高中生物第1章种群及其动态第1节种群的数量特征课件（新人教版选择性必修2）

第1章　种群及其动态\n第1节　种群的数量特征\n课标要求核心素养1．列举种群的数量特征。(生命观念、科学思维)2．学会用样方法调查种群密度。(科学思维、科学探究)1．简述种群、种群密度的概念。2．通过种群密度调查的资料分析或探究活动，了解调查方法。3．通过分析影响种群密度变化的内部因素，认识种群的数量特征。\n知识导图\n课内探究•名师点睛训练巩固•课堂达标新知预习•双基夯实指点迷津•拨云见日学霸记忆•素养积累\n新知预习•双基夯实\n一、种群密度及其调查方法1．种群与种群密度(1)种群是指在一定空间范围内，______生物______个体形成的一个整体。(2)种群密度是指种群在____________________中的个体数。种群密度是种群________的数量特征，可用公式____________________________进行计算。同种所有单位面积或单位体积最基本种群的个体总数/面积或体积\n2．调查种群密度的方法(1)样方法a．适用生物：一般适用于调查______的种群密度，对一些活动范围____、活动能力____的动物也可以采用，如昆虫卵、蚜虫、______等。b．调查步骤：______选取若干个样方→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________作为该种群的种群密度估算值。植物小弱跳蝻随机平均值\nc．选取样方：样方选取时要注意随机取样，在调查对象分布较均匀的地块中，宜采用____________，若调查对象整体分布在狭长地带中，宜采用____________。五点取样法等距取样法\n(2)标记重捕法a．适用生物：活动能力____、活动范围____的动物。b．调查步骤：在被调查种群的活动范围内捕获一部分个体→做上标记后再放回原环境(计数M)→一段时间后重捕并记录含有标记的个体数和重捕到的总个体数(重捕总数为n，重捕标记数为m)→估算种群密度。c．计算种群个体总数(N)的公式：___________________________。(3)其他方法a．黑光灯诱捕法：适用于调查具有______________。b．____________：适用于调查分布范围较小、个体较大的种群，如调查某山坡上的珙桐密度。强大趋光性的昆虫逐个计数法\n二、种群的其他数量特征及其关系1．出生率和死亡率：单位时间内，______________的个体数目占________________的比值，是决定种群密度的______因素。一般来说，繁殖能力强的种群________高，种群增长快。2．迁入率和迁出率：单位时间内，____________的个体占________________的比值，也是决定种群密度的______因素。通过建立自然保护区等，增加东北虎等濒危动物的________，成为有效的保护措施。新产生或死亡该种群个体总数直接出生率迁入或迁出该种群个体总数直接迁入率\n3．年龄结构：指一个种群中__________的个体数目的______，大致可分为下图所示的三种类型，依次称为________________________。年龄结构可______种群数量变化的趋势。各年龄期4．性别比例：指种群中____________________，对种群密度也有一定的影响。农业生产中，利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，就是改变该种群正常的性别比例，从而降低________，使种群密度降低。比例增长型、稳定型、衰退型预测雌雄个体数目的比例出生率\n1．同一物种可能包含多个种群，但同一个种群内的个体一定属于同一物种。()2．出生率、迁入率高的种群，种群密度会增大，年龄结构为增长型。()3．可用每平方米草地中杂草的数量表示种群密度。()4．近年来，我国逐步进入人口老龄化社会，说明当前我国人口的年龄结构为衰退型。()活学巧练√×××\n思考：1．种群与物种是一回事吗？如何来区分种群与物种？提示：不是。种群具有地域限定，即同一种群内的个体生活在一定自然区域内，没有地理隔离和生殖隔离。物种没有地域限定，同属一个物种的生物可能生活在不同的自然区域，可能存在地理隔离。如两个湖泊中的鲫鱼分属两个不同的种群，但是属于同一个物种。2．所有生物都可以用样方法调查种群密度吗？提示：不是，样方法适用的范围是植物、昆虫卵，活动能力弱、活动范围小的动物，如蚜虫、蚯蚓、跳蝻等。\n3．分析下列种群年龄的三种类型，并预测种群密度的变化趋势。提示：(1)A图中幼年个体多，老年个体少，该年龄结构为增长型，出生率＞死亡率，种群密度增大。(2)B图中各年龄段个体数目比例相当，该年龄结构为稳定型，出生率≈死亡率，种群密度稳定。(3)C图中幼年个体少，老年个体多，该年龄结构为衰退型，出生率＜死亡率，种群密度减小。\n学霸记忆•素养积累\n1．种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数。2．研究种群密度的意义：种群密度反映了种群在一定时期的数量，在农林害虫的监测和预报、渔业捕捞强度的确定等方面有重要意义。3．调查方法(1)逐个计数法：针对分布范围小、个体较大的种群。(2)估算法：如样方法和标记重捕法。\n4．种群：是指在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合。5．种群的特征(1)数量特征：包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等。其中种群密度是种群最基本的数量特征。(2)空间特征：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。包括均匀分布(如水稻)、随机分布(如杂草)和集群分布(如瓢虫)。\n6．直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率，从而间接影响种群密度，并可以预测种群数量的变化趋势，性别比例能够直接影响种群的出生率，从而间接影响种群密度。\n课内探究•名师点睛\n知识点1．调查方法与适用对象种群密度的调查方法调查方法适用对象逐个计数法分布范围小、个体大的生物估算法样方法植物、昆虫卵，活动能力弱、活动范围小的动物，如蚜虫、跳蝻等标记重捕法活动能力强、活动范围大的动物黑光灯诱捕法有趋光性的昆虫\n2.样方法与标记重捕法(1)两者比较\n项目样方法标记重捕法注意事项①样方数目随调查地段的大小而定②选取的样方大小随植物类型而定，如乔木100m2、灌木16m2、草本植物1m2③样方法中的五点取样法适用于正方形或不规则形地块，等距取样法适用于长方形或长条形地块④一般不选不容易计数的丛生或蔓生的单子叶植物，而选个体数目容易辨别的双子叶植物⑤取样的关键是做到随机取样①调查期间没有大量个体的迁入和迁出、出生和死亡②标记物不能过于明显，不能对所调查动物的生命活动有影响③标记个体在整个调查种群中均匀分布，标记物在调查期间不会消失\n\n(1)N3偏大导致N偏小：如标记物影响了动物的活动能力，使其更易被重捕到。(2)N3偏小导致N偏大：①动物受到惊吓，很难再次捕获，从而不易被重捕。②标记物易脱落，从而导致N3偏小。③标记物影响动物的活动能力，使其更易被天敌捕食。④调查期间被标记的动物放回后部分死亡。\n科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果，做了对照实验，施药60天后调查猪殃殃密度。取样方法为每个处理随机取4个样方，每个样方为1m2，调查结果为对照组411．75株/m2，实验组35.00株/m2。下列对该实验的解读或评述，正确的是()A．猪殃殃为单子叶草本植物，适合用样方法进行调查B．如果取样地点地形不规则，通常采用等距取样法C．本实验样方数量过少，应该增加样方数量，实验数据的可信度才会更高D．在取样时应该选取猪殃殃较多的地方进行调查典例1典例剖析C\n解析：猪殃殃为双子叶草本植物，所以适合用样方法进行调查，而单子叶植物常常是丛生或蔓生的，不易调查；如果取样地点地形不规则，通常采用五点取样法；本实验样方数量过少，应该增加样方数量，实验数据的可信度才会更高；取样的关键是要做到随机取样。\n1．下列有关调查种群密度的说法错误的是()A．五点取样和等距离取样是样方法取样的常用方式，遵循了随机取样的原则B．调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法C．标记重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映D．将M只鹿标记，在捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有(M·n)÷m只变式训练B\n\n知识点种群数量的特征种群密度是种群最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等都可以影响种群密度。(1)对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率。(2)迁入率和迁出率是影响种群数量的直接因素，通过迁入和迁出，同一物种的不同种群之间也进行了基因交流。种群数量特征之间的关系\n(3)年龄结构是预测种群密度未来变化趋势的主要依据。包括三种类型，如下图所示：\n(4)性别比例在一定程度上也能够影响种群数量的变化。如果环境条件的改变或人类的干预，使种群正常的性别比例发生变化，那么种群的出生率会受到影响，进一步影响种群密度。\n知识贴士种群的存活曲线1．定义：存活曲线是指以存活数量的对数值为纵坐标，以年龄为横坐标作图，从而把每一个种群的死亡与存活情况绘成一条曲线，这条曲线即为存活曲线。\n2．种群存活曲线的三种类型(1)Ⅰ型(凹型)：生命早期有极高的死亡率，但是一旦活到某一年龄，死亡率就变得很低而且稳定，如鱼类、很多无脊椎动物等。(2)Ⅱ型(对角线型)：种群各年龄组的死亡率基本相同，如水螅、小型哺乳动物、一些鸟类等。(3)Ⅲ型(凸型)：绝大多数个体都能活到平均生理年龄，早期死亡率极低，但一旦达到一定生理年龄，短期内几乎全部死亡，如人类和一些其他哺乳动物等。\n3．研究意义：研究存活曲线可以判断各种动物种群最易受伤害的年龄，从而人为地有效控制这一种群的数量，以达到造福人类的目的，如可以选择最有利的时间捕鱼或进行害虫防治。4．种群数量变化的特殊实例分析(1)城市人口的剧增——迁入率＞迁出率。(2)中国人口的增长——出生率＞死亡率，即不能只归因于出生率高。(3)利用性外激素诱捕雄蛾——导致性别比例失调来降低出生率。(4)将性外激素释放到大田里，干扰雌、雄蛾正常交尾——降低出生率。\n(5)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重——他得出此结论的依据最可能是蝗虫的年龄结构为增长型。\n白头叶猴是国家一级保护动物。20世纪末一度仅余300多只，采取保护措施(禁止捕猎、恢复栖息地植被、减少栖息地人类活动)后恢复到约1000只。在采取保护措施期间，白头叶猴种群的某些数量特征可能发生了改变，其中一定发生改变的有()A．种群密度、出生率、死亡率B．种群密度、迁入率、死亡率C．出生率、死亡率、性别比例D．出生率、迁入率、性别比例典例2典例剖析A\n解析：白头叶猴种群数量由300多只到约1000只，种群数量增加，说明种群密度增加，出生率提高，死亡率下降，A项正确；白头叶猴通过提高K值(环境容纳量)使得种群数量增加，不一定有个体迁入，B项错误；白头叶猴种群数量由300多只到约1000只，性别比例不一定发生改变，C、D两项错误。\n2．下图表示种群数量特征之间的关系，据图分析不正确的是()变式训练BA．①②③④可依次表示年龄结构、出生率和死亡率、种群数量、性别比例B．种群密度完全能反映③的变化趋势C．研究城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素D．种群数量还要受自然气候等因素的影响·\n解析：年龄结构可以预测种群密度的变化趋势，出生率和死亡率直接决定种群密度，种群密度在一定程度上反映种群在一定时期的数量变化，性别比例是通过影响出生率而影响种群密度变化的，故①②③④可依次表示年龄结构、出生率和死亡率、种群数量、性别比例，A项正确；种群密度能反映种群在一定时期的数量，但不能反映种群数量的变化趋势，B项错误；除出生率和死亡率外，迁入率和迁出率也是影响城市人口变化的重要因素，C项正确；在自然界中，种群数量还受气候、食物、天敌等因素的影响，D项正确。\n知识点年龄结构的表示方法主要有表格和图形两种，以表格形式考查年龄结构的试题中，有的直接给出幼年、成年与老年个体数量，有的需要经过计算得出；表示种群年龄结构的常见图形有模式图、统计图、曲线图、柱形图等。(1)模式图常见的年龄结构的表示方法\n(2)统计图图A、B为两个国家人口的年龄结构图，纵轴表示年龄，横轴表示各年龄段人口占总人口的百分比。\n①男女比例在各个年龄段都接近1∶1。②A国家各个年龄段人口比例适中，年龄结构应为稳定型。③B国家幼年个体较多，老年个体较少，年龄结构应为增长型。(3)曲线图\n(4)柱形图无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。增长型的幼年个体多，老年个体少；稳定型的各年龄段个体比例适中；衰退型的幼年个体少，老年个体多。\n如图表示四种不同种群中不同年龄的个体所占比例。其中种群密度可能会越来越小的是()典例3典例剖析A\n解析：据图可知，A项幼年个体少，老年个体多，属于衰退型年龄结构，种群密度可能越来越小；B、C项幼年个体多于老年个体，属于增长型年龄结构，种群密度可能越来越大；D项属于稳定型年龄结构，未来一段时间内种群数量可能保持相对稳定。\n3．社鼠出生一个月后即性成熟，科研人员对湖泊中一个岛屿的社鼠种群特征进行调查研究，部分结果如下图，下列分析正确的是()A．社鼠在夏秋季出生率大于死亡率B．种群增大过程中，雄性个体死亡率高于雌性个体C．迁入率和迁出率是影响社鼠种群密度的主要因素D．下半年种群中幼年个体占比低于上半年变式训练D\n解析：由图可知，社鼠在夏秋季种群数量的变化趋势是减小的，所以出生率小于死亡率，A项错误；在种群密度增大的上半年，种群的雌雄比例是下降的，即雄性个体死亡率低于雌性个体，B项错误；题设是一个湖泊中岛屿上的社鼠种群数量的变化，所以影响该种群密度变化的主要因素不应该为迁入率和迁出率，C项错误；由图可知上半年种群数量是逐渐增多的，年龄结构为增长型，下半年种群数量是逐渐减少的，年龄结构为衰退型，所以下半年种群中幼年个体占比低于上半年，D项正确。\n指点迷津•拨云见日\n准确判断各数量特征之间的相互关系\n❶对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率。❷迁入率和迁出率也是影响种群数量的直接因素，通过迁入和迁出，同一物种的不同种群之间也进行了基因交流。❸年龄结构是预测种群密度未来变化趋势的主要依据。因为生物的繁殖、衰老、死亡都与年龄有密切的关系，所以种群的年龄结构会影响种群的出生率和死亡率，并进一步影响种群密度。\n❹性别比例在一定程度上也能够影响种群数量的变化。不论生物种群属于哪种性别比例类型，都是长期自然选择的结果。如果由于环境条件的改变或人类的干预，使其正常的性别比例发生变化，则会影响种群的出生率，并会进一步影响种群密度。\n下图为种群特征概念图，下列分析不正确的是()A．种群的c特征能反映种群数量的变化趋势B．除了图中所示的特征外，种群还具有空间特征C．预测未来种群数量变化的主要依据是bD．利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制a特征，进而影响种群数量典例4A\n解析：由题图可知，a表示性别比例，b表示年龄结构，c表示种群密度。种群密度是某一时刻单位体积或单位面积内的种群数量，不能反映种群数量的变化趋势，A项错误；种群除了具有数量特征，还具有空间特征，如集群分布、均匀分布或随机分布等，B项正确；年龄结构可以预测种群的数量变化，C项正确；改变种群的性别比例能影响种群数量，D项正确。\n解疑答惑问题探讨⇨P21．提示：通过调查东北豹的种群数量，可以了解东北豹的生存状态和濒危程度，从而采取一系列有效的保护措施，如全面禁猎，禁止商业性采伐林木，建立自然保护区、国家公园等，对于濒危动物的拯救和数量的恢复有重要意义。2．提示：东北豹种群中雌雄个体的数目直接影响出生率，间接影响种群密度，从而预测种群的发展趋势。\n思考讨论⇨P41．(1)提示：A为增长型，幼年个体多，老年个体少，出生率＞死亡率，种群密度增大。(2)提示：B为稳定型，各年龄段个体数目比例相当，出生率≈死亡率，种群密度稳定。(3)提示：C为衰退型，幼年个体少，老年个体多，出生率＜死亡率，种群密度减小。\n2．提示：年龄结构为稳定型的种群，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取决于年龄结构，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。年龄结构为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越少，但是也不排除由于食物充足、缺乏天敌、迁入率提高等而使种群数量增长的情况。3．提示：24年间我国老龄人口比例增加，少年儿童人口比例减少，若不提高生育率，我国是一个正在向高度老龄化演进的人口年龄结构的国家。\n探究实践⇨P51．提示：随机取样不会掺入任何主观因素，可以减少误差，使通过样方统计的结果能更接近真实情况。2．提示：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。\n3．提示：不同小组对同一种群的种群密度的调查结果可能是不同的。种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动，如5%以内。如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，结果不一样的原因应当首先考虑取样方法是否存在问题(可根据调查过程中所发现的具体问题进行讨论分析)。\n练习与应用⇨P6一、概念检测1．(1)×提示：种群密度是指单位面积或体积的个体数量，一块草地上所有蒲公英的数量不符合种群密度的概念。(2)×提示：调查活动范围不大的动物的种群密度可用样方法，但青蛙活动范围较大，应用标记重捕法。(3)×提示：种群密度与出生率、死亡率、迁入率、迁出率有关，出生率高，死亡率可能更高，种群密度可能变小。2．D\n二、拓展应用1．3862．B国家解析：分析A、B国家的年龄结构图可知，A为稳定型，B为增长型，根据年龄结构可预测未来人口增长率高的国家是B。3．答案：如果人们单纯追求男孩或女孩，会打破生育的自然规律，导致我国性别比例失调，影响社会的稳定和发展，用法律进行必要的约束是十分重要的。\n训练巩固•课堂达标\n1．下列对种群概念的叙述，正确的是()A．不同地域中同种生物个体的总称B．同一地域中同种生物个体的总称C．一个湖泊中各种鱼类的总称D．一个生态环境中具有相互关系的动植物的总称解析：种群是指在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。或者说，种群就是某段时间内，某一地区中的某个物种的所有个体。剖析这个概念，它应包括三个要点：①具有一定的空间和时间范围；②某个物种；③所有个体。如果缺少或不符合其中任何一点，概念的叙述就不完整或不准确。B\n2．下列关于种群密度调查的叙述，不合理的是()A．可以采用样方法调查某种昆虫卵的密度B．调查活动能力强的动物的种群密度不宜用样方法C．调查某树林中麻雀的种群密度应采用样方法D．调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以采用逐个计数法解析：样方法适合调查活动范围小，活动能力弱的生物，可以采用样方法调查某种昆虫卵的密度，A正确；标记重捕法适合调查活动范围大，活动能力强的动物，B正确；调查麻雀的种群密度应用标记重捕法，C错误；调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以采用逐个计数法，D正确。C\n3.右图为某地一个生物种群的年龄结构曲线图，如果有一外来物种入侵，并以该种群的幼体为食，这将使该种群的年龄结构在短时间内发生变化，则与此变化相符的曲线图是()A解析：该生物种群幼年个体多，老年个体少，故年龄组成为增长型，外来物种以该种群的幼体为食物，那么会造成幼年个体减少，其他年龄期的个体数目基本不变。\n4．(不定项选择)下列关于种群数量特征的叙述，正确的是()A．种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率B．进行种群密度的调查有利于合理利用生物资源C．出生率和死亡率属于决定种群密度的直接因素D．种群密度预示着种群数量的未来变化趋势ABC\n解析：种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率，A项正确；进行种群密度的调查可以对农林害虫进行监测和预报、对渔业捕捞强度进行确定等，有利于合理利用生物资源，B项正确；出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群密度的直接因素，C项正确；种群密度反映了种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的未来变化趋势，D项错误。\n5．某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2hm2(1hm2＝10000m2)。在调查区内，放置100个捕鼠笼，在一夜间对布氏田鼠进行初捕，将捕获的鼠经标记后在原地释放。3日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼进行重捕，结果如下表所示。请回答下列问题：项目捕获数/只标记数/只雌性个体数/只雄性个体数/只初捕32321418重捕3641818\n(1)该草地布氏田鼠的平均种群密度为________只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏____。(2)调查甲、乙两草原所捕获鼠的月龄，它们的月龄组成如下图所示。据图分析乙草原的田鼠种群属于______型，甲草原的田鼠种群属于______型。144高稳定增长\n解析：(1)根据标记重捕法的计算公式可知，重捕取样中标记比例与样方总数中标记的比例相等，则M(标记个体数)∶N(种群数量)＝(重捕标记数)∶n(重捕个体数)，所以N＝M×n/m＝(32×36)/4＝288(只)，由于测定的是2hm2的个体数量，因此该草地布氏田鼠的平均种群密度为288/2＝144(只/hm2)；田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，因此重捕中被标记的田鼠数比实际值小，故求得的田鼠的种群密度就比实际值要高。(2)根据月龄组成图可知，甲草原的田鼠种群属于增长型，乙草原的田鼠种群属于稳定型。