1.1 种群的数量特征课件(共36张PPT)-2023-2024学年高二生物人教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.1 种群的数量特征课件(共36张PPT)-2023-2024学年高二生物人教版选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-30 17:02:10 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
第1章 种群及其动态
种群的数量特征
第1节
人教版高中生物 选择性必修2
1
列举种群的数量特征，说明出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例与种群密度的关系(重点)。
2
说出调查种群密度的主要方法，运用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度(重、难点)。
东方白鹳被誉为“鸟中国宝”，目前黄河三角洲国家级自然保护区通过湿地恢复、生态补水成为全球最大的东方白鹳繁殖地。
种群及其功能
1
据统计，在1959年以后东方白鹳在日本便没有成功繁殖的记录，到1970年仅剩下1只；随着1971年朝鲜最后一对东方白鹳中的雄鸟被猎杀，朝鲜的繁殖种群也出现了功能性灭绝。
1
事实
1.请尝试解释：什么是功能性灭绝？
指某个或某类生物在自然条件下，种群数量减少到无法维持繁衍的状态。
功能性灭绝是物种灭绝的前兆，当一个物种停止繁殖后，最终灭绝只是时间问题。
2.结合上述资料，回顾种群的概念并思考种群存在的意义是什么？
在一定的空间范围内， 生物 个体形成的集合就是种群。种群是生物 的基本单位、种群是生物 的基本单位，只有保持足够的数量和性别比例，才能保持种群功能的正常。
同种
所有
繁殖
进化
>
<
目标一
种群密度及其调查方法
1．假设已知A、B、C三地一枝黄花的数量分别是8 000株、20 000株、30 000株，你能判断哪个地区加拿大一枝黄花生物入侵现象更严重吗？
在A、B、C三地面积未知的情况下，种群数量多少不足以作为判断依据，只有通过调查种群密度才能对入侵程度进行判断。
不能判断
种 群 密 度
2
为了满足东方白鹳冬、春季节的食物需求，保护区曾考虑引入植物新物种，但是受到加拿大一枝黄花在我国南方多地生物入侵的教训，科学家在这件事上保持非常谨慎的态度。
2
事实
2.下列草地（5m2），其中 代表加拿大一枝黄花，则种群密度为_______株/m2，
如果是5000m2还能这样调查吗？____________
不能
6.4
逐个计数法
2
事实
种 群 密 度
2
种群密度
概念
种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。
种群密度
种群的个体数量
空间大小（面积或体积）
表达式
陆生生物
水生生物
种群密度是种群最基本的数量特征。
地位
1．为了更好地保证调查结果的准确性，在确定样方时需要考虑以下问题：
(1) 取样的关键是什么？为什么？
随机取样；
强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响。
步骤
随机取样
求每个样方种群密度
计算所有样方种群密度的平均值
种群密度
利用样方法调查植物的种群密度
3
为了研究某地加拿大一枝黄花的种群密度，下图是研究人员随机选取了研究样地。
(2)请根据表格中的数据确定合适的样方大小
个体在该样方内的分布相对稳定，又可避免人力物力的浪费。
利用样方法调查植物的种群密度
3
(3) 如果所调查物种个体较大，样方大小应该怎样设置？
如果调查物种数目比较稀疏呢？
如果调查物种数目比较稀疏，样方面积也应该适当扩大。
如果所调查物种个体较大，样方面积应该适当扩大；
利用样方法调查植物的种群密度
3
(4) 请据表中的数据，确定合适的样方数量
样方数太多—工作量加大 样方数太少—偶然误差大
选取5个样方是合适的，因样方数量从5个增加到10个，种群密度的调查结果并没有明显差异。
利用样方法调查植物的种群密度
3
(5) 请据图选择合适的样方
调查对象总体分布为近方形地块时，适宜用 法。
调查对象的总体分布为长条形地块时，适宜用 法。
五点取样
等距取样
利用样方法调查植物的种群密度
3
2．计数和确定种群密度：某兴趣小组调查某种双子叶草本植物的种群密度，结果如下表所示：
其中第四个样方(1 m2)中该植物的分布情况如图所示：
利用样方法调查植物的种群密度
3
(1) 如何计数第四个样方的植株数量？该样方的种群密度是多少？
需要计数样方以内的个体数量，以及任意两个相邻边及其夹角上的个体数量。
该样方的种群密度为(5＋2＋1)÷1＝8(株/m2)。
(2) 该植物的种群密度是多少？
8株/m2。
8
利用样方法调查植物的种群密度
3
为了更好的留住这群美丽的大鸟，湿地工作人员一方面要为它们准备充足的食物，通过投喂鱼苗，为东方白鹳建立“安心食堂”，另一方面要避免某种鱼种群的过度繁殖破坏湿地生态系统。
工作人员投放鲫鱼
3
事实
东方白鹳的“安心食堂”
3
事实
1．以黄河鲫鱼为例，如果图A中空白原点表示某区域中所有鲫鱼，图B和图C表示将捕获的鲫鱼做上标记并放回，则标记重捕法的原理是：在_____________的前提下，整体与局部相关比例相等，即：M/N＝m/n。
个体随机分布
B
A
C
标记重捕法的原理、应用和误差分析
4
2．图B中小圆范围内实心圆点以及图C小圆范围内圆点可分别用标记重捕法计算公式中的哪一个字母表示？
字母M表示图B中小圆范围内实心圆点；字母m代表图C小圆范围内实心圆点；字母n代表图C小圆内的所有圆点。
3
事实
标记重捕法的原理、应用和误差分析
4
3.运用公式对A图中的空心圆点的数量进行估算？
有差异！
25
9
34
=
N
N≈94
此结果与逐个计数法计数的结果有差异吗？
3
事实
标记重捕法的原理、应用和误差分析
4
4．请分析在利用标记重捕法调查过程中，下列各情况可能会带来的误差：
①标记物意外脱落
②被标记个体被再次捕获的机会降低
③标记物导致被标记个体易于被捕食
④被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体稀少处被捕获
⑤被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体密集处被捕获
⑥标记物影响被标记个体的活动，使其被再次捕获的机会增大
以上 估算值将偏大， 估算值将偏小。
①②③④
⑤⑥
3
事实
标记重捕法的原理、应用和误差分析
4
1.4 种群数量的其他调查方法
对于趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法来估算它们的种群密度；
红外触发相机调查技术，如东北虎和东北豹等；
通过粪便具有不同的特征调查，如大熊猫等；
通过不同的声音调查，如鲸、长臂猿等。
1.采用样方法的注意事项
(1)样方大小的确定：一般来说，样方大小与植株大小呈正相关，如乔木——100 m2，灌木——9 m2，草本——1 m2，若样方中被调查个体数较少，应适当扩大样方面积；样方形状以正方形为宜。
(2)样方数目的确定：样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关；一般来说，选取样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。
(3)常用的取样方法：五点取样法和等距取样法。
(4)取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素。
核心归纳
(5)在用样方法估算种群密度时要注意：同种生物个体无论大小都要计数；对于压在边线上的个体，原则上计一半边线上的个体；如果是方形样方，需要统计相邻两边及其夹角上的个体，常见的是“计上不计下，计左不计右”(如图所示，图中实心圆就是要计数的个体)。
核心归纳
2.采用“标记重捕法”应满足的条件
(1)标记不易消失、脱落。
(2)标记不会对动物造成行为和寿命上的伤害。
(3)标记后充分混合。
(4)标记不能过分醒目。
(5)所有个体在重捕时的捕获概率相等。
(6)没有新的个体出生和死亡，没有迁入和迁出。
核心归纳
3.利用标记重捕法估算种群密度的误差分析
核心归纳
>
<
目标一
种群的其他数量特征及其关系
1．根据东方白鹳的种群密度，你能确定2014年其数量是增加还是减少吗？
哪些因素可能会影响种群的数量呢？
不确定
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
年龄结构、性别比例
根据资料显示，2006～2013年期间，东方白鹳在繁殖期间分布区的数量调查，东方白鹳数量维持在150～160只。2010年以前有约20%～25%的个体参与了繁殖，2010年后该比例不断增长，至2013年约40%参与繁殖。
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
2.1 出生率和死亡率
出生率：单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
死亡率：单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
种群密度
死亡率
出生率
定义
与种群密度的关系：
2.2 年龄结构、性别比例
性别比例：种群中雄性个体和雌性个体数量的比例。
年龄结构：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
性别比例失调
影响
出生率
决定
年龄结构
出生率和死亡率
种群密度
影响
预测
定义
与种群密度的关系：
种群密度
2．研究表明一个种群中不同年龄期的个体繁殖能力不同，一般雏鸟占10%以上，种群即会摆脱灭绝的危险，请同学们分析年龄结构对种群数量的影响并完成下表。
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
种群特征 出生率与死亡率 种群密度变化趋势 类型
幼年个体数 成年、老年个体数 出生率 死亡率 _____ _____型
大于
>
增大
增长
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
各年龄期个体数比例_____ 出生率 死亡率 _____ _____型
幼年个体数_____成年、老年个体数 出生率 死亡率 _____ _____型
适中
≈
稳定
稳定
小于
<
减小
衰退
3.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年龄结构，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。
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
4.模型构建：下图表示种群各种数量特征之间的关系。写出各字母代表的含义。
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
A. ，B. ，C. ，D. ，E. ，F. 。
迁入率
出生率
性别比例
年龄结构
迁出率
死亡率
核心归纳
种群的数量特征之间的关系
(1)图解
核心归纳
(2)分析
①种群密度是种群最基本的数量特征，可反映种群在一定时期的数量，种群密度与种群数量呈正相关。
②决定种群大小和种群密度的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
影响数量变化
直接决定
课堂小结
种群数量特征
增长型
稳定型
衰退型
性别比例
迁入率和迁出率
种 群 密 度
年龄结构
出生率和死亡率
调查方法
逐个计数法
估算法
标记重捕法
样方法
黑光灯诱捕法
预 测变 化
直接决定
第1章 种群及其动态
种群的数量特征
第1节
人教版高中生物 选择性必修2
1
列举种群的数量特征，说明出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例与种群密度的关系(重点)。
2
说出调查种群密度的主要方法，运用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度(重、难点)。
东方白鹳被誉为“鸟中国宝”，目前黄河三角洲国家级自然保护区通过湿地恢复、生态补水成为全球最大的东方白鹳繁殖地。
种群及其功能
1
据统计，在1959年以后东方白鹳在日本便没有成功繁殖的记录，到1970年仅剩下1只；随着1971年朝鲜最后一对东方白鹳中的雄鸟被猎杀，朝鲜的繁殖种群也出现了功能性灭绝。
1
事实
1.请尝试解释：什么是功能性灭绝？
指某个或某类生物在自然条件下，种群数量减少到无法维持繁衍的状态。
功能性灭绝是物种灭绝的前兆，当一个物种停止繁殖后，最终灭绝只是时间问题。
2.结合上述资料，回顾种群的概念并思考种群存在的意义是什么？
在一定的空间范围内， 生物 个体形成的集合就是种群。种群是生物 的基本单位、种群是生物 的基本单位，只有保持足够的数量和性别比例，才能保持种群功能的正常。
同种
所有
繁殖
进化
>
<
目标一
种群密度及其调查方法
1．假设已知A、B、C三地一枝黄花的数量分别是8 000株、20 000株、30 000株，你能判断哪个地区加拿大一枝黄花生物入侵现象更严重吗？
在A、B、C三地面积未知的情况下，种群数量多少不足以作为判断依据，只有通过调查种群密度才能对入侵程度进行判断。
不能判断
种 群 密 度
2
为了满足东方白鹳冬、春季节的食物需求，保护区曾考虑引入植物新物种，但是受到加拿大一枝黄花在我国南方多地生物入侵的教训，科学家在这件事上保持非常谨慎的态度。
2
事实
2.下列草地（5m2），其中 代表加拿大一枝黄花，则种群密度为_______株/m2，
如果是5000m2还能这样调查吗？____________
不能
6.4
逐个计数法
2
事实
种 群 密 度
2
种群密度
概念
种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。
种群密度
种群的个体数量
空间大小（面积或体积）
表达式
陆生生物
水生生物
种群密度是种群最基本的数量特征。
地位
1．为了更好地保证调查结果的准确性，在确定样方时需要考虑以下问题：
(1) 取样的关键是什么？为什么？
随机取样；
强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响。
步骤
随机取样
求每个样方种群密度
计算所有样方种群密度的平均值
种群密度
利用样方法调查植物的种群密度
3
为了研究某地加拿大一枝黄花的种群密度，下图是研究人员随机选取了研究样地。
(2)请根据表格中的数据确定合适的样方大小
个体在该样方内的分布相对稳定，又可避免人力物力的浪费。
利用样方法调查植物的种群密度
3
(3) 如果所调查物种个体较大，样方大小应该怎样设置？
如果调查物种数目比较稀疏呢？
如果调查物种数目比较稀疏，样方面积也应该适当扩大。
如果所调查物种个体较大，样方面积应该适当扩大；
利用样方法调查植物的种群密度
3
(4) 请据表中的数据，确定合适的样方数量
样方数太多—工作量加大 样方数太少—偶然误差大
选取5个样方是合适的，因样方数量从5个增加到10个，种群密度的调查结果并没有明显差异。
利用样方法调查植物的种群密度
3
(5) 请据图选择合适的样方
调查对象总体分布为近方形地块时，适宜用 法。
调查对象的总体分布为长条形地块时，适宜用 法。
五点取样
等距取样
利用样方法调查植物的种群密度
3
2．计数和确定种群密度：某兴趣小组调查某种双子叶草本植物的种群密度，结果如下表所示：
其中第四个样方(1 m2)中该植物的分布情况如图所示：
利用样方法调查植物的种群密度
3
(1) 如何计数第四个样方的植株数量？该样方的种群密度是多少？
需要计数样方以内的个体数量，以及任意两个相邻边及其夹角上的个体数量。
该样方的种群密度为(5＋2＋1)÷1＝8(株/m2)。
(2) 该植物的种群密度是多少？
8株/m2。
8
利用样方法调查植物的种群密度
3
为了更好的留住这群美丽的大鸟，湿地工作人员一方面要为它们准备充足的食物，通过投喂鱼苗，为东方白鹳建立“安心食堂”，另一方面要避免某种鱼种群的过度繁殖破坏湿地生态系统。
工作人员投放鲫鱼
3
事实
东方白鹳的“安心食堂”
3
事实
1．以黄河鲫鱼为例，如果图A中空白原点表示某区域中所有鲫鱼，图B和图C表示将捕获的鲫鱼做上标记并放回，则标记重捕法的原理是：在_____________的前提下，整体与局部相关比例相等，即：M/N＝m/n。
个体随机分布
B
A
C
标记重捕法的原理、应用和误差分析
4
2．图B中小圆范围内实心圆点以及图C小圆范围内圆点可分别用标记重捕法计算公式中的哪一个字母表示？
字母M表示图B中小圆范围内实心圆点；字母m代表图C小圆范围内实心圆点；字母n代表图C小圆内的所有圆点。
3
事实
标记重捕法的原理、应用和误差分析
4
3.运用公式对A图中的空心圆点的数量进行估算？
有差异！
25
9
34
=
N
N≈94
此结果与逐个计数法计数的结果有差异吗？
3
事实
标记重捕法的原理、应用和误差分析
4
4．请分析在利用标记重捕法调查过程中，下列各情况可能会带来的误差：
①标记物意外脱落
②被标记个体被再次捕获的机会降低
③标记物导致被标记个体易于被捕食
④被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体稀少处被捕获
⑤被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体密集处被捕获
⑥标记物影响被标记个体的活动，使其被再次捕获的机会增大
以上 估算值将偏大， 估算值将偏小。
①②③④
⑤⑥
3
事实
标记重捕法的原理、应用和误差分析
4
1.4 种群数量的其他调查方法
对于趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法来估算它们的种群密度；
红外触发相机调查技术，如东北虎和东北豹等；
通过粪便具有不同的特征调查，如大熊猫等；
通过不同的声音调查，如鲸、长臂猿等。
1.采用样方法的注意事项
(1)样方大小的确定：一般来说，样方大小与植株大小呈正相关，如乔木——100 m2，灌木——9 m2，草本——1 m2，若样方中被调查个体数较少，应适当扩大样方面积；样方形状以正方形为宜。
(2)样方数目的确定：样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关；一般来说，选取样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。
(3)常用的取样方法：五点取样法和等距取样法。
(4)取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素。
核心归纳
(5)在用样方法估算种群密度时要注意：同种生物个体无论大小都要计数；对于压在边线上的个体，原则上计一半边线上的个体；如果是方形样方，需要统计相邻两边及其夹角上的个体，常见的是“计上不计下，计左不计右”(如图所示，图中实心圆就是要计数的个体)。
核心归纳
2.采用“标记重捕法”应满足的条件
(1)标记不易消失、脱落。
(2)标记不会对动物造成行为和寿命上的伤害。
(3)标记后充分混合。
(4)标记不能过分醒目。
(5)所有个体在重捕时的捕获概率相等。
(6)没有新的个体出生和死亡，没有迁入和迁出。
核心归纳
3.利用标记重捕法估算种群密度的误差分析
核心归纳
>
<
目标一
种群的其他数量特征及其关系
1．根据东方白鹳的种群密度，你能确定2014年其数量是增加还是减少吗？
哪些因素可能会影响种群的数量呢？
不确定
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
年龄结构、性别比例
根据资料显示，2006～2013年期间，东方白鹳在繁殖期间分布区的数量调查，东方白鹳数量维持在150～160只。2010年以前有约20%～25%的个体参与了繁殖，2010年后该比例不断增长，至2013年约40%参与繁殖。
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
2.1 出生率和死亡率
出生率：单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
死亡率：单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
种群密度
死亡率
出生率
定义
与种群密度的关系：
2.2 年龄结构、性别比例
性别比例：种群中雄性个体和雌性个体数量的比例。
年龄结构：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
性别比例失调
影响
出生率
决定
年龄结构
出生率和死亡率
种群密度
影响
预测
定义
与种群密度的关系：
种群密度
2．研究表明一个种群中不同年龄期的个体繁殖能力不同，一般雏鸟占10%以上，种群即会摆脱灭绝的危险，请同学们分析年龄结构对种群数量的影响并完成下表。
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
种群特征 出生率与死亡率 种群密度变化趋势 类型
幼年个体数 成年、老年个体数 出生率 死亡率 _____ _____型
大于
>
增大
增长
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
各年龄期个体数比例_____ 出生率 死亡率 _____ _____型
幼年个体数_____成年、老年个体数 出生率 死亡率 _____ _____型
适中
≈
稳定
稳定
小于
<
减小
衰退
3.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年龄结构，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。
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
4.模型构建：下图表示种群各种数量特征之间的关系。写出各字母代表的含义。
4
事实
种群的其他数量特征及其关系
5
A. ，B. ，C. ，D. ，E. ，F. 。
迁入率
出生率
性别比例
年龄结构
迁出率
死亡率
核心归纳
种群的数量特征之间的关系
(1)图解
核心归纳
(2)分析
①种群密度是种群最基本的数量特征，可反映种群在一定时期的数量，种群密度与种群数量呈正相关。
②决定种群大小和种群密度的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
影响数量变化
直接决定
课堂小结
种群数量特征
增长型
稳定型
衰退型
性别比例
迁入率和迁出率
种 群 密 度
年龄结构
出生率和死亡率
调查方法
逐个计数法
估算法
标记重捕法
样方法
黑光灯诱捕法
预 测变 化
直接决定