、通過不同的聲音調(diào)查如鯨、長臂猿等

其他調(diào)查方法03

東北豹的繁殖能力和鼠的差別有多大？這對(duì)于它們的種群數(shù)量有哪些影響？

東北豹一般每年最多生一胎，通常每胎產(chǎn)仔2～3只，偶爾有產(chǎn)1只或4只的情況。幼豹2～3歲后性成熟。而鼠一年可生數(shù)胎，每胎產(chǎn)多只鼠，幼鼠當(dāng)年即可性成熟?？梢姈|北豹的繁殖能力比鼠弱得多。一般來說，繁殖能力強(qiáng)的種群出生率高，這是它們的種群數(shù)量出現(xiàn)較快增長的內(nèi)因。1.概念：2.舉例：

3.意義：二、出生率和死亡率在單位時(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。截至2015年年末，我國大陸總?cè)丝诩s為13.7億，2015年出生1655萬人，這一年的出生率約為12‰。是決定種群數(shù)量和種群密度的直接因素。在單位時(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。出生率：死亡率：例如：截至2015年年末，我國大陸總?cè)丝诩s13.7億，2015年出生1655萬人，死亡人口為975萬。計(jì)算一下2015年我國大陸人口的出生率和死亡率。17‰7‰2015年我國大陸人口的種群密度將

，因?yàn)?/p>

。增加出生率>死亡率自然增長率=出生率

-

死亡率。出生率＞死亡率，種群密度增大；出生率≈死亡率，種群密度相對(duì)穩(wěn)定；出生率＜死亡率，種群密度減小。三、遷入率和遷出率1.概念：2.舉例：

3.意義：在單位時(shí)間內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。春運(yùn)前后珠三角和長三角各大城市的人口變化。是決定種群數(shù)量和種群密度的直接因素。遷入率＞遷出率，種群密度增大；遷入率≈遷出率，種群密度相對(duì)穩(wěn)定；遷入率＜遷出率，種群密度減小。遷入率：遷出率：在單位時(shí)間內(nèi)遷入的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例1.概念：2.類型：

3.意義：1.年齡結(jié)構(gòu)指一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。增長型穩(wěn)定型衰退型可預(yù)測種群密度和數(shù)量的變化趨勢。思考·討論·分析種群的年齡結(jié)構(gòu)1.圖1-3中A、B、C三種年齡結(jié)構(gòu)的種群，哪種類型的種群數(shù)量會(huì)越來越大，屬于增長型？哪種類型的種群數(shù)量會(huì)越來越小，屬于衰退型？哪種類型的種群數(shù)量會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？

A屬于增長型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。因?yàn)橐话銇碚f，幼年和成年個(gè)體數(shù)越多，老年個(gè)體數(shù)越少，出生率就越高，死亡率就越低，種群數(shù)量增長就越快；反之，種群數(shù)量增長就越慢，或者種群數(shù)量下降。2.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定于年齡結(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。

這說明我國少年兒童的人口占比在減少，老齡人口占比在增加。我們應(yīng)該關(guān)注我國人口的老齡化問題。3.據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990—2013年的24年間，我國0～14歲少年兒童的人口占總?cè)丝诘谋壤?7.69%下降到16.41%；15～64歲人口的比例由66.74%上升到73.92%；65歲及以上老齡人口比例由5.57%上升到9.67%。這說明我國人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？思考·討論·分析種群的年齡結(jié)構(gòu)兩個(gè)種群的年齡結(jié)構(gòu)圖的幾種表示方法：增長型衰退型增長型衰退型雌雄相當(dāng)型多見于高等動(dòng)物雌多雄少型多見于人工控制的種群雌少雄多型多見于營社會(huì)生活的昆蟲2.性別比例四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例1.概念：2.類型：

3.意義：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。性別比例通過影響出生率間接影響種群數(shù)量利用人工合成的性引誘劑（信息素）誘殺某種害蟲的雄性個(gè)體，改變了害蟲種群正常的性別比例，就會(huì)使很多雌性個(gè)體不能完成交配，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低。利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲破壞害蟲種群正常的性別比例，從而達(dá)到殺蟲效果。應(yīng)用：小結(jié)：種群的數(shù)量特征種群密度死亡率性別比例年齡結(jié)構(gòu)預(yù)測變化方向間接影響遷入率遷出率直接決定直接決定調(diào)查方法標(biāo)記重捕法樣方法影響出生率拓展：種群分布型：組成種群的個(gè)體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。集群分布種群分布型均勻分布隨機(jī)分布1.下列敘述中符合種群密度概念的是(??)?A.某地區(qū)灰倉鼠每年新增的個(gè)體數(shù)?B.一畝水稻的年產(chǎn)量?C.每平方米草地中雜草的數(shù)量?D.某湖泊每平方米水面鯽魚的數(shù)量?D課堂練習(xí)2.某同學(xué)擬調(diào)查一個(gè)面積為100hm2草地上某種雙子葉草本植物的種群密度，設(shè)計(jì)了四個(gè)調(diào)查方案，其中最可行的是()A.計(jì)數(shù)該草地上該種植物的全部個(gè)體數(shù)目?B.設(shè)置1個(gè)1m2樣方，計(jì)數(shù)樣方中該種植物的個(gè)體數(shù)目C.隨機(jī)設(shè)置1m2樣方若干，計(jì)數(shù)每個(gè)樣方中該種植物的個(gè)體數(shù)目?D.在該種植物密集處設(shè)置1m2樣方若干，計(jì)數(shù)每個(gè)樣方中該種植物的個(gè)體數(shù)目?C4.某地區(qū)由于秋天過早降溫，許多蝗蟲在產(chǎn)卵前死亡。第二年，該地區(qū)蝗蟲的種群密度明顯下降。對(duì)蝗蟲種群密度下降合理的解釋是(

)A.出生率下降B.死亡率上升C.遷入率下降D.遷出率上升A3.在對(duì)某種鼠的種群密度的調(diào)查中,第一次捕獲并標(biāo)志48只,第二次捕獲25只,其中有標(biāo)志鼠12只,則該種群的總數(shù)量為（）A.46B.25C.12D.100D5.下列關(guān)于出生率的敘述，正確的是(??

)

A.若某種群年初時(shí)的個(gè)體數(shù)為100，年末時(shí)為110，其中新生個(gè)體數(shù)為20，死亡個(gè)體數(shù)為10，則該種群的年出生率為10%?B.若某動(dòng)物的婚配制為一雌一雄，生殖期個(gè)體的雌雄比越接近1:1，則出生率越高?C.若通過調(diào)控環(huán)境條件，使某動(dòng)物的性成熟推遲，則出生率會(huì)更高?D.若比較三種年齡結(jié)構(gòu)類型的種群，則穩(wěn)定型的出生率最高?B3.在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106條，做上標(biāo)記后放回；第二次捕獲鯽魚91條，其中有標(biāo)記的為25條。由此估算該池塘