1.1种群的数量特征(共42张PPT)

(共42张PPT)
选择性必修2
《生物与环境》
第1章 种群及其动态
第1节 种群的数量特征
心肌细胞
叶的表皮细胞
心肌组织
心脏（器官）
血液循环系统
大熊猫（个体）
叶的保护组织
叶（器官）
冷箭竹（个体）
生物圈
细胞
器官
组织
个体
系统
种群
群落
生态系统
生物圈
种群、群落、生态系统
知识回顾
种群的概念：
在一定的空间范围内, 生物的 个体形成的集合就是种群。
同种
所有
①一片草地上的全部植物
②一个菜市场所有的白菜
③某池塘中的所有的鲤鱼
种群是生物繁衍和进化的基本单位
知识回顾
例：请判断下面两项描述是否是种群密度？
每立方米水体内鱼的数量。
每平方米草地中蒲公英的数量。
种群在___________或___________中的 就是种群密度。
单位面积
单位体积
个体数
1.种群密度的概念：
陆生生物
水生生物
种群密度是种群最基本的数量特征
一.种群密度及其调查方法
2. 种群密度调查方法
种群密度的调查方法
逐个计数法
估算法
适用范围
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
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
一.种群密度及其调查方法
（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密度。
珙桐，国家一级重点保护野生植物，为中国特有的单属植物，属孑遗植物，也是全世界著名的观赏植物。
2. 种群密度调查方法
一
（2）估算法—样方法（估算种群密度常用的方法之一）
①原理：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。
例：某同学对某地蒲公英数量调查结果如下（样方:1m2），则该地蒲公英的种群密度约为 株/m2。
4
样方编号 1 2 3 4 5
株数 3 4 5 4 4
2. 种群密度调查方法
②适用范围：
Ⅰ. 植物；昆虫卵；
Ⅱ. 活动能力弱、活动范围小的动物（如蚜虫、跳蝻等）。
植物
昆虫卵
蚜虫
跳蝻
（2）估算法—样方法（估算种群密度常用的方法之一）
2. 种群密度调查方法
样方大小
样方多少
如何取样
取样原则
如何计数
（2）估算法——样方法
2. 种群密度调查方法
① 样方多少：
② 样方大小：
一般情况下，草本1 m2； 灌木16 m2； 乔木100 m2。
样方的多少与被调查地段的总面积呈 .
根据调查对象的 及 情况而定。
正相关
大小
分布
（2）估算法——样方法
2. 种群密度调查方法
要做到 ，不能掺入主观因素。
等距取样法
五点取样法
④取样方法:
随机取样
③取样的关键：
（2）估算法——样方法
2. 种群密度调查方法
单子叶植物
确定调查对象：
双子叶植物
双子叶植物
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。
探究 · 实践 调查草地中某种双子叶植物的种群密度
其他植物—
薄荷—










5
0
5
3
2
计数原则:
样方内 + 相邻两边及其夹角（计上不计下，计左不计右）
1m
1m
此区域内薄荷的种群密度约为 株\m2.
3
（3）估算法—标记重捕法（估算种群密度常用的方法之一）
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。
②公式
初捕标记数（M）
种群个体总数（N）
重捕中标记个体数（m）
重捕总个体数（n）
=
N总=
M标×n重总
m重标
/S面积
Mn
m
=
种群密度
（ ）
2. 种群密度调查方法
③适用范围：活动能力强，活动范围大的动物。
（3）估算法—标记重捕法（估算种群密度常用的方法之一）
2. 种群密度调查方法
例题：在对某种鼠的调查中，调查范围为2hm2，第一次捕获并标记20只鼠，第二次捕获的鼠中有标记的鼠为5只，占了10%，则该种群的种群密度是多少？
种群密度= N / S = 200 / 2 = 100只 / hm2
初捕标记数（M）
种群个体总数（N）
重捕中标记个体数（m）
重捕总个体数（n）
=
5
50
=
20
N
N = 200只
a. 标记物不能过分醒目。
b. 标记物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动。
c. 标记物不易脱落，标记符号必须能够维持一定的时间，不能消失。
d. 标记个体需与未标志个体混合均匀后再重捕，保证所有个体在重捕时被捕的概率相等。
e. 调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡。
④注意事项：
（3）估算法—标记重捕法
标记环、耳钉、涂色、植入芯片等
N 偏小
N 偏小
N 偏大
N 偏小
（3）估算法—黑光灯诱捕法
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。
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。
①红外触发相机：利用该方法，2015年查明我国东北长白山北部有27只东北虎和42只东北豹。
（4）调查种群数量的其他方法：红外触发相机、粪便、动物的声音等
②动物的粪便
（4）调查种群数量的其他方法：红外触发相机、粪便、动物的声音等
秧鸡
③动物的声音
鲸
长臂猿
鸮
（4）调查种群数量的其他方法：红外触发相机、粪便、动物的声音等
调查种群数量的其他方法
卫星
无人机
3. 意义：濒危动物保护，农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、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。
一.种群密度及其调查方法
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的比值。
二.出生率和死亡率
（1）出生率 ＞ 死亡率，种群密度 ；
（2）出生率 ≈ 死亡率，种群密度 ；
（3）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
自然增长率＝出生率－死亡率
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。
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
为什么？
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。
繁殖能力强的种群出生率高，种群数量出现较快增长。
3. 影响因素：繁殖能力的差别是种群数量差别的重要原因。繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。
4. 意义：出生率和死亡率是直接决定种群密度的因素。
东北豹
负鼠
二.出生率和死亡率
1. 概念：单位时间内，迁入（或迁出）的个体数占该种群个体总数的比值。
（1）迁入率 ＞ 迁出率，种群密度增大；
（2） 迁入率 ≈ 迁出率，种群密度相对稳定；
（3）迁入率 ＜ 迁出率，种群密度减小。
2. 与种群密度的关系：
三.迁入率和迁出率
3. 意义：
（1）迁入率和迁出率是直接决定种群密度的因素。
（2）在研究城市人口的变化中具有重要意义。
1. 定义：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
A
B
C
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
2. 三种类型
四.年龄结构
A
B
C
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
讨论1： 上图中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？
A属于增长型，C属于衰退型，B属于稳定型。因为一般来说，幼年和成年个体越多，老年个体数越少，出生率就越高，死亡率就越低，种群数量增长就越快；反之，种群数量增长就越慢，或者种群数量下降。
思考 · 讨论 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
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
稳定型
衰退型
2. 三种类型
【现学现用】说出以下图示对应的年龄结构类型
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，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。
思考 · 讨论 分析种群的年龄结构
A
B
C
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
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。我们应该关注我国的老龄化问题。
思考 · 讨论 分析种群的年龄结构
A
B
C
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
3. 与种群密度的关系：年龄结构通过影响出生率和死亡率来影响种群密度。
4. 意义：年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。
例如：
增长型种群可能由于外界环境骤变，导致种群数量急剧减少。
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。
年龄结构预测种群密度变化趋势，但是这种趋势不一定能实现！
四.年龄结构
1. 性别比例：又称（性比），指种群中雌雄个体数目的比例。
注意：
①雌雄个体是指的是具有生殖能力的个体，如工蜂不计算在内；
②并非所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。
五.性别比例
2. 类型
雌雄相当型
多见于高等动物
雌多雄少型
多见于人工控制的种群
雌少雄多型
多见于营社会生活的昆虫
五.性别比例
3. 意义：通过影响出生率间接影响种群密度。
4. 应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，改变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。
五.性别比例
雌蛾
雄蛾
雄蛾
使用性引诱剂诱杀雄虫
雌 ：雄≈1
不合理的性别比例（雌：雄>1）
种群出生率下降
性别比例通过影响出生率来影响种群密度
4. 应用：
人工合成的性外激素
性外激素
种群的数量特征
最基本
种群密度
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
年龄结构
性别比例
直接决定
影响
影响
六、总结
“出生入死”
本节结束！