【課件】1.1種群的數(shù)量特征課件2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

1、第1節(jié)種群的數(shù)量特征第一章 種群及其動態(tài)問題探討問題探討 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：1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對于保護它們有什么意義？2.調(diào)查東北豹種群中雌雄個體的數(shù)目對于預(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，才能有針對性地采取有效的保護措施。紅外觸發(fā)相機拍攝到的東北豹紅外觸發(fā)相機拍攝到的東北豹 東北豹種群中雌雄個體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的變化。種群：種群：生活在生活在一定一定的自然的自然區(qū)域區(qū)域內(nèi)內(nèi)的的同種

2、生物同種生物的的全全部個體。部個體。u種群是生物進化的基本單位種群是生物進化的基本單位u種群是生物繁殖的基本單位種群是生物繁殖的基本單位判斷下列各項是否屬于種群，并說明理由。某池塘中所有的魚.一塊農(nóng)田中全部長出種子的玉米一塊農(nóng)田中全部長出種子的玉米甲、乙兩地同一物種的鳥。甲、乙兩地同一物種的鳥。一個班級內(nèi)的全部同學(xué)。一個班級內(nèi)的全部同學(xué)。某個農(nóng)田中所有蝗蟲的卵、幼蟲和成蟲。某個農(nóng)田中所有蝗蟲的卵、幼蟲和成蟲。屬于同種個體簡單累加 1.種群密度種群密度種群種群最基本的數(shù)量特征最基本的數(shù)量特征(1)概念概念：指：指種群種群在在 中中的個體數(shù)。的個體數(shù)。單位面積或單位體積單位面積或單位體積（3）判斷

3、下列各項是否屬于種群密度，說明理由。一畝水稻的年產(chǎn)量。判斷：_；理由：_。一個池塘中單位體積內(nèi)鰱魚的數(shù)量。判一個池塘中單位體積內(nèi)鰱魚的數(shù)量。判_；_。一片森林中單位面積內(nèi)喬木的數(shù)量。判斷一片森林中單位面積內(nèi)喬木的數(shù)量。判斷_；_。不屬于 種群密度不是指年產(chǎn)量 屬于 鰱魚是一個物種，單位體積中的鰱魚的數(shù)量是種群密度 不屬于 喬木不是一個物種，而是多個物種 一、種群密度及其調(diào)查方法一、種群密度及其調(diào)查方法1.1.種群密度種群密度 如：如：每立方米每立方米水體中鯽魚的數(shù)量水體中鯽魚的數(shù)量 如：一塊草地中如：一塊草地中每平方米每平方米的面積內(nèi)狗尾草的數(shù)量。的面積內(nèi)狗尾草的數(shù)量。注：注：一畝水稻的年產(chǎn)量

4、不屬于種群密度（種群密度不是指年產(chǎn)量）（1 1）含義：種群在）含義：種群在單位面積單位面積或或單位體積單位體積中的個體數(shù)。中的個體數(shù)。（2 2）表示方法：）表示方法：種群最基本的數(shù)量特征種群最基本的數(shù)量特征（3 3）意義：）意義：種群密度種群密度反映了種群在一定時期的數(shù)量反映了種群在一定時期的數(shù)量。一、種群密度及其調(diào)查方法一、種群密度及其調(diào)查方法種群密度種群密度= = 種群的個體總數(shù)量種群的個體總數(shù)量空間大小（面積或體積）空間大?。娣e或體積）陸生生物陸生生物 水生生物水生生物種群密度很高種群密度很高種群密度一般種群密度一般種群密度較高種群密度較高(4)應(yīng)用：應(yīng)用：_保護、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、保

5、護、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲的農(nóng)林害蟲的_；漁業(yè)上；漁業(yè)上_的的確定等。確定等。瀕危動物 監(jiān)測和預(yù)報 捕撈強度 在我國某地的野驢平均每在我國某地的野驢平均每100100平方千米還不足兩頭平方千米還不足兩頭, ,但是在相同的面積內(nèi)但是在相同的面積內(nèi), ,灰倉鼠則有數(shù)十萬只?；覀}鼠則有數(shù)十萬只。 不同物種不同物種的的種群密度種群密度在同樣的環(huán)境條件下在同樣的環(huán)境條件下差異很差異很大。大。 在一片農(nóng)田中的東亞飛蝗在一片農(nóng)田中的東亞飛蝗, ,夏天的種群密度較高夏天的種群密度較高, ,秋末天氣較冷時則降低。秋末天氣較冷時則降低。 同一物種的種群密度也不是固定不變的。同一物種的種群密度也不是固定不變的。

6、2.2.調(diào)查調(diào)查種群密度的方法種群密度的方法（1 1）逐個計數(shù)法逐個計數(shù)法對象對象分布范圍較小，分布范圍較小，個體較大個體較大（2 2）估算法估算法對象對象分布范圍較大，分布范圍較大，個體較小個體較小樣方法樣方法標記重捕法標記重捕法雙子葉雙子葉植物、植物、昆蟲卵昆蟲卵、蚜蟲蚜蟲、跳蝻跳蝻等。等。黑光燈誘捕法黑光燈誘捕法活動范圍較大活動范圍較大的動物。的動物。具有趨光性具有趨光性的昆蟲。的昆蟲。2.2.種群密度的調(diào)查方法種群密度的調(diào)查方法種種群群密密度度的的調(diào)調(diào)查查方方法法逐個計逐個計數(shù)法數(shù)法估算估算法法適用適用范圍范圍分布范圍較小分布范圍較小、個體較大個體較大的種群的種群用黑光燈用黑光燈進行燈

7、光進行燈光誘捕誘捕樣方樣方法法標記重標記重捕法捕法適用適用范圍范圍有有趨光性趨光性的昆蟲的昆蟲適用適用范圍范圍植物植物或或昆蟲卵昆蟲卵及一些及一些活動范活動范圍較小的動物圍較小的動物（如（如蚜蟲、跳蚜蟲、跳蝻蝻）適用適用范圍范圍活動能力強活動能力強、活動范圍活動范圍大大的的動物動物種群密度的調(diào)查方法逐個計數(shù)法（總數(shù)量調(diào)查）估 算 法（抽樣調(diào)查）100 m2的草地蒲公英樣方樣方法法（1 1）、樣方法）、樣方法步驟：步驟： 在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機隨機選取選取若干個若干個樣方樣方，通過計數(shù)，通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得，求得每個樣方每個樣方的種

8、群密度的種群密度，以，以所有樣方種群密度的平均值所有樣方種群密度的平均值作為該種作為該種群的種群密度估算值。群的種群密度估算值。例：某同學(xué)對某地蒲公英數(shù)量調(diào)查結(jié)果如下（樣方大小為1m1m2 2），則該地蒲公英的種群密度約為_株/m2。樣方編樣方編號號1 12 23 34 45 5株數(shù)株數(shù)3 34 45 54 44 44 4探究探究實踐實踐(P5)(P5)調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度實實施施計計劃劃準備準備：觀察地形，排除安全隱患。：觀察地形，排除安全隱患。確定調(diào)查對象確定調(diào)查對象：觀察該地段雙子葉植物，確定調(diào)查：觀察該地段雙子葉植物，確定調(diào)查對象。對象。

9、確定樣方確定樣方：觀察調(diào)查對象的分布狀況和地段的形狀，：觀察調(diào)查對象的分布狀況和地段的形狀，討論確定討論確定樣方的多少樣方的多少、樣方大小樣方大小和和取樣方法取樣方法。計數(shù)計數(shù)：計數(shù)計數(shù)每個樣方內(nèi)所調(diào)查植每個樣方內(nèi)所調(diào)查植物的數(shù)量，做好記錄。物的數(shù)量，做好記錄。計算種群密度計算種群密度。取樣方法取樣方法五點取樣法五點取樣法等距取樣法等距取樣法取樣原則取樣原則隨機取樣，不能摻入主觀因素隨機取樣，不能摻入主觀因素計數(shù)原則計數(shù)原則樣方樣方內(nèi)內(nèi)相鄰相鄰兩邊兩邊上上（計上不計下計上不計下, ,計左不計右計左不計右）任務(wù)：計數(shù)和計算面積為100 m2 的草地的示意圖樣方株數(shù)種群密度（株/m2） 3 7 7

10、 2 5N =3+7+7+2+55= 4.8株/m2結(jié)果適用生物：適用于活動范圍 、活動能力 的動物個體，如鼠、鳥類等。操作步驟:計算種群密度大強標記標記個體數(shù)注意：注意：N為調(diào)查范圍內(nèi)為調(diào)查范圍內(nèi)該種群數(shù)量該種群數(shù)量的估算值，的估算值，最后用最后用N除以空除以空間大小計算出種群密度間大小計算出種群密度。（2）、標記重捕法（2）標記重捕法標記標記個體數(shù)捕獲標記、放回重捕N N只只M M只只n n只，其中只，其中m m只只帶標記帶標記計算l注意事項：注意事項： a. a.標記物不能過分醒目；標記物不能過分醒目； b. b.標標記記物和標物和標記記方法不能影響標方法不能影響標記記對象正常的生理活動

11、；對象正常的生理活動； c. c.標記物不易標記物不易消失消失、脫落；脫落； d. d.標記個體需與未標記個體混合均勻后再重捕，保證在標記個體需與未標記個體混合均勻后再重捕，保證在重捕時被捕的概率相等；重捕時被捕的概率相等； e. e.確保調(diào)查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡。確保調(diào)查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡。l適用范圍：活動能力強、活動范圍大的動物。適用范圍：活動能力強、活動范圍大的動物。l計算公式：計算公式：注意：注意：N為調(diào)查范圍內(nèi)為調(diào)查范圍內(nèi)該種群數(shù)量該種群數(shù)量的估算值，的估算值，最后用最后用N除以空除以空間大小計算出種群密度間大小計算出種群密度。第1次12只第2次捕獲

12、10只，有標記的4只放回 原種群多少只多少只30只12410=總數(shù)思考思考：如果：如果估算值與真實值差估算值與真實值差異特別大，可能有哪些原因？異特別大，可能有哪些原因？MN充分混勻整體mn局部Mmn=NmMn=N思考思考：如果如果估算值與真實值差異特別大，可能有哪些原因？估算值與真實值差異特別大，可能有哪些原因？標記環(huán)、耳釘、涂色、標記環(huán)、耳釘、涂色、剪趾、剪鰭、植入芯片剪趾、剪鰭、植入芯片等等m m 偏偏小的小的原因原因標記消失、脫落。標記消失、脫落。標記對動物造成傷害，甚至死亡標記對動物造成傷害，甚至死亡, ,難以難以捕捉。捕捉。標記過于醒目，導(dǎo)致比未標記的標記過于醒目，導(dǎo)致比未標記的更

13、容易更容易被重被重捕。捕。標記個體未在群體中混合均勻。標記個體未在群體中混合均勻。m m 偏偏大大的原因的原因標記個體未在群體中混合均勻。標記個體未在群體中混合均勻。估算值偏估算值偏大大估算值偏估算值偏小小l誤差分析：誤差分析：l誤差分析：誤差分析： a. a.若被標記個體變得更難捕捉，則估算若被標記個體變得更難捕捉，則估算值偏值偏大大； b. b.若被標記個體易被天敵捕食，則估算若被標記個體易被天敵捕食，則估算值偏值偏大大； c. c.若被標記個體的標志脫落，則估算值若被標記個體的標志脫落，則估算值偏偏大大； d. d.若因個體間相互接觸，未被標記的個若因個體間相互接觸，未被標記的個體也沾上

14、了標記顏料，則估算值偏體也沾上了標記顏料，則估算值偏小??； e. e.如果標記過于醒目，易被實驗人員發(fā)如果標記過于醒目，易被實驗人員發(fā)現(xiàn)，則估算值偏現(xiàn)，則估算值偏小小。 種群密度反映了種群在一定時期的數(shù)量，但是僅靠這種群密度反映了種群在一定時期的數(shù)量，但是僅靠這一特征還一特征還不能反映種群數(shù)量的變化趨勢不能反映種群數(shù)量的變化趨勢。標記環(huán)、耳釘、涂色、剪趾、剪鰭、植入芯片等注：標記個體未在群體中混合均勻?？赡苁棺ⅲ簶擞泜€體未在群體中混合均勻?？赡苁构浪阒倒浪阒灯笠部赡苁勾笠部赡苁构浪阒灯浪阒灯⌒∑渌{(diào)查方法黑光燈誘捕法紅外觸發(fā)相機DNA分子標記航拍法資料東北豹的繁殖能力和鼠的差別有多大？

15、這對于它們的種群數(shù)量有哪些影響？ 東北豹一般東北豹一般每年最多生一胎每年最多生一胎，通常，通常每胎產(chǎn)仔每胎產(chǎn)仔2 23 3只只，偶爾有產(chǎn)，偶爾有產(chǎn)1 1只只或或4 4只的情況。只的情況。幼豹幼豹2 23 3歲后性成熟歲后性成熟。而鼠。而鼠一年可生數(shù)胎一年可生數(shù)胎，每胎產(chǎn)每胎產(chǎn)多只鼠多只鼠，幼鼠當年即可性成熟幼鼠當年即可性成熟?？梢姈|北豹的繁殖能力比鼠弱得多。可見東北豹的繁殖能力比鼠弱得多。一般來說，一般來說，繁殖能力強的種群出生率高繁殖能力強的種群出生率高，這是它們的，這是它們的種群數(shù)量出現(xiàn)種群數(shù)量出現(xiàn)較快增長的內(nèi)因較快增長的內(nèi)因。二、出生率和死亡率1.1.概念：在概念：在單位時間單位時間內(nèi)內(nèi)

16、新產(chǎn)生新產(chǎn)生（或（或死亡死亡）的個體數(shù)目占）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)該種群個體總數(shù)的的比值比值即即出生率出生率（死亡率死亡率）。）。2.2.舉例：舉例：截至截至20152015年年末，我國大陸總?cè)丝诩s為年年末，我國大陸總?cè)丝诩s為13.713.7億，億，20152015年出生年出生16551655萬人，萬人，這一年的出生率約為這一年的出生率約為1212。 3. 3.意義：是意義：是決定決定種群數(shù)量和種群密度的種群數(shù)量和種群密度的直接因素直接因素。 出生率死亡率，種群密度出生率死亡率，種群密度增大增大； 出生率出生率死亡率，種群密度死亡率，種群密度相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定； 出生率死亡率，種群密度出生率

17、死亡率，種群密度減小減小。三、遷入率和遷出率三、遷入率和遷出率 1. 1.概念：在概念：在單位時間單位時間內(nèi)內(nèi)遷入遷入（或（或遷出遷出）的個體數(shù)目）的個體數(shù)目占占該種群個體總數(shù)該種群個體總數(shù)的的比值比值即即遷入率遷入率（遷出率遷出率）。）。 2. 2.舉例：舉例：春運前后珠三角和長三角各大城市的人口春運前后珠三角和長三角各大城市的人口變化變化。 3. 3.意義：是意義：是決定決定種群數(shù)量和種群密度的種群數(shù)量和種群密度的直接因素直接因素。 遷入遷入率率遷出遷出率，種群密度率，種群密度增大增大； 遷入遷入率率遷出遷出率，種群密度率，種群密度相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定； 遷入遷入率率遷出遷出率，種群密度率，種

18、群密度減小減小。注：城市人口劇增的原因：遷入率注：城市人口劇增的原因：遷入率遷出率。遷出率。四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例1.1.年齡結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)（1 1）概念：指一個種群中）概念：指一個種群中各年齡期各年齡期的個體數(shù)目的比例。的個體數(shù)目的比例。（2 2）類型：）類型：增長型增長型穩(wěn)定型穩(wěn)定型衰退型衰退型（3 3）意義：意義：可可預(yù)測預(yù)測種群密度和數(shù)量的種群密度和數(shù)量的變化趨勢。變化趨勢。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。年齡199020132018014 歲27.69%16.41%16.9%1564 歲66.74%73.9

19、2%71.2%65 歲及以上5.57%9.67%11.9%我國人口年齡結(jié)構(gòu)變化任務(wù)1：根據(jù)以下數(shù)據(jù)在學(xué)習(xí)任務(wù)單上繪制柱狀圖人口老齡化對我國社會的影響圖甲、圖乙分別為兩個種群的年齡結(jié)構(gòu)曲線圖甲、圖乙分別為兩個種群的年齡結(jié)構(gòu)曲線圖，如不考慮其他因素，種群甲和種群乙的圖，如不考慮其他因素，種群甲和種群乙的年齡結(jié)構(gòu)類型是什么？年齡結(jié)構(gòu)類型是什么？個體數(shù)甲年齡個體數(shù)乙年齡年齡00 下圖下圖A、B分別為兩個國家人口的年齡結(jié)構(gòu)圖，縱分別為兩個國家人口的年齡結(jié)構(gòu)圖，縱軸是年齡，橫軸是各年齡段人口占總?cè)丝诘陌俜直?，軸是年齡，橫軸是各年齡段人口占總?cè)丝诘陌俜直龋瑩?jù)此圖判斷，未來人口增長率高的國家是據(jù)此圖判斷，未來

20、人口增長率高的國家是哪個？哪個？2.2.性別比例性別比例（1 1）概念：種群中）概念：種群中雌雄個體雌雄個體數(shù)目的比例。數(shù)目的比例。（2 2）類型：）類型：雌雄相當型雌雄相當型多見于高等動物多見于高等動物雌多雄少型雌多雄少型多見于人工控多見于人工控制的種群制的種群雌少雄多型雌少雄多型多見于營社會生多見于營社會生活的昆蟲活的昆蟲（3 3）應(yīng)用：利用）應(yīng)用：利用性引誘劑性引誘劑誘殺某種害蟲。通過誘殺某種害蟲。通過改變害蟲改變害蟲的的“性別比例性別比例”，來，來降低降低“出生率出生率”，從而達到殺蟲效果。，從而達到殺蟲效果。(4)意義：通過影響出生率，影響種群密度。種群最基本的數(shù)量種群最基本的數(shù)量特

21、征：特征：種群密度種群密度出生率出生率直接直接決定決定（+ +）（- -）（+ +）（- -）死亡率死亡率遷入率遷入率遷出率遷出率 影響影響（預(yù)測）（預(yù)測）年齡結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)影響影響性別比例性別比例種群數(shù)量特征關(guān)系圖種群數(shù)量特征關(guān)系圖注意：除圖中影響因素外，氣候、天敵、傳注意：除圖中影響因素外，氣候、天敵、傳染病等都影響種群密度的改變。染病等都影響種群密度的改變。1種群密度種群密度種群密度是指種群在單位面積或單位體積中的個種群密度是指種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)。根據(jù)概念，下列對種群密度的描述正確的是體數(shù)。根據(jù)概念，下列對種群密度的描述正確的是_。一塊麥田中所有的蝗蟲；一塊麥田中所有的蝗蟲

22、；一個池塘中單位體一個池塘中單位體積內(nèi)鰱魚的數(shù)量；積內(nèi)鰱魚的數(shù)量；一片森林中單位面積內(nèi)喬木的數(shù)一片森林中單位面積內(nèi)喬木的數(shù)量；量；一條江河中單位體積內(nèi)魚的數(shù)量一條江河中單位體積內(nèi)魚的數(shù)量課堂練習(xí)1.1.下列敘述中符合種群密度概念的是下列敘述中符合種群密度概念的是( ( ) ) A. A.某地區(qū)灰倉鼠每年某地區(qū)灰倉鼠每年新增新增的個體數(shù)的個體數(shù) B. B.一畝水稻的一畝水稻的年產(chǎn)量年產(chǎn)量 C. C.每平方米每平方米草草地中地中雜草雜草的數(shù)量的數(shù)量 D. D.某湖泊每平方米水面某湖泊每平方米水面鯽魚鯽魚的數(shù)量的數(shù)量2.2.某同學(xué)擬調(diào)查一個面積為某同學(xué)擬調(diào)查一個面積為100hm100hm2 2草地上

23、某種雙子葉草本植物的種草地上某種雙子葉草本植物的種群密度，設(shè)計了四個調(diào)查方案，其中最可行的是群密度，設(shè)計了四個調(diào)查方案，其中最可行的是( )( ) A. A.計數(shù)該草地上該種植物的全部個體數(shù)目計數(shù)該草地上該種植物的全部個體數(shù)目 B. B.設(shè)置設(shè)置1 1個個1m1m2 2樣方，計數(shù)樣方中該種植物的個體數(shù)目樣方，計數(shù)樣方中該種植物的個體數(shù)目 C. C.隨機設(shè)置隨機設(shè)置1m1m2 2樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目 D. D.在該種植物密集處設(shè)置在該種植物密集處設(shè)置1m1m2 2樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植樣方若干，計數(shù)每個樣方中該種植物的個體數(shù)目物的個體數(shù)目3.3.在對某種鼠的種群密度的調(diào)查中在對某種鼠的種群密度的調(diào)查中, ,第一次捕獲并標志第一次捕獲并標志4848只只, ,第二次第二次捕獲捕獲2525只只, ,其中有標志鼠其中有標志鼠1212只只, ,則該種群的總數(shù)量為（則該種群的總數(shù)量為（ ）A.46 B.25 C.12 D.100A.46 B.25 C.12 D.100DCD4.4.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，某地區(qū)由于秋天過早降溫，許多蝗蟲在產(chǎn)卵前死亡