種群的數(shù)量特征【教材精講精研】 高二生物 教學(xué)課件（人教版2019選擇性必修2）

第1節(jié)種群的數(shù)量特征第一章種群及其動(dòng)態(tài)人教版（2019）選擇性必修二問(wèn)題探討

2015年，我國(guó)科學(xué)家基于長(zhǎng)期的野外觀測(cè)宣布：在我國(guó)東北長(zhǎng)白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測(cè)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。紅外觸發(fā)相機(jī)拍攝到的東北豹1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對(duì)于保護(hù)它們有什么意義？

弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對(duì)性地采取有效的保護(hù)措施2.調(diào)查東北豹種群中雌雄個(gè)體的數(shù)目對(duì)于預(yù)測(cè)該種群的發(fā)展趨勢(shì)有什么意義？東北豹種群中雌雄個(gè)體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的變化一、種群密度及其調(diào)查方法定義：生活在一定的自然區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個(gè)體。

同種生物、同一區(qū)域、同一時(shí)段包括全部個(gè)體。幼年、老年、成年種群是生物進(jìn)化的基本單位種群是生物繁殖的基本單位回顧知識(shí)：什么是種群？注意：種群密度種群的個(gè)體數(shù)量空間大?。娣e或體積）（1）含義：種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)。——種群最基本的數(shù)量特征1.種群密度一、種群密度及其調(diào)查方法計(jì)算公式：陸生生物水生生物（2）意義：種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量。思考：根據(jù)種群密度的概念判斷，“一塊稻田中所有青蛙的數(shù)量”是對(duì)種群密度的描述嗎？應(yīng)修改為:“一塊稻田中每平方米/千米面積內(nèi)所有青蛙的數(shù)量”不是，注意：種群密度≠種群數(shù)量種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量多少瀕危動(dòng)物保護(hù)、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲(chóng)的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、漁業(yè)上捕撈強(qiáng)度的確定，都需要對(duì)種群密度進(jìn)行調(diào)查研究。如何調(diào)查種群密度呢？抽樣調(diào)查（通過(guò)樣本反映總體情況）如某山坡上的珙桐種群密度總數(shù)量調(diào)查適用于分布范圍小、個(gè)體較大的種群大多數(shù)情況下，逐個(gè)計(jì)數(shù)很困難，需要估算估算法逐個(gè)計(jì)數(shù)法調(diào)查方法生物類(lèi)別估算法樣方法標(biāo)記重捕法黑光燈誘捕法植物、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物，如昆蟲(chóng)卵、蚜蟲(chóng)、跳蝻等活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物趨光性昆蟲(chóng)2.調(diào)查種群密度的方法如對(duì)于趨光性的昆蟲(chóng)，可以用黑光燈進(jìn)行燈光誘捕的方法來(lái)估算它們的種群密度黑光燈誘捕法樣方法

在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過(guò)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估算值。01植物種群密度或活動(dòng)范圍較小的動(dòng)物種群密度。如調(diào)查草地上蒲公英的密度，農(nóng)田中某種昆蟲(chóng)卵的密度，作物植株上蚜蟲(chóng)的密度、跳蝻的密度等。樣方的大??？樣方的多少？如何取樣？取樣原則？如何計(jì)數(shù)？使用要點(diǎn)目標(biāo)：省時(shí)、省力、接近真實(shí)值適用生物樣方法例：某同學(xué)對(duì)某地蒲公英數(shù)量調(diào)查結(jié)果如下（樣方大小為1m2），則該地蒲公英的種群密度約為_(kāi)__株/m2。樣方編號(hào)12345株數(shù)34544401樣方大小

草本1mx1m

灌木3mx3m

喬木10mx10m樣方多少樣方數(shù)太多—工作量加大樣方數(shù)太少—偶然誤差大取樣原則：隨機(jī)取樣，不能加入主觀因素如何取樣取樣方法：（注意適用）五點(diǎn)取樣法等距取樣法實(shí)施計(jì)劃

準(zhǔn)備：觀察地形，排除安全隱患。

確定調(diào)查對(duì)象：觀察該地段雙子葉植物，確定調(diào)查對(duì)象。

確定樣方：觀察調(diào)查對(duì)象的分布狀況和地段的形狀，討論確定樣方的多少、樣方大小和取樣方法。

計(jì)數(shù)：計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)所調(diào)查植物的數(shù)量，做好記錄。

計(jì)算種群密度。

調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度1.為什么要強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？2.樣方的多少會(huì)影響調(diào)查結(jié)果嗎？3.比較各小組對(duì)同一種群的種群密度的調(diào)查結(jié)果，就發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行討論。強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣是為了使調(diào)查結(jié)果不受主觀因素的影響，保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。樣方的多少會(huì)影響調(diào)查結(jié)果。樣方過(guò)少會(huì)導(dǎo)致誤差較大。標(biāo)記重捕法

在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記后再放回原來(lái)的環(huán)境，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，來(lái)估算種群密度。捕獲標(biāo)記放回重捕N只M只n只，其中m只帶標(biāo)記02模擬標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度取出標(biāo)記混勻重取30728=總數(shù)第一次取樣并標(biāo)記的數(shù)第二次取樣的總數(shù)第二次取樣帶標(biāo)記的數(shù)估算數(shù)目30287120注意事項(xiàng)：選擇的區(qū)域必須隨機(jī)，不能有太多的主觀選擇對(duì)生物的標(biāo)記不能太醒目，標(biāo)記物和標(biāo)記方法對(duì)動(dòng)物沒(méi)有傷害標(biāo)記不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)損壞，也不會(huì)對(duì)此生物再次被捕捉產(chǎn)生任何影響標(biāo)記符號(hào)必須能夠維持一定的時(shí)間兩次捕獲期間，種群內(nèi)未出現(xiàn)大量個(gè)體的出生或死亡、大規(guī)模的遷入或遷出。適用范圍：活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物。計(jì)算公式如下：誤差分析：a.若被標(biāo)記個(gè)體變得更難捕捉，則估算值偏大；b.若被標(biāo)記個(gè)體易被天敵捕食，則估算值偏大；c.若被標(biāo)記個(gè)體的標(biāo)志脫落，則估算值偏大；d.若因個(gè)體間相互接觸，未被標(biāo)記的個(gè)體也沾上了標(biāo)記顏料，則估算值偏??；e.如果標(biāo)記的個(gè)體因標(biāo)記易被實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，則估算值偏小。

種群密度反映了種群在一定時(shí)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(shì)。1、紅外觸發(fā)相機(jī)調(diào)查技術(shù)如東北虎和東北豹等2、通過(guò)糞便具有不同的特征調(diào)查如大熊貓等

3、通過(guò)不同的聲音調(diào)查如鯨、長(zhǎng)臂猿等

其他調(diào)查方法03

東北豹的繁殖能力和鼠的差別有多大？這對(duì)于它們的種群數(shù)量有哪些影響？

東北豹一般每年最多生一胎，通常每胎產(chǎn)仔2～3只，偶爾有產(chǎn)1只或4只的情況。幼豹2～3歲后性成熟。而鼠一年可生數(shù)胎，每胎產(chǎn)多只鼠，幼鼠當(dāng)年即可性成熟。可見(jiàn)東北豹的繁殖能力比鼠弱得多。一般來(lái)說(shuō)，繁殖能力強(qiáng)的種群出生率高，這是它們的種群數(shù)量出現(xiàn)較快增長(zhǎng)的內(nèi)因。1.概念：2.舉例：

3.意義：二、出生率和死亡率在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。截至2015年年末，我國(guó)大陸總?cè)丝诩s為13.7億，2015年出生1655萬(wàn)人，這一年的出生率約為12‰。是決定種群數(shù)量和種群密度的直接因素。在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。出生率：死亡率：例如：截至2015年年末，我國(guó)大陸總?cè)丝诩s13.7億，2015年出生1655萬(wàn)人，死亡人口為975萬(wàn)。計(jì)算一下2015年我國(guó)大陸人口的出生率和死亡率。17‰7‰2015年我國(guó)大陸人口的種群密度將

，因?yàn)?/p>

。增加出生率>死亡率自然增長(zhǎng)率=出生率

-

死亡率。出生率＞死亡率，種群密度增大；出生率≈死亡率，種群密度相對(duì)穩(wěn)定；出生率＜死亡率，種群密度減小。三、遷入率和遷出率1.概念：2.舉例：

3.意義：在單位時(shí)間內(nèi)遷出的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。春運(yùn)前后珠三角和長(zhǎng)三角各大城市的人口變化。是決定種群數(shù)量和種群密度的直接因素。遷入率＞遷出率，種群密度增大；遷入率≈遷出率，種群密度相對(duì)穩(wěn)定；遷入率＜遷出率，種群密度減小。遷入率：遷出率：在單位時(shí)間內(nèi)遷入的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例1.概念：2.類(lèi)型：

3.意義：1.年齡結(jié)構(gòu)指一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型可預(yù)測(cè)種群密度和數(shù)量的變化趨勢(shì)。思考·討論·分析種群的年齡結(jié)構(gòu)1.圖1-3中A、B、C三種年齡結(jié)構(gòu)的種群，哪種類(lèi)型的種群數(shù)量會(huì)越來(lái)越大，屬于增長(zhǎng)型？哪種類(lèi)型的種群數(shù)量會(huì)越來(lái)越小，屬于衰退型？哪種類(lèi)型的種群數(shù)量會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？

A屬于增長(zhǎng)型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)，幼年和成年個(gè)體數(shù)越多，老年個(gè)體數(shù)越少，出生率就越高，死亡率就越低，種群數(shù)量增長(zhǎng)就越快；反之，種群數(shù)量增長(zhǎng)就越慢，或者種群數(shù)量下降。2.年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)為衰退型的種群呢?

不一定。這是因?yàn)槌錾屎退劳雎什煌耆珱Q定于年齡結(jié)構(gòu)，還會(huì)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。

這說(shuō)明我國(guó)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(guó)人口的老齡化問(wèn)題。3.據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990—2013年的24年間，我國(guó)0～14歲少年兒童的人口占總?cè)丝诘谋壤?7.69%下降到16.41%；15～64歲人口的比例由66.74%上升到73.92%；65歲及以上老齡人口比例由5.57%上升到9.67%。這說(shuō)明我國(guó)人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？思考·討論·分析種群的年齡結(jié)構(gòu)兩個(gè)種群的年齡結(jié)構(gòu)圖的幾種表示方法：增長(zhǎng)型衰退型增長(zhǎng)型衰退型雌雄相當(dāng)型多見(jiàn)于高等動(dòng)物雌多雄少型多見(jiàn)于人工控制的種群雌少雄多型多見(jiàn)于營(yíng)社會(huì)生活的昆蟲(chóng)2.性別比例四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例1.概念：2.類(lèi)型：

3.意義：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。性別比例通過(guò)影響出生率間接影響種群數(shù)量利用人工合成的性引誘劑（信息素）誘殺某種害蟲(chóng)的雄性個(gè)體，改變了害蟲(chóng)種群正常的性別比例，就會(huì)使很多雌性個(gè)體不能完成交配，從而使該種害蟲(chóng)的種群密度明顯降低。利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲(chóng)破壞害蟲(chóng)種群正常的性別比例，從而達(dá)到殺蟲(chóng)效果。應(yīng)用：小結(jié)：種群的數(shù)量特征種群密度死亡率性別比例年齡結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)變化方向間接影響遷入率遷出率直接決定直接決定調(diào)查方法標(biāo)記重捕法樣方法影響出生率拓展：種群分布型：組成種群的個(gè)體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。集群分布種群分布型均勻分布隨機(jī)分布1.下列敘述中符合種群密度概念的是(??)?A.某地區(qū)灰倉(cāng)鼠每年新增的個(gè)體數(shù)?B.一畝水稻的年產(chǎn)量?C.每平方米草地中雜草的數(shù)量?D.某湖泊每平方米水面鯽魚(yú)的數(shù)量?D課堂練習(xí)2.某同學(xué)擬調(diào)查一個(gè)面積為100hm2草地上某種雙子葉草本植物的種群密度，設(shè)計(jì)了四個(gè)調(diào)查方案，其中最可行的是()A.計(jì)數(shù)該草地上該種植物的全部個(gè)體數(shù)目?B.設(shè)置1個(gè)1m2樣方，計(jì)數(shù)樣方中該種植物的個(gè)體數(shù)目C.隨機(jī)設(shè)置1m2樣方若干，計(jì)數(shù)每個(gè)樣方中該種植物的個(gè)體數(shù)目?D.在該種植物密集處設(shè)置1m2樣方若干，計(jì)數(shù)每個(gè)樣方中該種植物的個(gè)體數(shù)目?C4.某地區(qū)由于秋天過(guò)早降溫，許多蝗蟲(chóng)在產(chǎn)卵前死亡。第二年，該地區(qū)蝗蟲(chóng)的種群密度明顯下降。對(duì)蝗蟲(chóng)種群密度下降合理的解釋是(

)A.出生率下降B.死亡率上升C.遷入率下降D.遷出率上升A3.在對(duì)某種鼠的種群密度的調(diào)查中,第一次捕獲并標(biāo)志48只,第二次捕獲25只,其中有標(biāo)志鼠12只,則該種群的總數(shù)量為（）A.46B.25C.12D.100D5.下列關(guān)于出生率的敘述，正確的是(??

)

A.若某種群年初時(shí)的個(gè)體數(shù)為100，年末時(shí)為110，其中新生個(gè)體數(shù)為20，死亡個(gè)體數(shù)為10，則該種群的年出生率為10%?B.若某動(dòng)物的婚配制為一雌一雄，生殖期個(gè)體的雌雄比越接近1:1，則出生率越高?C.若通過(guò)調(diào)控環(huán)境條件，使某動(dòng)物的性成熟推遲，則出生率會(huì)更高?D.若比較三種年齡結(jié)構(gòu)類(lèi)型的種群，則穩(wěn)定型的出生率最高?B3.在某池塘中，第一次捕獲鯽魚(yú)106條，做上標(biāo)記后放回；第二次捕獲鯽魚(yú)91條，其中有標(biāo)記的為25條。由此估算該池塘