資源簡介

(共42張PPT)
第1節 種群的數量特征
第1章 種群及其動態
生物與環境
種群
生態系統
生態系統的結構
種群的數量特征
選擇性必修2《生物與環境》
群落
生態環境的保護
種群數量變化的數學模型
群落的主要類型
群落的結構
生態系統的功能
生態系統的穩定性
人類活動對生態環境的影響
生物多樣性及其保護
影響種群數量變化的因素
群落的演替
物質循環
能量流動
信息傳遞
生態工程
學習目標
1.說出種群的概念。
2.說出種群的數量特征及各特征之間的關系。
3.學會用樣方法、標志重捕法等調查種群密度。
第1節　種群的數量特征
2015年，我國科學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，共監測到東北豹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.調查東北豹的種群數量對于保護它們有什么意義？
2.調查東北豹種群中雌雄個體的數目對于預測該種群的發展趨勢有什么意義？
弄清東北豹的數量現狀，才能有針對性地采取有效的保護措施。
紅外觸發相機拍攝到的東北豹
東北豹種群中雌雄個體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數量的變化。
問題探討：
1.種群概念：
種群是指生活在 的 生物的 個體。
一定區域
同種
全部
一.種群
（1）兩個要素：“同種”和“全部”
①“同種”：指同一物種，即種群是物種存在的具體形式。
②“全部”：指一個群體，包括該物種的幼體和成體等全部個體。
一片草地上的所有蒲公英
注意：一個種群不等于個體簡單累加，種群內個體之間通過特定關系構成一個整體。
種群特征
個體特征
年齡
性別
年齡結構
性別比例
出生
死亡
出生率
死亡率
例:下列屬于種群的是 （ ）
A.一個島上的全部綿羊和山羊
B.一個池塘里的全部蝌蚪
C.一片草地上的全部草
D.一片草地上的全部蒲公英
E.駱馬湖和洞庭湖兩個湖泊中的鯉魚
D
判斷標準：
①同一地點
②同種生物
③所有個體
種群數量特征
種群的數量特征有哪些？
種群密度　
出生率和死亡率　
遷入率和遷出率　
年齡結構
（最基本的數量特征）
性別比例　
二.種群的數量特征
——種群最基本的數量特征
1.概念：
種群在 或 中的 就是種群密度。
單位面積
單位體積
個體數
①小范圍的水生生物——單位體積 ②大范圍及陸生生物——單位面積
（一）種群密度
種群密度＝
空間大小（面積或體積）
種群中的個體數量
計算公式：
一、種群密度及其調查方法
牧民在承包的草場上該放養多少頭羊，經濟效益才最好？
對于某水體中的魚，何時捕？捕撈多少？才能既不會使資源枯竭，又使資源得到充分利用？
在害蟲種群密度達到多少時噴灑農藥，既能減少環境污染，又能防止蟲災發生？
瀕危動物保護、農田雜草狀況調查、農林害蟲的檢測和預防、漁業上捕撈強度的確定等，都需要對種群密度進行調查研究。
2.研究種群密度的意義：
種群密度的調查方法
逐個計數法
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、活動范圍大的動物
其他方法
航拍法、紅外觸發相機、分析糞便、標記聲音等
種群密度的調查方法
3.種群密度的調查方法
適用范圍
分布范圍較小、個體較大的種群
--最準確
“中國鴿子樹”珙桐
【說明】數量較少的瀕危生物，即使分布范圍較大，也可以采用逐個計數法計算種群密度。
A.逐個計數法
b.適用范圍: 對于有_______的昆蟲，可以用___________________的方法來估算它們的種群密度
a.原理: 黑光燈是一種發射人眼看不見的、波長在365 nm左右的紫外線的電光源。 黑光燈具有很強的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。
B.黑光燈誘捕法
紫外線黑光燈
黑光燈進行燈光誘捕
趨光性
植物
跳蝻
b.適用范圍:
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量調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。
C.樣方法
昆蟲卵
蚜蟲
c.樣方的取樣關鍵:
隨機取樣，不能摻入主觀因素
【討論1】為什么強調隨機取樣？
為了使調查結果不受主觀因素的影響，保證調查結果的準確性。
C.樣方法
蒲公英——
其他植物——
10
位于邊界線上的個體如何計數？
計數相鄰兩邊及其夾角上的個體數量
一般“計上不計下，
計左不計右”
樣方內＋相鄰兩邊及其夾角上
總原則:邊界上計一半
C.樣方法
e.計數原則
9或10
個體數？
計數：
C.樣方法
D. 標記重捕法
a.概念:
在被調查種群的活動范圍內，捕獲_______個體，做上______后再_________________，經過一段時間后進行_________，根據_____________中___________________________，來估算種群密度；
一部分
標記
放回原來的環境
重捕
重捕到的動物
標記個體數占總個體數的比例
n
局部
N
整體
N
整體
b.原理:
充分混勻
M
M
m
m
n
=
M
N
初次捕獲并標記數(M)
個體總數(N)
重捕獲的標記個體數(m)
再次捕獲的個體數(n)
=
b.原理:
M只
首次捕獲
N只
放回原來的環境，充分混合
重捕
n只
（其中有m只帶標記）
因此，種群在該區域內的個體總數N=__________，再除以該地面積或體積值，即得種群密度；
M÷（m÷n）
D. 標記重捕法
例.在對某地區田鼠的調查中，調查范圍為1hm2，第一次捕獲并標記39只，第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只，這樣可估算該地區田鼠種群個體總數為___________;種群密度為_____________(注意: 單位)
88.4只/hm2
88.4只
初次捕獲并標志數(M)
個體總數(N)
重捕獲的標志個體數(m)
再次捕獲的個體數(n)
=
15
34
=
39
N
種群密度的調查方法
d.適用范圍
活動能力強，活動范圍大的動物
D. 標記重捕法
e.注意事項
①標志物不能過分醒目；
②標志物和標志方法不能影響標志對象正常的生理活動；
③標志物不易脫落；
④標志個體需與未標志個體混合均勻后再重捕，保證在重捕時被捕的概率相等；
⑤確保調查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡；
D. 標記重捕法
f.誤差分析
①若被標記個體變得更難被調查者捕捉，則估算值偏_____；
②若被標記個體易被天敵捕食，則估算值偏___；
③若被標記個體的標志脫落，則估算值偏___；
④若因個體間相互接觸，未被標記的個體也沾上了標記顏料，則估算值偏____；
⑤如果標記的個體因標記過于醒目，易被調查者發現，則估算值偏____；⑥若標志過程中，使用有害性的標志，致使被標志的個體放回后出現部分死亡，則估算值偏____；
大
大
大
小
小
初次捕獲并標志數(M)
個體總數(N)
重捕獲的標志個體數(m)
再次捕獲的個體數(n)
=
大
E.調查種群數量的其他方法
a.紅外觸發相機
b.微衛星DNA分子標記
E.調查種群數量的其他方法
種群密度的調查方法
逐個計數法
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、活動范圍大的動物
其他方法
航拍法、紅外觸發相機、分析糞便、標記聲音等
總結：
“三看法”選擇適合的種群密度調查方法
一看
個體數量
少
直接計數
二看
生物類型
植物
樣方法
二看
生物類型
活動能力小
樣方法
多
動物
活動能力大
標記重捕法
小結種群密度及調查方法
除了以上三種種群密度的調查方法外，大家還能想到其他方法嗎？
東北豹的繁殖能力和鼠的差別有多大？這對于它們的種群數量有哪些影響？
東北豹一般每年最多生一胎，通常每胎產仔2~3只，偶爾有產1只或4只的情況。幼豹2~3歲后性成熟。而鼠一年可生數胎，每胎產多只鼠，幼鼠當年即可性成熟。可見東北豹的繁殖能力比鼠弱得多。一般來說，繁殖能力強的種群出生率高，這是它們的種群數量出現較快增長的內因。
負鼠
東北豹
二.種群的數量特征
在____________內________(_____）的個體數占__________________的______即出生率(死亡率)；
2.出生率和死亡率
單位時間
新產生
死亡
該種群個體總數
比值
(1)概念:
【例1】截至2015年年末，我國大陸總人數約為13.7億，2015年出生1655萬人，我國大陸人口在這一年的出生率約為_____‰。
【例2】2015年年末，我國大陸總人數約為13.7億，我國大陸死亡人口為975萬，死亡率約為_____‰。
12‰
7‰
12
7
二.種群的數量特征
2.與種群密度的關系
直接決定種群大小和種群密度的重要因素。
出生率>死亡率
種群密度增加
出生率=死亡率
種群密度穩定
出生率<死亡率
種群密度減少
3.意義
2.舉例：
春運前后珠三角和長三角各大城市的人口變化
如果研究一座城市人口的變化，遷入率和遷出率是不可忽視的因素。
1.概念：
在單位時間內 的個體數占該種群個體總數的 即遷入率或(遷出率)。
遷入
比值
（或遷出）
3、遷入率和遷出率
3.與種群密度的關系
直接決定種群大小和種群密度的因素。
遷入率>遷出率
種群密度增加
遷入率=遷出率
種群密度穩定
遷入率<遷出率
種群密度減少
4.意義
1.概念
一個種群中 的個體數目比例。
老年個體數
成年個體數
幼年個體數
增長型
穩定型
衰退型
各年齡期
2.類型
4、年齡結構
類型 增長型 穩定型 衰退型
年齡特征 幼年個體 ， 老年個體____。 各年齡期個體數 ____________ 幼年個體____，
老年個體____。
發展趨勢 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
成年個體數
幼年個體數
穩定型
衰退型
三種類型的年齡結構比較
多
少
＞
增大
比例相當
≈
相對穩定
少
多
＜
減小
A
B
C
老年個體數
成年個體數
幼年個體數
討論2： 年齡結構為穩定型的種群，種群數量在近期一定能保持穩定嗎？年齡結構為衰退型的種群呢？
不一定，這是因為出生率和死亡率不完全取決于年齡結構，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數量還受遷入率和遷出率的影響。
思考 · 討論
分析種群的年齡結構
A
B
C
老年個體數
成年個體數
幼年個體數
思考 · 討論
分析種群的年齡結構
討論3： 據統計，1990-2013年的24年間， 我國0~14歲少年兒童的人口占總人口的比例由27.69%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構發生了什么變化？
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。我們應該關注我國的人口老齡化問題。
年齡結構是______種群密度變化趨勢的主要依據。
年齡結構通過影響_________和_________來影響種群密度。
出生率
死亡率
預測
3.與種群密度的關系
4.意義
年齡結構預測種群密度變化趨勢，但是這種趨勢不一定能實現！
例如：增長型種群可能由于外界環境驟變，導致種群數量急劇減少。
年齡結構為衰退型的種群，種群數量一般會越來越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敵、遷入率提高等原因而使種群數量增長的情況。
四、年齡結構
1. 概念：又稱(性比)，指種群中_____________數目的比例。
雌雄個體
注意：
雌雄個體是指的是具有生殖能力的個體，如工蜂不計算在內；
5、性別比例
2. 類型
雌雄相當型
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：不是所有種群都有性別比例，如某些雌雄同株的植物。
4.與種群密度的關系：
性別比例通過影響_______，間接影響種群密度。
出生率
3. 應用：
利用人工合成的__________（信息素）誘殺某種害蟲的______個體，改變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。
性引誘劑
雄性
【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？
降低了種群的出生率
種群密度
（最基本）
（+）
（-）
主要估算方法
出生率
遷入率
遷出率
死亡率
性別比例
年齡結構
樣方法
標記重捕法
預測變化方向
影響
直接決定
直接決定
種群的數量特征之間的關系
一、概念檢測
1.種群密度是種群最基本的數量特征。判斷下列與種群密度有關的表述是否正確。
（1）一塊草地上所有蒲公英的數量就是這個蒲公英種群的種群密度。 （ ）
（2）調査青蛙等活動范圍不大的動物的種群密度可以用樣方法。 （ ）
（3）種群密度與出生率成正比。 （ ）
隨堂練習《教材》P6

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