1.1种群的数量特征课件（共43张PPT）2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

(共43张PPT)
怎样估算种群密度？如何提高估算的准确性？
种群的数量特征有哪些？
如何根据种群的特征预测其未来发展趋势？
选择性必修2/第一章/种群及其动态/
第1节
种群的数量特征
本节聚焦
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？
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。
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？
红外触发相机拍摄到的东北豹
一、种群密度及其调查方法
种群:
生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
种群特征:
种群是生物进化的基本单位；
种群是繁殖的基本单位；
种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
思考：为什么要研究种群？
濒危动物保护、有害生物的防治、渔业上合理捕捞量的确定等，都离不开种群的研究。
种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律
1.种群密度
一、种群密度及其调查方法
种群在___________或__________中的_________。
单位面积
单位体积
个体数
种群密度：
种群密度=
空间大小（面积或体积）
陆生生物
水生生物
种群的个体总数量
种群密度是种群最基本的数量特征
研究种群密度的意义：
濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的检测和预防、渔业捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
逐个计数法:
在调查______________、__________的种群时，可以逐个计数，如调查梧桐山坡上的桫椤(国家一级保护植物)密度；
分布范围较小
个体较大
注意：数量较少的濒危生物，即使分布范围较大，也可以采用逐个计数法计算种群密度。
多数情况下，逐个计数非常困难，如：分布范围较大，个体较小。我们应该采用什么方法？
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算种群密度最常用的方法之一是样方法：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，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。
估算法：
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(1)黑光灯诱捕法：
②适用范围:
①原理:
黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365nm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。
对于有趋光性的昆虫，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。
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(2)样方法：
①概念:
在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
②适用范围:
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。
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(2)样方法：
③过程:
a.在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方(每个样方面积一般相同)。
怎么做到随机取样？
样方大小、数量多少合适？
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(2)样方法：
③过程:
b.通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度。
N1
N2
N3
N4
N5
每个样方的种群密度为：
N
S
N6
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(2)样方法：
③过程:
c.以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
N1
N2
N3
N4
N5
该调查范围内种群密度为：
N1
S
+
N2
S
+
N3
S
+
N4
S
+
N5
S
+
N6
S
（
）
÷
6
N6
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
思考1:样方大小多少合适？
草本1m×1m
灌木3m×3m
乔木10m×10m
以调查对象大小、数量来定：
思考2:样方数量多少合适？
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。
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
思考3:怎么做到随机？为什么要随机取样？
五点取样法
等距取样法
随机取样
当调查的总体为非长条形时，可用此法取样。在总体中按梅花形取5个样方，每个样方的长和宽要求一致。这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。
调查的总体为长条形时，可用等距取样法，先将调查总体分成若干等份，由抽样比率决定距离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法,叫做等距取样法。
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。
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
思考4:怎么科学计数每个样方的数量？
原则：
同种生物个体无论大小都要计数；若正好在边界线上，应“计上不计下，计左不计右”，即只计数相邻两边及夹角上的个体。
10个
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株；而双子叶草本植物的个体数目则易于辨别。单子叶植物的叶片一般呈条形或披针形，叶脉一般是平行脉；双子叶植物的叶脉一般是网状脉。
确定调查对象
丛生
蔓生
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
选取样方（取样方法和取样原则）
根据观察调查对象的分布状况，确定样方的多少、大小和取样方法。
①调查对象总体分布为近方形地块时，适宜用五点取样法；
②调查对象的总体分布为长条形地块时，适宜用等距取样法；
③如果所调查物种个体较大，样方面积应该适当扩大；
④如果调查物种数目比较稀疏，样方面积应该适当扩大。
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
实验流程
制定调查方案
实施调查方案
样方
样方大小
样方多少
取样方法
样方内计数
随机取样
根据调查对象的大小和密度适当调整，一般不小于1m2
一般不少于5个，多一些计数结果更准确
边角上的个体，计上不计下，计左不计右
关键 核心
五点取样法
等距取样法
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(3)标记重捕法：
许多动物活动能力强、活动范围大，不宜用样方法来调查它们的种群密度。
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。
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(3)标记重捕法：
先捕获部分兔子（12只）；
把捕获的这些兔子做上标记；
1hm2
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(3)标记重捕法：
先捕获部分兔子（12只）；
把捕获的这些兔子做上标记；
把标记好的兔子放回原来的环境并使其混合均匀。
1hm2
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(3)标记重捕法：
先捕获部分兔子（12只）；
把捕获的这些兔子做上标记；
把标记好的兔子放回原来的环境并使其混合均匀。
一段时间后进行重捕并统计。
1hm2
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(3)标记重捕法：
先捕获部分兔子（12只）；
把捕获的这些兔子做上标记；
把标记好的兔子放回原来的环境并使其混合均匀。
一段时间后进行重捕并统计。
共捕获8只兔子，其中2只有标记。
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
估算法：
(3)标记重捕法：
12
N
=
2
8
N=48（只）
密度=48只/hm2
总标记数M1
重捕标记数m2
重捕数n2
种群总数N
=
标记重捕法小结
1.标记物不能过分醒目；
2.标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动；
3.标记物不易脱落；
4.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；
5.确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡；
注意：
=
第二捕获中有标记的
第一次捕获并标记×第二次捕获
N
标记重捕法小结
标记物脱落
被标记个体部分死亡
标记物太醒目，导致标记个体易被天敌捕食
标记物使动物受惊吓，从而不易被捕到
重捕时间太短，初捕个体未充分融入
标记物过于明显，使其第二次捕捉时更易被捕到
偏大
偏小
误差分析:
=
第二捕获中有标记的
第一次捕获并标记×第二次捕获
N
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
思考:如何选择适合的种群密度调查方法？
“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
样方法
三看
活动能力
多
活动能力大
标记重捕法
植物
动物
动物、活动能力小
实战演练：要调查一块农田中某种鼠和蚯蚓的种群密度，你将分别采取什么办法？
鼠：标记重捕法
蚯蚓：样方法
除了以上三种种群密度的调查方法外，大家还能想到其他方法吗？
一、种群密度及其调查方法
2.种群密度调查方法
调查种群数量的其他方法：
(1)红外触发相机
在动物的栖息地布设若干台红外触发相机，恒温动物一靠近，就会触发相机自动拍摄照片或视频
(2)动物粪便
不同动物的粪便具有不同的特征。
(3)动物声音
动物的声音也存在个体差异，成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定。
二、出生率和死亡率
出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素；
直接决定种群密度的大小。
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
不变
3.意义：
1.出生率:
2.死亡率:
在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
三、迁入率和迁出率
1.迁入率：
2.迁出率：
3.意义：
迁入率和迁出率也是决定种群大小和种群密度的直接因素。
单位时间内迁入的个体占该种群个体总数的比值。
单位时间内迁出的个体占该种群个体总数的比值。
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
不变
如果研究一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。
三、迁入率和迁出率
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
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
四、年龄结构和性别比例
(1)概念：
1.年龄结构
一个种群中各年龄期的个体数目比例。
(2)类型：
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
A
B
C
种群年龄结构三种比例
讨论：
1.图中A、B、C 三种年龄结构的种群，哪种类型的种群数量会越来越大，属于增长型？哪种类型的种群数量会越来越小，属于衰退型？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持相对稳定，属于稳定型？为什么？
分析种群的年龄结构
分析种群的年龄结构
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
年龄结构通过影响 和 来影响种群密度。
出生率
死亡率
分析种群的年龄结构
讨论：
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，因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还受到食物、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。
年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。
可预测种群密度和数量的变化趋势
分析种群的年龄结构
讨论：
3.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、年龄结构和性别比例
2.性别比例
(1)概念：
(2)类型：
指种群中雌雄个体数目的比例。
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
(3)与实践联系：
利用人工合成的性引诱剂（信息素）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。
四、年龄结构和性别比例
2.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。性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。
注意：正常的性别比例是指该种群正常状态下经过长期自然选择形成的的性别比例，并不一定是雌雄相当型。
种群密度
死亡率
性别比例
年龄结构
预测变化方向
间接影响
迁入率迁出率
直接决定
直接决定
调查方法
标记重捕法
样方法
影响
出生率
课堂小结
练习与应用
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。（ ）
一、概念检测



练习与应用
一、概念检测
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
练习与应用
二、拓展应用
1.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 条。
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______
386
B
练习与应用
二、拓展应用
3.2003年，我国颁布法律，禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，请简要说明这一规定的意义。
一般新生儿的男女性别比例大致为1:1。禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，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。