1.1種群的數(shù)量特征課件高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈個體器官系統(tǒng)組織細(xì)胞微觀宏觀目錄/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)境課標(biāo)要求：運(yùn)用數(shù)學(xué)模型表征種群數(shù)量變化的規(guī)律，分析和解釋影響這一變化規(guī)律的因素，并應(yīng)用于相關(guān)實(shí)踐活動中。舉例說明不同類型群落的結(jié)構(gòu)、特征及演替規(guī)律。使用圖示等方式表征和說明生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的過程和特征，并對相關(guān)的生態(tài)學(xué)實(shí)踐應(yīng)用作出合理的分析和判斷。從生態(tài)系統(tǒng)具備有限自我調(diào)節(jié)能力的視角，預(yù)測和論證某一因素對生態(tài)系統(tǒng)的干擾可能引發(fā)的多種潛在變化。分析或探討人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)平衡的影響以及人工生態(tài)系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益，并嘗試提出人與環(huán)境和諧共處的合理化建議。樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山的理念”，形成生態(tài)意識，參與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐。···1.1種群的數(shù)量特征第1章種群及其動態(tài)1.種群:在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物所有個體形成的集合。

①一定地域內(nèi)②同種生物③所有個體判斷以下實(shí)例是否屬于一個種群？①一個池塘中的全部魚。②一塊農(nóng)田中全部長出籽粒的玉米。③菜市場上所有的鯉魚。不是“同種生物”沒有包括“全部個體”此區(qū)域內(nèi)的生物沒有“相互聯(lián)系”注意：一個種群不等于個體簡單累加，種群內(nèi)個體之間通過特定關(guān)系構(gòu)成一個整體。①從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)來看：種群是

的基本單位。②從進(jìn)化的觀點(diǎn)來看：種群是

的基本單位。生物繁殖生物進(jìn)化種群研究的中心問題是什么？如何描述種群數(shù)量特征？東北豹的數(shù)量問題探討2015年，我國科學(xué)家基于長期的野外觀測查明：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。討論1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對于保護(hù)它們有什么意義？弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對性地采取有效的保護(hù)措施。種群密度及其調(diào)查方法1.種群密度：種群在_________或________中的個體數(shù)。單位面積單位體積×例：每立方米水體內(nèi)所有非洲鯽魚的數(shù)量例：每立方米草地中所有蚯蚓的數(shù)量例：每平方米草地中所有雜草的數(shù)量是種群密度嗎？陸地水體2.種群密度是“種群最基本的數(shù)量特征”種群密度??種群的個體數(shù)量單位面積或單位體積是不是種群數(shù)量多，種群密度就大？不是；因?yàn)榉N群密度強(qiáng)調(diào)的是單位面積或單位體積中的個體數(shù)。種群數(shù)量≠種群密度（面積約14000km2）60只1400只8600株種群密度0.004只/km2種群密度0.1只/km2種群密度0.614株/km2在害蟲種群密度達(dá)到多少時(shí)噴灑農(nóng)藥，既能減少環(huán)境污染,又能防止蟲災(zāi)發(fā)生?對于某水體中的魚，何時(shí)捕？捕撈多少？才能既不會使資源枯竭，又使資源得到充分利用?牧民在承包的草場上該放養(yǎng)多少頭羊，經(jīng)濟(jì)效益才最好?

瀕危動物保護(hù)、農(nóng)田雜草狀況調(diào)查、農(nóng)林害蟲的檢測和預(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)查研究。研究種群密度的意義問題：如何調(diào)查種群密度？

a.若

代表珙桐樹，下列林地（100m2）中珙桐樹的種群密度為

株/m20.32種群密度的調(diào)查方法——逐個計(jì)數(shù)法分布范圍較小，個體大種群密度的調(diào)查方法—估算法（個體數(shù)量多，調(diào)查范圍廣）黑光燈誘捕法適用范圍：有趨光性的昆蟲黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長在365nm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。紫外線黑光燈不具有趨光性b.若○代表蒲公英,請算出下列草地（1000m2）中的蒲公英的種群密度？

種群密度的調(diào)查方法——估算法：樣方法估算種群密度最常用的方法之一是樣方法：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個樣方，通過計(jì)數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。樣方是人為劃定的一個區(qū)域b.若○代表蒲公英,請算出下列草地（1000m2）中的蒲公英的種群密度？

種群密度的調(diào)查方法——樣方法樣方1樣方2樣方3樣方4。。。樣方nN1N2N3N4Nn（N1+N2+N3+N4+…+Nn)/n種群密度=在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個樣方種群密度的調(diào)查方法——估算法：樣方法估算種群密度最常用的方法之一是樣方法：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個樣方，通過計(jì)數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。樣方是人為劃定的一個區(qū)域

樣方1樣方2樣方3樣方4樣方5種群密度圖1

圖2

圖3364530.262株/每小格010020.038株/每小格420310.125株/每小格圖1圖2圖3長白松怎樣才能做到隨機(jī)取樣？取樣原則：隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素五點(diǎn)取樣法√狹長地帶

等距取樣法調(diào)查河流兩邊的植物的種群密度或者池塘邊上蝌蚪種群密度。③取樣法：五點(diǎn)取樣法：等距取樣法：當(dāng)調(diào)查的總體為非長條形時(shí)當(dāng)調(diào)查的總體為長條形時(shí)樣方法調(diào)查蒲公英種群樣方1樣方2樣方3樣方4樣方5樣方6樣方7樣方8樣方9樣方1026株22株27株13株14株17株23株17株23株18株不同樣方數(shù)的蒲公英種群密度統(tǒng)計(jì)樣方前3個前4個前5個前6個前7個前8個前9個前10個平均值(株/m2)2522.2520.62020.319.920.220統(tǒng)計(jì)不同樣方數(shù)選取5個樣方是合適的，因樣方數(shù)量從5個增加到10個，種群密度的調(diào)查結(jié)果并沒有明顯差異。若干個樣方數(shù)量取多少合適呢？樣方數(shù)太多—工作量加大；樣方數(shù)太少—偶然誤差大樣方一般為5個及以上。選取的樣方越多,求得的種群密度越接近實(shí)際值不同樣方數(shù)的蒲公英種群密度統(tǒng)計(jì)樣方前3個前4個前5個前6個前7個前8個前9個前10個平均值(株/m2)

樣方1樣方2樣方3樣方4樣方5種群密度圖4

圖5

圖6100100.1株/每小格420310.125株/每小格562750.138株/每小格圖4圖5圖6樣方面積應(yīng)該多大呢？樣方的面積越大/小越好嗎？樣方面積并非越大越好，而是需要根據(jù)具體的研究對象、目的和實(shí)際情況來綜合考慮。視調(diào)查對象的大小及分布情況而定草本灌木喬木樣方面積1m2樣方面積16m2樣方面積100m2(2)樣方的面積大?。喝绻{(diào)查物種個體較大，樣方大小應(yīng)該怎樣設(shè)置?如果調(diào)查物種數(shù)目比較稀疏呢?如果所調(diào)查物種個體較大，樣方面積應(yīng)該適當(dāng)擴(kuò)大如果調(diào)查物種數(shù)目比較稀疏，樣方面積也應(yīng)該適當(dāng)擴(kuò)大表4樣方1樣方2樣方3樣方4樣方5種群密度不算邊界

算相鄰的兩個邊界

算四個邊界

421310.138株/每小格443310.188株/每小格465310.238株/每小格同種生物個體無論大小都要計(jì)數(shù),若正好在邊界線上,應(yīng)“計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右”,即只計(jì)數(shù)相鄰兩邊及夾角上的個體。樣方內(nèi)的樣本如何計(jì)數(shù)？1．(2024·哈爾濱期末)如圖表示用樣方法進(jìn)行相關(guān)調(diào)查的結(jié)果，下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.若圖甲表示一個樣方中某種植物的分布狀況，則計(jì)數(shù)值應(yīng)為8B.用樣方法調(diào)查某植物種群密度時(shí)，常用的取樣方法有五點(diǎn)取樣法和等距取樣法C.若圖乙表示某森林物種數(shù)與樣方面積的關(guān)系，則調(diào)查該森林物種數(shù)時(shí)設(shè)定樣方面積最好為S1D.樣方法只適用于調(diào)查雙子葉草本植物的種群密度D多用于活動能力弱或不活動的生物。如：植物、昆蟲卵、樹葉上的蚜蟲、跳蝻等1.確定調(diào)查對象——雙子葉植物【探究.實(shí)踐】調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度單子葉草本植物常常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株；而雙子葉草本植物的個體數(shù)目則易于辨別。叢生蔓生雙子葉植物網(wǎng)狀脈單子葉植物葉條形或披針形，平行脈2.提出問題：某種/某幾種雙子葉植物的種群密度是多少？3.制定計(jì)劃與實(shí)施：準(zhǔn)備確定調(diào)查對象確定樣方樣方大小樣方多少取樣方法關(guān)鍵：隨機(jī)取樣根據(jù)調(diào)查對象的大小和密度適當(dāng)調(diào)整，一般不小于1m2。一般不少于5個，越多計(jì)數(shù)結(jié)果越準(zhǔn)確。五點(diǎn)取樣法等距取樣法為了使調(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。樣方內(nèi)計(jì)數(shù)樣方內(nèi)：全部要統(tǒng)計(jì)；落在邊線上：計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右，(即兩條邊+一個頂點(diǎn))確定調(diào)查地點(diǎn)、時(shí)間、范圍等。①②③④⑤樣方株數(shù)（株/m2）種群密度（株/m2）①3②7③7④2⑤54.計(jì)算種群密度思考：保護(hù)區(qū)內(nèi)的活動能力強(qiáng)、活動范圍大而且人為難以限制其活動的野生動物，也可以用樣方法調(diào)查其種群密度嗎？標(biāo)記重捕法的適用范圍？標(biāo)記重捕法的方法步驟？自主閱讀課本P3頁相關(guān)內(nèi)容，完成下列相關(guān)內(nèi)容。【合作探究】適用范圍：活動能力強(qiáng)、活動范圍大且難以限制其活動捕捉標(biāo)記放回讓標(biāo)記個體在群體中隨機(jī)分布計(jì)算重捕初次捕獲標(biāo)記數(shù)為106條請構(gòu)建出池塘中鯽魚個體總數(shù)N是多少？重捕個體91條，有標(biāo)記的為25條，種群數(shù)量(N)首捕標(biāo)記數(shù)(M)重捕總數(shù)(n)重捕中標(biāo)記數(shù)(m)=具體原理：充分混勻2、種群密度的調(diào)查方法——標(biāo)記重捕法

被標(biāo)記率=（局部）（整體）種群數(shù)量(N)首捕標(biāo)記數(shù)(M)重捕總數(shù)(n)重捕中標(biāo)記數(shù)(m)=×

計(jì)算公式：

例題：在對某地區(qū)田鼠的調(diào)查中，在1hm2的農(nóng)田內(nèi)，第一次捕獲50只田鼠，標(biāo)記后放回第二次捕獲40只，其中有標(biāo)記的10只，則該農(nóng)田中田鼠的種群密度為

只/hm2。20050：N=10：40N=200只種群密度=200只/1hm2=200只

/hm2標(biāo)記環(huán)、耳釘、涂色、剪趾、剪鰭、植入芯片等標(biāo)記方法：1、選擇區(qū)域要不隨機(jī)，存在主觀性選擇2、被調(diào)查個體在調(diào)查期間有大量遷入和遷出、出生和死亡現(xiàn)象3、重捕的地域與方法與初捕不相同4、每次捕獲的樣本數(shù)量太少，存在偶然誤差①標(biāo)記物不能過分醒目；②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；③標(biāo)記物不易脫落；④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(shí)被捕的概率相等；⑤確保調(diào)查期間沒有較多個體的遷入、遷出、出生、死亡等等。思考：多次捕捉的估算結(jié)果會不會更準(zhǔn)確?如果標(biāo)記物容易脫落會對統(tǒng)計(jì)結(jié)果有什么影響?

主要與m值有關(guān)可能是有哪些原因會導(dǎo)致的估算結(jié)果不準(zhǔn)確？偏大？偏??？N值偏大誤差分析：主要取決于重捕中標(biāo)記個體數(shù)（m）偏大或偏小①標(biāo)記物使動物受驚嚇，從而不易被捕到。②標(biāo)記物影響了動物的活動能力③標(biāo)記物使其更易被天敵捕食而減少。④標(biāo)記物易脫落，從而導(dǎo)致m值變小。⑤標(biāo)記物過于明顯，使其第二次捕捉時(shí)更易被捕到。⑥調(diào)查期間被標(biāo)記的動物放回后部分死亡。偏大偏大偏大偏大偏小偏小m值變大導(dǎo)致種群數(shù)量（N）偏小b.m值變小導(dǎo)致N偏大總結(jié)：去除取樣法

在一個封閉種群里，用同樣的方法連續(xù)捕捉被調(diào)查動物，隨著連續(xù)的捕捉，使種群內(nèi)個體數(shù)逐漸減少，造成每次捕獲數(shù)逐次遞減，但捕獲的總累積數(shù)則逐漸增加，當(dāng)單次捕獲數(shù)降到0時(shí)，捕獲的總累積數(shù)就等于該種群的總個體數(shù)。其他種群密度的調(diào)查方法：①紅外觸發(fā)相機(jī)技術(shù)調(diào)查：如東北虎和東北豹等。秧雞③通過不同的聲音調(diào)查：如鯨、長臂猿和秧雞等。②分析動物糞便特征調(diào)查：如大熊貓。長臂猿其他估算法巖山羊④通過無人機(jī)航拍調(diào)查：如巖山羊等其他種群密度的調(diào)查方法：種群密度的調(diào)查方法逐個計(jì)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)、活動范圍大的動物其他方法航拍法、紅外觸發(fā)相機(jī)、分析糞便、標(biāo)記聲音等種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量，但是僅靠這一特征不能反映種群數(shù)量的變化趨勢東北豹的數(shù)量問題探討2015年，我國科學(xué)家基于長期的野外觀測查明：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。討論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？東北豹種群中雌雄個體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的變化。種群數(shù)量特征種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率年齡組成和性別比例出生率和死亡率繁殖能力的差別是重要原因，繁殖能力強(qiáng)的種群增長快。思考東北豹的繁殖能力和鼠的差別有多大？這對于他們的種群數(shù)量有那些影響？（教材P3側(cè)旁思考）老鼠45天左右可繁殖一次。母鼠生長2個月就可生殖，其懷孕到生產(chǎn)的時(shí)間一般在3-4周左右，其一年可生6-8胎，每胎能產(chǎn)仔5-10個。東北豹每年最多生一胎，通常每胎產(chǎn)仔2~3只，偶爾有產(chǎn)仔1只或4只的情況，幼豹2~3歲后性成熟。出生率和死亡率1.定義：單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生（或死亡）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值。舉例：2015年我國總?cè)丝跒?3.7億。

2015年出生人口為1655萬人，則出生率為12‰

2015年死亡人口為975萬人，則死亡率為7‰2.自然增長率=出生率-死亡率出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的重要因素。直接決定種群密度的大小出生率>死亡率種群密度增加出生率=死亡率種群密度穩(wěn)定出生率<死亡率種群密度減少03遷入率和遷出率時(shí)間遷移火山爆發(fā)使某個小島的蝴蝶死亡種群密度增加直接決定種群密度的大小遷入率、遷出率：單位時(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個體，占該種群個體總數(shù)的比值。種群密度遷入遷出增加減少東北豹例子P3東北豹的數(shù)量問題探討2015年，我國科學(xué)家基于長期的野外觀測查明：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。幼體：成體=

2:40成年個體+老年個體年齡結(jié)構(gòu)指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。類型：增長型

穩(wěn)定型衰退型其他種群數(shù)量特征類型增長型穩(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______圖示增長型老年個體數(shù)成年個體數(shù)幼年個體數(shù)穩(wěn)定型衰退型三種類型的年齡結(jié)構(gòu)比較多少＞增大比例相當(dāng)≈相對穩(wěn)定少多＜減小其他種群數(shù)量特征穩(wěn)定型衰退型增長型穩(wěn)定型增長型衰退型穩(wěn)定型增長型說出以下圖示對應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)類型其他種群數(shù)量特征年齡結(jié)構(gòu)指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。類型：增長型

穩(wěn)定型衰退型意義：可預(yù)測種群密度和數(shù)量的變化趨勢。因?yàn)橐话銇碚f，幼年和成年個體越多，老年個體數(shù)越少，出生率就越高，死亡率就越低，種群數(shù)量增長就越快；反之，種群數(shù)量增長就越慢，或者種群數(shù)量下降。其他種群數(shù)量特征

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。因?yàn)槌錾屎退劳雎什煌耆珱Q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，還受遷入率和遷出率的影響。

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。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990—2013年的24年間，我國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%。這說明我國人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？思考·討論出生率、年齡結(jié)構(gòu)、種群密度其他種群數(shù)量特征

概念：又稱(性比)，指種群中__________數(shù)目的比例。雌雄個體性別比例類型：雌雄相當(dāng)型多見于高等動物雌多雄少型多見于人工控制的種群雌少雄多型多見于營社會生活的昆蟲注意:這里的雌雄個體指的是具有生殖能力的個體，如工蜂就不計(jì)算在內(nèi)。注意:不是所有種群都有性別比例，如某些雌雄同株的植物。判斷：性別比例是所有種群都具有的特征。其他種群數(shù)量特征與實(shí)踐的聯(lián)系

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性別比例，就會使很多雌性個體不能完成交配，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低。【思考】為什么改變了種群正常的性別比例，種群密度會明顯降低？降低出生率，降低種群密度。與種群密度的關(guān)系：性別比例通過影響_______，間接影響種群密度。出生率性引誘劑（信息素）雄性其他種群數(shù)量特征1982年我國出生人口性別比例為108.5(100名女嬰所對應(yīng)的男嬰數(shù)目為結(jié)果)2010年我國出生人口性別比例為117.9嚴(yán)重偏離世界人口性別比例的正常值（102~107）預(yù)防措施2020年我國出生人口性別比例為111.3禁止非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定禁止非醫(yī)學(xué)需要的性別選擇性的人工流產(chǎn)啟動關(guān)愛女孩行動我國人口性別比例