1.1 种群的数量特征(课件共37张PPT)

(共37张PPT)
第1章 种群及其动态
第1节 种群的数量特征
在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群。
① 一个池塘中的全部鲫鱼（ ）
② 一个池塘中的全部的鱼（ ）
③ 一个池塘上的全部的雄性鲫鱼（ ）
④ 北京密云水库的鲫鱼和湘江的鲫鱼（ ）
问题探讨
2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：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。
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。
1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？
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。
一、种群密度及其调查方法
1.种群密度
（1）在单位面积或者单位体积中的个体数。
种群密度=
种群的个体总数量
空间大小（面积或体积）
（2）种群密度是种群最基本的数量特征。
【思考】是不是种群数量越多，种群密度越大？
不是，种群密度强调的是单位面积或单位体积中的个体数。
举例：选取1m2山地，计算马尾松为20棵，则该样方的马尾松密度为
20/1=20（棵/m2）
濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预防、渔业上捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。
那么，有哪些调查方法呢？
非洲白犀牛
农田里的杂草
渔业捕捞
（3）调查种群密度的意义
一、种群密度及其调查方法
（1）逐个计数法
在调查_______________、__________的种群时，可以逐个计数。如调查某山坡上的珙桐(湖北神农架的国家一级保护植物)密度。
2.种群密度的调查方法
分布范围较小
个体较大
在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取___________的方法。
估算
优缺点：
数据准确、可信度高；
耗时费力
珙桐
东北虎
一、种群密度及其调查方法
（2）黑光灯诱捕法
②适用范围: 对于有_________的昆虫，可以用_______________________来估算它们的种群密度。
黑光灯进行灯光诱捕
①原理: 黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365 nm左右的紫外线的电光源。 黑光灯具有很强的诱虫作用，是杀虫用灯的理想光源。
趋光性
2.种群密度的调查方法
一、种群密度及其调查方法
（3）样方法
2.种群密度的调查方法
①随机选取若干个样方
②计数每个样方内的个体数
③求得每个样方的种群密度
④求得所有样方种群密度的平均值
样方（面积：2m2) 样方1 样方2 样方3 样方4 样方5
个体数（单位：棵） 7 11 4 6 8
种群密度（单位：棵/m2)
3.5 5.5 2 3 4
3.6棵/m2
该种群的种群密度估计值
如何取样？如何计数？
一、种群密度及其调查方法
探究 实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度
请大家阅读教材P5，并思考以下问题:
1.为什么选双子叶草本植物为调查对象？
2.常用的取样方法有哪些？取样的关键在于什么？
3.如果所取样本在样方边界线上，我们应该怎样计数？
1.为什么选双子叶草本植物为调查对象？
因为单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，难以辨认。
单子叶植物叶片条形或披针形
双子叶植物叶片网状脉
探究 实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度
样方的多少与被调查地段的总面积呈______相关。
一般来说，选取的样方越少，_____________；选取的样方越多，求得的种群密度_____________________。
①样方的数量
正
越接近实际情况
②样方的大小
样方大小视调查对象的大小及分布情况而定:
例如，草本植物样方大小一般以______________为宜；乔木100m2、灌木16m2。如果该种群个体数较少，样方面积可___________。
1m2的正方形
适当扩大
误差越大
2.样方的确定
探究 实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度
③取样关键:
随机取样，不能掺入主观因素
【思考】为什么强调随机取样？
为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。
2.样方的确定
④取样方法
调查总体为非长条形时，选择______________
五点取样法
调查总体为长条形时，选择_____________
等距取样法
探究 实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度
3.计数原则
——蒲公英
——其他植物
样方内＋相邻两边及夹角（计上不计下,计左不计右）
因此，该样方中有_____株蒲公英。
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探究 实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度
4.适用范围：
注意: 丛生或蔓生的单子叶植物不适用。
一般适用于植物, 也可以用于昆虫卵的数量调查及一些活动范围较小的动物, 如作物植株上的蚜虫、跳蝻等。
探究 实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度
昆虫卵
蒲公英
蚜虫
（4）标记重捕法
在被调查种群的活动范围内，捕获_______个体，做上______后再_________________，经过一段时间后进行_________，根据_____________中________________________________，来估算种群密度。
一部分
标记
放回原来的环境
重捕
重捕到的动物
标记个体数占总个体数的比例
2.种群密度的调查方法
设某种群的总数为N ；第一次捕获标记的个体为M
第二次重捕的个体数为n，其中已标记的为m，则:
初捕标记个体数M
个体总数N
重捕中标记个体数m
重捕个体数n
＝
个体总数N
＝
重捕个体数n
重捕中标记个体数m
×初捕标记个体数M
一、种群密度及其调查方法
【例】在对某地区田鼠的调查中，调查范围为1hm2，第一次捕获并标记39只，第二次捕获35只鼠，其中有标记的鼠15只，这样可估算该地区田鼠种群个体总数为_______;种群密度为_____________(注意: 单位)
91只/hm2
91只
初捕标记个体数(M)
个体总数(N)
重捕标记个体数(m)
重捕个体总数(n)
=
15
35
=
39
N
【练一练】在某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回；第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的为25条，由此估算该池塘中共有鲫鱼的条数为多少？
约386条
一、种群密度及其调查方法
①适用范围：
活动能力强，活动范围大的动物
（4）标记重捕法
2.种群密度的调查方法
②注意事项
a.标记物不能过分醒目；
b.标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动；
c.标记物不易脱落；
d.标记个体需与未标记个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相等；
e.确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡。
一、种群密度及其调查方法
③误差分析
a.若被标记个体变得更难被调查者捕捉，则估算值偏_____；
b.若被标记个体易被天敌捕食，则估算值偏_____；
c.若被标记个体的标记脱落，则估算值偏_____；
d.若因个体间相互接触，未被标记的个体也沾上了标记颜料，则估算值偏____；
e.如果标记的个体因标记过于醒目，易被调查者发现，则估算值偏____；
f.若标记过程中，使用有害性的标记，致使被标记的个体放回后出现部分死亡，则估算值偏_____。
大
大
大
小
小
大
（4）标记重捕法
2.种群密度的调查方法
个体总数N
＝
重捕个体数n
重捕中标记个体数m
×初捕标记个体数M
一、种群密度及其调查方法
种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。要想知道种群数量的消长，还需要研究种群的其他数量特征。
【思考】为什么东北豹、大熊猫等动物在人为保护措施下，种群数量仍不能迅速增长，而鼠、蝗虫等动物，尽管人们采取各种防除措施，却仍然数量繁多，屡屡为害？
繁殖能力的差别是重要原因。
东北豹一般每年最多生一胎，通常每胎产仔2～3只， 偶尔有产1只或4只的情况。幼豹2～3岁后性成熟。
而鼠一年可生数胎, 每胎产多只小鼠, 幼鼠当年即可性成熟。
一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。
种群出生率高是种群快速增长的重要内因。
二、出生率和死亡率
在___________内________(_____）的个体数目占该种群__________的______。
单位时间
新产生
死亡
个体总数
比值
1.概念:
【例1】截至2015年年末，我国大陆总人口约为13.7亿，2015年出生1655万人，我国大陆人口在这一年的出生率约为_____‰。
【例2】2015年年末，我国大陆总人数约为13.7亿，死亡人口为975万，死亡率约为_____‰。
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出生率＞死亡率，种群密度________；
出生率≈死亡率，种群密度______________；
出生率＜死亡率，种群密度________。
增大
相对稳定
减小
2.与种群密度的关系
出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度的大小。
在__________内______（_____）的个体数占该种群__________的_____。
单位时间
迁入
迁出
个体总数
比值
迁入率和迁出率直接决定种群密度。
3.意义:
1.概念:
2.与种群密度的关系
迁入率＞迁出率，种群密度______；
迁入率≈迁出率，种群密度___________；
迁入率＜迁出率，种群密度______。
增大
相对稳定
减小
4.与实践的联系
如果研究一座______人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。
城市
三、迁入率和迁出率
四、年龄结构
1.概念：
增长型
稳定型
衰退型
指一个种群中__________的个体数目的比例。
2.类型:
各年龄期
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)
3. 三种类型的年龄结构比较
类型 增长型 稳定型 衰退型
图示
年龄特征
发展趋势
多
少
比例相当
少
多
＞
增大
≈
相对稳定
＜
减小
年龄结构通过影响_______和_______来影响种群密度，可_________种群密度的变化趋势。
出生率
死亡率
预测
四、年龄结构
幼年个体___，
老年个体___
出生率___死亡率，种群密度_____
各年龄期个体数_______________
出生率___死亡率，种群密度_________
幼年个体___，
老年个体___
出生率___死亡率，种群密度_____
A_______ B_______ C_______
D_______ E_______ F_______
增长型
稳定型
衰退型
衰退型
增长型
稳定型
4. 年龄结构的其他表示方式
四、年龄结构
1.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
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。
不一定。
思考·讨论
分析种群的年龄结构
2.据统计，1990-2013年的24年间，我国0～14岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%下降到16.41%；15～64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；65岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%。这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化？
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。
四、年龄结构
五、性别比例
指种群中__________数目的比例，又称性比。
雌雄个体
雌雄相当型
雌多雄少型
雌少雄多型
多见于高等动物
多见于人工控制的种群
多见于营社会生活的昆虫
注意: 这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体，如工蜂就不计算在内。
1.概念:
2.类型:
3.与实践的联系
利用人工合成的___________诱杀某种害虫的_______个体，改变了害虫种群正常的___________，就会使很多雌性个体______________，从而使该种害虫的种群密度明显________。
性引诱剂
雄性
不能完成交配
性别比例
【思考】为什么改变了种群正常的性别比例，种群密度会明显降低？
降低了种群的出生率
4.与种群密度的关系
性别比例通过影响___________，间接影响种群密度。
出生率
降低
五、性别比例
1982年我国出生人口性别比例为108.5
(以100名女婴所对应的男婴数为结果)
2010年我国出生人口性别比例为121.2
严重偏离了世界人口性别比例的正常值（ 102~107 ）
预防措施
禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”
禁止“非医学需要的性别选择性的人工流产”
启动“关爱女孩行动”
2021年我国出生人口性别比例为111.3
有利于维系性别比例均衡，进而有利于维持社会的和谐稳定。
与社会的联系
五、性别比例
小结
种群数量
种群密度
反 映
直接决定
(-)
迁出率
死亡率
间接 影响
年龄组成
性别比例
迁入率
出生率
直接决定
(+)
影响
影响
影响
下列对种群数量特征概念图所作的分析, 错误的是( )
A.利用性引诱剂诱杀害虫会影响③
B.增长型种群的数量增长是由于①＞②
C.预测种群数量变化的主要依据是④
D.我国计划生育政策的目的是通过降低②来控制人口过度增长
出生率
死亡率
性别比例
年龄结构
B
小结
种群密度的调查方法
逐个计数法
估算法
分布范围较小、个体较大的种群
黑光灯诱捕法
样方法
标记重捕法
有趋光性的昆虫
植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻）
活动能力强、活动范围大的动物
种群的数量特征
种群密度
概念
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
年龄组成和性别比例
最基本
小结
练习与应用
一、概念检测
1.种群密度是种群最基本的数量特征。判断下列与种群密度有关的表述是否正确。
（1）一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度。（ ）
（2）调査青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法。（ ）
（3）种群密度与出生率成正比。 （ ）
2.科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果，随机选3块麦田，在每块田中做对照实验，施药60天后调查猪殃殃的密度。取样方法为每个处理随机取 5个样方，每个样方为1m2。调査结果为对照组411.75株/m2， 实验组35.00株/m2。下列分析正确的是 （ ）
A.样方数量过少，面积适当
B.样方面积过小，数量适当
C.杂草株数应为整数，对照组数据有误
D.实验组数据可信，该除草剂施用效果显著
D
二、拓展应用
2.下图A、B分别为两个国家人口的年龄结构图，纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人 口的百分比。据此图可判断，未来人口增长率高的国家是 。
B
B
练习与应用
拓展：种群的空间特征
概念：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局叫做种群的空间特征。
思考：调查生活在隐蔽、复杂环境中的动物，特别是猛禽和猛兽时，样方法和标记重捕法还适用吗？（例如，东北豹）
生物科技进展 - 调查种群数量的其他方法
①红外触发相机
生物科技进展 - 调查种群数量的其他方法
②动物粪便—微卫星DNA分子标记
大熊猫粪便中含的大熊猫种群多样化数据，通过特殊仪器可以得到大熊猫的DNA信息，分析这些DNA信息，就可以了解大熊猫的性别，年龄亲缘关系，种群数等。
生物科技进展 - 调查种群数量的其他方法
③动物声音监测仪
动物的声音可以作为一种非损伤、低干扰的标记，用于对不同个体进行识别，进而进行种群数量的监测。