种群的数量特征课件 （知识架构+迁移拓展）高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第第1章种群及其动态章种群及其动态第第1节节种群的数量特征种群的数量特征学习目标：学习目标：1种群的概念 2种群的数量特征，理解五个数量特征 3.掌握调查种群密度的方法（样方法和标志重捕法）4.出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例5种群数量特征之间的相互关系回顾1：生物进化的基本单位是什么？回顾2：什么种群？生活在一定区域的同种生物的全部个体（必修2）种群检测：下列属于种群的是（）A.一个湖泊中的全部鱼苗、小鱼和大鱼B.一座山上所有的植物C.棉田中由幼蚜、有翅蚜和无翅成熟蚜等组成的全部棉蚜D.大兴安岭的红松林中所有的生物C在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成的集合 P1在自然状态下相互交配且产生可育后代的一群生物称为一个物种。物种：种群是生物繁殖的基本单位，种群是生物进化的基本单位。也是生物群落的基本组成单位。2015年，我国科学家基于长期的野外观测查明：在我国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中，幼体2只，雄性和雌性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。讨论1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义?2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该种群的发展趋势有什么意义?弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的保护措施。东北豹种群中雌雄个体的比例影响种群的出生率，从而影响种群数量的变化。红外触发相机拍摄到的东北豹 指种群在单位面积或单位体积中的个体数。种群密度是种群最基本的数量特征。一、种群密度（一）概念：如：每平方米草地的蒲公英数量；每立方米水体中鲫鱼的数量。（二）计算：种群密度种群的个体数量 空间大小（面积或体积）（三）研究种群密度的意义：濒危动物保护、农田杂草状况调查、渔业上捕捞强度的确定、农林害虫的监测和预报等【思考】是不是种群数量多，种群密度就大？不是；因为种群密度强调的是单位面积或单位体积中的个体数；分布范围较小、个体较大的生物种群a.逐个计数法(四)调查种群密度的方法 b.估算法分布范围分布范围大大，个体较，个体较小，小，种群数量种群数量多多的种群，的种群，逐个计数困难，需采用估算的方法 样方法样方，样本的一种，是从研究对象的总体中抽取出来的部分个体的集合就叫样本。(四)调查种群密度的方法 b.估算法（四）调查种群密度的方法（估算法）在被调查的种群分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。确定调查对象随机取样计数求平均值（1）概念：（2）步骤：常用于植物和活动范围小的动物种群密度的抽样调查（如昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等）（3）适用范围：（4）关键：随机取样不能掺入主观因素样方法荠菜蚜虫跳蝻五点取样法(4)随机取样方法：种群密度种群密度N NN1+N2+N3+N4+N55等距取样法河流两侧某植物的密度，用等距取样法调查总体为非长条形时调查总体为长条形时（5）记数方法：注意：样方框内任意相邻两边(左、上)及其夹角上的个体蒲公英蒲公英其他植物其他植物(计上不计下，记左不计右)思考：思考：如果该样方的面积为如果该样方的面积为1m2，则该样方的蒲，则该样方的蒲公英密度为多少？公英密度为多少？9/1=99/1=9（株（株/m/m2 2）P5【讨论】1.为什么强调随机取样？为了使调查结果不掺入主观因素的影响，保证调查结果的准确性。样方的多少与被调查地段的总面积呈 正 相关；一般来说，选取的样方越少，误差越大；选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际值。2.样方的多少会影响调查结果吗？样方的面积大小？视调查对象的大小及分布情况而定，如果该种群个体数较少，样方面积适当扩大草本灌木乔木样方面积1m2样方面积16m2样方面积100m2调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而双子叶草本植物则容易辨别个体数目。水稻小麦蒲公英思考：思考：如何调查一个岛上绵羊的种群密度？如何调查一个岛上绵羊的种群密度？在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。捕获捕获标记标记放回放回重捕重捕N只M只n只，其中m只带标记种群数量(N)首捕标记数(M)重捕总数(n)重捕中标记数(m)=（四）调查种群密度的方法（估算法）标记重捕法（1）适用范围：活动能力强，活动范围大的动物（2）方法步骤：（3）计算公式：N只 其中M只带标记mMn=N标记个体与未标志个体混合均匀后再重捕标记个体与未标志个体混合均匀后再重捕标记物要牢固，不易脱落标记物要牢固，不易脱落标记物不要太显眼，以防其被敌害捕食标记物不要太显眼，以防其被敌害捕食调查期间种群数量没有大的变化（调查期间种群数量没有大的变化（无迁移、出生死亡）无迁移、出生死亡）标记物和标记方法不影响生物的正常活动和生命标记物和标记方法不影响生物的正常活动和生命标记个体与未标记个体被捕的机会相等标记个体与未标记个体被捕的机会相等（4）标）标记记重捕法的注意事项重捕法的注意事项 题：在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了42只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了38只，其中有上次标记的个体12只。则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只？种群密度为多少只/hm2？实战演练N0 （4238）12133只种群密度（1332）只/hm266.5只/hm2 种群数量(N)首捕标记数(M)重捕总数(n)重捕中标记数(m)=mMn=N（四）调查种群密度的方法（四）调查种群密度的方法（估算法）（估算法）黑光灯诱捕法去除取样法其原理是：其原理是：在一个封闭的种群里，用在一个封闭的种群里，用同样的方法连续捕捉被调查动物，随着连续的捕同样的方法连续捕捉被调查动物，随着连续的捕捉，导致种群内个体数逐渐减少，造成每次捕获捉，导致种群内个体数逐渐减少，造成每次捕获数逐次递减，但捕获的总累积数则逐渐增加，当数逐次递减，但捕获的总累积数则逐渐增加，当单次捕获数降到单次捕获数降到0 0时，捕获的总累积数就等于该时，捕获的总累积数就等于该种群的总个体数。种群的总个体数。属于去除取样法适用生物：趋光性昆虫调查种群密度的其他方法 教材P6样方法：样方法：标记重捕法：标记重捕法：调查种群密度的方法调查种群密度的方法小结小结分布范围分布范围分布范围分布范围小小小小，个体较，个体较，个体较，个体较大，数量少大，数量少大，数量少大，数量少的种群：的种群：的种群：的种群：分布范围分布范围分布范围分布范围大大大大，个体较，个体较，个体较，个体较小小小小的种群：的种群：的种群：的种群：估算法估算法（抽样调查法）（抽样调查法）（抽样调查法）（抽样调查法）逐个计数法逐个计数法(直接计数法）直接计数法）多用于多用于活动能力弱弱或不不活动的生物。如：植物、昆虫卵、树叶上的蚜虫、跳蝻等适用于活动能力强，活动范围大的动物适用于活动能力强，活动范围大的动物黑光灯诱捕法：黑光灯诱捕法：适用于具有趋光性的昆虫适用于具有趋光性的昆虫其他方法：其他方法：航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等二、出生率和死亡率二、出生率和死亡率1.1.概念：概念：在在单位时间单位时间内内新产生（或死亡）新产生（或死亡）的个体数目占该的个体数目占该种群种群个体总数个体总数的比率。的比率。2.2.举例：举例：例如例如19831983年我国平均每年我国平均每1010万万人口出生人口出生18621862个孩子，个孩子，该年度人口出生率为该年度人口出生率为1.8621.8623.3.意义：意义：出生率和死亡率是是决定决定种群大小和种群密度种群大小和种群密度的重要因素。的重要因素。直接影响直接影响种群大小和种群密度。种群大小和种群密度。a.a.出生率出生率 死亡率死亡率 b.b.出生率出生率 =死亡率死亡率 c.c.出生率出生率 死亡率死亡率出生率出生率=死亡率死亡率出生率出生率 死亡率死亡率预测预测种群密度种群密度变化趋势变化趋势印度人口印度人口美国人口美国人口日本人口日本人口四、年龄结构四、年龄结构一个种群中各年龄期个体数目的比例。1 概念：2 类型：（一般分三种类型）3 意义：可预测种群密度和数量的变化趋势。年龄的三个阶段：幼年(尚无生殖能力)成年(有生殖能力)老年(丧失生殖能力)增长型：种群数量会越来越大稳定型：种群数量会在一段时间内保持相对稳定衰退型：种群数量会越来越小2.年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗?年龄结构为衰退型的种群呢？不一定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。年龄199020132018014 岁27.69%16.41%16.9%1564 岁66.74%73.92%71.2%65 岁及以上5.57%9.67%11.9%3.分析我国人口的年龄结构在1990-2018年期间发生了什么变化？这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老龄人口占比在增加，我们应该关注我国人口的老龄化问题。种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。密度下降。五、性别比例五、性别比例1 1、概念：、概念：2 2、类型：（、类型：（一般分三种类型）一般分三种类型）雌雄相当型：雌雄相当型：特点是雌性和雄性个体数目大体相等。这种特点是雌性和雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等动物。类型多见于高等动物。雌多雄少型：雌多雄少型：特点是雌性个体显著多于雄性个体。特点是雌性个体显著多于雄性个体。蜜蜂、蜜蜂、人工控制的种群人工控制的种群、海豹等。、海豹等。特点是雄性个体明显多特点是雄性个体明显多于雌性个体。这种类型较为于雌性个体。这种类型较为罕见。如罕见。如白蚁和蚂蚁白蚁和蚂蚁等营社等营社会性生活的动物。会性生活的动物。雌少雄多型：雌少雄多型：3 3、性别比例的应用：、性别比例的应用：控制虫害控制虫害4 4、性别比例的意义：、性别比例的意义：影响出生率，影响影响出生率，影响种群密度的变动。种群密度的变动。利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性个体，该害虫的种群密度将明利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性个体，该害虫的种群密度将明显减少，引起该现象的直接原因是显减少，引起该现象的直接原因是，性别比例是通过影响出生率而性别比例是通过影响出生率而影响种群密度的。影响种群密度的。种群的雌雄比例失调种群的雌雄比例失调间接间接（最基本特征）（最基本特征）种群密度种群密度 出生率出生率死亡率死亡率 迁入率迁入率迁出率迁出率 年龄结构年龄结构性别比例性别比例 直接直接决定决定直接直接决定决定影影 响响预预 测测 预预 测测 增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型年幼多、年老少年幼多、年老少各年龄段比例均衡各年龄段比例均衡年幼少、年老多年幼少、年老多（构建概念模型）（构建概念模型）除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。小结：种群的各数量特征之间的关系：小结：种群的各数量特征之间的关系：【拓展延伸】种群数量特征之间的关系分析（构建概念模型）（构建概念模型）种群密度是种群最基本的数量特征。出生率和死亡率以及迁入率和迁出率直接决定种群密度。年龄结构可预测种群密度的变化趋势且通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度。性别比例通过影响出生率，进而影响种群密度。除图中影响因素外，气候、天敌、传染病等都影响种群密度的改变。本节知识结构本节知识结构种群的数量特征种群的数量特征种群的概念种群的概念种群密度种群密度出生率和死亡率出生率和死亡率迁入率和迁出率迁入率和迁出率年龄组成年龄组成性别比例性别比例a.a.逐个计数法逐个计数法b.b.估算法估算法1.概念概念2.方法方法样方法样方法标志重捕法标志重捕法黑光灯诱捕法黑光灯诱捕法种群的数量特征相互