第四章 种群和群落-第一节-种群的特征
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【学习目标】
1.列举种群的特征。
2.尝试用样方法调查种群密度。
【学习重点】
1.学习重点
种群的特征。
【学习难点】
2.学习难点
样方的选择和确定。
学习过程
(一)自主学习
一、种群的概念
种群的概念:生活在 的 生物的 个体。
例:下列叙述中,属于种群的是( )
A.一片森林中的昆虫 B.一块田地里的狗尾草
C.一棵树上的寄生物 D.一座山峰上的树
二、种群的特征
1.种群的基本特征主要有:
(1)_____________(2)________________(3)________________(4)________________
2.种群密度(最基本的数量特征)
概念:种群密度是指____________________________中的个体数。是种群 的特征。
特点:同一环境条件下,不同物种不一样;同一物种不同环境条件下也不一样。
意义:反映了种群在 内的数量。
调查方法:___________法和___________法。
(1)如下图如果要调查面积为100m2草地中播娘蒿这种杂草的种群密度,可用_________法,根据样方法步骤算出该杂草的种群密度:
(2)如果要调查某麦田中田鼠的种群密度,应用___________法。
计算公式:N/a=b/c
例:在1公顷范围内第一次捕获并标记39只田鼠,第二次捕获34只鼠,其中有被标记的鼠15只,那么该麦田中田鼠的种群密度约为____________只/公顷。
3.出生率和死亡率
(1)概念:
出生率:单位时间内的 占 的比率。
死亡率:单位时间内的 占 的比率。
(2)分析出生率和死亡率与种群密度的关系:
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___________。
因此可以说出生率和死亡率_________种群密度。
4.迁入率和迁出率
(1)概念:单位时间内的 占 的比率。
(2)分析迁入率和迁出率与种群密度的关系:
5.年龄组成和性别比例
(1)年龄组成。
分析图中A、B、C三种年龄组成的种群,并思考种群的年龄组成与种群的数量变化的关系。
种群
年龄组成情况
出生率和死亡率情况
种群数量变化趋势
所属类型
A
B
C
由此分析可以看出,通过分析种群的年龄组成可以_________该种群的数量变化趋势。
(2)性别比例
概念:种群中 个体数目的比例。
【预习自测】
1、下列关于种群密度调查的叙述,合理的是 ( )
A.宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为抽样调查的对象
B.宜采用样方法调查活动能力强的高等动物的种群密度
C.取样的关键是要做到随机取样
D.种群密度能准确反映种群数量的变化趋势
2、运用标志重捕法对动物野外调查,下列哪一项假设不符合这一方面的调查( )
A.被标志的动物在种群中完全混合
B.个体被捕捉的概率相等,与标志状况、年龄和性别无关
C.被标志的动物物种明显地群聚
D.动物在行为上不受标志物的影响,标志物不脱落
3、预测一个国家和地区的人口数量未来动态的信息主要来自( )
A.居住人口不同年龄组成的比例 B.现有人口数量和密度
C.出生率、死亡率和迁移率 D.人口男女性别比
(二)合作探究
1. 种群的各特征之间是怎样相互影响,又怎样相互联系的,请完成相关的概念图:
2. 种群密度的调查方法有哪些?各方法适用于什么样的生物?
3.计算种群密度
(1)某同学采用样方法对一种植物进行计数,下图是其中样方1中该植物的分布情况(注:图中黑点表示该种植物,样方面积为1平方米),其他四个样方的种群密度如下,请补全表格并计算出种群密度。
样方
1
2
3
4
5
种群密度
4
7
8
9
该植物的种群密度为:______________。
(2)某同学在对某池塘内鲫鱼种群数量进行调查时,第一次捕获鲫鱼200尾,全部进行标志后放回;第二次捕获160尾,其中被标志的鲫鱼有10尾。已知该鱼塘为一正方体,其边长为10m,则该池塘内鲫鱼的种群密度为________。
4、下图中的图甲、图乙为某种生物种群的年龄组成曲线,如不考虑其它因素,种群甲和种群乙未来数量的发展趋势是:
(1)甲为________型,乙为________型。
(2)请画出第三种年龄组成类型的曲线图。
(三)重难点突破
调查种群密度的方法
(1)确定种群大小的方法
项目
概 念
适用条件
直接观察法
在被调查种群的分布范围内,用一个一个
累计来确定个体数量的方法
生物个体较大,分布范围较小
间接观察法
在被调查种群的分布范围内,根据生物的
行踪或识别物来观察统计个体数量的方法
生物个体数量很少或很难寻找。
如确定红石燕的种群大小可通
过先统计本区域筑窝的红石
燕家庭的数量
样方法(五点取样法、等距取样法)
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平均个体数,
再乘以相应的倍数来确定个体数量的方法
生物个体分布范围较大,取样
要随机,不能有主观因素
标志重捕法
在被调查种群的分布范围内,捕获一部分个
体,作上标记后再放回原来的环境,经过一
段时间后重捕,根据重铺到的动物中标记个
体数占总个体数的比例来确定个体数量的方法
活动能力强,活动范围大的动
物种群
(2)常用的取样方法
在取样调查中,常用的取样方法有许多种,一般根据种群在空间中的分布类型确定的理论样方数,分别采用随机抽样法 (随机数字)、五点式、对角线式、棋盘式、平行线式以及“z”字形方式等取样方法,用不同的取样方法估计种群密度都有一定的误差。
(3)标志的常用方法:
标志法就是将动物自然种群中的一部分个体标上记号,再放回到自焴环境中去,与未标群体混合,以便定时地追踪观察,了解生物种群在行为、活动上的规律,以及种群分布和数量变动的规律。由于这种方法独特,在某些方面具有不可取代的优点,因而在种群生态的研究工作中得到很大的发展。常用的方法有以下几种:
例题: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只鼠笼,捕获68只鼠,标记后原地放回,一段时问后在相同位置放置了100只鼠笼,捕获54只鼠,其中标记的鼠有12只,下列有关说法中错误的是( )。
A.该区域中鼠的种群密度较大,约为306只,必须积极防治
B.这种调查方法称为样方法
C.草原上鼠与牛、羊等是竞争关系,鼠害会严重影响畜牧业发展
D.如果在再次捕鼠期间发生草原大火,统计结果是不准确的
解析:本题主要考查动物种群密度的调查方法。植物种群密度的取样调查常采用样方法。由于动物的活动能力强,范围大,不宜用样方法而常采用标志重捕法。估算种群密度可利用如下关系式:N:第一次捕获并标志的鼠数=第二次捕获的鼠数:第二次捕获鼠中的标忓鼠数,根据题意可知:N:68=54:12,N=306。如果在两次捕鼠期间发生草原大火,个体被捕捉的概率就不相等,统计结果就不准确。
答案:B
(四)知识网络
(五)课后练习与提高
1.下列生物中属于种群的是( )
A.一个校园里生长着的各种各样高大的树
B.生活在一片森林中的全部雄鸟和雌鸟
C.一块菜地上生长着的大白菜、大蒜、大葱
D.生活在青海湖鸟岛保护区内不同年龄的棕头鸥
2.以下论述正确的是( )
A.生物的环境就是生物周围对其有影响的无机环境
B.环境中直接影响生物的生态分布的因素就是生态因素
C.种内互助对种的生存有利,种内斗争对种的生存不利
D.适应的相对性是遗传物质的稳定性与环境条件的变化相互作用的结果
3.下图表法北温带海洋的硅藻和一些非生物因子随季节而变化的数据,以下那一项对图的解释是正确的( ) )
A.提高光强度破坏硅藻
B.硅藻数量增加会降低磷和硝酸盐的含量
C.光强度提高增强了分解者的活力,其结果是养分降低
D.硅藻数量的下降导致养分的降低
4.按一对夫妇一两个孩子计算,人口学家统计和预测,
墨西哥等发展中国家的人口翻一番大约20—40年,美
国需要40—80年,瑞典人口将会相对稳定,德国人口将减少。预测人口的这种增减动态主要决
定于( )
A.种群数量和密度 B.种群年龄结构
C.种群性别比例 D.出生率和死亡率
5.计划生育政策“提倡一个夫妇只生一个孩子”,从种群特征看,这种措施直接调节( )
A.种群密度 B.年龄组成 C.性别比例 D.出生率
6.下列不属于种群的是( )
A.一个池塘中的全部鲤鱼 B.一片森林中的全部山毛榉
C.一块棉田中的全部蚜虫 D.一片草原上的全部生物
7.下面关于种群的叙述不正确的是( )
A.种群中的个体之间可相互交配繁殖 B.一个种群由许多同种个体组成
C.种群的个体数量是经常变动的
D.种群内的个体间常因空间和食物发生竞争
8.决定种群个体数量变动的因素,主要是( )
①种群密度和出生率、死亡率? ②年龄组成和性别比例? ③出生数量和死亡数量④迁出和迁入数量
A.①②??? B.②③?? C.③④?? ??D.④①
9.某种群中年轻的个体非常多,年老的个体很少,这样的种群密度会( )
A.越来越大?? B.相对稳定??? C.越来越小??? D.绝对不变
10.预测一个国家或地区的人口数量未来动态的信息主要来自于( )
A.现有人口数量和密度??? B.不同年龄组成的比例
C.男女之间的性别比例??? D.出生率、死亡率和迁移率
11.有一位学者正在研究某种鸟的季节性迁徙行为,他研究的对象从生态学水平看属于( )
A.生态系统??? B.群落????? C.个体??????? D.种群
12.下图是一个种群的年龄分布图。哪个种群绝灭的机会最大(? )
A B ?C? ?D
l3.有一块草原上,有8户牧民,每户牧民各养了一群羊,其中,有6户养的
绵羊,有两户养的山羊,这8群羊是? (???? )
A.一个群落??? B.一个种群 C.两个种群??? D.八个种群
14.有一个自然村落南北各有一口池塘,这两口池塘中生活着(?? ?? )
A.一个鲫鱼种群? B.两个鲫鱼种群 C.一个家鱼群落? D.两个家鱼群落
15.利用人工合成的性引诱剂诱杀棉铃虫中的雄性个体,则该种群的密度会(???? )
A.明显增大 ?B.明显减小 C.相对稳定 ?D.先增后减
16.下列可以称为种群密度的是(? ??? )
A.一定地区内单位面积内的人口数量 B.一口池塘中单位体积内鲢鱼的数量
C.一片森林中单位面积内乔木的数量 D.一条江河中单位体积内鱼的数量
17.下列对种群密度无直接影响的是(??? ? )
A.出生率和死亡率 B.迁入率和迁出率
C.年龄组成和性别比例 D.生态系统结构的复杂程度
18.用标志重捕法来估计某个种群的个体数量,例如在对某种鼠群的种群密度的调查中,第一次捕获并标志39只,第二次捕获34只,其中有标志鼠15只,则对该种群的数量估计,哪一项是不正确的(?? ?? )
A.该种群数量可用N表示 B.该种群数量大约为88只
C.该种群数量大约为100只 D. N= 39×34÷15
19.如果一个种群的密度愈来愈小,下列选项中与之无关的是(? ??? )
A.种群处于衰退期 B.种群内雄性趋于不育
C.种群死亡率超过出生率 D.群落结构太复杂
20.与调节雪兔的种群大小无关的是(???? )
A.以雪兔为食的猞猁的数量 B.雪兔能随季节变化变换毛色
C.栖息地青草的生长状况 D.雪兔种群原来密度的大小
二、非选择题
21.蜜蜂是一种社会性昆虫,一个蜂群中生活着一只蜂王、少数雄蜂和众多工蜂。蜂王的主要职责是产卵,雄蜂同蜂王交尾,工蜂负责采集花粉、酿造花蜜、建造蜂房、饲养幼蜂、防御敌人等。蜂王和工蜂都是由受精卵发育而成,受精卵是发育为蜂王还是发育为工蜂,主要决定于幼虫食用蜂王浆时间的长短;未受精的卵细胞发育成雄蜂。请回答:
(1)一个蜂群内的蜂王、雄蜂和全部工蜂在生物学上称为 。
(2)同样是受精卵,有的发育为蜂王,有的发育为工蜂,这一事实说明:生物的性别除受遗传物质控制外,同时还受 的影响。
(3)蜂王、雄蜂和工蜂的作用虽然各不相同,但共同生活在一起,这种现象在生物学上称为 。
(4)许多将要孵出的幼蜂中,通常有多只将发育成蜂王(即“王储”),但是最先孵化出来的那只蜂王出来后的第一件事,就是将那些即将孵出的“王储”杀死在“襁褓”之中,这种现象在生物学上称为 。
22.下图为种群的年龄结构图,请据图回答:
(1)图中B表示稳定型,A表示_________型,C表示________型。
(2)B型的年龄结构特征是______________。
(3)A型的种群密度的发展趋势是_________________.
(4)C型种群密度的发展趋势是________________.
23.在对某地麻雀的种群密度的调查中,第一次捕获了50只麻雀,将这些麻雀腿上套上标志环并放掉,数日后,又捕获麻雀40只,其中有标志环的为10只。该地区约有多少只麻雀__________。
【学/教后反思】
基本信息
章节、课题名称
种群的特征
作者姓名
卢飞
所属学校
大朗中学
教学内容分析
本节课讲述了种群的特征,教材着重介绍了种群的5个数量特征和种群密度的调查方法,其中样方的选择和确定是本节课的难点。本节课注重培养学生探究实验,《用样方法调查草地中某双子叶植物的种群密度》模拟实验,有助于培养学生的科学兴趣,培养学生的创新意识。
知识结构框架(或概念图、思维导图等)
教学对象分析
教学对象分析
学生对种群已经有了一个大致的了解,对生物的生命活动有了初步认识,如何去计算种群密度对学生有很大的激发兴趣。在教学上主要采取讨论学习法,以大量的生活实例,图片和视频使学生在处理讨论实际问题,并能达到达到学以致,同时要能够激发学习兴趣目的。
教学目标
教学目标
1.知识目标:
(1)列举种群的特征
(2)掌握种群密度的调查方法
2.能力目标:
(1)尝试运用样方法调查种群密度
(2)利用种群的特征来分析解决生产中的实际问题
3.情感目标:
(1)认同事物的发展性和多面性
(2)体会“整体大于部分之和”
教学重点和难点
项 目
内 容
解 决 措 施
教学重点
种群的基本特征
种群密度的调查
通过模拟实验实例分析和图片、视频的展示
教学难点
种群的特征之间的相互关系
通过问题的层层设置,学生亲身体验模拟实验
教学策略
教学策略的简要阐述
1. 主要采取模拟实验法。
2. 小组合作,直观式教学为主,结合启发式教学。
3、分析资料等多种教学方法。
教学过程
课堂教学过程设计
教学环节
教师的活动
学生的活动
设计意图、依据
一、创设情境,导入新课
问题探讨:观看一段关于野生东北虎的视频。
总结:研究生物是以种群为单位。
学生观看图片,同学之间相互讨论。
从实际生活出发,激发学生兴趣
深入思考
二、学生思考:种群密度的重要性
提问:举例,假如我看见5只蝗虫,多不多?
学生:不多。
教师:那假如我在一片叶子上看见5只蝗虫多不多?
学生:多。
总结:仅仅谈种群的数量,意义不大,只有提到种群密度时才有意义。
?
学生先回答,结合提问,整合给予的信息,小组交流讨论。
?
?
给学生提供了想象的空间,激发学生的创造性思维。
三、种群密度的调查方法
展示图片并设问:
如何计算种群密度?
引导:数量少时进行逐个计数。当数量多时进行估算。
总结:数量少时逐个计数。数量多时估算,引入样方法。估算 “问题探讨”中的模拟草地中的蒲公英。
引导分析:估算与直接计数相比的优缺点。
介绍:(1)估算是一种重要的科学方法。
(2)估算存在误差,运用科学方法进行估算可以减少误差。
?交流讨论尝试得出衰老细胞的特点
观察图片,深入思考。
?
培养学生的分析思维能力和表达交流能力。
四、模拟实验样方法
教师:将学生分成8各大组,每组对A3纸上的小三角符号进行五点取样法计数,每组分别针对圆形和方形进行五点取样。
?
?观看视频,联系生活,了解到目前生物研究前沿知识。
掌握样方法的原理及操作过程。
培养自主学习,合作交流能力。
五、实验总结
通过小组合作,16组结果,无论以正方形还是圆形结果都接近,学生掌握五点取样法。
总结:让学生亲身经历模拟试验及建立模型等探究活动,领悟科学研究的方法。
分组讨论估算的方法并进行估算。
比较各组估算结果的误差大小,总结影响估算结果的因素。
根据自己的体验总结估算的优缺点。
与数学学科相渗透,通过正确解答问题使学生体会到学习的乐趣,获得满足感,更激发起强烈的学习欲望。
教学流程图(非必选项,仅供参考)
板书设计
教学
特色
教学特色
本节课注重与现实生活联系,从学生感兴趣的角度入手,使学生能够积极参与到模拟实验中,从传统的灌输式教学变成让学生之间进行交流和讨论,老师从“教师”变成真正的“导师”,以模拟实验、生动的图片和很有意思的视频,使学生明白种群的特征,并能亲身体会种群密度的调查。从情感方面使学生关注珍稀物种,关注环境健康等方面。
课件37张PPT。第四章 种群和群落第一节 种群的特征 大朗中学: 卢飞一、种群的概念种群:在一定自然区域内的同种生物的全部个体的总和。 种群是物种的存在单位、繁殖单位、进化单位温故而知新下列叙述中属于种群的是:
1.一片草地上的全部蒲公英
2.某村子中全部青年男女
3.一个池塘里的全部鱼
4.登月湖和胥浦河的鲤鱼√二、种群的特征(一)种群的数量特征二、种群的特征§定义:在单位面积或单位体积中的个体数。
种群密度是种群最基本的数量特征。直接反映种群大小
种群密度1种群密度§特点: ①不同物种,种群密度不同
②同一物种在不同环境条件下种群密度有差异种群密度较高种群密度很低研究种群密度的意义生物资源的合理利用
和保护害虫的防治本节聚焦怎样估算种群密度。
种群密度的调查方法:分布范围小,个体较大的种群:逐个计数 种群密度的调查方法:分布范围大,个体较小的种群:估算(取样调查)估算方法:不运动或活动范围小的生物:样方法五点取样法调查群体为非长条形等距取样法调查群体为长条形记数方法:——蒲公英——其他植物注意:方框内及其夹角上的个体
应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则
样方法的注意点:1.选取样方的原则是随机取样,不能掺入任何主观性
2.常用的取样方法有点状取样法、等距取样法等
3.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如何调查丹顶鹤的种群密度? 连续5年,来盐城越冬的丹顶鹤都超过700只,占全球现有野生丹顶鹤数量的近一半。标志重捕法:在种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原处,一段时间后再重捕,根据重捕的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估计种群密度。
※使用范围:活动能力强、活动范围大的动物
※使用方法:
一段时期,标志 个体与非标志个体混合※计算公式:
总标记个体数/种群数量=重捕标记数/重捕个体数置换法:用黄豆和黑豆模拟标志重捕法。标志重捕法的注意问题:A.标志物和标志方法对动物的寿命和行为不会产生伤害
B.标志物不能醒目,不能影响被标志动物正常的生活
C.标志符号必须能够维持一定的时间,在调查期内不能脱落
D.在调查期内应该没有太多个体出生与死亡,同时也没有太多的个体的迁入与迁出。第六次人口普查2011年4月28日,国家统计局局长马建堂发布2010年第六次人口普查登记(已上报户口,(不包括香港、澳门和台湾地区)的全国总人口为1339724852人,13.39亿10年增7390万 ,数据表明,十年来我国人口增长处于低生育水平阶段。 香港 特别行政区人口为7097600人。
澳门 特别行政区人口为552300人。
台湾地区 人口为23162123人。 我国现人口特点 老龄化进程逐步加快。这次普查显示,60岁及以上人口占全国总人口的13.26% 。 城镇人口比重大幅上升。这次人口普查显示,居住在城镇的人口为66557万人,占总人口的49.68%。 流动人口大量增加。这次人口普查显示,为26139万人 。 男性人口为686852572人,占51.27%;女性人口为652872280人,占48.73%。 二、种群的特征§定义: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率。
§举例:1983年我国平均每10万人口出生1862个孩子,该年度人口出生率为1.862%出生率和死亡率§作用: 出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度
二、种群的特征概念:对于一个种群来说,单位时间内迁入或迁出的个体,占该种群个体总数的比率。
迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小。
直接影响种群大小和种群密度迁入率和迁出率冬季某城市的乌鸦种群城市人口变化二、种群的特征年龄组成:一个种群中各年龄期个体数目的比例。
类型:
年龄组成可预测种群密度和种群数量的变化趋势年龄组成和性别比例出生率>死亡率出生率=死亡率出生率<死亡率越来越大一段时间内 保持稳定越来越小♀♂♀♂生殖后期生殖期生殖前期增长型稳定型衰退型预测
种群密度变化趋势印度人口美国人口德国人口练习性别比例:种群中雄性个体和雌性个体所占的比例。
不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。
意义:间接影响种群密度。
类型:①雌雄相当型:雌性和雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等动物。②雌多雄少型:雌性个体显著多于雄性个体。常见于人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等群体动物。蜂群中几百只雄蜂,一只蜂王和几十万只工蜂都是雌蜂。③雌少雄多型:雄性个体明显多于雌性个体。这种类型较为罕见。如白蚁等营社会性生活的动物。蜜蜂若考虑有生殖能力的个体,也为雌少雄多型性别比例的应用:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而达到杀虫效果。1.种群密度2.出生率和死亡率3.迁入率和迁出率4.年龄组成 数量特征种群特征{空间特征{归纳总结:种群的特征5.性别比例最基本的数量特征决定预测影响决定均匀分布、随机分布、集群分布(二)种群的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。均匀分布随机分布集群分布(最常见)人类、社会性动物农田等人工种群草地中的蒲公英