第1節(jié)種群的數(shù)量特征第1章種群及其動態(tài)怎樣估算種群密度？如何提高估算的準確性？種群的數(shù)量特征有哪些？本節(jié)聚焦12如何根據(jù)種群的特征預(yù)測其未來的發(fā)展趨勢？3

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(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)量對于保護它們有什么意義？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措施。紅外觸發(fā)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(shù)量的變化。問題探討：過渡：此區(qū)域內(nèi)平均每只東北豹有多大的生活面積？1.種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度。2.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。一、

種群密度及其調(diào)查方法種群密度很高種群密度一般種群密度較高3.種群密度的調(diào)查方法逐個計數(shù)法估算法樣方法標記重捕法黑光燈誘捕法有趨光性的昆蟲其他方法（P6：生物科技進展）---最準確

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)架的國家一級保護植物)密度；在多數(shù)情況下，逐個計數(shù)非常困難，需要采取_____的方法。分布范圍較小個體較大估算說明：

數(shù)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(shù)計算種群密度。I.逐個計數(shù)法②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。紫外線黑光燈黑光燈進行燈光誘捕①原理: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。黑光燈具有很強的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。趨光性Ⅱ.黑光燈誘捕法①概念

在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，_____選取_____個_____，通過計數(shù)_________________，求得_____________________，以_________________________作為該種群的種群密度估算值。隨機若干樣方每個樣方的個體數(shù)每個樣方的種群密度所有樣方種群密度的平均值【現(xiàn)學現(xiàn)用】某同學對某地蒲公英數(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___株/m2。樣方編號12345株數(shù)345444Ⅲ.樣方法②適用范圍植物昆蟲卵蚜蟲跳蝻

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。③取樣的關(guān)鍵隨機取樣，不能摻入主觀因素④常見取樣方法五點取樣法等距取樣法（正方形地塊）（長方形地塊）⑤計數(shù)原則——蒲公英——其他植物樣方內(nèi)＋相鄰兩邊上（計上不計下,計左不計右）因此，該樣方中有_____株蒲公英。9

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_______________。⑥樣方的數(shù)量正越接近實際情況⑦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；如果該種群個體數(shù)較少，樣方面積可_________。1㎡的正方形適當擴大誤差越大探究實踐——調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度

制定調(diào)查方案實施調(diào)查方案樣方樣方大小樣方多少取樣方法樣方內(nèi)計數(shù)隨機取樣根據(jù)調(diào)查對象的大小和密度適當調(diào)整，一般不小于1m2一般不少于5個，多一些計數(shù)結(jié)果更準確邊角上的個體，固定選兩邊和一角進行計數(shù)關(guān)鍵核心調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度

單子葉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。而雙子葉植物則容易辨別個體數(shù)目。單子葉植物的葉片一般呈條形或披針形，葉脈一般是平行脈；雙子葉植物的葉脈一般是網(wǎng)狀脈。單子葉植物雙子葉植物調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度提出問題：你可以調(diào)查同一塊地中不同雙子葉植物的種群密度，也可以調(diào)查不同地塊中一種或幾種雙子葉植物的種群密度。通過小組討論，確定要探究的問題＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。制訂計劃：⑴結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，想一想什么地方適合做這樣的調(diào)查。在老師指導(dǎo)下確定調(diào)查地點和范圍。⑵確定調(diào)查時間。⑶討論需要攜帶哪些材料用具，列出清單。⑷討論確定小組成員之間的分工。調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度實施計劃：

⑴準備：來到調(diào)查地點后，先觀察地形，分析有無安全隱患，

提出安全注意事項。

⑵確定調(diào)查對象：觀察地段中有哪些雙子葉植物，記錄下名稱。

確定要調(diào)查的種群。

⑶取樣：觀察調(diào)查對象的分布狀況和地段的形狀，根據(jù)觀察結(jié)果，

討論確定樣方的多少、大小、取樣方法。

⑷計數(shù)：計數(shù)每個樣方內(nèi)所調(diào)查植物的數(shù)量，做好記錄。

⑸計算：計算種群密度。結(jié)論：分析調(diào)查結(jié)果，得出結(jié)論。將結(jié)論寫在記錄本上。思考：

若調(diào)查對象活動能力強、活動范圍大而且難以人為限制其活動時，怎樣調(diào)查其種群密度呢？若從一個不斷搖動的箱子中一把抓出20個棋子，用記號筆標記后全部放回箱子中。第二次一把從箱子中抓出18個棋子，其中4個棋子帶有記號筆標記。問：箱子中大概有多少個棋子？（1）概念:

在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲_______個體，做上______后再_________________，經(jīng)過一段時間后進行_________，根據(jù)_____________中_________________________，來估算種群密度。一部分標記放回原來的環(huán)境重捕重捕到的動物標記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例MN整體充分混勻mn局部mn=MN（2）原理:初次捕獲并標記數(shù)(M)個體總數(shù)(N)重捕獲的標記個體數(shù)(m)再次捕獲的個體數(shù)(n)=（活動能力強，活動范圍大的動物）Ⅳ.標記重捕法（2）原理:M只首次捕獲N只放回原來的環(huán)境，充分混合重捕n只（其中有m只帶標記）因此，種群在該區(qū)域內(nèi)的個體總數(shù)N=__________，化簡可得數(shù)學公式________，求得N的數(shù)值再除以該地面積或體積值，即得種群密度。M÷（m÷n）【例】在對某地區(qū)田鼠的調(diào)查中，調(diào)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(qū)田鼠種群個體總數(shù)為___________;種群密度為_____________(注意:單位)88.4只/hm288.4只初次捕獲并標志數(shù)(M)個體總數(shù)(N)重捕獲的標志個體數(shù)(m)再次捕獲的個體數(shù)(n)=1534=39N（3）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(diào)查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡；......(4)誤差分析①若被標記個體變得更難被調(diào)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(diào)查者發(fā)現(xiàn)，則估算值偏____......大大大小小初次捕獲并標志數(shù)(M)個體總數(shù)(N)重捕獲的標志個體數(shù)(m)再次捕獲的個體數(shù)(n)=Ⅴ.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法a.紅外觸發(fā)相機b.微衛(wèi)星DNA分子標記Ⅴ.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法c.動物的聲音鯨長臂猿鸮秧雞Ⅴ.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法小結(jié)：種群密度的調(diào)查方法種群密度的調(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(fā)相機、分析糞便、標記聲音等二、出生率和死亡率1.概念：在單位時間內(nèi)新產(chǎn)生（或死亡）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值即出生率（死亡率）。2.舉例：截至2015年年末，我國大陸總?cè)丝诩s為13.7億，2015年出生1655萬人，這一年的出生率約為12‰，死亡人口為975萬，死亡率約為7‰3.意義：是決定種群數(shù)量(密度)的直接因素。出生率＞死亡率，種群密度增大；出生率≈死亡率，種群密度相對穩(wěn)定；出生率＜死亡率，種群密度減小。出生率和死亡率的計算教材例子：截至2015年年末，我國大陸總?cè)丝跀?shù)約為13.7億，出生1655萬人，死亡975萬人，出生率約為12%，死亡率約為7%。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)：2015年末我國人口總數(shù)為137462萬，出生率為12.07%，死亡率為7.11%（數(shù)據(jù)引自《中國統(tǒng)計年鑒2016》）。計算與分析：有人認為出生率是通過“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)×100%”計算出來的？有人認為出生率是通過“出生人數(shù)/[（年初總?cè)藬?shù)＋年末總?cè)藬?shù)）/2]”計算出來的。根據(jù)提供的數(shù)據(jù)判斷，哪一種計算方式更為合理？模擬題提示：

模擬題一般認為出生率是通過“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)×100%”計算出來的。

近些年國家高度重視對東北虎、東北豹等瀕危動物的保護，采取了一系列有效的措施，如全面禁獵，禁止商業(yè)性采伐林木，建立自然保護區(qū)、國家公園等。隨著環(huán)境的大大改善，東北豹逐漸回歸、遷入我國東北地區(qū)。其實許多生物的種群，都存在個體遷入和遷出的現(xiàn)象。

幾十年前，我國東北地區(qū)廣袤無邊的森林里，生活著很多東北豹。隨著人類在這片森林里采伐林木、墾荒種地、建設(shè)鐵路，東北豹逐漸從這里遷出，幾近消失。三、遷入率和遷出率

1.概念：在單位時間內(nèi)遷入（或遷出）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值即遷入率（遷出率）。2.舉例：春運前后各大城市的人口變化。3.意義：是決定種群數(shù)量(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，種群密度相對穩(wěn)定；

遷入率＜遷出率，種群密度減小。4.與實踐的聯(lián)系：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。四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例1.年齡結(jié)構(gòu)（1）概念：指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。（2）類型：增長型穩(wěn)定型衰退型（3）意義：可預(yù)測種群數(shù)量（密度）的變化趨勢。三種類型的年齡結(jié)構(gòu)比較類型增長型穩(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_____圖示多少比例相當少多＞增大≈相對穩(wěn)定＜減小分析種群的年齡結(jié)構(gòu)1.圖1-3中A、B、C三種年齡結(jié)構(gòu)的種群，哪種類型的種群數(shù)量會越來越大，屬于增長型？哪種類型的種群數(shù)量會越來越小，屬于衰退型？哪種類型的種群數(shù)量會在一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？

A屬于增長型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。因為一般來說，幼年和成年個體數(shù)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。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?3.據(jù)統(tǒng)計，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？

不一定。這是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。

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。分析種群的年齡結(jié)構(gòu)2.性別比例（1）概念：種群中雌雄個體數(shù)目的比例。（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（3）與種群密度的關(guān)系

性別比例通過影響______來影響種群密度；出生率（4）與實踐的聯(lián)系

利用人工合成的________（信息素）誘殺某種害蟲的_____個體，改變了害蟲種群______________，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；性引誘劑雄性正常的性別比例*注意：正常的性別比例是指該種群正常狀態(tài)下經(jīng)過長期自然選擇形成的的性別比例，并不一定是雌雄相當型。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。種群數(shù)量特征遺傳特征空間特征種群密度死亡率出生率年齡結(jié)構(gòu)性別比例遷入率遷出率具有最核心的是決定決定決定決定預(yù)測影響影響影響課堂小結(jié)課堂小結(jié)一、概念檢測1.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。判斷下列與種群密度有關(guān)的表述是否