11種群的數(shù)量特征第課時(shí)課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

生物與環(huán)境種群生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)種群的數(shù)量特征選擇性必修2《生物與環(huán)境》群落生態(tài)環(huán)境的保護(hù)種群數(shù)量變化的數(shù)學(xué)模型群落的主要類型群落的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響生物多樣性及其保護(hù)影響種群數(shù)量變化的因素群落的演替物質(zhì)循環(huán)能量流動信息傳遞生態(tài)工程

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.說出種群的概念。2.說出種群的數(shù)量特征及各特征之間的關(guān)系。3.學(xué)會用樣方法、標(biāo)志重捕法等調(diào)查種群密度。第一節(jié)

種群的特征第1課時(shí)種群的數(shù)量特征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。神出鬼沒的東北豹（視頻）情景材料:調(diào)查東北豹的種群數(shù)量有什么意義？對東北豹種群有針對性地采取有效的保護(hù)措施。種群既是生物繁殖的基本單位，也是生物進(jìn)化的基本單位。例:下列屬于種群的是

（

）

A.一個(gè)島上的全部綿羊和山羊B.一個(gè)池塘里的全部蝌蚪C.一片草地上的全部草D.一片草地上的全部蒲公英

E.駱馬湖和洞庭湖兩個(gè)湖泊中的鯉魚在特定時(shí)間占據(jù)一定空間的______生物的___________的集合稱為種群。同種所有個(gè)體種群的概念:①同一地點(diǎn)②同種生物③所有個(gè)體

判斷標(biāo)準(zhǔn)：D非洲草原上的斑馬種群神農(nóng)架的金絲猴種群可可西里藏羚羊南極帝企鵝種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率年齡結(jié)構(gòu)性別比例數(shù)量特征、空間特征、遺傳特征等種群最基本的數(shù)量特征空間特征:隨機(jī)分布(如荒地中蒲公英的分布)、均勻分布(如農(nóng)田中玉米的分布)、集群分布(如蜜蜂、瓢蟲的空間分布)。種群不是個(gè)體的簡單相加,種群具有個(gè)體所不具有的群體性特征。遺傳特征:不同種群基因庫不同，基因頻率在進(jìn)化過程中會發(fā)生改變等。1.種群密度:是指

內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量。例：每立方米養(yǎng)魚池中鯽魚的數(shù)量；

每平方千米農(nóng)田內(nèi)黑線姬鼠的數(shù)量。(2)計(jì)算方法:

種群的個(gè)體數(shù)量面積或體積一、種群密度及其調(diào)查方法單位面積或空間種群密度=不同物種,種群密度往往不同；同一物種,種群密度可變。(1)概念:(3)研究種群密度的意義：監(jiān)測和預(yù)報(bào)農(nóng)林害蟲的發(fā)生情況、確定漁業(yè)上的捕撈強(qiáng)度、合理放牧、保護(hù)瀕危物種、調(diào)查農(nóng)田雜草狀況等種群密度的調(diào)查方法直接計(jì)數(shù)法估算法黑光燈誘捕法樣方法標(biāo)志重捕法其他方法調(diào)查種群密度的方法有哪些？抽樣檢測法(1)直接計(jì)數(shù)法適用范圍分布范圍較小、數(shù)量較少的種群——最準(zhǔn)確“中國鴿子樹”珙桐【說明】數(shù)量較少的瀕危生物,即使分布范圍較大,也可以采用直接計(jì)數(shù)法。在多數(shù)情況下，直接計(jì)數(shù)非常困難，需要采取什么方法呢？2.種群密度的調(diào)查方法如果是這些生物呢？我們應(yīng)該采用什么方法？分布范圍較大、數(shù)量較多的種群(2)估算法適用范圍3.樣方法在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi),

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

,以所有樣方種群密度的

值,作為該種群的種群密度估算值。隨機(jī)

適用于調(diào)查個(gè)體分布比較均勻的植物,或

的動物(蚜蟲、蝸牛、蚯蚓、跳蝻等)活動范圍小,移動能力較弱蒲公英昆蟲卵跳蝻蚜蟲①概念:②適用生物:每個(gè)樣方的種群密度平均單子葉植物常常是叢生或蔓生,個(gè)體數(shù)目難以辨認(rèn),單子葉植物不適用樣方法雙子葉植物網(wǎng)狀脈單子葉植物葉條形或披針形第一節(jié)③取樣的關(guān)鍵:隨機(jī)取樣(避免受到任何主觀因素的干擾,保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性)④常用的取樣方法：五點(diǎn)取樣法等距取樣法調(diào)查對象的總體分布為非長條形時(shí)，按梅花形取5個(gè)樣方，每個(gè)樣方的長和寬要求一致。調(diào)查對象的總體分布為長條形時(shí)，先將調(diào)查總體分成若干等份，然后按相等的距離和間隔抽取樣方。等距⑤計(jì)數(shù)原則：——蒲公英——其他植物樣方內(nèi)＋相鄰兩邊及其夾角上該樣方中有___株蒲公英9同種生物個(gè)體無論大小都要計(jì)數(shù),若有正好在邊界線上的,應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右”的原則

,即只計(jì)數(shù)相鄰兩邊和其夾角上的個(gè)體。圓形內(nèi)+半圓邊上及其直徑的一個(gè)頂點(diǎn)該樣方中有___株蒲公英7如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行苦荬菜種群密度調(diào)查時(shí)確定的樣方之一(樣方均為1m2的正方形),圓圈表示個(gè)體,請將應(yīng)該計(jì)數(shù)的圓圈涂黑。

上表表示該班級10個(gè)小組的調(diào)查結(jié)果,則該地塊苦荬菜的種群密度為

。組別12345678910株數(shù)85684656576株/m2各調(diào)查小組對苦荬菜調(diào)查的結(jié)果統(tǒng)計(jì)⑥計(jì)算種群密度：樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈正相關(guān)；一般來說,選取的樣方越少,誤差

；選取的樣方越多,求得的種群密度與實(shí)際偏差

。越小越大樣方大小視被調(diào)查對象的大小及分布情況而定（一般情況）草本灌木喬木樣方面積1m×1m1m2樣方面積4m×4m16m2樣方面積10m×10m100m2例:某同學(xué)在對一塊面積為5000㎡的野生草坪進(jìn)行調(diào)查時(shí),選取了5個(gè)樣點(diǎn)，

每個(gè)樣點(diǎn)4㎡,發(fā)現(xiàn)5個(gè)樣點(diǎn)中某種草藥的株數(shù)依次為12，15，14，17，

12株?？晒浪愠鲞@塊草坪中該草藥株數(shù)為（

）

A.15000B.16250C.17500D.70000C調(diào)查該草原某種雙子葉草本植物種群密度時(shí)，設(shè)計(jì)如下調(diào)查步驟：①選取40cm×40cm為最佳樣方面積。②在該物種分布較密集的地方取5個(gè)樣方。③數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)該植物的個(gè)體數(shù)。若計(jì)數(shù)結(jié)果由多到少依次為N1、N2、N3、N4、N5，則將N3作為種群密度的估計(jì)值。以上步驟中錯(cuò)誤的是,并加以改正：例:生態(tài)工作者對我國北方某草原進(jìn)行調(diào)查,下表是不同調(diào)查面積的物種數(shù)量

統(tǒng)計(jì)結(jié)果選取種群數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的最小樣方面積(100cm×100cm)

隨機(jī)選取5個(gè)樣方

求5個(gè)樣方種群密度的平均值調(diào)查面積cm×cm10×1020×2040×4080×8090×90100×100110×110120×120130×130140×140某草原35691113131313…如果要調(diào)查我國內(nèi)蒙古大草原上駿馬的種群密度,還能用樣方法嗎？如果不能那該用什么方法呢？②概念:在被調(diào)查種群所處的地域中,捕獲一部分個(gè)體,做上______后放回原來的生活環(huán)境,經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行______。根據(jù)重捕取樣中被標(biāo)志個(gè)體所占的比率與樣地總數(shù)中被標(biāo)志個(gè)體所占的比率

，計(jì)算得出種群的個(gè)體數(shù)量。標(biāo)志重捕MN整體充分混勻mn局部mn=MN標(biāo)記總數(shù)(M)個(gè)體總數(shù)(N)重捕中的標(biāo)記個(gè)體數(shù)(m)重捕個(gè)體數(shù)(n)=移動能力較強(qiáng),活動范圍大的動物4.標(biāo)志重捕法相等③計(jì)算公式:①適用生物:(哺乳類、鳥類、爬行類、魚類、昆蟲等)(求得N的數(shù)值再除以該地面積或體積,即得種群密度)捕獲調(diào)查范圍為1hm2標(biāo)志重捕法過程：捕獲標(biāo)志調(diào)查范圍為1hm2放回捕獲標(biāo)記、放回重捕調(diào)查范圍為1hm2（1）N總＝（2）種群密度＝例:在對某種鼠的調(diào)查中,調(diào)查范圍為2公頃,第一次捕獲并標(biāo)記45只鼠,

第二次捕獲30只鼠,其中有標(biāo)記的鼠5只。請運(yùn)用數(shù)學(xué)方法估算這個(gè)

種群的種群密度（單位:只/公頃）（45×30）／5=270只270／2＝135只／公頃第一節(jié)①標(biāo)志物和標(biāo)志方法不能影響被標(biāo)志動物的正常活動,也不能導(dǎo)致它們產(chǎn)

生疾病或被感染等;②標(biāo)志符號必須能夠維持一定的時(shí)間,至少在調(diào)查期間不能脫落或消失;③標(biāo)志符號也不能過分醒目,否則被標(biāo)志動物可能容易受到捕食者的攻擊；④標(biāo)志個(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(標(biāo)志重捕法的前提)；⑤確保調(diào)查期間無大量遷入和遷出、出生和死亡(出生入死)......標(biāo)志重捕時(shí)的注意事項(xiàng)：標(biāo)志方法：著色、切趾、切耳、套環(huán)、剪翅等

主要取決于重捕中被標(biāo)志個(gè)體數(shù)（m）偏大或偏小m值變小,導(dǎo)致種群數(shù)量(N)偏

：

m值變大,導(dǎo)致種群數(shù)量(N)偏

：

誤差分析大小

①被標(biāo)志動物被重新捕獲的機(jī)會降低。

②標(biāo)志物影響動物的活動能力,使其更易被天敵捕食而減少。

③標(biāo)記物易脫落,從而導(dǎo)致m值變小。

④調(diào)查期間被標(biāo)志動物放回后部分死亡。①標(biāo)記物影響了動物的活動能力②標(biāo)記物過于明顯，使其第二次捕捉時(shí)更易被捕到。例:調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時(shí),在設(shè)置1公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi),放置100個(gè)捕鼠籠,

一夜間捕獲鼠32頭,將捕獲的鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。數(shù)日后,在同

一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠,這次共捕獲30頭,其中有上次標(biāo)記

過的個(gè)體10頭。請回答下列問題：(1)該地區(qū)田鼠種群個(gè)體總數(shù)為_______。(2)該地區(qū)田鼠種群密度為

。

(3)事實(shí)上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，上述計(jì)算所得的平均

種群密度與實(shí)際種群密度相比可能會偏_______。

96高48只/公頃(多選)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,正確的是()A.使用標(biāo)志重捕法調(diào)查動物種群密度時(shí)，標(biāo)記物易脫落會導(dǎo)致種群

密度估算值偏小B.正常情況下，通過標(biāo)志重捕法獲得的結(jié)果通常要比實(shí)際數(shù)值高C.五點(diǎn)取樣法調(diào)查植物種群密度時(shí)，應(yīng)選取種群密度最大的樣方作

為實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.調(diào)查高速公路一側(cè)某種綠化樹的種群密度適合采用等距取樣法進(jìn)行取樣BD核心要點(diǎn)點(diǎn)撥項(xiàng)目樣方法標(biāo)志重捕法調(diào)查對象

植物或活動范圍小、活動

能力弱的動物

活動范圍大、移動能力強(qiáng)的動物調(diào)查程序注意事項(xiàng)①隨機(jī)取樣;②樣方大小適中;③樣方數(shù)量不宜太少

①調(diào)查期間無大量遷入和遷出、

出生和死亡;

②標(biāo)志物對所調(diào)查動物生命活動

無影響樣方法與標(biāo)志重捕法的比較5.種群密度的其他調(diào)查方法:①紅外觸發(fā)相機(jī)②分析糞便③微衛(wèi)星DNA分子標(biāo)記④標(biāo)記聲音鯨長臂猿鸮秧雞對野生動物的不良影響小、調(diào)查周期短，操作簡便適用范圍:

有趨光性的昆蟲紫外線黑光燈⑤黑光燈誘捕法【小結(jié)】種群密度的調(diào)查方法直接計(jì)數(shù)法估算法適用范圍分布范圍較小、個(gè)體較大、數(shù)量較少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及一些活動范圍較小、移動能力較弱的動物（如蚜蟲、跳蝻、昆蟲卵）適用范圍移動能力較強(qiáng)、活動范圍較大的動物其他方法航拍法、紅外觸發(fā)相機(jī)、分析糞便、標(biāo)記聲音等經(jīng)典考題探究[典例]下列有關(guān)標(biāo)志重捕法和樣方法這兩種種群密度調(diào)查方法的說法,正確的是(

)A.調(diào)查動物的種群密度時(shí)都要采用標(biāo)志重捕法B.選取的樣方一般呈長方形,樣方面積可以根據(jù)情況調(diào)整大小C.標(biāo)志重捕法中種群數(shù)量的估算公式是(標(biāo)志個(gè)體數(shù)×重捕個(gè)體數(shù))/重捕中標(biāo)志

個(gè)體數(shù)D.樣方計(jì)數(shù)時(shí),同種生物個(gè)體無論大小都要計(jì)數(shù),且要計(jì)算樣方邊線上所有個(gè)體C[思維建模]“兩看”法選擇合適的種群密度調(diào)查方法1.判斷(1)一個(gè)池塘內(nèi)所有的魚是一個(gè)種群。 ()(2)可可西里自然保護(hù)區(qū)中所有野牦牛就是該區(qū)域內(nèi)野牦牛的種群密度。()(3)采用五點(diǎn)取樣法能精確調(diào)查荷塘中蜻蜓目昆蟲的種群密度。()(4)可以用標(biāo)志重捕法調(diào)查老房屋中壁虎的種群密度。 ()(5)調(diào)查草地某種蜘蛛的種群密度時(shí),要選擇草多的地方,否則結(jié)果偏低。()(6)某陸生植物種群的個(gè)體數(shù)量較少,若用樣方法調(diào)查其密度,進(jìn)行隨機(jī)取樣時(shí)應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大樣方的面積。()×××√×√知識鞏固2.下列指標(biāo)可以稱為種群密度的是(

)A.揚(yáng)州市的中老年人口數(shù)量B.池塘中一立方米鯽魚的數(shù)量C.一個(gè)蜂巢中所有工蜂數(shù)量D.單位面積草地上野草的數(shù)量B課后練習(xí)【層級訓(xùn)練評價(jià)】(藍(lán)本P3)T3-6出生率、死亡率遷入率、遷出率年齡結(jié)構(gòu)性別比例01040302種群數(shù)量特征種群是由個(gè)體組成的,但是種群具有個(gè)體所不具有的群體性特征。二、種群的其他數(shù)量特征【思考】為什么東北豹、大熊貓等動物在人為保護(hù)措施下,種群數(shù)量仍不能迅速增長,而鼠、蝗蟲等動物,盡管人們采取各種防除措施,卻仍然數(shù)量繁多,屢屢為害？鼠、蝗蟲的繁殖能力強(qiáng)，即出生率高。【例1】截至2015年年初，我國大陸總?cè)丝诩s為13.7億，2015年出生1655萬人，我國大陸人口在這一年的出生率約為_____‰?！纠?】2015年年初，我國大陸總?cè)藬?shù)約為13.7億，2015年死亡人口為975萬，死亡率約為_____‰。在

內(nèi)

的個(gè)體數(shù)占該種群

的比率，即

。單位時(shí)間新產(chǎn)生(或死亡)原有個(gè)體總數(shù)出生率(死亡率)12‰7‰127(1)概念與計(jì)算:1.出生率和死亡率

出生率＞死亡率，種群數(shù)量(種群密度)

；出生率

≈死亡率，種群數(shù)量(種群密度)

；出生率＜死亡率，種群數(shù)量(種群密度)

。增大相對穩(wěn)定減小(2)意義:（自然增長率=出生率-死亡率）直接決定種群數(shù)量(種群密度)

(1)概念:在單位時(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,

即遷入率（遷出率）。

遷入率＞遷出率，種群數(shù)量(種群密度)增大；

遷入率

≈遷出率，種群數(shù)量(種群密度)相對穩(wěn)定；

遷入率＜遷出率，種群數(shù)量(種群密度)減小。2.遷入率和遷出率(2)意義:直接決定種群數(shù)量(種群密度)(1)概念:指一個(gè)種群中__________的個(gè)體數(shù)目的比例。(2)類型:增長型穩(wěn)定型衰退型各年齡段3.年齡結(jié)構(gòu)(3)意義:預(yù)測種群數(shù)量(種群密度)的變化趨勢類型增長型穩(wěn)定型衰退型年齡特征幼年個(gè)體___，老年個(gè)體___各年齡段個(gè)體數(shù)___________幼年個(gè)體___，老年個(gè)體___發(fā)展趨勢出生率___死亡率，種群數(shù)量_______出生率___死亡率，種群數(shù)量__________出生率___死亡率，種群數(shù)量_______多少比例相當(dāng)少多＞增大≈相對穩(wěn)定＜減小年齡結(jié)構(gòu)通過影響

和

來影響種群密度。出生率死亡率【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】說出以下圖示對應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)類型A_________B_________C_________D_________E_________F_________增長型穩(wěn)定型衰退型衰退型增長型穩(wěn)定型柱形圖曲線圖我國的年齡結(jié)構(gòu):人口的老齡化《中國性別平等與婦女發(fā)展?fàn)顩r》白皮書指出，我國男女（0至4歲）性別比例接近120:100，遠(yuǎn)超國際認(rèn)同的可以容忍的最高警戒線107。

我國男女比例失調(diào)嬰兒性別比接近120:1002020年全國將有300萬到400萬的處于婚育年齡的男青年娶不到媳婦。(1)概念:種群中雌雄個(gè)體數(shù)量的比例。(2)類型:雌雄相當(dāng)型多見于高等動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生活的昆蟲4.性別比例注意:①這里的雌雄個(gè)體指的是具有生殖能力的個(gè)體,如工蜂就不計(jì)算在內(nèi)。

②不是所有種群都有性別比例,如某些雌雄同株的植物。(3)與種群密度的關(guān)系

性別比例通過影響________來影響種群密度；出生率(4)應(yīng)用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，就會使很多雌性個(gè)體不能完成交配，降低了出生率，從而降低害蟲的種群密度。1.

是直接決定種群數(shù)量；2.年齡結(jié)構(gòu)可

種群數(shù)量的變化趨勢,年齡結(jié)構(gòu)是通過影響

而

間接影響種群數(shù)量的；3.性別比例只通過影響

而間接影響種群數(shù)量。種群的數(shù)量特征及相互關(guān)系出生率和死亡率，遷入率和遷出率預(yù)測出生率和死亡率出生率課堂小結(jié):

種群數(shù)量(種群密度)出生率、死亡率遷入率、遷出率種群密度年齡結(jié)構(gòu)性別比例直接決定

間接影響預(yù)測最基本的