1.1种群的数量特征(共44张PPT)

(共44张PPT)
复习生命系统的层次：
细胞
种群
微观
宏观
组织
器官
系统
个体
群落
生态系统
生物圈
目录 /CONTENTS
01
种群及其动态
02
群落及其演替
03
生态系统及其稳定性
04
人与环境
第1章 种群及其动态
威震山林也有衰亡时刻，
群体共存才有生命长河。
从个体到种群，
从种群到群落，
无不揭示一个原理——，
“整体大于部分之和”！
东北豹
种群概念：
例：下列属于种群的是（　　）
A．一块棉田中的害虫 B．两个池塘中的全部鲤鱼
C．一块朽木上的全部真菌 D．一片森林中的全部山毛榉
D
生活在一定自然区域内，同种生物的全部个体的集合。
一“全”：指全部个体。包括幼年、成年、老年（雌雄）
二“单”：指基本单位。繁殖的单位，进化的单位。
三“同”：指同种、同时段、同区域。
“种”— 同一物种（可繁殖可育后代）
“群”— 同一区域（同一时间无地理隔离）
【问题探讨】
红外触发相机拍摄到的东北豹
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。
讨论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？
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。
讨论1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？
第1节 种群的数量特征
核心内容
：研究种群的数量特征及其变化规律
一、种群的数量特征
种群
密度
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
年龄
结构
性别
比例
种群密度
种群的个体数量
空间大小（面积或体积）
（2）表示方法：
①小范围的水生生物——单位体积 如：每立方米水体中鲫鱼的数量
②大范围及陆生生物——单位面积 如：一块草地中每平方米的面积内狗尾草的数量。
（1）含义：种群在单位面积或单位体积中的个体数。
——种群最基本的数量特征
（3）意义：种群密度反映了种群在一定时期的数量。
1.种群密度
01
种群密度
种群密度很高
种群密度一般
种群密度较高
【思考】是不是种群数量多，种群密度就大？
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。
在我国某地的野驴平均每100平方千米还不足两头,但是在相同的面积内,灰仓鼠则有数十万只。
不同物种的种群密度在同样的环境条件下差异很大。
在一片农田中的东亚飞蝗,夏天的种群密度较高,秋末天气较冷时则降低。
同一物种的种群密度也不是固定不变的。
（4）特点：
濒危动物保护、农田杂草状况调查、渔业上捕捞强度的确定、农林害虫的监测和预报等
（5）调查种群密度的意义：
【思考】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？
繁殖能力的差别是重要原因。
东北豹一般每年最多生一胎， 通常每胎产仔2～3只， 偶尔有产1只或4只的情况。幼豹2～3岁后性成熟。
而鼠一年可生数胎, 每胎产多只鼠, 幼鼠当年即可性成熟。
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。
02
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的比值即出生率（死亡率）。
2.举例：
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，这一年的出生率约为 ，死亡人口为975万，死亡率约为 。
12‰
7‰
2015年我国大陆人口的种群密度将 ，因为 。
增加
出生率>死亡率
02
出生率和死亡率
3.意义：
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 。
增大
相对稳定
减小
是决定种群数量和种群密度的直接因素。
人口增长率＝？
出生率－死亡率
与实践的联系
如果研究一座 人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。
城市
03
迁入率和迁出率
1.概念：
2.意义：
在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率）。
迁入率 ＞迁出率，种群密度 ；
迁入率 ≈ 迁出率，种群密度 ；
迁入率 ＜迁出率，种群密度 。
增大
相对稳定
减小
是决定种群数量和种群密度的直接因素。
04
年龄结构和性别比例
1.年龄结构
指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
（2）类型：
增长型
稳定型
衰退型
（1）概念：
P4【思考·讨论】讨论1
讨论1.三种类型的年龄结构比较
类型 增长型 稳定型 衰退型
年龄特征 幼年成年个体___， 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
【思考·讨论】
（3）年龄结构与种群密度的关系
年龄结构通过影响 和 来影响种群密度；
年龄结构是 种群密度变化趋势的主要依据。
出生率
死亡率
预测
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
【思考·讨论】
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。
不一定
【思考·讨论】
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。
【问题探究2】种群年龄组成的类型判断
增长型
衰退型
衰退型
增长型
稳定型
稳定型
2.性别比例
（2）类型：
（1）概念：
种群中雌雄个体数目的比例，又称性比。
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
（3）与种群密度的关系
（4）与实践的联系
性别比例通过影响 ，间接影响种群密度。
出生率
利用人工合成的 （信息素）诱杀某种害虫的 个体，改变了害虫种群 ，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。
性引诱剂
雄性
正常的性别比例
【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。
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。
【学习活动】总结种群的数量特征并用概念模型表示它们的关系。
A B C
D E F
迁入率
出生率
性别比例
年龄结构
迁出率
死亡率
种群最基本的数量特征：种群密度
出生率
直接决定
（+）
（-）
（+）
（-）
死亡率
迁入率
迁出率
预测
年龄结构
影响
性别比例
【总结】种群各种数量特征之间的关系：
在调查____________、________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_____的方法。
分布范围较小
个体较大
估算
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”
二.种群密度的调查方法
（1）逐个计数法
②适用范围: 对于有_______的昆虫，可以用____________________的方法来估算它们的种群密度
紫外线黑光灯
黑光灯进行灯光诱捕
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。
趋光性
（2）估算法1：黑光灯诱捕法
样方法的概念、实施步骤以及适用范围。
确定样方要考虑哪些问题？
取样的关键是什么？为什么？
常用的取样方法有哪些？
3.估算法2：样方法
在被调查种群的分布范围内，_____选取_____个_____，通过计数_________________，求得_____________________，以_________________________作为该种群的种群密度估算值；
随机
若干
样方
每个样方的个体数
每个样方的种群密度
所有样方种群密度的平均值
例：某同学对某地蒲公英数量调查结果如下（样方大小为1m2），则该地蒲公英的种群密度约为___株/m2。
样方编号 1 2 3 4 5
株数 3 4 5 4 4
4
3.估算法2：样方法
（2）适用范围:
植物
昆虫卵
蚜虫
跳蝻
①一般适用于植物，如蒲公英；
【注】不适用于丛生或蔓生的单子叶植物。
②可以用于农田中某种昆虫卵的密度调查；
③也可以用于一些活动能力弱、活动范围较小的动物密度调查；
如作物植株上的蚜虫、跳蝻的密度等；
样方的多少与被调查地段的总面积呈____相关；一般来说，选取的样方越少，___________；选取的样方越多，求得的种群密度__________________；
(3)样方的数量
正
越接近实际情况
(4)样方的大小
样方大小视调查对象的大小及分布情况而定:
例如，草本植物样方大小一般以______________为宜；乔木100m2、灌木16m2。如果该种群个体数较少，样方面积可________；
1㎡的正方形
适当扩大
(5)样方的取样关键:
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
误差越大
样方面积1m2
样方面积16m2
样方面积100m2
（6）常用的取样方法：
①五点取样法
方形地块
②等距取样法
狭长地块
（7）计数方法
蒲公英——
其他植物——
位于边界线上的个体如何计数？
计数相邻两边及其夹角上的个体数量
计数原则：
样方内＋相邻两边上(计上不计下,计左不计右_左边，顶边，左角)
因此，该样方中有_____株蒲公英；
9
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，固定选两邻边和夹角进行计数
关键 核心
探究实践——调查草地中某种双子叶植物的种群密度
4.估算法3：标记重捕法
（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（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。
M
N=
整体
充分混匀
m
n
局部
一段时间
（2）原理
M只
首捕
放回原来的环境，充分混合
重捕
共n只
m只带标记
N=
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
N=
M
m
×n
【例】在对某地区田鼠的调查中，调查范围为1hm2，第一次捕获并标记39只，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只，这样可估算该地区田鼠种群个体总数为 ;种群密度为 。（注意: 单位）
88.4只/hm2
88.4只
15
34
=
39
N
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
N=
【练一练】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的条数为多少？
约386条
（3）适用范围
活动能力强，活动范围大的动物。
（4）注意事项
①标志物不能过分醒目；
②标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动；
③标志物不易脱落；
④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；
⑤确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡；
......……
误差分析：
a.若被标记个体变得更难捕捉，则估算值偏_______；
b.若被标记个体易被捕食，则估算值偏_______；
c.若被标记个体的标志脱落，则估算值偏_______；
d.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_______；
e.如果标记的个体因标记过于醒目，易被实验人员发现，则估算值偏_______。
①红外触发相机
5.调查种群密度的其他方法 《教材》P6
②动物粪便——微卫星DNA分子标记
鲸
长臂猿
秧鸡
鸮
③动物的声音
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