4.1《种群的特征》PPT课件（新人教版-必修3）

(共45张PPT)
第四章《种群和群落》
第一节
《种群的特征》
教学目标
知识与能力
1．能说出种群的概念。
2．列举种群的特征，了解四种特征之间的关系。
3．探究用样方法调查种群密度。
教学重点：
种群的特征。
教学难点：
样方的选择和确定。
问题探讨
10m
10m
1、怎样估算这块草地中蒲公英的数量？
可采用课本介绍的两种取样方法取样，用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。
2、按讨论确定的方法起先估算，再逐个计数，将两种方法求得的数值进行比较。估算的结果误差大吗？如果误差较大，请讨论改进的方法。
具有一定形态、生理特性及一定自然区域能互相交配的生物类群。例如：冬小麦、水稻、鲤鱼、狼等。
物种是生物学上的基本分类单位，是自然选择的产物。
物种的概念
种群的概念
在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。
要点： 　１、一定的空间：这个空间内的同种生物与外界的个体隔离。 　２、一种生物的全部个体，个体之间相互联系。
种群研究的核心问题是种群数量的变化
牧民在承包的草场上该放养多少头羊，既能保护草原，又能取得最好经济效益？
怎样控制害虫数量，以防止虫灾发生
对于某水体中的鱼，何时捕？捕捞多少？才能既不会使资源枯竭，又使资源得到充分利用
1.种群密度
（1）含义：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度；是种群最基本的数量特征
（2）表示方法：①小范围的水生生物——单位体积
②大范围及陆生生物——单位面积
即种群密度＝种群的个体数量／空间大小（面积或体积）
一、调查种群密度的方法
2.调查种群密度的方法
（1）样方法
①含义：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 种群密度估计值
②举例：选取1m2山地，计算马尾松为20棵，则该样方的马尾松密度为20／1＝20（棵／m2）
③使用范围：多用于植物
五点取样法
等距取样法
在统计样方中个体数量时，遇到的问题之一是边缘效应，即如何处理样方边缘上的个体。一般而言，样方顶边、左边及左角处的个体统计在内，其他边缘
不作统计。
探究
用样方法调查草地中某种双子叶某物的种群密度
讨论1、实地调查与本节“问题探讨”活动中的模拟调查有什么异同？
“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的，且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近（误差小）。而在实地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方法其结果误差会比较大一些。但是，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制
在允许的范围之内。
P61
讨论2、为什么要强调随机取样？
为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况。
讨论3、样方的多少会影响调查结果吗？
样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
讨论4、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。
不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动，例如5%以内。如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。
（2）标志重捕法
①含义：在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体 ，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数的比例，来估计种群密度。
②计算公式：
种群数量＝标记个体数 X 重捕个体数／重捕标记数
③举例：先捕获39只鼠并标记，一段时间后，再重捕34只，其中一标记的为15只，那么根据公式，该地段原有总鼠数为39 X 34／15＝88只
④使用范围：动物
例1、某同学在牛首山调查珍稀蝶类——中华虎凤蝶幼虫的种群密度，得出5个样方（样方面积为1hm2）的种群数量分别为4、6、8、8、9只。那么，该同学给怎样计算该种蝶幼虫的种群密度（单位：只/hm2）？
例2、在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了42只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了38只，其中有上次标记的个体12只。则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只？
N＝（4＋6＋8＋8＋9）／5＝7只／hm2
N＝（42×38）／12＝133只
1.种群密度
种群密度
种群的个体数量
空间大小（面积或体积）
种群密度很高
种群密度一般
种群密度较高
（种群有而个体没有的特征）
二、种群特征
1、物种的个体大小——个体大的物种密度低。
2、生存资源的供给能力——生存资源丰富的地方种
群密度高。
3、周期性变化——环境条件的周期性变化引起种群
密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高，飞走
后密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低……
4、外来干扰——如农田中洒农药后害虫因大量死亡
而密度很快下降……
5、天敌数量的变化——如猫增多导致鼠密度下降；
青蛙增多导致害虫减少……
6、偶然因素——如流行病、水灾、旱灾……
影响种群密度的主要因素
种群密度周期性变化
迁徙
迁徙
耕种
耕种
相关生物引起种群密度改变
2.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率。
（2）表达方式：通常以a％表示
（3）举例说明：例如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％
（4）意义：出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。种群的内部和外界因素影响都以改变出生率和死亡率来体现。
出生率和死亡率是影响种群密度的根本原因
出生率 死亡率
世界 22.2 8.9
中国 16.0 6.5
孟加拉国 27.8 9.6
印 度 26.5 8.9
印度尼西亚 23.2 7.5
1998年人口出生率和死亡率（单位：‰）
3.迁入率和迁出率
（1）概念：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率。
（2）意义：迁入率和迁出率在研究城市人口变化中具有重要意义
迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小。
4.年龄组成
（1）概念：种群中各年龄期个体所占比例。一般分
为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧
失生殖能力)三个阶段。
（2）类型：（一般分三种类型）
①增长型：特点是幼年个体大量成长为成年产生后代，老年个体死亡的少，出生的比死亡的多，种群的个体数越来越多。
增长型年龄组成
老年
成年
幼年
②稳定型：特点是各年龄期的个体数比例适中。在一定时期内出生的新个体数接近衰老死亡的个体数。种群中个体数目保持相对稳定。
稳定型年龄组成
老年
成年
幼年
③衰退型：特点是老年期个体数目较多而幼年期的个体数目偏少。新出生的个体不能补偿衰老死亡的个体数。种群密度越来越小。
衰退型年龄组成
老年
成年
幼年
（3）年龄组成的意义：
可以预测种群密度的变化方向
思考与讨论
P63
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
A
B
C
1. 图中A种群属于增长型，C种群属于衰退型，B种群属于稳定型。这是由于种群中年轻个体越多，一般来说出生率会越高，死亡率会越低。
2. 年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，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。年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，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。
类型 种群构成特点 发展趋势
增长型 幼年个体很多，老年个体很少 种群密度会越来越大
稳定型 各年龄期的个体数目比例适中 种群密度在一段时间内保持稳定
衰退型 老年个体很多，幼年个体很少 种群密度会越来越小
几种年龄型种群的特点
5.性别比例
（1）概念：种群中雄性个体和雌性个体所占的比例
（2）类型：（一般分三种类型）
①雌雄相当型：特点是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：特点是雌性个体显著多于雄性个体。这种类型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：特点是雄性个体明显多于雌性个体。
这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活的动物。
（3）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。
（4）性别比例的意义：影响种群密度的变动。
2004年《中国性别平等与妇女发展状况》白皮书指出，我国男女（0至4岁）性别比例接近120 : 100，远超国际认同的可以容忍的最高警戒线107。 人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。
我国男女比例失调婴儿性别比接近120 : 100
种群数量变化是种群研究的核心问题，种群
密度是种群的重要特征。
出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及
迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。
出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数
量变化的主要因素
年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。
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空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。
均匀型
随机型
集群型
随机分布（random distribution）指的是每一个个体在种群分布领域中各个点出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。
随机分布比较少见，只有在环境资源分布均匀一致、种群内个体间没有彼此吸引或排斥时才容易产生。
例如，森林地被层中一些蜘蛛的分布与面粉中黄粉虫的分布，以种子繁殖的植物在自然散布于新的地区时也经常体现为随机分布。
均匀分布（uniform distribution）的特征是，种群的个体是等距分布，或个体间保持一定的均匀的间距。均匀分布形成的原因主要是由于种群内个体之间的竞争。
例如，森林中植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营养（根际），沙漠中植物为竞争水分都能导致均匀分布。虫害或种内竞争发生时也可造成种群个体的均匀分布。地形或土壤物理性状呈均匀分布等客观因素或人为的作用，都能导致种群的均匀分布。
均匀分布在自然种群中极其罕见，而人工栽培的种群（如农田、人工林），由于人为保持其株距和行距一定则常呈均匀分布。
集群分布（clumped distribution）的特征是，种群个体的分布很不均匀，常成群、成簇、成块或成斑块地密集分布，各群的大小、群间的距离、群内个体的密度等都不相等，但各群大都是随机分布。其形成原因是：
①环境资源分布不均匀，丰富与贫乏镶嵌；
②植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心；
③动物的社会行为使其结合成群。
集群分布是最广泛存在的一种分布格局，在大多数自然情况下，种群个体常是成群分布，如放牧中的羊群，培养基上微生物菌落的分布，另外，人类的分布也符合这一特性。
种群小结
概念：
特征
在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和。
种群密度：单位空间内某种群的 　 个体数量。
年龄组成：种群中各年龄期个体 　 所占比例。
性别比例：种群中雄性个体和雌 　 性个体所占的比例。
出生率： 种群中单位数量个体在 (死亡率)　单位时间内出生（死亡）
的新个体数。 迁入率： 种群在单位时间内迁入
（迁出率）（迁出）的个体，占该种
群个体总数的比率。
种群密度
迁移率、迁入率
出生率、死亡率
决定密度大小
种群数量
直接影响
年龄组成
预测变化趋势
性别比例
影响密度大小
外界环境
决定种群个体数目变动的关系图
种群密度
种群数量
迁入率
迁出率
年龄组成
性别比例
出生率和死亡率
直接影响
决定大小
直接影响
预测方向
直接影响
影响变动
直接影响
直接影响
种群各特征之间的关系
练习P63-64 基础题
1.约386条。
2.调查鼠的密度可用标志重捕法，调查蚯蚓的密度可用样方法
3.B。
拓展题
1.个体往往有性别、大小、年龄等特征，种群不具备这些特征。将一定地域中同种生物的所有个体作为一个整体（即种群）来看时，这个整体就会出现个体所不具备的特征，如种群密度、出生率和死亡率等。可见，由部分组成的整体不是部分的简单加和，而是会出现新的属性。
2.随着营养和医疗水平的不断提高，我国人口的平均寿命还会延长；由于实施计划生育，出生率仍将维持在较低水平，因此，老年人在总人口中所占比例可能还会升高。关于现行计划生育政策是否应当调整，可让学生自由发表意见，不求统一的答案。
1、种群是指———————————————————————————————。
2、下列因素能引起种群密度增大的有—————————。
A、种群中幼年个体增多　　B、种群性别比例改变　　 C、环境中水热条件适宜　　D、种群中幼年个体减少 E、环境中天敌增多 F、环境中阳光不足　　 G、寄生生物增多　　 H、寄生生物减少
3、下列各项属于种群的有————————————————。 　　Ａ、一片农田中的全部水稻　　Ｂ、一片森林中的 　　全部蕨类　　Ｃ、一口池塘中全部鲫鱼　　Ｄ、一 　　个院子里的全部葡萄　　Ｆ、一片森林中的全部蛇 　　Ｇ、一个农民种的全部水稻　　Ｈ、一窝蚂蚁 　　Ｉ、一个狼群　　Ｊ、一片草原上全部老鼠　　
　在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和
A C H
A C H I
4、近几十年来，我国东部沿海城市人口密度急剧增长，造成这一现象的主要原因是（ ）
A.年龄组成呈增长型 B.性别比例适当
C.迁入率大于迁出率 D.出生率大于死亡率
5、农业生产上常用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，使之不能与雌虫个体交尾，致使害虫的种群密度（ ）
A.明显下降 B.明显上升 C.保持稳定 D.越来越大
6、在一块草原上有8户牧民，每户牧民各养了一群羊，其中有6户养的是绵羊，有2户养的是山羊，这块草原上的8群羊是（ ）
A.六个种群 B.一个种群
C.两个种群 D.八个种群
C
A
C
7、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．目前的年龄组成
C．男女之间的性别比例
D．出生率、死亡率和迁移率
B