生物圈生態(tài)系統(tǒng)群落種群個體系統(tǒng)器官組織細胞微觀

宏觀回憶生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次種群及其動態(tài)第

一

章生

物

學

(新人教版)第一章

種群及其動態(tài)第

1

節(jié)種群的數(shù)量特征Biology生物與環(huán)境1.怎么估算種群密度?如何提高估算的準確性?2.種群的各個數(shù)量特征有哪些?3.如何根據(jù)種群的特征預測其未來的發(fā)展趨勢?【學習目標】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就是種群。同一物種種群的判斷：①一個池塘中的全部鯽魚②一個池塘中的全部的魚③一個池塘上的全部的雄性鯽魚④翰墨池的金魚和托長江的金魚⑤一個池塘中的全部的蝌蚪種群是生物進化的基本單位；種群是生物繁殖的基本單位【資料2】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?！举Y料3】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。【資料1】東北豹分布于我國東北、俄羅斯遠東等地，

是我國一級保護動物。它具有靈敏的嗅覺和聽覺，有

健壯的四肢和牙齒，是山林中的捕獵能手。1.種群密度

——種群最基本的數(shù)量特征

(1)概念：種群在單位面積

或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度。種群的個體數(shù)量空間大小(面積或體積)一、種群密度及其調(diào)查方法②大范圍及陸生生物——單位面積①小范圍的水生生物——單位體積種群密度種群密度的調(diào)查方法1.逐個計數(shù)法在調(diào)查分布范圍較小、個體較大的種群時，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。>

適用于分布范圍較小、個體較大的種群說明

：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?！咎骄?】種群密度及其調(diào)查方法2.估算法

(抽樣調(diào)查)調(diào)查分布范圍較大，個體較小的種群時。2.估算法

(抽樣調(diào)查)(1)黑光燈誘捕法>黑光燈是一種發(fā)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。>適用范圍：對于有趨光性的昆蟲，可以用黑光燈進行燈光誘捕的方法來估算它們的種群密度。支架燈座燈管擋蟲板集蟲漏斗毒瓶2.估算法

(抽樣調(diào)查)(2)樣方法①概念：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，

隨機選取若干個樣方，通過

計數(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算值說明：調(diào)查期間需要保證調(diào)查對象不能離開樣方②適用范圍一般適用于植物

(

雙子葉草本植物),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、跳蛹等。結(jié)合

照相計數(shù)，樣方法也能計數(shù)一些具有較強活動

能力的動物。(2)樣方法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

(正方形地塊)

等距取樣法

(長方形地塊)(2)樣方法⑤樣方的數(shù)量根據(jù)調(diào)查地段的總面積確定。總面積越大，選取的樣方就相應(yīng)多些，反之應(yīng)少些。⑥樣方的大小根據(jù)被調(diào)查生物的種類和分布情況來確定草本1m×1m;

灌木3

m×3m;

喬木10

m×10m(2)樣方法⑦計數(shù)原則同種生物個體無論大小都要計數(shù)，若正好在邊界線上，應(yīng)“十上不計下計左不計右”,即只計數(shù)相鄰兩邊及夾角上的個體。樣方株數(shù)(株/m2)種群密度(株/m2)①3=4.8株/m2②7③742⑤5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?(2)樣方法⑦計數(shù)原則2.估算法

(抽樣調(diào)查)(3)標記重捕法①概念：在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，

捕獲部分個體，做上標記后再

放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標

記個體數(shù)占總個數(shù)的比例，

估算種群密度初次捕獲并標記數(shù)(M)重捕獲的標記個體數(shù)(m)個體總數(shù)(N)

再次捕獲的個體數(shù)(n)-

M×n=m標記捕捉標記個體與

放回

非標記個體混合均勻重捕調(diào)查步驟：①在被調(diào)查種群的

活動范圍內(nèi)，捕獲

一部分個體，做上

標記后再放回原來

的環(huán)境中；②經(jīng)過一段時間后

進行重捕；③根據(jù)重捕到的動

物中標記個體數(shù)占

總個體數(shù)的比例，

來估算種群密度。(3)標記重捕法②適用范圍：活動能力強、

活

動

范圍

大的動物。③標記方法：

標記環(huán)、耳釘、涂色、剪趾、剪鰭、植入芯片等51MIZ.COM④誤差分析：主要取決于重捕中標記個體數(shù)

(m)

偏大或偏小a.m值變大導致種群數(shù)量

(N)偏?。喝鐦擞浳镉绊懥藙游锏幕顒幽芰Γ驑擞浳镞^于明顯，使其第二次捕捉時更易被捕到。b.m

值變小導致N

偏大：①標記物使動物受驚嚇，從而不易被捕到。②標記物影響動物的活動能力，使其更易被天敵捕食而減少。③標記物易脫落，從而導致m

值變小。④調(diào)查期間被標記的動物放回后部分死亡。①標記物不能過分醒目；②標記物和標記方法不能影響標記對

象正常的生理活動；③標記物不易脫落；④標記個體需與未標記個體混合均勻

后再重捕，保證在重捕時被捕的概率

相等；⑤確保調(diào)查期間沒有較多個體的遷入、

遷出、出生、死亡；⑤注意事項：1.紅外觸發(fā)相機調(diào)查技術(shù)：如東北虎和東北豹等2.通過糞便具有不同的特征調(diào)查：如大熊貓等3.通過不同的聲音調(diào)查：如鯨、長臂猿等調(diào)查種群數(shù)量的其他方法P6生物科技進展其他方法

航拍法、紅外觸發(fā)相機、分析糞便、標記聲音等

植物或昆蟲卵及一些活動范圍較

小的動物

(

如蚜蟲、跳蛹)黑光燈誘捕法樣方法范適

圍用分布范圍較小、個體較大的種群

最準確小結(jié)：種群密度的調(diào)查方法活動能力強、活動范圍大的動物種群密度的調(diào)查方法有趨光性的昆蟲估算法逐個計數(shù)法標記重捕法適用范

圍適用

范

圍適用

范

圍經(jīng)標記重捕法估計，該種群的種群密度

，那環(huán)境因素穩(wěn)定不變的情況下，你能預估一段時間后該種群的種群密度的變化情況嗎?“種群密度反映了種群在一定時期的數(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?！崩鲜?5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。二

、出生率和死亡率繁殖能力的差別是重要原因，繁殖能力強的種群增長快。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

。1.概念：出生率：在單

位

時

間

內(nèi)新產(chǎn)生的個體數(shù)占該種群個體總數(shù)的比值

。死亡率：在單位時間內(nèi)死亡的個體數(shù)占該種群個體總數(shù)的比值

。例1:2015年初，我國大陸總?cè)藬?shù)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

1%

。例2:2015年年初，我國大陸總?cè)藬?shù)約為13.7億，我國萬，死亡率約為

‰go2015年我國大陸人口的種群密度將增

加，因為出生率>死亡率。二、出生率和死亡率

老年個體數(shù)○

成年個體數(shù)幼年個體數(shù)A

B

C增長型

穩(wěn)定型

衰退型3.意

義

：

年齡結(jié)構(gòu)是預測種群數(shù)量的變化趨勢的主要依據(jù)年齡結(jié)構(gòu)通過影響出生率和死亡率來影響種群密度

四、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

：比

例

比

例0

年齡

0

年齡幼年

成年□

老

年增長型

穩(wěn)定型

衰退型205.02.50255.0比

例穩(wěn)定型755.02.5

02.55.07.5比

例增長型說出以下圖示對應(yīng)的年齡結(jié)構(gòu)類型個體數(shù)個體數(shù)0

0

年齡增長型0年齡衰退型年齡穩(wěn)定型↑比例0年齡

80-60-40O

十O

十個體數(shù)年齡1.概

念：

種群中雌雄個體數(shù)目的比例。2.類

型

：五、性別比例注意：不是所有種群都有性別比例，

如

某

些雌雄同株的植物。注意：這里的雌雄個體指的

是具有生殖能力的個體，

如工蜂就不計算在內(nèi)。雌少雄多型多見于營社會生

活的昆蟲雌多雄少型多見于人工

控制的種群雌雄相當型多見于高等動物3.意

義

：性別比例通過影響出

生

率，間接影響種群密度。4.應(yīng)

用：利用人工合成的性引誘劑

(信息素)誘殺某種害蟲的雄性個

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。五、性別比例性別比例失調(diào)影響出生率影響種群密度自20世紀80年代以來，我國出生人口的男女性別比例持續(xù)升高，1982年第三次人口普查顯示全國的出生人口性別比例為108.5(以100名女嬰所對應(yīng)的男嬰數(shù)目為結(jié)果),2010年第六次人口普查的這一數(shù)據(jù)為121.2,嚴重偏離了世界人口性別比例的正常值102～107

。我國政府采取了多種措施進行綜合治理。例如，通過法律禁止"非醫(yī)學需要的胎兒性別鑒定"和"非醫(yī)學需要的性別選擇性人工

流產(chǎn)",啟

動了"關(guān)愛女孩行動",等

等

。標記重捕法直接

種群密度

直接

遷入率決定

決定

遷出率預測變化方向

間接影響課堂小結(jié)

樣方法調(diào)查方法死亡率出生率年齡結(jié)構(gòu)

性別比例影響拓展：種群分布型組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局。集群分布均勻分布隨機分布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)的表述是否正確

。(1)一塊草地上所有蒲公英的數(shù)量就是這個蒲公英種群的種群密度。(×)(2)調(diào)查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。(×)練習與應(yīng)用一、概念檢測2.科技人員為了檢驗?zāi)承滦统輨溙镫s草豬殃殃的防治效果，

隨機選3塊麥田，在每塊田中做對照實驗，施藥60天后調(diào)查豬殃殃的密度。

取樣方法為每個處理隨機取5個樣方，每個樣方為1m2

。

調(diào)查結(jié)果為對

照組411.75株/m2,

實驗組35.00株/m2。下列分析正確的是(

D)A.樣方數(shù)量過少，面積適當B.

樣方面積過小，數(shù)量適當C.雜草株數(shù)應(yīng)為整數(shù)，對照組數(shù)據(jù)有誤D.

實驗組數(shù)據(jù)可信，該除草劑施用效果顯著練習與應(yīng)用3.在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106條，做上標記后放回；第二次捕獲

鯽魚91條，其中有標記的