1.1 种群的数量特征(共56张PPT）-高二生物学（人教版2019选择性必修2）

(共56张PPT)
选择性必修2《生物与环境
种群的数 特征
种群数量的变化
生态系统及其 稳定性
人类活动对生态环境的影响
影响种群数量变化的因素
生物与环境
生物多样性及其保护
生态系统的稳定性
生态系统的结构
生态系统的功能
种群及其动态
群落及其演替
人与环境
群落的结构
群落的主要类型
物质循环
信息传递
能量流动
群落的演替
生态工程
第1章 第1节 种群的数量特征
红外触发相机拍摄到的东北豹
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。
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。
问题探讨
问题探讨
v 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
种群: 在一定的空间范围内， 同种生物所有个体形成的集合就是种群。
一个水池里的全部鱼 ×
意义: 种群是物种繁殖、进化的单位
一个鱼缸里的全部金鱼 √
问题探讨
长白山脉北部地区有42只东北豹，以及组成种群个体的年龄状况 和
雌雄个体的数目，都是种群的
数量特征。如果你进一步追问 在某区域内平均每只东北豹有 多大的生活面积，这个问题就 涉及东北豹的种群密度。
什么是种群密度呢？怎样估算种群密度呢？
1.种群密度的概念是什么？
2.如何表示(计算)种群密度？
3.是不是种群数量多，种群密度就大？
4.研究种群密度的意义？
5.调查种群密度的常用方法有哪些？原理是什么？
6.不同的调查方法适用的调查对象分别是什么？
自主阅读课本P2-3页相关内容，小组合作完成下列相关内容。
一、种群密度及调查方法
1.种群密度：
概念： 在单位面积或者单位体积中的个体数。
地位： 是种群最基本的数量特征
种群中的个体数量
空间大小（面积或体积）
不是；因为种群密度强
调的是单位面积或单位 体积中的个体数。
是不是种群数量多，种 群密度就大？
一、种群密度及调查方法
计算公式：
种群密度=
陆生 生物
水生生物
（1）逐个计数法
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；
在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取 估算 的方法。
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
因其花形酷似展翅飞翔的白鸽而被西方植物学家命名为“ 中国鸽子树 ”
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法： （2）估算法
①黑光灯诱捕法
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。
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
紫外线黑光灯
在一个封闭的种群里，用同样的方法连续捕捉被调查动物，随着连续的 捕捉，导致种群内个体数逐渐减少，造成每次捕获数逐次递减，但捕获 的总累积数则逐渐增加，当单次捕获数降到0时，捕获的总累积数就等于 该种群的总个体数。
累积捕获数(x)与每次捕获数(y)之间的函数关系为： y=ax+b
如图，利用几次实验数据，得出每 次捕获数(y)与累积捕获数(x)的一次 函数关系， 当y=0时， x即为该种群 的总个体数。
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
估算绝对密度
4
这种方法称为： 去除取样法
（2）估算法
①黑光灯诱捕法
累积捕获数(x)
每次捕获数(y)
y=—0.2x+18.7
②样方法
v 样方法的步骤是什么？适用范围是什么？
> 步骤：
求每个样方 种群密度
> 范围： 适合调查植物，及 活动能力弱 、 活动范围小 的动物。
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
计算所有样方种 群密度的平均值
估算种 群密度
（2）估算法
随机取样
若干样方
蒲公英
昆虫卵
跳蝻
蚜虫
1.为什么选双子叶草本植物为调查对象而不是单子叶植物？
2.常用的取样方法有哪些？分别适用于什么样的地块？
3.取样的关键在于什么？
4.如果所取样本在样方边界线上，我们应该怎样计数？
5.样方多少及大小会影响调查结果吗？
自主阅读课本P5页相关内容，小组合作完成下列相关内容。
探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
（2）估算法
②样方法
探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
“因单子叶草本植物常常是丛生或蔓生，难以辨认 ”而双子叶植物则容易辨
1.确定调查对象---双子叶植物
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
（2）估算法
别个体数目。
②样方法
不同样方数的蒲公英种群密度 统计的样方 前6个 前7个 前8个 前9个
前10个
平均值 (株/m2) 20.4 19.8 20.3 19.9 20.2
20
样方法调查蒲公英种群 样方1 样方2 样方3 样方4 样方5 样方6 样方7 样方8 样方9
样方10
26株 22株 27株 13株 14株 17株 23株 17株 23株
18株
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。
探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
法
2.确定调查样方 ①样方的多少
（2）估算法
统计不同样方数
②样方
前5个
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法： （2）估算法
②样方法 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
2.确定调查样方 视调查对象的大小及分布情况而定
②样方的面积大
小：
草本 灌木 乔木
样方面积1m2 样方面积16m2 样方面积100m2
v 如果所调查物种个体较大，样方大小应该怎样设置
如果所调查物种个体较大，样方面积应该适当扩大:
v 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。
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
②样方法 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
③取样法：
调查总体为非长条形时，选
调查总体为长条形时，选择等距取样法
2.确定调查样方
（2）估算法
择 五点取样法
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法： （2）估算法
②样方法 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
3.各样方的计数 计数原则：
v 如果所取样本在样方边界线上，我们应该怎样计数？
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 ②
③
▲ ④
面积为100 m2 的草地的示意图
样方 株数
种群密度（株/m2 )
①
N = 3+7+7+2+5 5
= 4.8株/m2
② ③ ④ ⑤
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法： （2）估算法
②样方法 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
4.计算种群密度
⑤
1.为什么要强调随机取样？
强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。
2.样方的多少会影响调查结果吗？
样方的多少会影响调查结果。样方过少会导致误差较大。
3.比较各小组对同一种群的种群密度的调查结果，就发现的问题进行讨论。
探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
例1.某同学拟调查一个面积为100hm2 草地上某种双子叶草本植物的 种群密度，下列做法合理的是( C )
A. 计数该草地上该种植物的全部个体数目
B. 设置 1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目
C. 随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目，
再取平均值
D. 在该种植物密集处设置 1m2样方若干，计数每个样方中该种植物
的个体数目，再取平均值
E. 采用等距取样法， 减少样方数量
F. 采用五点取样法， 缩小样方面积
G.将样方内的个体进行标记后再计数
一、种群密度及调查方法
如果调查羊的种群密度，还
能用样方法么？
不能，羊活动能力强，活动范围大
估算法——标记重捕法
1.什么是标记重捕法？相关公式？适用范围？
2.标记重捕法的方法步骤。
3.归纳总结标记重捕法应注意的问题。
4.标记重捕法导致种群总数出现误差的原因有哪些？
5.如何选择适合的种群密度调查方法
自主阅读课本P3页相关内容，小组合作完成下列相关内容。
③标记重捕法
3.种群密度的调查方法
（2）估算法
一、种群密度及调查方法
> 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（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。
> 范围：活动能力强，活动范围大的动物。
一、种群密度及调查方法
③标记重捕法：
（2）估算法
2.种群密度的调查方法：
> 公式： (M) = 重 (m)
(n)
数
重捕总数
捕中标记
(N)
种群数量
首捕标记数
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
③标记重捕法：
> 步骤：
第2次捕获10只 有标记的4只
N只
多少只
30只
（2）估算法
12
=
总数
第1次
12只
n只:其中m只带标记
4
10
捕获
放回
重捕
标记
M只
a.标志物不能过分醒目；
b.标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动；
c.标志物不易脱落；
d.标志个体需与未标志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；
标记重捕法导致种群总数出现误差的原因有哪些？
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
注意事项:
（2）估算法
③标记重捕法：
u若被标记个体变得更难被调查者捕捉，则估算值偏 大 ；
u若被标记个体易被天敌捕食，则估算值偏 大；
u若被标记个体的标志脱落，则估算值偏 大；
u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 ；
u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 小 ；
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
③标记重捕法：
初次捕获并标志数(M) 重捕获的标志个体数(m)
=
个体总数(N) 再次捕获的个体数(n)
（2）估算法
误差分析
4
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？
“三看法”选择适合的种群密度调查方法
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
多
植物
二看
生物类型
一看
个体数量
二看
生物类型
标记重 捕法
（2）估算法
样方法
直接计数
样方法
活动能 力小
活动能 力大
动物
少
v 请阅读教程P6 ，总结调查种群密度的方法还有哪些？
红外线相机 东北虎 秧鸡 长臂猿
（3）调查种群密度的其他方法：
一、种群密度及调查方法 2.种群密度的调查方法：
①红外触发相机 ②分析粪便 ③动物的声音
适用 范围
适用
范围
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）
航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等
种群密度的调查方法
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
估算法
2.种群密度的调查方法：
有趋光性的昆虫
一、种群密度及调查方法
黑光灯诱捕法
标记重捕法
逐个计数法
其他方法
适用 范围
样方法
第2课时
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。
v 根据东北豹的种群密度，你能确定
2014年其数量是增加还是减少吗
不能
种群密度反映了种群在一定时期的数量，是种群密度是种群最
基本的数量特征。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。
种群数 量特征
v 哪些因素可能会影响种群的数量呢？
问题探讨
出生率和 死亡率
迁入率和 迁出率
性别比例
年龄结构
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？
一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。
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。
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。
繁殖能力的差别是重要原因。
二、出生率和死亡率
1.什么是出生率和死亡率？
2.如何计算出生率和死亡率？
3.出生率和死亡率如何影响种群密度？其意义是什么？
4.外界环境对生物的出生率和死亡率有没有影响呢？出生率主要
由什么因素决定呢？ 东北豹的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？
请自主阅读教材P3，小组合作完成下列问题。
二、出生率和死亡率
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 的 比值即 出生率（死亡率） 。
【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 12 ‰。 12‰ 【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 7 ‰。
7‰
二、出生率和死亡率
1.概念:
出生率和死亡率是直接决定种群大小和种群密度的重要因素。
自然增长率 = 出生率 - 死亡率。
出生率=死亡率
出生率<死亡率
出生率>死亡率
种群密度增加
种群密度减少
种群密度稳定
二、出生率和死亡率
2.意义
近十年来，我国东北地区人口数量大幅度下降，造成这种种群密 度急剧下降的主要原因是什么
三、迁入率和迁出率
请自主阅读教材P3-4 ，小组合作完成下列问题。
> 什么是迁入率和迁出率？
> 迁入率和迁出率与种群密度有什么关系？其意义是什么？
> 对东北虎、东北豹等濒危动物的保护，采取了哪些有效措施？
三、迁入率和迁出率
在 单位时间 内 迁入（迁出） 的个体数占 该种群个体总数
值
2.举例即：迁 前（ ）角和。长三角各大城市的人口变化
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
1.概念：
迁入率和迁出率也是直接决定种群大小和种群密度的因素。
迁入率>迁出率
迁入率=迁出率
迁入率<迁出率
种群密度减少
种群密度增加
种群密度稳定
三、迁入率和迁出率
3.意义：
迁入率和迁出率
①估算一种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度和大小。( × )
②在自然开放的生态系统中，种群密度会受环境因素影响而波动。( √ )
③增长型种群的数量一定会不断增加。( × )
在一定的环境条件下（正常条件），在没有自然灾害、战争的情况下
判断：
1.什么是年龄结构？
2.年龄结构有几种类型？
3.年龄结构怎样影响种群密度？其意义是什么？
下面的漫画提到的内容是为了改变种群的哪个数量特征？
四、年龄结构性别比例
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
1.年龄结构
(1)概念:指一个种群中各年龄期 的个体数目的比例。
(2)三种类型的年龄结构比较
四、年龄结构性别比例
1.年龄结构
(3)与种群密度的关系
年龄结构通过影响_ _ _ _和_ _ _来影响种群密度。
(4)意义: 年龄结构是 _种群密度变化趋势的主要依据。
不一定。 这是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。
讨论： 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
四、年龄结构性别比例
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%
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。
根据以上数据请绘制柱状图
讨论： 2.分析我国人口的年龄结构在1990-2018年期间发生了什么变化？
四、年龄结构性别比例
1.年龄结构
稳定型，
各年龄 段个体 数目比 例相当， 出生率 ≈死亡 率，种 群密度 稳定
衰退型，
幼年个 体少，
老年个
体多，
出生率<
死亡率， 种群密 度减少
增长型，
幼年个 体多，
老年个
体少，
出生率>
死亡率， 种群密 度增大
请自主阅读教材P4-5 ，小组合作完成下列问题。
>什么是性别比例？
>性别比例怎样影响种群密度？有何意义？
>举例说明性别比例在生产实践上有何应用？
四、年龄结构性别比例
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 多见于营社会
控制的种群 生活的昆虫
注意: 不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。
四、年龄结构性别比例
2.性别比例
(1)概念:指种群中__雌_ _ _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:
四、年龄结构性别比例 2.性别比例
(3)应用：
利用人工合成的 _ （信息素）诱杀某种害虫的_ _ _个体，
,就会使很多雌性个体
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。
【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？
,从而使该种害虫的种群密度明显降低。
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
2021年我国出生人口性别比例为111.3
严重偏离世界人口
性别比例的正常值 （ 102~107 ）
（5）我国人口性别比例现状及预防措施：
禁止非医学需要的性别选择性的
人工流产
四、年龄结构性别比例 2.性别比例
禁止非医学需要的胎儿性别鉴定
启动关爱女孩行动
预防
措施
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
例.下列对种群数量特征概念图所作的分析, 错误的是( B )
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
死亡率 出生率
年龄 结构
性别 比例
性别比例
预测变
化方向
年龄结构
种群密度
标记重捕法
调查方法
样方法
死 亡 率
直接决定
出生率
直接决定
迁入率迁出率
间接影响
小结
影响
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 ( 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
有鲫约386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 B 。
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
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。
【答案】在自然情况下，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。