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第一章 种群及其动态
第1节 种群的数量特征(第二课时)
一
一、种群密度及其调查方法
如果调查我国内蒙古大草原上蒙古马或池塘的金鱼的种群密度,还能用样方法吗?如果不能那该用什么方法呢?
一
种群密度及其调查方法
一、种群密度及其调查方法
4.估算法-标记重捕法
1、概念:
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。
适用范围:
哺乳类、爬行类、两栖类、鱼类等活动能力强、活动范围大的动物
确定调查对象
捕捉并标记(数量为M)
重捕
放回
计算种群数量(N)
标记数(m)
捕获数(n)
一
一、种群密度及其调查方法
4.估算法-标记重捕法
第1次12只
第2次捕获10只有标记的4只
多少只
30只
12
4
10
=
总数
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
公式:
捕获
标记
放回
重捕
N只
M只
n只:其中m只带标记
一
一、种群密度及其调查方法
4.估算法-标记重捕法
前提条件
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;
为了数据更精确,应满足的条件
一
一、种群密度及其调查方法
4.估算法-标记重捕法
N总=
一标×二捕
二标
标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等
①若被标记个体变得更难捕捉,则估算值偏_____;
②若被标记个体易被捕食,则估算值偏___;
③若被标记个体的标志脱落,则估算值偏___;
④标记的个体再次捕获概率低,则估算值偏____;
⑤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____;
⑥如果标记的个体因标记过于醒目,易被实验人员发现,则估算值偏____;
大
大
大
大
小
误差分析:
标记重捕法中凡是能导致标记个体减少的因素都会使调查值比实际值偏高。
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
小
一
一、种群密度及其调查方法
“三看法”选择适合的种群密度调查方法
一看
个体数量
少
直接计数
二看
生物类型
植物
样方法
二看
生物类型
活动能力小
样方法
多
动物
活动能力大
标记重捕法
一
一
一、种群密度及其调查方法
①红外触发相机
②微卫星DNA分子标记
5.调查种群密度的其他方法
一
一、种群密度及其调查方法
③动物的声音
5.调查种群密度的其他方法
(点击音频听声音与暂停)
④无人机航拍法
长臂猿
鲸
鸮
秧鸡
一
一、种群密度及其调查方法
2. 种群密度的调查方法
种群密度的调查方法
估算法
适用范围
分布范围较小、个体较大的种群
适用范围
有趋光性的昆虫
适用范围
植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物(如蚜虫、跳蝻)
适用范围
活动能力强、活动范围大的动物
其他方法
航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等
逐个计数法
黑光灯诱捕法
标记重捕法
样方法
(1)同一物种可能包含多个种群,但同一种群内的个体一定属于同一物种( )
(2)调查土壤中蚯蚓种群密度可用标记重捕法( )
(3)用样方法调查蒲公英种群密度时,应在分布较密的地区取样( )
(4)种群密度可以反映种群数量的变化趋势( )
×
×
×
√
习题检测
1. 如图表示用样方法进行相关调查,下列相关叙述不正确的是( )
A.用样方法调查植物种群密度时,常用的
取样方法有五点取样法和等距取样法
B.若图甲表示一个样方中某种植物的分布
状况,则计数值应为8
C.若图乙表示某森林物种数与样方面积的
关系,则调查该森林物种数时设定样方面积最好为S1
D.与双子叶草本植物相比,样方法更适用于调查单子叶草本植物的种群密度
D
习题检测
2. (2021·山东,11)调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于( )
A.66只/公顷 B.77只/公顷
C.83只/公顷 D.88只/公顷
B
习题检测
3.利用标记重捕法调查某丘陵地区4 km2区域中刺猬的种群密度,第一次捕获并标记50只刺猬,第二次捕获40只刺猬,其中有标记的5只。下列叙述错误的是( )
A.标记个体与未标记个体被捕获的概率应基本相同
B.迁入率和迁出率影响该种群数量变化
C.标记符号过分醒目可能增加刺猬被捕食的概率
D.该种群的密度大约是400只/km2
D
习题检测
目录
02
二、出生率和死亡率
一
二、出生率和死亡率
为什么东北豹、大熊猫等动物在实施人为保护的措施下,种群数量仍不能迅速增长
一
二、出生率和死亡率
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?
一
二、出生率和死亡率
东北豹每年最多生一胎,通常每胎产仔2~3只,偶尔有产仔1只或4只的情况,幼豹2~3岁后性成熟。
老鼠45天左右可繁殖一次。母鼠生长2个月就可生殖,其怀孕到生产的时间一般在3-4周左右,其一年可生6-8胎,每胎能产仔5-10个。
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出现快速增长的重要内因。
东北豹的繁殖繁殖能力和鼠的差别有多大?这对于它们的种群数量有哪些影响?
一
二、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。
1. 定义
2. 与种群密度的关系
出生率和死亡率 种群密度
出生率>死亡率
出生率=死亡率
出生率<死亡率
增加
降低
相对稳定
意义:出生率和死亡率是种群密度及数量改变的直接原因。
一
二、出生率和死亡率
例如,2015年,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多少?
12‰
例如,2015年,我国大陆死亡人口为975万,死亡率约为多少?
7‰
目录
03
三、迁入率和迁出率
一
随着人类在这片森林里采伐林木、垦荒种地、建设铁路,东北豹逐渐从这里迁出,几近消失。
迁入率<迁出率
三、迁入率和迁出率
一
近些年来,国家高度重视对东北虎、东北豹等濒危动物的保护,采取了一系列有效的措施,如全面禁猎,禁止商业性采伐林木,建立自然保护区、国家公园等。随着环境的大大改善,东北豹逐渐回归、迁入我国东北地区。
迁入率>迁出率
三、迁入率和迁出率
一
单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值。
①迁入率和迁出率直接决定种群密度的大小。
1. 定义
2. 意义
②迁入率和迁出率在研究城市人口变化中具有重要意义。
3. 与种群密度的关系
迁入率和迁出率 种群密度
迁入率>迁出率
迁入率=迁出率
迁入率<迁出率
增加
降低
相对稳定
三、迁入率和迁出率
例:春运前后珠三角和长三角各大城市的人口变化
目录
04
四、年龄结构和性别比例
一
四、年龄结构和性别比例
一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
1. 定义
2. 类型
增长型
稳定型
衰退型
一般分为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧失生殖能力)三个阶段。
年龄结构通过影响_________和_________来影响种群密度。
出生率
死亡率
一
四、年龄结构和性别比例
类型 增长型 稳定型 衰退型
年龄特征 幼年个体___, 老年个体___ 各年龄期个体数_______ 幼年个体___,
老年个体___
发展趋势 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_____
图示
多
少
比例相当
少
多
>
增大
≈
相对稳定
<
减小
3. 三种类型的年龄结构比较 P4
意义:年龄结构可以预测种群数量的变化趋势
一
四、年龄结构和性别比例
例:说出以下图示对应的年龄结构类型。
A:_________
B:_________
C:_________
D:_________
E:_________
F:_________
增长型
稳定型
衰退型
衰退型
增长型
稳定型
一
四、年龄结构和性别比例
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取决于年龄结构,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。
P4 思考讨论
年龄结构通过影响__________和__________来影响种群密度 P4
出生率
死亡率
年龄结构是预测种群数量的变化趋势的主要依据
4. 意义
一
四、年龄结构和性别比例
年龄 1990 2013 2018
0~14 岁 27.69% 16.41% 16.9%
15~64 岁 66.74% 73.92% 71.2%
65 岁及以上 5.57% 9.67% 11.9%
我国人口年龄结构变化
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。
P4 思考讨论 3. 这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化?
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?
一
四、年龄结构和性别比例
1. 定义
又称性比,指种群中雌雄个体数目的比例。
性别比例对种群密度也要一定的影响。例如:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,改变了害虫种群正常的性别比例,就会使很多雌性个体不能完成交配,从而使该种害虫的种群密度明显降低。
2. 意义
通过影响出生率,间接影响种群密度。
一
四、年龄结构和性别比例
3. 类型
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
多见于营社会性生活的昆虫
如:蜜蜂、白蚁等
不是所有种群都有性别比例,如某些雌雄同株的植物。
Ⅰ型:凸型存活曲线:绝大多数个体都能活到平均生理年龄,早期死亡率较低,但一旦达到一定生理年龄,短期内几乎全部死亡。如:人类和大型哺乳动物等。
Ⅱ型:对角线存活曲线:种群各年龄段的死亡率基本相同。如:水螅、小型哺乳动物、一些鸟类等。
Ⅲ型:凹型存活曲线:生命早期有极高的死亡率,但是一旦活到某一年龄,死亡率就变得很低而且稳定。如:鱼类、很多无脊椎动物。
进化历程:Ⅲ(凹型)→Ⅱ(对角线型)→Ⅰ(凸型)
研究意义:研究存活曲线可以判断各种动物种群最易受伤害的年龄,从而人为地有效控制这一种群的数量,以达到造福人类的目的,如可以选择最有利的时间捕鱼或进行害虫防治。
种群存活曲线
四、年龄结构和性别比例
(1)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
课堂小结
(2)年龄结构 出生率和死亡率 种群密度 变化趋势
(3)性别比例 出生率 种群密度
影响
影响
预测
决定
决定
一
种群的数量特征
最基本特征
种群密度
调查方法
逐个计数
黑光灯诱捕法
样方法
标记重捕法
决定 (直接影响)
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
年龄组成
性别比例
影响
影响
影响
预测变化趋势
间接影响
课堂小结
习题检测
如图是有关种群特征的概念图,据图分析:
(1)图中①~⑤分别代表
种群的什么特征?
提示 ①~⑤分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例。其中,年龄组成既影响出生率又影响死亡率,但性别比例只影响出生率。
种群密度
出生率
年龄组成
性别比例
死亡率
习题检测
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的种群密度。( )
(2)调查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。( )
×
×
√