【公開課課件】1.1種群的數(shù)量特征課件2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

1、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次細(xì)胞細(xì)胞種群種群組織組織器官器官系統(tǒng)系統(tǒng)個體個體群落群落生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)生物圈生物圈目錄 /CONTENTS01種群及其動態(tài)02群落及其演替03 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性04人與環(huán)境紅外觸發(fā)相機(jī)拍攝到的東北豹 2015年，我國科學(xué)家基于長期的野外觀測宣布：在我國東北長白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測到東北豹42只，其中，幼體2只，雄性和雌性的成體分別為21只和17只，未能判斷性別的成體2只。2.調(diào)查東北豹種群中雌雄個體的數(shù)目對于預(yù)測該種群的發(fā)展趨勢有什么意義？弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對性地采取有效的保護(hù)措施。弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對性地采取有效的保護(hù)措施。1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)

2、量對于保護(hù)它們有什么意義？1.1 種群的數(shù)量特征 種群密度 出生率和死亡率 遷入率和遷出率 年齡結(jié)構(gòu) 性別比例( (最基本的數(shù)量特征最基本的數(shù)量特征) )種群的數(shù)量特征: :種群密度及其調(diào)查方法目 錄0201種群的其他數(shù)量特征什么是種群？在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物所有個體形成的的集合就是種群。要點：要點：一定的一定的空間空間范圍范圍 同種同種生物生物 所有所有個體個體一片草地上的所有蒲公英一片草地上的所有蒲公英一個池塘里的全部魚一個池塘里的全部魚一個池塘里的全部金魚一個池塘里的全部金魚 種群在_或_中的_就是種群密度。單位面積單位體積個體數(shù)【思考】【思考】是不是種群數(shù)量越多，種群密度越大？是

3、不是種群數(shù)量越多，種群密度越大？不是，種群密度強(qiáng)調(diào)的是單位面積或單位體積中的個體數(shù)。 瀕危動物保護(hù)、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲的監(jiān)測和瀕危動物保護(hù)、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲的監(jiān)測和預(yù)防、漁業(yè)上捕撈強(qiáng)度的確定等，都需要對種群密度進(jìn)行調(diào)預(yù)防、漁業(yè)上捕撈強(qiáng)度的確定等，都需要對種群密度進(jìn)行調(diào)查研究。查研究。國寶大熊貓由瀕危降為易危！農(nóng)田雜草狀況調(diào)查那么，有哪些調(diào)查方法呢？那么，有哪些調(diào)查方法呢？(1)(1)逐個計數(shù)法 在調(diào)查_、_的種群時，可以逐個計數(shù)。如調(diào)查某山坡上的珙桐( (湖北神農(nóng)架的國家一級保護(hù)植物) )密度。分布范圍較小個體較大在多數(shù)情況下，逐個計數(shù)非常困難，需要采取在多數(shù)情況下，逐個計數(shù)

4、非常困難，需要采取_的方法。的方法。估算（2 2）黑光燈誘捕法適用范圍: : 對于有_的昆蟲，可以用_ _來估算它們的種群密度。紫外線黑光燈黑光燈進(jìn)行燈光誘捕黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長在365 nm365 nm左右的紫外線的電光源。 黑光燈具有很強(qiáng)的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。 趨光性如何調(diào)查一片草地上蒲公英的種群密度？如何調(diào)查一片草地上蒲公英的種群密度？ (3)(3)樣方法 在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，_ _選取若干個樣方，通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方的_，以_ _作為該種群的種群密度估算值。隨機(jī)種群密度所有樣方種群密度的平均值【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】某同學(xué)對某地蒲公英

5、數(shù)量調(diào)查結(jié)果如下（樣某同學(xué)對某地蒲公英數(shù)量調(diào)查結(jié)果如下（樣方大小為方大小為1m1m2 2），則該地蒲公英的種群密度約為），則該地蒲公英的種群密度約為_株株/m/m2 2。樣方編號樣方編號1 12 23 34 45 5株數(shù)株數(shù)3 34 45 54 44 44 4【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】（2016新課標(biāo)2卷.5) 如果采用樣方法調(diào)查某地區(qū)（甲地）蒲公英的種群密度，下列做法中正確的是（ ）A.計數(shù)甲地內(nèi)蒲公英的總數(shù)，再除以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度B.計數(shù)所有樣方內(nèi)蒲公英總數(shù)，除以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度C.計算出每個樣方中蒲公英的密度，求出所有樣方蒲公英密度的平均值，作為甲地蒲公英的種群密度

6、D.求出所有樣方蒲公英的總數(shù)，除以所有樣方的面積之和，再乘以甲地面積，作為甲地蒲公英的種群密度C調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度探究探究實踐實踐請大家閱讀教材請大家閱讀教材P5，并思考以下問題，并思考以下問題:1.為什么選為什么選雙子葉草本植物雙子葉草本植物為調(diào)查對象？為調(diào)查對象？2.常用的常用的取樣方法取樣方法有哪些？取樣的有哪些？取樣的關(guān)鍵關(guān)鍵在于什么？在于什么？3.如果所取樣本在如果所取樣本在樣方邊界線樣方邊界線上，我們應(yīng)該怎樣計數(shù)？上，我們應(yīng)該怎樣計數(shù)？【思考】為什么選【思考】為什么選雙子葉草本植物雙子葉草本植物為調(diào)查對象？為調(diào)查對象？因為單子葉草本

7、植物常常是叢生或蔓生的，難以辨認(rèn)。單子葉植物葉條形或披針形單子葉植物葉條形或披針形雙子葉植物網(wǎng)狀脈雙子葉植物網(wǎng)狀脈 樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈_相關(guān)。 一般來說，選取的樣方越少，_；選取的樣方越多，求得的種群密度_。樣方的數(shù)量正越接近實際情況樣方的大小 樣方大小視調(diào)查對象的大小及分布情況而定: : 例如，草本植物樣方大小一般以_為宜；喬木100m100m2 2、灌木16m16m2 2。如果該種群個體數(shù)較少，樣方面積可_。1 1的正方形適當(dāng)擴(kuò)大誤差越大取樣關(guān)鍵: :隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素【思考】【思考】為什么強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？為什么強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？為了使調(diào)查結(jié)果不受主觀因素的影響，保證調(diào)查結(jié)

8、果的準(zhǔn)確性。取樣方法調(diào)查總體為非長條形時，選擇_五點取樣法 調(diào)查總體為長條形時，選擇_等距取樣法計數(shù)原則蒲公英其他植物樣方內(nèi)相鄰兩邊及夾角(計上不計下,計左不計右)因此，該樣方中有_株蒲公英。9 9適用范圍：植物昆蟲卵蚜蟲跳蝻注意: : 叢生或蔓生的單子葉植物不適用。一般適用于植物, , 也可以用于昆蟲卵的數(shù)量調(diào)查及一些活動范圍較小的動物, , 如作物植株上的蚜蟲、跳蝻等。如何調(diào)查一片草原上兔子的種群密度？如何調(diào)查一片草原上兔子的種群密度？ （4 4）標(biāo)記重捕法 在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲_ _ _個體，做上_ _ _后再_ _，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行_，根據(jù)_中_，來估算種群密度。一部分標(biāo)記

9、放回原來的環(huán)境重捕重捕到的動物標(biāo)記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例因此，種群在該區(qū)域內(nèi)的個體總數(shù)N=_N=_，再除以該地面積或體積值，即得種群密度。MMNN整體充分混勻mmn n局部mmn n= =MMNN初捕標(biāo)記個體數(shù)(M)(M)個體總數(shù)(N)(N)重捕標(biāo)記個體數(shù)(m)(m)重捕個體總數(shù)(n)(n)= =MnMnmm【例】【例】在對某在對某地區(qū)田地區(qū)田鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為1hm1hm2 2，第一次，第一次捕獲并標(biāo)記捕獲并標(biāo)記3939只，第二次捕獲只，第二次捕獲3434只鼠，其中有標(biāo)記的鼠只鼠，其中有標(biāo)記的鼠1515只，只，這樣可估算這樣可估算該地區(qū)該地區(qū)田鼠田鼠種群個體總數(shù)為種

10、群個體總數(shù)為_; ;種群密種群密度為度為_( (注意注意: : 單位單位) )88.488.4只/hm/hm2 288.488.4只初捕標(biāo)記個體數(shù)(M)(M)個體總數(shù)(N)(N)重捕標(biāo)記個體數(shù)(m)(m)重捕個體總數(shù)(n)(n)= =15153434= =3939NN【練一練】【練一練】在某池塘中，第一次捕獲鯽魚在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106106條，做上標(biāo)記條，做上標(biāo)記后放回；第二次捕獲鯽魚后放回；第二次捕獲鯽魚9191條，其中有標(biāo)記的為條，其中有標(biāo)記的為2525條，由此條，由此估算該池塘中共有鯽魚的條數(shù)為多少？估算該池塘中共有鯽魚的條數(shù)為多少？ 約386386條適用范圍：活動能力強(qiáng)，活動

11、范圍大的動物注意事項a.標(biāo)記物不能過分醒目；b.標(biāo)記物和標(biāo)記方法不能影響標(biāo)記對象正常的生理活動；c.c.標(biāo)記物不易脫落；d.d.標(biāo)記個體需與未標(biāo)記個體混合均勻后再重捕，保證在重捕時被捕的概率相等；e.e.確保調(diào)查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡。誤差分析a.a.若被標(biāo)記個體變得更難被調(diào)查者捕捉，則估算值偏_；b.b.若被標(biāo)記個體易被天敵捕食，則估算值偏_；c.c.若被標(biāo)記個體的標(biāo)記脫落，則估算值偏_；d.d.若因個體間相互接觸，未被標(biāo)記的個體也沾上了標(biāo)記顏料，則估算值偏_；e.e.如果標(biāo)記的個體因標(biāo)記過于醒目，易被調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，則估算值偏_；f f. .若標(biāo)記過程中，使用有害性的標(biāo)記，致使被

12、標(biāo)記的個體放回后出現(xiàn)部分死亡，則估算值偏_ _。大大大小小大種群密度的調(diào)查方法逐個計數(shù)法估算法適用范圍 分布范圍較小、個體較大的種群黑光燈誘捕法樣方法標(biāo)記重捕法適用范圍有趨光性的昆蟲適用范圍植物或昆蟲卵及一些活動范圍較小的動物（如蚜蟲、跳蝻）適用范圍活動能力強(qiáng)、活動范圍大的動物 種群密度反映了種群在一定時期的數(shù)量，但是僅靠這一特征還不能反映種群數(shù)量的變化趨勢。要想知道種群數(shù)量的消長，還需要研究種群的其他數(shù)量特征。1.下列可以稱為種群密度的是A.某湖泊一年中鯽魚新增加的個體數(shù)B.一個池塘單位體積內(nèi)的鯉魚數(shù)量C.一片森林中單位面積內(nèi)的喬木數(shù)量D.池塘中的鯽魚和水庫里的鯽魚對點訓(xùn)練123456789

13、101112131415 161718解析種群密度是指種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)，某湖泊一年中鯽魚新增加的個體數(shù)不是單位體積中的個體數(shù)，A不符合題意；一個池塘單位體積內(nèi)的鯉魚數(shù)量屬于種群密度，B符合題意；一片森林中單位面積內(nèi)的喬木包括多個物種，其數(shù)量不屬于種群密度，C不符合題意；池塘中的鯽魚和水庫里的鯽魚屬于不同種群， 不能稱為種群密度，D不符合題意。2.下列有關(guān)生物種群密度調(diào)查的方法中，正確的是A.進(jìn)行種群密度的調(diào)查要隨機(jī)取樣，同時保證樣本數(shù)量足夠B.動物種群密度的調(diào)查不能用樣方法C.宜選擇蔓生或叢生的單子葉草本植物作為抽樣調(diào)查的對象D.調(diào)查喬木類的馬尾松，小樣方最好劃分為1m2左右

14、123456789101112131415 161718解析進(jìn)行種群密度的調(diào)查要隨機(jī)取樣，同時保證樣本數(shù)量足夠，A正確；標(biāo)記重捕法適用于活動能力強(qiáng)，活動范圍較大的動物種群密度的調(diào)查，而活動范圍有限，活動能力較弱的動物，如昆蟲卵的密度、蚜蟲、跳蝻的密度等應(yīng)采用樣方法，B錯誤；調(diào)查種群密度的時候不宜選擇蔓生或叢生的單子葉植物作為調(diào)查對象，因為蔓生或叢生的單子葉植物計數(shù)比較困難，C錯誤；馬尾松是大型裸子植物，1 m2左右樣方太小，一般樣方面積用100 m2左右，D錯誤。3.常用樣方法調(diào)查植物的種群密度，圖中黑點表示計數(shù)的個體。下列樣方中個體數(shù)量統(tǒng)計錯誤的是解析統(tǒng)計樣方中的個體數(shù)量時，樣方內(nèi)部的個體全

15、部計數(shù)，樣方外部個體全部不計數(shù)，對于樣方邊界上的個體，原則上計一半邊界(含頂角)上的個體，如果是方形樣方，計數(shù)相鄰兩邊及其夾角上的個體，因此，A、B、C項正確，D項錯誤。4.某中學(xué)生物科技小組對某一地段中的蒲公英進(jìn)行調(diào)查，得到下列一組數(shù)據(jù)：樣方X1X2X3X4X5X6X7X8種群密度/(株m2)371524984下列說法正確的是A.此種群密度為6.5 株/m2B.用此方法求出的種群密度與實際密度應(yīng)完全相同C.再重新選一次樣方，所得的結(jié)果與這次應(yīng)相同D.此方法為標(biāo)記重捕法123456789101112131415 161718解析此調(diào)查種群密度的方法為樣方法，種群密度值為(371524984)/

16、86.5(株/m2)。所求之值為平均密度，與實際密度肯定有一定偏差，不可能完全相同。樣方X1X2X3X4X5X6X7X8種群密度/(株m2)3715249845.利用標(biāo)記重捕法調(diào)查某丘陵地區(qū)4 km2區(qū)域中刺猬的種群密度，第一次捕獲并標(biāo)記50只刺猬，第二次捕獲40只刺猬，其中有標(biāo)記的5只。下列敘述錯誤的是A.標(biāo)記個體與未標(biāo)記個體被捕獲的概率應(yīng)基本相同B.遷入率和遷出率影響該種群數(shù)量變化C.標(biāo)記符號過分醒目可能增加刺猬被捕食的概率D.該種群的密度大約是400只/km2123456789101112131415 161718解析所做標(biāo)記不應(yīng)影響被標(biāo)記生物的正常活動，因此標(biāo)記個體與未被標(biāo)記個體捕獲的

17、概率應(yīng)基本相同，故A項正確；活動能力強(qiáng)、活動范圍大的物種的種群數(shù)量受遷入率和遷出率的影響較大，故B項正確；標(biāo)記符號過分醒目會破壞刺猬的保護(hù)色，使其易被捕食，故C項正確；種群密度的計算公式為：種群密度(第一次捕獲數(shù)第二次捕獲數(shù))/(標(biāo)記后重新捕獲數(shù)面積) ，即(5040)/(54)100(只/km2)，D項錯誤。6.農(nóng)業(yè)科技人員在對草原鼠害進(jìn)行調(diào)查時，隨機(jī)選定某區(qū)域，第一次放置了100個鼠籠，捕獲了60只鼠，標(biāo)記后放回原地，一段時間后在相同位置放置了100個鼠籠，捕獲了72只鼠，其中帶標(biāo)記的鼠有18只，下列有關(guān)敘述錯誤的是A.調(diào)查草原鼠害時不宜采用樣方法B.該區(qū)域中鼠的種群數(shù)量約為240只C.若

18、在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，則統(tǒng)計結(jié)果很可能不準(zhǔn)確D.若鼠被捕一次后更難被捕捉，則該區(qū)域鼠的實際種群數(shù)量大于調(diào)查 結(jié)果解析草原鼠活動能力強(qiáng)，活動范圍廣，不宜用樣方法調(diào)查其種群密度，A正確；若在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，可能導(dǎo)致鼠非正常死亡或者遷出，造成統(tǒng)計結(jié)果不準(zhǔn)確，C正確；若鼠被捕一次后更難被捕捉，會導(dǎo)致重捕個體中被標(biāo)記的個體數(shù)偏小，根據(jù)計算公式可知，調(diào)查結(jié)果會大于實際值，D錯誤。【思考思考】為什么東北豹、大熊貓等動物在人為保護(hù)措施下，種群數(shù)為什么東北豹、大熊貓等動物在人為保護(hù)措施下，種群數(shù)量仍不能迅速增長，而鼠、蝗蟲等動物，盡管人們采取各種防除措量仍不能迅速增長，而鼠、蝗蟲等動物，盡管人們

19、采取各種防除措施，卻仍然數(shù)量繁多，屢屢為害施，卻仍然數(shù)量繁多，屢屢為害？繁殖能力的差別是重要原因。 東北豹一般每年最多生一胎， 通常每胎產(chǎn)仔23只， 偶爾有產(chǎn)1只或4只的情況。幼豹23歲后性成熟。而鼠一年可生數(shù)胎, 每胎產(chǎn)多只小鼠, 幼鼠當(dāng)年即可性成熟。一般來說，繁殖能力強(qiáng)的種群出生率高，種群增長快。種群出生率高是種群快速增長的重要內(nèi)因。 在_內(nèi)_(_(_）的個體數(shù)目占該種群_的_。單位時間新產(chǎn)生死亡個體總數(shù)比值【例例1 1】截至截至20152015年年末，我國大陸總?cè)四昴昴?，我國大陸總?cè)丝诳诩s為約為13.713.7億，億，20152015年出生年出生16551655萬人，我國大陸人口在這一年

20、的出生萬人，我國大陸人口在這一年的出生率約為率約為_。【例例2 2】20152015年年末，我國大陸總?cè)四昴昴?，我國大陸總?cè)藬?shù)數(shù)約為約為13.713.7億億，死，死亡人口為亡人口為975975萬，死亡率約為萬，死亡率約為_。%1007 .131655億萬1212%1007 .13975億萬77127人口增長率？出生率死亡率 出生率死亡率，種群密度_； 出生率死亡率，種群密度_； 出生率死亡率，種群密度_。增大相對穩(wěn)定減小出生率和死亡率直接決定種群密度。在_內(nèi)_（_）的個體數(shù)占該種群_ _的_ _ _。單位時間遷入遷出個體總數(shù)比值遷入率和遷出率直接決定種群密度。遷入率遷出率，種群密度_ _；遷入

21、率 遷出率，種群密度_；遷入率遷出率，種群密度_ _ _。增大相對穩(wěn)定減小如果研究一座_人口的變化，遷入率和遷出率是不可忽視的因素。城市全國總?cè)丝跒?4434973781443497378人，其中: :普查登記的內(nèi)地3131個省、自治區(qū)、直轄市和現(xiàn)役軍人的人口共14117787241411778724人；香港特別行政區(qū)人口為74742007474200人；澳門特別行政區(qū)人口為683218683218人；臺灣地區(qū)人口為2356123623561236人。國家統(tǒng)計局20212021年5 5月1111日發(fā)布第七次全國人口普查公報年齡結(jié)構(gòu): :014014歲人口為2533825338萬人，占17.95

22、%;155917.95%;1559歲人口為8943889438萬人，占63.35%;6063.35%;60歲及以上人口為2640226402萬人，占18.70%(18.70%(其中，6565歲及以上人口為1906419064萬人，占13.50%)13.50%)。人口老齡化程度進(jìn)一步加深，未來一段時期將持續(xù)面臨人口長期均衡發(fā)展的壓力。增長型穩(wěn)定型衰退型指一個種群中_的個體數(shù)目的比例。各年齡期類型增長型穩(wěn)定型衰退型年齡特征 幼年個體_，老年個體_各年齡期個體數(shù)_ 幼年個體_，老年個體_發(fā)展趨勢出生率_死亡率，種群密度_出生率_死亡率，種群密度_出生率_死亡率，種群密度_圖示多少比例相當(dāng)少多增大 相

23、對穩(wěn)定減小衰退型穩(wěn)定型增長型【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】說出以下圖示對應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)類型。說出以下圖示對應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)類型。A_ B_ C_A_ B_ C_D_ E_ F_D_ E_ F_增長型穩(wěn)定型衰退型衰退型增長型穩(wěn)定型年齡結(jié)構(gòu)通過影響_和_來影響種群密度，可_種群密度的變化趨勢。出生率死亡率預(yù)測討論討論2.2.年齡結(jié)構(gòu)為年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期的種群，種群數(shù)量在近期一定一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型衰退型的種群呢的種群呢? ? 因為出生率和死亡率不完全決定于年齡結(jié)構(gòu)，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。

24、不一定。討論討論3.3.據(jù)統(tǒng)計，據(jù)統(tǒng)計，1990201319902013年的年的2424年間，我國年間，我國0 01414歲歲少年兒童的人口占總?cè)丝诘谋壤缮倌陜和娜丝谡伎側(cè)丝诘谋壤?7.69%27.69%下降到下降到16.41%16.41%；15156464歲人口的比例由歲人口的比例由66.74%66.74%上升到上升到73.92%73.92%；6565歲及以歲及以上老齡人口比例由上老齡人口比例由5.57%5.57%上升到上升到9.67%9.67%。這說明我國人口。這說明我國人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？這說明我國少年兒童的人口占比在減少，老齡人口占比在增加。我們應(yīng)該關(guān)注我國人口的老齡化問題。 指種群中_數(shù)目的比例，又稱性比。雌雄個體雌雄相當(dāng)型雌多雄少型雌少雄多型多見于高等動物多見于高等動物多見于人工多見于人工控制的種群控制的種群多見于營社會多見于營社會生活的昆蟲生活的昆蟲注意注意: : 這里的這里的雌雄雌雄個體指的是具有生個體指的是具有生殖能力的個體殖能力的個體，如，如工蜂就不計算在內(nèi)。工蜂就不計算在內(nèi)。 利用人工合成的_ _誘殺某種害蟲的_個體，改變了害蟲種群正常的_，就會使很多雌性個體_，從而使該種害蟲的種群密度明顯_。性引誘劑雄性不能完成交配性別比例【思考】【思考】為什么改變了種群正常的性別比例，種群密度會為什么改變了種群正常的性別比