種群的數(shù)量特征課件高中生物人教版選擇性必修二

第1節(jié)種群的數(shù)量特征第1章種群及其動(dòng)態(tài)怎樣估算種群密度？如何提高估算的準(zhǔn)確性？種群的數(shù)量特征有哪些？本節(jié)聚焦12如何根據(jù)種群的特征預(yù)測(cè)其未來的發(fā)展趨勢(shì)？3

2015年，我國(guó)科學(xué)家基于長(zhǎng)期的野外觀測(cè)宣布：在我國(guó)東北長(zhǎng)白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測(cè)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(duì)于保護(hù)它們有什么意義？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(cè)該種群的發(fā)展趨勢(shì)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。紅外觸發(fā)相機(jī)拍攝到的東北豹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。問題探討：過渡：此區(qū)域內(nèi)平均每只東北豹有多大的生活面積？1.種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)就是種群密度。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)查方法種群密度很高種群密度一般種群密度較高3.種群密度的調(diào)查方法逐個(gè)計(jì)數(shù)法估算法樣方法標(biāo)記重捕法黑光燈誘捕法有趨光性的昆蟲其他方法（P6：生物科技進(jìn)展）---最準(zhǔn)確

在調(diào)查____________、________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(湖北神農(nóng)架的國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物)密度；在多數(shù)情況下，逐個(gè)計(jì)數(shù)非常困難，需要采取_____的方法。分布范圍較小個(gè)體較大估算說明：

數(shù)量較少的瀕危生物，即使分布范圍較大，也可以采用逐個(gè)計(jì)數(shù)計(jì)算種群密度。I.逐個(gè)計(jì)數(shù)法②適用范圍:

對(duì)于有_______的昆蟲，可以用____________________的方法來估算它們的種群密度。紫外線黑光燈黑光燈進(jìn)行燈光誘捕①原理:黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長(zhǎng)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。趨光性Ⅱ.黑光燈誘捕法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【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】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)345444Ⅲ.樣方法②適用范圍植物昆蟲卵蚜蟲跳蝻

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(dòng)范圍較小的動(dòng)物,如作物植株上的蚜蟲、跳蝻等。③取樣的關(guān)鍵隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素④常見取樣方法五點(diǎn)取樣法等距取樣法（正方形地塊）（長(zhǎng)方形地塊）⑤計(jì)數(shù)原則——蒲公英——其他植物樣方內(nèi)＋相鄰兩邊上（計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右）因此，該樣方中有_____株蒲公英。9

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_______________。⑥樣方的數(shù)量正越接近實(shí)際情況⑦樣方的大小

樣方大小視調(diào)查對(duì)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；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)大誤差越大探究實(shí)踐——調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度

制定調(diào)查方案實(shí)施調(diào)查方案樣方樣方大小樣方多少取樣方法樣方內(nèi)計(jì)數(shù)隨機(jī)取樣根據(jù)調(diào)查對(duì)象的大小和密度適當(dāng)調(diào)整，一般不小于1m2一般不少于5個(gè)，多一些計(jì)數(shù)結(jié)果更準(zhǔn)確邊角上的個(gè)體，固定選兩邊和一角進(jìn)行計(jì)數(shù)關(guān)鍵核心調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度

單子葉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。而雙子葉植物則容易辨別個(gè)體數(shù)目。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。單子葉植物雙子葉植物調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度提出問題：你可以調(diào)查同一塊地中不同雙子葉植物的種群密度，也可以調(diào)查不同地塊中一種或幾種雙子葉植物的種群密度。通過小組討論，確定要探究的問題＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。制訂計(jì)劃：⑴結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)，想一想什么地方適合做這樣的調(diào)查。在老師指導(dǎo)下確定調(diào)查地點(diǎn)和范圍。⑵確定調(diào)查時(shí)間。⑶討論需要攜帶哪些材料用具，列出清單。⑷討論確定小組成員之間的分工。調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度實(shí)施計(jì)劃：

⑴準(zhǔn)備：來到調(diào)查地點(diǎn)后，先觀察地形，分析有無安全隱患，

提出安全注意事項(xiàng)。

⑵確定調(diào)查對(duì)象：觀察地段中有哪些雙子葉植物，記錄下名稱。

確定要調(diào)查的種群。

⑶取樣：觀察調(diào)查對(duì)象的分布狀況和地段的形狀，根據(jù)觀察結(jié)果，

討論確定樣方的多少、大小、取樣方法。

⑷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。

⑸計(jì)算：計(jì)算種群密度。結(jié)論：分析調(diào)查結(jié)果，得出結(jié)論。將結(jié)論寫在記錄本上。思考：

若調(diào)查對(duì)象活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大而且難以人為限制其活動(dòng)時(shí)，怎樣調(diào)查其種群密度呢？若從一個(gè)不斷搖動(dòng)的箱子中一把抓出20個(gè)棋子，用記號(hào)筆標(biāo)記后全部放回箱子中。第二次一把從箱子中抓出18個(gè)棋子，其中4個(gè)棋子帶有記號(hào)筆標(biāo)記。問：箱子中大概有多少個(gè)棋子？（1）概念:

在被調(diào)查種群的活動(dòng)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(dòng)物標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例MN整體充分混勻mn局部mn=MN（2）原理:初次捕獲并標(biāo)記數(shù)(M)個(gè)體總數(shù)(N)重捕獲的標(biāo)記個(gè)體數(shù)(m)再次捕獲的個(gè)體數(shù)(n)=（活動(dòng)能力強(qiáng)，活動(dòng)范圍大的動(dòng)物）Ⅳ.標(biāo)記重捕法（2）原理:M只首次捕獲N只放回原來的環(huán)境，充分混合重捕n只（其中有m只帶標(biāo)記）因此，種群在該區(qū)域內(nèi)的個(gè)體總數(shù)N=__________，化簡(jiǎn)可得數(shù)學(xué)公式________，求得N的數(shù)值再除以該地面積或體積值，即得種群密度。M÷（m÷n）【例】在對(duì)某地區(qū)田鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為1hm2，第一次捕獲并標(biāo)記39只，第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只，這樣可估算該地區(qū)田鼠種群個(gè)體總數(shù)為___________;種群密度為_____________(注意:單位)88.4只/hm288.4只初次捕獲并標(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)=1534=39N（3）注意事項(xiàng)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(duì)象正常的生理活動(dòng)；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；......(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，則估算值偏_____；②若被標(biāo)記個(gè)體易被天敵捕食，則估算值偏___；③若被標(biāo)記個(gè)體的標(biāo)志脫落，則估算值偏___；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)=Ⅴ.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法a.紅外觸發(fā)相機(jī)b.微衛(wèi)星DNA分子標(biāo)記Ⅴ.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法c.動(dòng)物的聲音鯨長(zhǎng)臂猿鸮秧雞Ⅴ.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法小結(jié)：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(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)的比值即出生率（死亡率）。2.舉例：截至2015年年末，我國(guó)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‰，死亡人口為975萬，死亡率約為7‰3.意義：是決定種群數(shù)量(密度)的直接因素。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。出生率和死亡率的計(jì)算教材例子：截至2015年年末，我國(guó)大陸總?cè)丝跀?shù)約為13.7億，出生1655萬人，死亡975萬人，出生率約為12%，死亡率約為7%。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)：2015年末我國(guó)人口總數(shù)為137462萬，出生率為12.07%，死亡率為7.11%（數(shù)據(jù)引自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2016》）。計(jì)算與分析：有人認(rèn)為出生率是通過“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)×100%”計(jì)算出來的？有人認(rèn)為出生率是通過“出生人數(shù)/[（年初總?cè)藬?shù)＋年末總?cè)藬?shù)）/2]”計(jì)算出來的。根據(jù)提供的數(shù)據(jù)判斷，哪一種計(jì)算方式更為合理？模擬題提示：

模擬題一般認(rèn)為出生率是通過“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)×100%”計(jì)算出來的。

近些年國(guó)家高度重視對(duì)東北虎、東北豹等瀕危動(dòng)物的保護(hù)，采取了一系列有效的措施，如全面禁獵，禁止商業(yè)性采伐林木，建立自然保護(hù)區(qū)、國(guó)家公園等。隨著環(huán)境的大大改善，東北豹逐漸回歸、遷入我國(guó)東北地區(qū)。其實(shí)許多生物的種群，都存在個(gè)體遷入和遷出的現(xiàn)象。

幾十年前，我國(guó)東北地區(qū)廣袤無邊的森林里，生活著很多東北豹。隨著人類在這片森林里采伐林木、墾荒種地、建設(shè)鐵路，東北豹逐漸從這里遷出，幾近消失。三、遷入率和遷出率

1.概念：在單位時(shí)間內(nèi)遷入（或遷出）的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值即遷入率（遷出率）。2.舉例：春運(yùn)前后各大城市的人口變化。3.意義：是決定種群數(shù)量(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。4.與實(shí)踐的聯(lián)系：如果研究一座城市人口的變化，遷入率和遷出率是不可忽視的因素。四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例1.年齡結(jié)構(gòu)（1）概念：指一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。（2）類型：增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型（3）意義：可預(yù)測(cè)種群數(shù)量（密度）的變化趨勢(shì)。三種類型的年齡結(jié)構(gòu)比較類型增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型年齡特征幼年個(gè)體___，老年個(gè)體___各年齡期個(gè)體數(shù)_______幼年個(gè)體___，老年個(gè)體___發(fā)展趨勢(shì)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_____圖示多少比例相當(dāng)少多＞增大≈相對(duì)穩(wěn)定＜減小分析種群的年齡結(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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)就越快；反之，種群數(shù)量增長(zhǎng)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?3.據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990—2013年的24年間，我國(guó)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(guó)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(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(guó)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(guó)人口的老齡化問題。分析種群的年齡結(jié)構(gòu)2.性別比例（1）概念：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。（2）類型：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(yíng)社會(huì)生活的昆蟲（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）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，改變了害蟲種群______________，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；性引誘劑雄性正常的性別比例*注意：正常的性別比例是指該種群正常狀態(tài)下經(jīng)過長(zhǎng)期自然選擇形成的的性別比例，并不一定是雌雄相當(dāng)型。思考：

為什么改變了種群正常的性別比例，種群密度會(huì)明顯降低？降低了種群的出生率。種群數(shù)量特征遺傳特征空間特征種群密度死亡率出生率年齡結(jié)構(gòu)性別比例遷入率遷出率具有最核心的是決定決定決定決定預(yù)測(cè)影響影響影響課堂小結(jié)課堂小結(jié)一、概念檢測(cè)1.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。判斷下列與種群密度有關(guān)的表述是否