種群的數(shù)量特征（課件）-2021-2022學(xué)年高二生物同步備課（人教版2019選擇性必修2）

請同學(xué)們回顧以前學(xué)習(xí)過的生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次，判斷下面兩圖分別屬于哪個(gè)結(jié)構(gòu)層次。問題導(dǎo)入

圖甲的那只海鷗正是圖乙中的一只，那么種群是個(gè)體的簡單累加嗎？種群有哪些區(qū)別于個(gè)體的特征呢？這些就是我們本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。圖甲圖乙第1章種群及其動態(tài)第1節(jié)種群的數(shù)量特征[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.通過具體實(shí)例，概括種群的數(shù)量特征及其相互關(guān)系。（科學(xué)思維）2.通過分類與比較，明確種群密度的不同調(diào)查方法的原理及適用范圍。(科學(xué)思維）3.設(shè)計(jì)并實(shí)施方案，嘗試用樣方法調(diào)查植物的種群密度。（科學(xué)探究）問題導(dǎo)學(xué)：請同學(xué)們閱讀教材P1(章首頁)，思考討論下列問題1.什么是種群？判斷下列環(huán)境中的生物是否為一個(gè)種群：①某池塘中所有的魚；②集市上所有的鯉魚；③一塊農(nóng)田中全部長出籽粒的玉米；④甲乙兩地同一物種的鳥；⑤一個(gè)班級內(nèi)的全部同學(xué)。2.什么是物種？個(gè)體、種群、物種三者之間的關(guān)系？種群3.作為一種強(qiáng)悍兇猛的動物，我國野生東北豹為什么會瀕臨滅絕？為什么看似柔弱的動物，它反而能泛濫成災(zāi)呢？種群一定的空間范圍內(nèi)同種生物所有個(gè)體種群①是生物進(jìn)化的基本單位②生物繁殖的基本單位1.概念例.判斷下列環(huán)境中的生物是否為一個(gè)種群，并說出判斷理由：①某池塘中所有的魚；②集市上所有的鯉魚；③一塊農(nóng)田中全部長出籽粒的玉米；④甲乙兩地同一物種的鳥；⑤一個(gè)班級內(nèi)的全部同學(xué)。2.物種的概念：能夠在自然狀態(tài)下相互交配，并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。(1)個(gè)體是種群的基本組成單位。(2)通常同一物種可以形成許多個(gè)種群，物種無地域，種群有。種群是物種的具體存在單位、繁殖單位和進(jìn)化單位。什么是物種？個(gè)體、種群、物種三者之間的關(guān)系？家鼠

作為一種強(qiáng)悍兇猛的動物，我國野生東北豹為什么會瀕臨滅絕？為什么看似柔弱的動物，它反而能泛濫成災(zāi)呢？東北豹蝗災(zāi)核心內(nèi)容：研究種群的數(shù)量特征及變化規(guī)律種群種群數(shù)量特征

種群的數(shù)量特征有哪些？種群密度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（最基本的數(shù)量特征）種群特征是種群有的，但個(gè)體沒有的特征。種群特征個(gè)體特征年齡性別年齡結(jié)構(gòu)性別比例出生死亡出生率死亡率…………種群有哪些區(qū)別于個(gè)體的特征呢？問題導(dǎo)學(xué)：請同學(xué)們閱讀教材P2-3，思考討論下列問題1.什么是種群密度？研究種群密度的意義？2.種群密度的調(diào)查方法有哪些？適用范圍是怎樣的？一.種群密度及其調(diào)查方法(一)種群密度的概念

種群在_________或_________中的_______就是種群密度；單位面積單位體積個(gè)體數(shù)一.種群密度及其調(diào)查方法問·答1.根據(jù)種群密度的概念判斷，“一塊麥田中所有的蝗蟲”是對種群密度的描述嗎？為什么？不是。因?yàn)榉N群密度的概念強(qiáng)調(diào)的是“在單位面積或單位體積中種群的個(gè)體數(shù)”。種群密度=

種群的個(gè)體總數(shù)量空間大?。娣e或體積）2.是不是種群數(shù)量多，種群密度就大？不是；因?yàn)榉N群密度強(qiáng)調(diào)的是單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)；

瀕危動物保護(hù)、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲的檢測和預(yù)防、漁業(yè)上捕撈強(qiáng)度的確定等，都需要對種群密度進(jìn)行調(diào)查研究。那么，有哪些調(diào)查方法呢？農(nóng)田雜草狀況調(diào)查（二）研究種群密度的意義瀕危動物保護(hù)

假設(shè)你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。2.先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。流落荒島討論：

你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時(shí)間來等待救援？1.先吃雞，再吃玉米。問題探討(二)種群密度的調(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范圍較小的動物（如蚜蟲、跳蝻）適用范圍活動能力強(qiáng)、活動范圍大的動物1.逐個(gè)計(jì)數(shù)法分布范圍較小，個(gè)體較大適用范圍：例子：調(diào)查某山坡上的珙桐(湖北神農(nóng)架的國家一級保護(hù)植物)密度；2.黑光燈誘捕法紫外線黑光燈趨光性的昆蟲適用范圍：問題導(dǎo)學(xué)：請同學(xué)們閱讀教材P2-3、P5，思考討論下列問題1.什么是樣方法？為什么調(diào)查種群密度不選擇單子葉植物？2.用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度的步驟？調(diào)查時(shí)：①取樣的原則是什么？②樣方多少會影響調(diào)查結(jié)果嗎？③樣方多大為宜？④常用的取樣方法是什么？分別適用于什么樣的地塊？⑤計(jì)數(shù)原則是什么？3.樣方法3.樣方法(1)概念:在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，_____選取_____個(gè)_____，通過計(jì)數(shù)_________________，求得_____________________，以_________________________作為該種群的種群密度估算值；隨機(jī)若干樣方每個(gè)樣方的個(gè)體數(shù)每個(gè)樣方的種群密度所有樣方種群密度的平均值(2)適用范圍:一般適用于植物,也可以用于昆蟲卵的數(shù)量調(diào)查及一些活動范圍較小的動物,如作物植株上的蚜蟲、跳蝻等。植物昆蟲卵蚜蟲跳蝻注意:叢生或蔓生的單子葉植物不適用。樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈____相關(guān)；一般來說，選取的樣方越少，___________；選取的樣方越多，求得的種群密度__________________；(3)樣方的數(shù)量正越接近實(shí)際情況(4)樣方的大小

樣方大小視調(diào)查對象的大小及分布情況而定:例如，草本植物樣方大小一般以______________為宜；喬木100m2、灌木16m2。如果該種群個(gè)體數(shù)較少，樣方面積可________；1㎡的正方形適當(dāng)擴(kuò)大(5)樣方的取樣關(guān)鍵:隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素誤差越大【思考】為什么強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？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。(6)取樣方法①調(diào)查總體為非長條形時(shí)，選擇______________②調(diào)查總體為長條形時(shí)，選擇_____________五點(diǎn)取樣法等距取樣法(7)計(jì)數(shù)原則樣方內(nèi)＋相鄰兩邊(計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右)及夾角上的個(gè)體【檢測】（不定項(xiàng)）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，下列做法合理的是()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，再取平均值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，再取平均值E.采用等距取樣法，減少樣方數(shù)量F.采用五點(diǎn)取樣法，縮小樣方面積G.將樣方內(nèi)的個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記后在計(jì)數(shù)C問題導(dǎo)學(xué)：請同學(xué)們閱讀教材P3，思考討論下列問題1.什么是標(biāo)記重捕法？方法步驟？相關(guān)公式？適用范圍？2.多次捕捉的估算結(jié)果會不會更準(zhǔn)確？如果標(biāo)記物容易脫落會對統(tǒng)計(jì)結(jié)果有什么影響？還有哪些因素會影響估算的準(zhǔn)確性？據(jù)此歸納總結(jié)標(biāo)記重捕法應(yīng)注意的問題。3.比較種群密度兩種重要調(diào)查方法。4.標(biāo)記重捕法4.標(biāo)記重捕法(1)概念:

在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲_______個(gè)體，做上______后再_________________，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行_________，根據(jù)_____________中_________________________，來估算種群密度；一部分標(biāo)記放回原來的環(huán)境重捕重捕到的動物標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例N？

M

n

m

標(biāo)志重捕法：

(估算總數(shù))

(標(biāo)志數(shù))

(重捕數(shù))

(標(biāo)志數(shù))

N=Mn/m具體過程？相關(guān)公式？MmN

n=初次捕獲并標(biāo)志數(shù)(M)個(gè)體總數(shù)(N)重捕獲的標(biāo)志個(gè)體數(shù)(m)再次捕獲的個(gè)體數(shù)(n)=

例題：調(diào)查一片區(qū)域內(nèi)綿羊的種群密度，第一次捕獲20只綿羊，做標(biāo)記后放回，一段時(shí)間后，第二次捕獲20只羊，其中有標(biāo)記的綿羊有2只，沒有標(biāo)記的有18只，求該區(qū)域的綿羊總數(shù)？220=20NN＝200（只）N=Mn/m(3)適用范圍活動能力強(qiáng)，活動范圍大的動物(4)誤差分析①若被標(biāo)記個(gè)體變得更難被調(diào)查者捕捉，則使再次捕獲的個(gè)體中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)偏

，估算值偏_____；②若被標(biāo)記個(gè)體易被天敵捕食，則使再次捕獲的個(gè)體中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)偏

，估算值偏___；③若被標(biāo)記個(gè)體的標(biāo)志脫落，則使再次捕獲的個(gè)體中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)偏

，估算值偏___；④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，則使再次捕獲的個(gè)體中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)偏

，估算值偏____；⑤如果標(biāo)記的個(gè)體因標(biāo)記過于醒目，易被調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，則使再次捕獲的個(gè)體中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)偏

，估算值偏____；大大大小小初次捕獲并標(biāo)志數(shù)(M)個(gè)體總數(shù)(N)重捕獲的標(biāo)志個(gè)體數(shù)(m)再次捕獲的個(gè)體數(shù)(n)=N=Mn/m少少少大大【歸納總結(jié)】注意問題①標(biāo)志物不能過分醒目；②標(biāo)志物和標(biāo)志方法不能影響標(biāo)志對象正常的生理活動；③標(biāo)志物不易脫落；④標(biāo)志個(gè)體需與未標(biāo)志個(gè)體混合均勻后再重捕，保證在重捕時(shí)被捕的概率相等；⑤確保調(diào)查期間沒有個(gè)體的遷入、遷出、出生、死亡；（5）樣方法與標(biāo)記重捕法的比較比較項(xiàng)目樣方法標(biāo)記重捕法適用對象調(diào)查程序注意事項(xiàng)植物或活動能力弱、活動范圍小的動物活動能力強(qiáng)、活動范圍大的動物①隨機(jī)取樣；②樣方大小適中；③樣方數(shù)量不宜太少調(diào)查期間無遷入和遷出、出生和死亡；標(biāo)記物對所調(diào)查動物生命活動無影響，不能太過醒目、不易脫落。調(diào)查種群數(shù)量的其他方法P6①紅外觸發(fā)相機(jī)調(diào)查種群數(shù)量的其他方法②微衛(wèi)星DNA分子標(biāo)記調(diào)查種群數(shù)量的其他方法③動物的聲音鯨長臂猿鸮秧雞

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；要想知道種群數(shù)量的消長，還需要研究種群的其他數(shù)量特征。問題導(dǎo)學(xué)：請同學(xué)們閱讀教材P3-4，思考討論下列問題1.什么是出生率和死亡率？如何計(jì)算出生率和死亡率？出生率和死亡率如何影響種群密度？其意義是什么？2.外界環(huán)境對生物的出生率和死亡率有沒有影響呢？出生率主要由什么因素決定呢？東北豹的繁殖能力和鼠的差別有多大？這對于它們的種群數(shù)量有哪些影響？3.什么是遷入率和遷出率？遷入率和遷出率與種群密度有什么關(guān)系？其意義是什么？4.對東北虎、東北豹等瀕危動物的保護(hù)，采取了哪些有效措施？第六次人口普查相關(guān)數(shù)據(jù)某省2010年常住人口為78659903人，766.7人/Km2，十年增長5.75%；其中男性人口為39630233，女性人口為39029607人，比例為101.54；其中15-64歲占76.1%。暫住人口為294萬。

上述敘述體現(xiàn)了哪些數(shù)量特征?它們與種群密度這一基本的數(shù)量特征之間有何關(guān)系?種群密度增長率=出生率-死亡率性別比例年齡結(jié)構(gòu)遷入率和遷出率東北豹的繁殖能力和鼠的差別有多大？這對于它們的種群數(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。東北豹負(fù)鼠問題導(dǎo)學(xué)：請同學(xué)們閱讀教材P4，思考討論下列問題1.什么是年齡結(jié)構(gòu)？三種類型的種群，種群數(shù)量如何變化？依據(jù)？2.年齡結(jié)構(gòu)怎樣影響種群密度？其意義是什么？3.什么是性別比例？性別比例怎樣影響種群密度？舉例說明性別比例在生產(chǎn)實(shí)踐上有何應(yīng)用？

種群中各年齡期的個(gè)體所占比例。年齡的三個(gè)階段：幼年(尚無生殖能力)成年(有生殖能力)老年(喪失生殖能力)四.年齡結(jié)構(gòu)（1）概念：

：出生率

死亡率→種群密度

。

：出生率

死亡率→種群密度

。

：出生率

死亡率→種群密度

。增長穩(wěn)定衰退＞≈＜穩(wěn)定變大變小可以預(yù)測種群數(shù)量的變化趨勢。增長型穩(wěn)定型衰退型（2）類型（3）意義：【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_________C_________D_________E_________F_________增長型衰退型衰退型增長型穩(wěn)定型思考·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)量會越來越大，屬于增長型？哪種類型的種群數(shù)量會越來越小，屬于衰退型？哪種類型的種群數(shù)量會在一段時(shí)間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？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。

A屬于增長型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。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?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？

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。思考·討論

分析種群的年齡結(jié)構(gòu)五.性別比例(1)概念:指種群中__________數(shù)目的比例。(2)類型:

雌雄個(gè)體雌雄相當(dāng)型雌多雄少型雌少雄多型多見于高等動物多見于人工控制的種群多見于營社會生活的昆蟲注意: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)；注意: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_______，間接影響種群密度；出生率(4)與實(shí)踐的聯(lián)系利用人工合成的_________（信息素）誘殺某種害蟲的_____個(gè)體，____________________________，就會使很多雌性個(gè)體_____________，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低；性引誘劑雄性改變了害蟲種群正常的性別比例不能完成交配*注意：正常的性別比例是指該種群正常狀態(tài)下經(jīng)過長期自然選擇形成的的性別比例，并不一定是雌雄相當(dāng)型?！舅伎肌繛槭裁锤淖兞朔N群正常的性別比例，種群密度會明顯降低？降低了種群的出生率種群密度遷入率遷出率直接直接死亡率出生率直接直接間接性比間接間接年齡結(jié)構(gòu)預(yù)測影響小結(jié):

種群各數(shù)量特征之間的關(guān)系[檢測]下列對種群特征概念圖所作分析,錯(cuò)誤的是()A.利用性引誘劑誘殺害蟲會影響③B.增長型種群的數(shù)量增長是由于①＞②C.預(yù)測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是④D.我國計(jì)劃生育政策的目的是通過降低②來控制人口過度增長。出生率死亡率性別比例年齡結(jié)構(gòu)B①一座山上的所有灰喜鵲是一個(gè)灰喜鵲種群。()②年齡大小、隨機(jī)分布、種群密度均屬于種群的數(shù)量特征。()③種群出生率增加，種群密度一定增大。()④性別比例是通過影響種群的出生率和死亡率間接影響種群密度的。()⑤橡樹種子常在母株附近形成集群是空