1.1種群的數(shù)量特征課件【知識(shí)專講精研】高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

高中

生物學(xué)

選擇性必修2生物與環(huán)境我們將學(xué)習(xí)什么？心肌細(xì)胞葉的表皮細(xì)胞心肌組織心臟（器官）血液循環(huán)系統(tǒng)大熊貓（個(gè)體）葉的保護(hù)組織葉（器官）冷箭竹（個(gè)體）生物圈細(xì)胞器官組織個(gè)體系統(tǒng)種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)知識(shí)回顧第1章種群及其動(dòng)態(tài)第1節(jié)

種群的數(shù)量特征問題探討2015年，我國科學(xué)家基于長期的野外觀測查明：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。討論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?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。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。紅外觸發(fā)相機(jī)拍攝到的東北豹討論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?性別比例年齡結(jié)構(gòu)種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率種群的數(shù)量特征一、種群密度及其調(diào)查方法種群：在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物的全部個(gè)體形成的集合。一個(gè)水池里的全部魚×一個(gè)水池里的全部鯽魚√種群是生物進(jìn)化、繁殖的基本單位。溫故而知新1.種群密度：種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)。陸生生物水生生物2.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。一、種群密度及其調(diào)查方法3.意義：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)度的確定等，都需要對(duì)種群密度進(jìn)行調(diào)查研究。一、種群密度及其調(diào)查方法了解：2021年7月7日，國務(wù)院新聞辦公室舉行新聞發(fā)布會(huì)，生態(tài)環(huán)境部自然生態(tài)保護(hù)司司長崔書紅介紹，大熊貓野外種群數(shù)量達(dá)到1800多只，受威脅程度等級(jí)由瀕危降為易危。無危：雖然存在威脅但是并不影響生存。近危：在未來一段時(shí)間后，接近符合或可能符合受威脅等級(jí)。易危：在中期內(nèi)可能有比較高的滅絕威脅。瀕危：野生種群在不久的將來面臨滅絕的機(jī)率很高。極危：野生種群面臨即將滅絕的機(jī)率非常高野外滅絕：只生活在栽培、圈養(yǎng)條件下或者只作為自然化種群生活在遠(yuǎn)離其過去的棲息地。滅絕：最后一個(gè)個(gè)體已經(jīng)死亡。4.種群密度調(diào)查方法種群密度的調(diào)查方法逐個(gè)計(jì)數(shù)法估算法適用范圍分布范圍較小、個(gè)體較大的種群黑光燈誘捕法樣方法標(biāo)記重捕法適用范圍有趨光性的昆蟲適用范圍植物或昆蟲卵及一些活動(dòng)范圍較小的動(dòng)物（如蚜蟲、跳蝻）適用范圍活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物其他方法航拍法、紅外觸發(fā)相機(jī)、分析糞便、標(biāo)記聲音等（1）逐個(gè)計(jì)數(shù)法：在調(diào)查分布范圍較小、個(gè)體較大的種群時(shí)，可以逐個(gè)計(jì)數(shù)，如調(diào)查某山坡上的珙桐密度。珙桐，國家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物，為中國特有的單屬植物，屬孑遺植物，也是全世界著名的觀賞植物。1棵珙桐/10m2（2）估算法—黑光燈誘捕法②適用范圍：對(duì)于有趨光性的昆蟲，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。①原理：

黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長在365nm左右的紫外線的電光源。黑光燈具有很強(qiáng)的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。對(duì)于趨光性的昆蟲，可以用黑光燈進(jìn)行誘捕來估算它們的種群密度。支架燈管擋蟲板集蟲漏斗毒瓶黑光燈的示意圖一（3）估算法—樣方法（估算種群密度常用的方法之一）①原理：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。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:1m2），則該地蒲公英的種群密度約為

株/m2。4樣方編號(hào)12345株數(shù)34544②適用范圍：Ⅰ.植物；昆蟲卵；Ⅱ.活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物（如蚜蟲、跳蝻等）。植物昆蟲卵蚜蟲跳蝻（3）估算法—樣方法（估算種群密度常用的方法之一）樣方大小樣方多少如何取樣取樣原則如何計(jì)數(shù)（3）估算法——樣方法一種群密度及其調(diào)查方法叢生蔓生1.確定調(diào)查對(duì)象-雙子葉植物單子葉草本植物常常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株；而雙子葉草本植物的個(gè)體數(shù)目則易于辨別。探究·實(shí)踐

調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度1.確定調(diào)查對(duì)象-雙子葉植物單子葉植物的葉片一般呈條形或披針形，葉脈一般是平行脈；雙子葉植物的葉脈一般是網(wǎng)狀脈。探究·實(shí)踐

調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度條形葉

披針形葉網(wǎng)狀脈平行脈2.提出問題：某種雙子葉植物的種群密度是多少？3.制定計(jì)劃：確定調(diào)查地點(diǎn)、時(shí)間、范圍等。4.實(shí)施計(jì)劃：探究·實(shí)踐

調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度準(zhǔn)備確定調(diào)查對(duì)象確定樣方計(jì)數(shù)計(jì)算種群密度樣方的多少、大??？取樣方法？如何計(jì)數(shù)？（1）樣方多少：根據(jù)總面積大小，面積大，樣方多；面積小，樣方少。（2）樣方大?。阂曊{(diào)查對(duì)象的大小及分布情況而定。草本

1m2灌木

16m2喬木

100m2探究·實(shí)踐

調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度一般情況下，草本1m2；灌木16m2；喬木100m2。等距取樣法（長方形地塊）五點(diǎn)取樣法（正方形地塊）（3）取樣方法探究·實(shí)踐

調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度①取樣的關(guān)鍵是要做到隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素。②常用取樣方法種群密度及其調(diào)查方法五點(diǎn)取樣法等距取樣法隨機(jī)取樣當(dāng)調(diào)查的總體為非長條形時(shí)，可用此法取樣。在總體中按梅花形取5個(gè)樣方，每個(gè)樣方的長和寬要求一致。這種方法適用于調(diào)查植物個(gè)體分布比較均勻的情況。調(diào)查的總體為長條形時(shí)，可用等距取樣法，先將調(diào)查總體分成若干等份，由抽樣比率決定距離或間隔，然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方的方法,叫做等距取樣法等距五點(diǎn)取樣法等距取樣法（4）計(jì)數(shù)原則①同種生物個(gè)體無論大小都要計(jì)數(shù)；②計(jì)數(shù)原則：樣方內(nèi)+相鄰兩邊及其夾角（計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右）。探究·實(shí)踐

調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度③樣方多少：（3）估算法—樣方法Ⅰ.樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈正相關(guān)；Ⅱ.一般來說，選取的樣方越少，誤差越大；Ⅲ.選取的樣方越多，求得的種群密度越接近實(shí)際情況。④樣方大?。孩?視調(diào)查對(duì)象的大小及分布情況而定。一般情況下，草本1m2；灌木16m2；喬木100m2。Ⅱ.如果該種群個(gè)體數(shù)較少，樣方面積可適當(dāng)擴(kuò)大。注意：樣方法適于調(diào)查雙子葉植物種群密度。⑤取樣方法：Ⅰ.取樣的關(guān)鍵是要做到隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素。Ⅱ.常用取樣方法：五點(diǎn)取樣法和等距取樣法。（3）估算法—樣方法五點(diǎn)取樣法（正方形樣地）等距取樣法（長條形樣地）⑥計(jì)數(shù)原則Ⅰ.同種生物個(gè)體無論大小都要計(jì)數(shù)；Ⅱ.計(jì)數(shù)原則：樣方內(nèi)+相鄰兩邊及其夾角（計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右）。（3）估算法—樣方法代表蒲公英代表花生1m1m練一練：計(jì)算花生的種群密度=

株/m2。樣方株數(shù)A1A2A3

A4A5

445524（4）估算法—標(biāo)記重捕法（估算種群密度常用的方法之一）①概念：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。②公式初捕標(biāo)記數(shù)（M）種群個(gè)體總數(shù)（N）重捕中標(biāo)記個(gè)體數(shù)（m）重捕總個(gè)體數(shù)（n）=N總=M標(biāo)×n重總m重標(biāo)/S面積Mnm=種群密度（

）③適用范圍：活動(dòng)能力強(qiáng)，活動(dòng)范圍大的動(dòng)物。（4）估算法—標(biāo)記重捕法（估算種群密度常用的方法之一）例題：在對(duì)某種鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為2hm2，第一次捕獲并標(biāo)記20只鼠，第二次捕獲的鼠中有標(biāo)記的鼠為5只，占了10%，則該種群的種群密度是多少？種群密度=

N/S=200/2=100只/hm2初捕標(biāo)記數(shù)（M）種群個(gè)體總數(shù)（N）重捕中標(biāo)記個(gè)體數(shù)（m）重捕總個(gè)體數(shù)（n）=550=20NN=200只Ⅰ.若被標(biāo)記個(gè)體的標(biāo)記物脫落，則估算值偏

；Ⅱ.若被標(biāo)記個(gè)體易被天敵捕食，則估算值偏

；Ⅲ.若被標(biāo)記個(gè)體變得狡猾，不易再次被調(diào)查者捕捉，則估算值偏

。大大大重捕中被標(biāo)記個(gè)數(shù)（m）重捕總個(gè)體數(shù)（n）=初捕標(biāo)記數(shù)（M）種群數(shù)量（N）Mnm=N④誤差分析：（4）估算法—標(biāo)記重捕法a.誤差偏大的原因Ⅰ.若個(gè)體間相互接觸，未被標(biāo)記個(gè)體也沾上了標(biāo)記顏料，則估算值偏

；Ⅱ.若被標(biāo)記個(gè)體標(biāo)記物過于醒目，導(dǎo)致比未標(biāo)記的更容易被重捕，則估算值偏

；Ⅲ.若標(biāo)志物影響動(dòng)物的活動(dòng)，導(dǎo)致更容易被捉到，則估算值偏

。小小小重捕中被標(biāo)記個(gè)數(shù)（m）重捕總個(gè)體數(shù)（n）=初捕標(biāo)記數(shù)（M）種群數(shù)量（N）Mnm=N④誤差分析：（4）估算法—標(biāo)記重捕法b.誤差偏小的原因a.標(biāo)記物不能過分醒目。b.標(biāo)記物和標(biāo)志方法不能影響標(biāo)志對(duì)象正常的生理活動(dòng)。c.標(biāo)記物不易脫落，標(biāo)記符號(hào)必須能夠維持一定的時(shí)間，不能消失。d.標(biāo)記個(gè)體需與未標(biāo)志個(gè)體混合均勻后再重捕，保證所有個(gè)體在重捕時(shí)被捕的概率相等。e.調(diào)查期間沒有個(gè)體的遷入、遷出、出生、死亡。⑤注意事項(xiàng)：（4）估算法—標(biāo)記重捕法標(biāo)記環(huán)、耳釘、涂色、植入芯片等①紅外觸發(fā)相機(jī)：利用該方法，2015年查明我國東北長白山北部有27只東北虎和42只東北豹。（5）調(diào)查種群數(shù)量的其他方法：紅外觸發(fā)相機(jī)、糞便、動(dòng)物的聲音等②動(dòng)物的糞便（5）調(diào)查種群數(shù)量的其他方法：紅外觸發(fā)相機(jī)、糞便、動(dòng)物的聲音等秧雞③動(dòng)物的聲音鯨長臂猿鸮（5）調(diào)查種群數(shù)量的其他方法：紅外觸發(fā)相機(jī)、糞便、動(dòng)物的聲音等調(diào)查種群數(shù)量的其他方法衛(wèi)星無人機(jī)二、出生率和死亡率二、出生率和死亡率1.概念：在單位時(shí)間內(nèi)，新產(chǎn)生（或死亡）的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。例如：

2015年，我國大陸總?cè)藬?shù)約為13.7億，2015年出生1655萬人，死亡人口為975萬，我國大陸人口在這一年的出生率約為_____‰。死亡率約為_____‰。12‰7‰（1）出生率

＞

死亡率，種群密度

；（2）出生率

≈

死亡率，種群密度

；（3）出生率

＜

死亡率，種群密度

。增大相對(duì)穩(wěn)定減小2.與種群密度的關(guān)系自然增長率＝出生率－死亡率二、出生率和死亡率東北豹、大熊貓等動(dòng)物在人為保護(hù)的措施下，種群數(shù)量仍不能迅速增長。鼠、蝗蟲等動(dòng)物，盡管人們采取各種防除措施，卻仍然數(shù)量繁多，屢屢為害?

為什么？老鼠45天左右可繁殖一次。母鼠生長2個(gè)月就可生殖，其懷孕到生產(chǎn)的時(shí)間一般在3-4周左右，其一年可生6-8胎，每胎能產(chǎn)仔5-10個(gè)。東北豹每年最多生一胎，通常每胎產(chǎn)仔2~3只，偶爾有產(chǎn)仔1只或4只的情況，幼豹2~3歲后性成熟。繁殖能力強(qiáng)的種群出生率高，種群數(shù)量出現(xiàn)較快增長。3.影響因素：繁殖能力的差別是種群數(shù)量差別的重要原因。繁殖能力強(qiáng)的種群出生率高，種群增長快。二、出生率和死亡率4.意義：出生率和死亡率是直接決定種群密度的因素。東北豹負(fù)鼠三、遷入率和遷出率1.概念：單位時(shí)間內(nèi)，遷入（或遷出）的個(gè)體數(shù)占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。（1）遷入率

＞

遷出率，種群密度增大；（2）遷入率

≈

遷出率，種群密度相對(duì)穩(wěn)定；（3）遷入率

＜

遷出率，種群密度減小。2.與種群密度的關(guān)系：三、遷入率和遷出率3.意義：三、遷入率和遷出率（1）遷入率和遷出率是直接決定種群密度的因素。（2）在研究城市人口的變化中具有重要意義。四、年齡結(jié)構(gòu)1.定義：一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。ABC老年個(gè)體數(shù)成年個(gè)體數(shù)幼年個(gè)體數(shù)2.三種類型四、年齡結(jié)構(gòu)ABC老年個(gè)體數(shù)成年個(gè)體數(shù)幼年個(gè)體數(shù)討論1：

上圖中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。思考

·

討論

分析種群的年齡結(jié)構(gòu)類型增長型穩(wěn)定型衰退型年齡特征幼年個(gè)體多，老年個(gè)體少各年齡期個(gè)體數(shù)比例相當(dāng)幼年個(gè)體少，老年個(gè)體多發(fā)展趨勢出生率

＞

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，種群密度減小圖示增長型老年個(gè)體數(shù)成年個(gè)體數(shù)幼年個(gè)體數(shù)穩(wěn)定型衰退型2.三種類型

【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】說出以下圖示對(duì)應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)類型幼年成年老年DEFA

，

B

，

C

，

D

，

E

，

F

。

增長型穩(wěn)定型衰退型增長型穩(wěn)定型衰退型請(qǐng)說出下列圖示對(duì)應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)類型練一練討論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Q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。思考

·

討論

分析種群的年齡結(jié)構(gòu)ABC老年個(gè)體數(shù)成年個(gè)體數(shù)幼年個(gè)體數(shù)討論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？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)注我國的老齡化問題。思考

·

討