1.1 种群的数量特征(共62张PPT)课件-高二生物学(人教版2019选择性必修2)

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名称 1.1 种群的数量特征(共62张PPT)课件-高二生物学(人教版2019选择性必修2)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-03-23 19:13:44

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文档简介

(共62张PPT)
第1章 种群及其动态
第1节
种群的数量特征
选修二
①一定地域内 ②同种生物构成 ③全部个体的总和
种群 生活在一定自然区域内, 同种生物的全部个体。
种群是物种繁殖、进化的单位
一个鱼缸里的全部金鱼 √
一个水池里的全部鱼 ×
种群及其动态
概念要点
对于某水体中的鱼,
何时捕?捕捞多少? 才能既不会使资源枯 竭,又使资源得到充 分利用
牧民在承包的草场上
该放养多少头羊,经 济效益才最好
种群及其动态
在害虫种群密度达到
多少时喷洒农药,既 能减少环境污染,又 能防止虫灾发生
种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律
目录
1 种群密度及其调查方法
2 出生率和死亡率
3 迁入率和迁出率
4 年龄结构和性别比例
5 习题检测
一、学习目标
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”等种群的数量特征与种群密度的关系。
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。
二、重点
1.种群的数量特征。
2.调查种群密度的方法。
调查草地中某种双子叶植物的种群密度。
三、难点
1
种群密度及其调查方法
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。
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?
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。
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。
如何描述种群数量特征?
年龄结构和 性别比例
数量特征
问题探讨
迁入率和 迁出率
红外触发相机 拍摄到的东北豹
出生率和 死亡率
种群密度
1.计算公式
种群的个体数
种群密度=
2.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、 渔业上捕捞强度的确定等,都需要对种群密度进行调查研究。
1 种群密度及其调查方法
二、种群密度 种群密度是种群最基本的数量特征≠。
种群在单位面积 或单位体积 中的个体数。
空间大小(面积或体积)
水体
陆地
在调查 分布范围较小 、个体较大 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
1 种群的数量特征
三、种群密度的取样调查
1.逐个计数法
【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。
1 种群密度及其调查方法
三、种群密度的取样调查
2.估算法(抽样调查)
在多数情况下,逐个计数非常困难,需要采取 估算 的方法。
整个草原如何调查?
(1)样方法
(2)标记重捕法
(3)黑光灯诱捕法 (4)抽样检测法
(1)样方法
① 概念(调查程序)
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
适合调查植物,以及 活动能力弱 、 活动范围小 的动物。
样方是人为划定的一个区域
跳蝻
2.估算法(抽样调查)
样方法
蚜虫
1.为什么选双子叶草本植物为调查对象?
因单子叶草本植物常常是丛生或蔓生,难以辨认。
调查草地中某种双子叶植物的种群密度
单子叶植物叶片条形或披针形, 平行脉
双子叶植物网状脉
(1)样方法
步骤:取样→计数→求平均值
样方的取样关键: 随机取样,不能掺入主观因素
2.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。
3.样方的多少会影响调查结果吗?
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 。
4.样方应多大为宜?
以调查对象大小、数量来定。 草本1m2 ,灌木9m2 ,乔木100m2
(1)样方法
五点取样法
等距取样法
>调查总体为非长条形 时
>调查总体为长条形时
所选样方位置上有块大石头,需要换个位置取样吗? 不需要
常见取样方法
(1)样方法
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。
(1)样方法
计数原则
10个
9个
10m
样方1m2 1 2 3 4
5
株数(株) 4 7 6 4
7
密度 5.6株/m2
估算这块草地中蒲公英的密度( )
步骤:取样→计数→求平均值
< 10m >
(1)样方法
①要做到随机取样,不能掺入主观因素。
②样方数量不宜太少,大小适合。
③选熟悉又容易计数的植物,一般不选丛生或蔓生的单子叶植物,
而选择个体数目容易辨认的双子叶植物。
如果调查草原上马的种群密度,还能用样方法么?
不能,
马活动能力强,活动范围大。
估算法—标记重捕法
(1)样方法
注意事项
鲫鱼的条数为多少?
(m) = (M) 1 6 n

约3
86
N
N
0
1
5
9
2
(N)
种群数量
首捕标记数
(n)













在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记
(M个) 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(n个) 中标记个体数(m个) 占总个体数的比例, 来估算种群密度。
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
(2)标记重捕法
时间太长,标记个体有— 可能迁出、或死亡
让标记个体在群体中随机分布, 时间太短会导致重捕个体中被标 记个体偏多,计算结果偏小。
②适用范围 活动能力强,活动范围大的动物。
(2)标记重捕法
①选择区域要随机,不能主观选择;
②重捕的地域与方法与初捕相同;
③每次捕获的样本数量不能太少,以减小偶然误差;
④被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、
出生和死亡现象。
(2)标记重捕法
注意事项
1)易被天敌捕食 结果偏大
2)易被人捕捉 结果偏小
第二次捕捉: n个 有标记的: m
N × n
总数N 第一次捕捉: M
计算公式:
M m
N = n -
①标记物不易脱落 计算结果偏大
②不影响被标记生物的正常生理活动
③标记物不能过于醒目
(2)标记重捕法
对标记的要求
计算结果偏大
m
思考:重捕时,捕获的标记个体受伤死亡,会影响统计结果吗?
-· N n 不影响
思考:若某种动物被捕捉过一次后更难捕捉,则统计结果较实际
种群密度偏大还是偏小?
偏大
思考: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 小 。
(2)标记重捕法
计算公式:
误差分析:主要取决于重捕中标记个体数(m )偏大或偏小
a. m值变大导致种群数量(N)偏小:如重捕时间太短,初捕个体
未充分融入或标记物过于明显,使其第二次捕捉时更易被捕到。
b. m值变小导致N偏大:
①标记物使动物受惊吓,从而不易被捕到。
②标记物影响动物的活动能力,使其更易被天敌捕食而减少。
③标记物易脱落,从而导致m值变小。
④调查期间被标记的动物放回后部分死亡。
(2)标记重捕法
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?说说你做出选择的理由。
鼠:标记重捕法 蚯蚓:样方法
二看
生物类型
二看 生物类型 活动
标记 重捕法
能力大
“三看法”选择适合的种群密度调查方法
一看
个体数量
(2)标记重捕法
样方法
样方法
直接计数
活动能力小
植物
动物


(3)黑光灯诱捕法
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。
②适用范围
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。
2.估算法(抽样调查)
3.其他方法
(1)红外触发相机
二、种群密度的取样调查
(2)动物的声音
秧鸡

(3)动物粪便——微卫星DNA分子标记
3.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
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
适用
范围
适用
范围
分布范围较小、个体较大的种群
活动能力强、活动范围大的动物
有趋光性的昆虫
黑光灯诱捕法
课堂小结
逐个计数法
标记重捕法
样方法
--最准确
估算法
适用
范围
习题巩固
1 .用样方法调查蒲公英种群密度的过程是( B)
①随机选取一个该种群的长方形地块,将该地块按照长度分成
10等份,在每份的中央划一个大小为1 m2 的样方
②选取一个该种群分布比较密集的长方形地块,将该地块按照长
度分成10等份,在每份的中央划一个大小不同的样方
③计数每个样方内该种群数量,取其最大值作为该种群密度的估
计值
④计数每个样方内该种群数量,取其平均值作为该种群密度的估
计值
A . ①③ B . ①④ C . ②③ D . ②④
习题巩固
2 .农业科技人员在对草原鼠害进行调查时,随机选定某区域,第
一次放置了100个鼠笼,捕获68只鼠,标记后原地放回。一段时间 后在相同位置又放置了100个鼠笼,捕获54只鼠,其中有标记的鼠 12只。下列有关说法,错误的是( B)
A .这种调查方法称为标记重捕法
B .该区域中鼠的种群数量约为360只,必须积极防治
C .由于鼠被捕一次后更难捕捉,因此推测该区域中鼠的种群数量
可能小于调查结果
D .如果在两次捕鼠期间发生草原大火,统计结果是不准确的
习题巩固
3 .样方法和标记重捕法是调查种群密度常用的方法,下列有关生
物种群数量调查的方法,正确的是( D)
A .调查蝗虫幼虫跳蝻,用标记重捕法
B .调查马尾松,小样方划分为1 m2左右
C .调查蒲公英,只计数小样方内的个体数
D .调查趋光性农业害虫,可用定位设置灯光诱捕,定时计数法
习题巩固
4.下列符合种群密度概念叙述的是( C)
A .一亩水稻的年产量
B .每平方米草地中杂草的数量
C .某湖泊每平方米水面鲫鱼的数量
D .某地区灰仓鼠每年新增的个体数量
习题巩固
5 .在对某种鼠群的种群密度调查中,第一次捕获并标记39只,
第二次捕获34只,其中有标记鼠15只,下列叙述正确的( D)
A .该调查方法称为样方法
B .该种群密度大约为88只
C .如果标记物易脱落,对种群数量的估算没有影响
D .第一次捕获后,就很难再次捕获,那估算出来的种群数量比
实际值偏大
“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。”
经标记重捕法估计,该种群的种群密度
为88.4只/hm2 ,那环境因素稳定不变的 情况下,你能预估一段时间后该种群的 种群密度的变化情况吗?
二、种群密度的取样调查
2
出生率和死亡率
2 出生率和死亡率 繁殖能力的差别是重要原因。
为什么东北豹、大熊猫等动物在人为保护的措施下,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?
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。
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。
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。
2 出生率和死亡率
1.概念
在 单位时间 内 新产生(或死亡) 的个体数目占该种
群个体总数 出生率(死亡率)
2.举例 2015 口为13.7亿。 。
2015年出生人口为1655万人,则出生率为12‰ 。
2015年死亡人口为 975万人,则死亡率为 7 ‰ 。
国总人
值即




× 10 = × 100%
7
5
%3
7
01
9
增=长率= 出生率-死亡率
2 出生率和死亡率
3.意义
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
增加
出生率=死亡率
不变
出生率<死亡率
降低
3
迁入率和迁出率
3 迁入率和迁出率
1.概念
在 单位时间 内 迁入(迁出) 的个体数占 该种群个体总数

即迁入率(迁出率) 。
2.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。
迁入 种群 迁出
迁入率和迁出率
种群密度
迁入率>迁出率
增加
迁入率=迁出率
不变
迁入率<迁出率
降低
3.与实践的联系
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。
3 迁入率和迁出率
4
年龄结构和性别比例
1.概念 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
幼多老少 比例适中 老多幼少
4 年龄结构和性别比例
一、年龄结构
增长型
稳定型
衰退型
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。
不一定,因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构, 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。

年龄组成为稳定型的种群,种群数量在近期一定能保持稳定吗?
年龄组成为衰退型的呢?
3.意义
可预测种群密度和数量的变化趋势。
但是这种趋势不一定能实现
一、年龄结构
类型 增长型 稳定型
衰退型
年龄特征 幼年个体 多 , 老年个体 少 。 各年龄期个体数 比例相当 。
幼年个体 少 , 老年个体 多 。
发展趋势 出生率 > 死亡率, 种群密度 增大 。 出生率 ≈ 死亡率, 种群密度 相对稳定 。
出生率 < 死亡率, 种群密度 减小 。
图示 增长型 稳定型
衰退型
年龄结构通过影响 出生率 和死亡率 来影响种群密度。
一、年龄结构
A B C
A 增长型 ,
B 稳定型 , C 衰退型 , D 增长型 , E 稳定型 , F 衰退型 。
年龄结构的几种表示方法
D E F
幼年 成年 老年
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。
一、年龄结构
二、性别比例
1.概念 指种群中 雌雄个体 数目的比例。
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。
2.类型 不是所有种群都有性别比例,如某些雌雄同株的植物。
雌少雄多型
多见于营社会生活的昆虫
雌多雄少型
多见于人工控制的种群
雌雄相当型
多见于高等动物
4 年龄结构和性别比例
雌蛾 雄蛾
雄 蛾
性别比例通过影响出生率间接影响种群密度
不合理的性别比例(雌:雄>1)
使用性引诱剂诱杀雄虫
奇怪,明明很香,
怎么没看到美女啊?
人工合成的 性外激素
种群出生率下降
二、性别比例
性外激素
雌 :雄≈ 1
3.与实践的联系
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。
*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。
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
二、性别比例
种群密度
性别比例
出生率
影响
年龄结构
死亡率
影响
数量特征
空间特征
遗传特征
种群
迁入率
迁出率
最核心 的是
课堂小结
决定
决定
决定
决定
影响
具有
预测
空间特征
组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。
集群分布
均匀分布
随机分布
习题巩固
1.下列有关标记重捕法和样方法这两种种群密度调查方法的说法,
正确的是( C)
A.调查动物的种群密度时都要采用标记重捕法
B.选取的样方一般呈长方形,样方面积可以根据情况调整大小
C.标记重捕法中种群数量的估算公式:
(初次标记个体数× 重捕个体数)/重捕中标记个体数
D.样方计数时,同种生物个体无论大小都要计数,
且要计算样方边线上的所有个体
习题巩固 2.易错辨析
(1)同一个池塘中全部鲤鱼是一个种群( √ )
(2)出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群密度的改变
( √ ) (3)年龄结构和性别比例能预测种群数量未来的变化趋势( ×) (4)草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查( × )
(5)运用标记重捕法调查时,个体被捕捉的概率应相等,
而与标记状况、年龄和性别无关( √ )
(7)性别比例是通过影响种群的出生率和死亡率
间接影响种群密度的( × )
(6)标记物脱落会使标记重捕法调查的结果偏大( √ )
习题巩固
3.黑光灯诱捕昆虫和性外激素诱杀害虫的原理相同吗?
分别属于生态系统中的何种信息传递?
原理不同。前者利用了昆虫的趋光性,后者利用了
昆虫之间通过化学物质传递信息的原理。前者属于物理 信息,后者属于化学信息。
A. 图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b
B. 图1中的c为种群最基本的数量特征
C. 图2中丁与图1中的a表示的含义相同
D. 图2中丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度
习题巩固
4.下列为种群数量特征的两个概念图,有关分析错误的是( C)
5
习题检测
习题检测
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。 ( × )
习题检测
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 ( D)
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
习题检测
3. 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 386 条。
4. 下图A 、B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 )
习题检测
5.2003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。
THANKS