(共38张PPT)
1.1种群的数量特征
（第一课时）
人教版（2019）
选择性必修2《生物与环境》
问题探讨
2021年，济宁市摄影爱好者赵迈在微山湖景区拍到青头潜鸭，这是该物种在微山湖消失近30年后首次现身。2021年，在微山湖监测到4只；2023年，共200余只。
【提问】
1.青头潜鸭数量衰减的原因是什么？
2.调查青头潜鸭的数量，属于什么水平的研究？研究该水平对于保护它们有何意义？
任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍。
温故知新
微观
宏观
组织
器官
系统
个体
群落
生态系统
生物圈
生命系统的结构层次
种群
细胞
在一定空间范围内，同种生物的所有个体形成的集合。
种群:
是物种存在的具体单位，也是生物繁殖和进化单位。
该种群的个体数量状况如何？
其数量将会怎样变化？
影响其数量变化的因素有哪些？
种群研究的中心问题是什么？
种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律：
第1章 种群及其动态
第1节种群的数量特征
人教版（2019）
选择性必修2《生物与环境》
学习目标
1.通过分析资料、思考与讨论，分析种群的数量特征，并说明它们之间的内在关系，形成稳态与平衡的生命观念。
2.通过情境探究和模拟实验，运用统计思维进行种群密度的调查，区分主要调查方法的适用范围。
3.认同研究种群数量特征的重要意义，关注野生濒危动物的保护。
一、种群密度及其调查方法
【资料 1】随着生态的改善，在中国境内安家的青头潜鸭数量增加。2023年青头潜鸭微山湖监测到200余只，返湾湖湿地发现214只，民权黄河故道湿地监测到300余只。
（一）种群密度
（1）概念：
种群在 或 中的个体数。
单位面积
单位体积
陆生生物
水生生物
是种群最基本的数量特征
种群密度＝
空间大小（面积或体积）
种群中的个体数量
（2）计算公式：
思考：这三地的种群密度相同吗？
一、种群密度及其调查方法
（3）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。
一、种群密度及其调查方法
【活动 1】确定种群密度的调查方法
阅读课本2-3页，结合青头潜鸭、蒲公英、蝗虫的种群数量及活动范围、活动能力等归纳总结对应的种群密度调查方法和适用范围。
（二）种群密度的调查方法
逐个计数法
分布范围较小、个体较大的种群
估算法
【说明】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。
样方法
适合调查植物，及活动能力弱、活动范围小的动物。（如蚜虫、跳蝻）
标记重捕法
活动能力强、活动范围大的动物。
一、种群密度及其调查方法
（二）种群密度的调查方法——标记重捕法
1.阅读课本第3页第一自然段，解决标记重捕法的相关问题：
①步骤
②原理
③公式
捕获
n
m
N
M
=
均匀分布
【活动2】模拟实验：用标记重捕法调查种群密度
→标记放回
→重捕
→计算
一、种群密度及其调查方法
5
10
2
25
（二）种群密度的调查方法——标记重捕法
一、种群密度及其调查方法
（二）种群密度的调查方法——标记重捕法
1.阅读课本第3页第一自然段，解决标记重捕法的相关问题：
①步骤
②原理
③公式
捕获
n
m
N
M
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
=
均匀分布
【活动2】模拟实验：用标记重捕法调查种群密度
→标记放回
→重捕
→计算
一、种群密度及其调查方法
【活动2】模拟实验：用标记重捕法调查种群密度
利用标记重捕法调查盒子中的木质夹子或黄豆的数量。
提供材料：每组两个盒子和一份木质夹子、一份黄豆、1支记号笔、一张贴纸。
（二）种群密度的调查方法——标记重捕法
【结果记录】
【讨论】
1.标记重捕法导致种群总数出现误差的原因有哪些？
2.为尽量减少误差，使用标记重捕法时有哪些注意事项？
次数 首捕标记数(M) 重捕总数 (n) 重捕中标记数 (m) 种群数量 (N) 种群数量
平均值
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
一、种群密度及其调查方法
【活动2】模拟实验：用标记重捕法调查种群密度
（二）种群密度的调查方法——标记重捕法
【讨论】
1.标记重捕法导致种群总数出现误差的原因有哪些？
偏大
（m偏小）
1.标记物脱落
4.被标记个体部分死亡
3.标记物太醒目，导致标记个体易被天敌捕食
2.标记物使动物受惊吓，从而不易被捕到
偏小
（m偏大）
1.重捕时间太短，初捕个体未充分融入；
2.标记物过于明显，使其第二次捕捉时更易被捕到。
一、种群密度及其调查方法
【活动2】模拟实验：用标记重捕法调查种群密度
（二）种群密度的调查方法——标记重捕法
【讨论】
2.为尽量减少误差，使用标记重捕法时有哪些注意事项？
①标记物不能过分醒目；
②标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动；
③标记物不易消失、脱落；
④标记个体需与未标记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；
一、种群密度及其调查方法
（二）种群密度的调查方法——其他方法
①黑光灯诱捕法（估算法）
适用范围:
【资料 2】黑光灯是一种特制的气体放电灯，能发出波长为 360nm 左右的紫外光波，一般是人眼不可见，所以叫做“黑光”。但是很多的趋光昆虫却很喜欢,所以我们可以利用黑光灯引诱它们从暗处飞向光源，并在黑光灯附近放置电网或杀虫剂（如下图中的“毒瓶” ）诱杀昆虫。
有_______的昆虫
趋光性
想一想：黑光灯诱捕法如何估算某昆虫的种群密度？
在黑光灯作用范围内，尽量捕获所有同种昆虫，求得种群密度。
一、种群密度及其调查方法
（二）种群密度的调查方法——其他方法
生物科技进展
①红外触发相机：
如东北虎和东北豹。
③动物的声音：
如鲸、长臂猿和鸮、秧鸡等鸟类。
②分析动物粪便：
如大熊猫。
一、种群密度及其调查方法
根据青头潜鸭的种群密度，你能确定2024年其种群数量是增加还是减少吗？为什么？
不能。种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是紧靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。
二、种群的其他数量特征
思考：除种群密度外，还有哪些种群数量特征呢？和种群密度什么关系
出生率、死亡率 迁入率、迁出率 年龄结构 性别比例
【资料3】历史上，青头潜鸭是分布于东亚—澳大利西亚候鸟迁徙路线上中国区域内的常见潜鸭，松嫩平原曾是其主要繁殖地。每年10月中旬开始迁往南方，翌年3月中旬从南方越冬地迁往北方繁殖。
【资料4】37次监测活动均能观测到青头潜鸭。2019年青头潜鸭的最大个体数量为11月23日的306只，2020年为1月11日的280只，2021年为11月21日的290只，2022年为2月5日的278只。
【资料5】在37次监测中，记录到雄鸭最大个体数量为2021年5月9日的72只，雌鸭最大个体数量为2021年5月9日的66只，幼鸭最大个体数量为2021年7月25日的22只。
【活动3】结合资料，请同学们自主阅读教材3-4页，小组合作完成相关问题。
二、种群的其他数量特征
1.什么是出生率、死亡率，与种群密度的关系？意义？
2.什么是迁入率、死亡率，与种群密度的关系？意义？
3.什么是年龄结构？年龄结构有几种类型？年龄结构怎样影响种群密度？其意义是什么？
4.什么是性别比例？性别比例怎样影响种群密度？有何意义及应用？
二、种群的其他数量特征——出生率和死亡率
1.概念
单位时间
新产生
个体总数
出生率
12‰
7‰
（死亡）
（死亡率）
例如： 截至2015年年末，我国大陆总人数约为13.7亿，2015年出生1655万人，死亡人口为975万，我国大陆人口在这一年的出生率约为_____‰。死亡率约为_____‰。
12
7
在 内 的个体数目占该种群 的比值即 。
二、种群的其他数量特征——出生率和死亡率
2.与种群密度的关系
直接决定种群大小和种群密度的重要因素。
出生率>死亡率
种群密度增加
出生率=死亡率
种群密度稳定
出生率<死亡率
种群密度减少
3.意义
二、种群的其他数量特征——迁入率和迁出率
1.概念
在单位时间内 的个体数占该种群个体总数的
即迁入率 。
或(迁出率)
迁入
比值
（或迁出）
2.举例
候鸟的迁徙
春运时火车站的人口流动
二、种群的其他数量特征——迁入率和迁出率
3.与种群密度的关系
直接决定种群大小和种群密度的因素。
迁入率>迁出率
种群密度增加
迁入率=迁出率
种群密度稳定
迁入率<迁出率
种群密度减少
4.意义
二、种群的其他数量特征——年龄结构
1.概念
一个种群中 的个体数目比例。
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
增长型
稳定型
衰退型
各年龄期
2.类型
类型 增长型 稳定型 衰退型
年龄特征 幼年个体 ， 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
增长型
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
稳定型
衰退型
三种类型的年龄结构比较
多
少
＞
增大
比例相当
≈
相对稳定
少
多
＜
减小
二、种群的其他数量特征——年龄结构
幼年
成年
老年
D
E
F
A
B
C
增长型
稳定型
衰退型
增长型
稳定型
衰退型
二、种群的其他数量特征——年龄结构
【现学现用】说出以下图示对应的年龄结构类型
二、种群的其他数量特征——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。
出生率
死亡率
年龄结构是______种群密度变化趋势的主要依据。
预测
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！
4.意义
想一想： 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。
二、种群的其他数量特征——性别比例
指种群中 数目的比例。
雌雄个体
1.概念
2.类型
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。
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
二、种群的其他数量特征——性别比例
利用人工合成的__________（信息素）诱杀某种害虫的_____个体，改变害虫种群 ，就会使很多 ，从而使该种害虫的种群密度明显降低。
性引诱剂
雄性
性别比例通过影响 间接影响种群密度。
出生率
4.实践应用
3.意义
正常的性别比例
雌性个体不能完成交配
概念图
种群数量特征
种群密度
最 基本
直接决定
(-)
迁出率
死亡率
间接 影响
年龄组成
性别比例
迁入率
出生率
直接决定
(+)
影响
影响
影响
总结种群数量特征之间的联系，构建概念图
学以致用
【典例自测】
如图表示种群数量特征间的关系，依图回答有关问题。
(1)图中a～f分别表示种群的什么特征？
(2)预测种群数量变化趋势主要依据图中的哪个特征？并说明理由。
(3)围绕种群的数量特征，如何增大青头潜鸭的种群密度，从而保护青头潜鸭？
性别比例
年龄结构
出生率
死亡率
迁入率/迁出率
种群密度
a~f分别表示性别比例、年龄结构、种群密度、迁入率和迁出率、出生率、死亡率。
图中的b，即年龄结构。因为不同年龄结构的种群中，老年、成年、幼年的个体数不同，因此可通过预测其未来的出生率与死亡率进而预测种群未来的发展趋势。
小结
整体大于部分之和！
逐个计数法
估算法
标记重捕法
样方法
黑光灯诱捕法
当堂检测
1.如图为某同学建构的种群各数量特征之间关系的模型图。下列相关叙述正确的是( )
注:“+”表示促进或增加,“-”表示抑制或减少。
A.某种群的特征②逐渐下降,可判断种群特征⑤属于衰退型
B.种群都具有种群密度、年龄结构、性别比例等数量特征
C.种群甲的种群密度高于种群乙,但是种群甲的种群数量不一定比乙大
D.可利用人工合成的性外激素干扰雌雄个体交尾来控制特征⑥,进而影响种群数量
C
死亡率
出生率
迁出率
迁入率
年龄结构
性别比例
当堂检测
2.《说文》云：“鹬知天将雨则鸣，故知天文者冠鹬。”滨鹬是一种中小型涉禽，生活于湿地生态系统，食性较杂。由于人们环保意识的增强，湿地的面积及滨鹬的数量均稳步增加。下列关于滨鹬种群数量的说法，错误的是（ ）
A．滨鹬数量增加说明滨鹬的种群密度增大
B．滨鹬数量增加的原因最可能是滨鹬的出生率高于死亡率
C．可用标记重捕法估算滨鹬的种群数量
D．现在滨鹬种群的年龄结构最可能是增长型
A
当堂检测
3.[不定项]下列对种群数量特征的分析,不正确的是( )
A.种群最基本的数量特征是迁入率、迁出率
B.若标记个体没有混合均匀即进行重捕,则最终的统计结果偏大或偏小
C.预测种群数量未来变化趋势的主要依据是年龄结构
D.任何种群中雄性个体和雌性个体的数量比例均为1∶1
AD
当堂检测
4.近年来,某地山中的林木常遭到山鼠的危害,山下石榴园也常遭到黄蓟马(一种害虫)的危害,严重影响了当地林业和石榴产业的健康发展。回答下列问题。
(1)山鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率、出生率和死亡率的影响外,还受 和 等数量特征的影响。
(2)对于鼠害比较严重的山林,管理人员通常先使用药物灭鼠,其目的是 。而对于石榴园中的黄蓟马,技术人员则通过利用性引诱剂诱杀雄性个体的方法来降低其种群数量,其原理是 。
(3)现运用标记重捕法对1 hm2石榴园内的山鼠种群密度进行调查,首捕数为80只,标记后放回。重捕数为60只,其中被标记个体为10只,由于操作不当,重捕个体中带标记的个体死亡2只,则石榴园内山鼠的种群密度约为 只/hm2。
年龄结构
性别比例
在短时间内迅速降低山鼠数量,减轻危害
改变黄蓟马的性别比例,降低其出生率
480
作业
1.完成课后检测
2.请查阅资料并结合种群的数量特征，写出恰当而具体的青头潜鸭保护措施（200字以上）。
3.预习课本第5页，完成《调查草地中某双子叶植物的种群密度预习报告》。
