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)境第一章種群及其動態(tài)第1節(jié)

種群的數(shù)量特征目標(biāo)010203通過樣方法和標(biāo)記重捕法的比較，培養(yǎng)歸納、比較等分析問題的能力。通過種群密度調(diào)查方法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析，培養(yǎng)科學(xué)探究。(科學(xué)思維、科學(xué)探究)通過對我國現(xiàn)有人口普查數(shù)據(jù)分析，說明我國政府采取多種措施的意義。（社會責(zé)任）通過相關(guān)生物學(xué)概念的學(xué)習(xí)形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀。（生命觀念）教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):

種群的數(shù)量特征。難點(diǎn):

種群數(shù)量特征之間的相互關(guān)系。知識回顧種

群1.概念:在一定的____________內(nèi)，__________________形成的集合。

空間范圍同種生物所有個(gè)體2.實(shí)例判斷:①一座山上的全部蛇。（

）②一草地上全部成年的綿羊。（

）③菜市場上所有的土雞。（

）xxx注意：①蛇、魚、牛、羊這些分別包括多種生物。②一種種群應(yīng)包括同種生物的全部個(gè)體。③一個(gè)種群不是個(gè)體簡單累加，而是個(gè)體之間通過特定關(guān)系（能夠進(jìn)行基因交流）構(gòu)成一個(gè)整體。知識回顧種

群1.概念:在一定的____________內(nèi)，__________________形成的集合。

空間范圍同種生物所有個(gè)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

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。

問題探討思考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。問題探討思考2:東北豹種群的數(shù)量特征有哪些？最基本的特征是什么？種群密度出生率死亡率遷入率遷出率年齡結(jié)構(gòu)性別比例種群的數(shù)量特征(最基本)注意：種群特征是種群有的，但個(gè)體沒有這些特征。一、種群密度（一）概念：種群在

或

中的個(gè)體數(shù)。單位面積單位體積陸生生物水生生物1.計(jì)算公式：種群的個(gè)體總數(shù)

空間大小（面積或體積）種群密度=2.地位：種群密度是種群

的數(shù)量特征。最基本思考3: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(gè)體數(shù)。一、種群密度思考4:研究種群密度的意義？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?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?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?意義：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。（二）種群密度的調(diào)查方法：一、種群密度1、逐個(gè)計(jì)數(shù)法——分布范圍較小，個(gè)體較大的種群；瀕危物種

珙桐(國家一級保護(hù)植物)(最準(zhǔn)確)（二）種群密度的調(diào)查方法：一、種群密度2、估算法估算法樣方法標(biāo)記重捕法黑光燈誘捕法有趨光性的昆蟲植物或昆蟲卵及一些活動范圍較小的動物（如蚜蟲、跳蝻、蚯蚓）活動能力強(qiáng)、活動范圍大的動物a.無人機(jī)航拍（二）種群密度的調(diào)查方法：2、估算法——其它調(diào)查方法b.紅外觸發(fā)相機(jī)：在動物的棲息地布設(shè)若干臺紅外觸發(fā)相機(jī)，恒溫動物一靠近，就會觸發(fā)相機(jī)自動拍攝照片或視頻。（二）種群密度的調(diào)查方法：2、估算法——其它調(diào)查方法c.分析動物糞便：不同動物的糞便具有不同的特征。（二）種群密度的調(diào)查方法：2、估算法——其它調(diào)查方法大熊貓糞便中含的大所貓種群多樣化數(shù)據(jù)，通過特殊儀器可以得到大熊貓的DNA信息，分析這些DNA信息，就可以了解大熊貓的性別，年齡親緣關(guān)系，種群數(shù)等。d.動物的聲音：動物的聲音也存在個(gè)體差異，成熟個(gè)體的聲音特征往往可以長期保持穩(wěn)定。長臂猿鯨鸮秧雞（二）種群密度的調(diào)查方法：2、估算法——其它調(diào)查方法思考5:種群密度能反映種群數(shù)量嗎？能反映種群數(shù)量的變化趨勢嗎？種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量，但是僅靠這一特征還不能反映種群數(shù)量的變化趨勢。要想知道種群數(shù)量的消長，還需要研究種群的出生率（birthrate）和死亡率（deathrate）等其他數(shù)量特征。二、出生率和死亡率資料1：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。資料2：老鼠45天左右可繁殖一次。母鼠生長2個(gè)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(gè)。思考6：為什么東北豹在實(shí)施人為保護(hù)的措施下，種群數(shù)量仍不能迅速增長，而鼠等動物，盡管人們采取各種防除措施，卻仍然數(shù)量繁多，屢屢為害？繁殖能力的差別是重要原因，繁殖能力強(qiáng)，出生率一般較高，種群增長快二、出生率和死亡率出生率：單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。死亡率：單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。例如，2015年，我國大陸總?cè)丝诩s為13.7億，2015年出生1655萬人，死亡人口為975萬，我國大陸人口在這一年的出生率、死亡率約為多少？12‰7‰思考7：2015年，我國人口種群密度如何變化？出生率>死亡率，種群密度增加二、出生率和死亡率自然增長率=出生率

-

死亡率①出生率＞死亡率，增長率＞0，種群密度_______；②出生率≈死亡率，種群密度______________；③出生率＜死亡率，增長率＜0,種群密度_______。意義：出生率和死亡率是決定種群數(shù)量和種群密度變化的直接因素。增大相對穩(wěn)定減小三、遷入率和遷出率遷入率或遷出率：單位時(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。①遷入率＞遷出率，種群密度_______；②遷入率≈遷出率，種群密度___________；③遷入率＜遷出率，種群密度_______。增大相對穩(wěn)定減小意義：遷入率和遷出率也直接決定了種群密度的大小。(研究城市人口的變化，遷入率和遷出率更是不可忽視的因素)四、年齡結(jié)構(gòu)1.概念：一個(gè)種群中各年齡期個(gè)體數(shù)目的比例。增長型穩(wěn)定型衰退型2.類型：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_______.＞增大≈相對穩(wěn)定＜減小年齡結(jié)構(gòu)通過影響

和

，間接影響種群密度，可預(yù)測種群密度和種群數(shù)量的變化趨勢。3.意義：出生率死亡率年齡結(jié)構(gòu)·三種類型的年齡結(jié)構(gòu)比較03類型增長型穩(wěn)定型衰退型年齡特征幼年個(gè)體___，老年個(gè)體___；各年齡期個(gè)體數(shù)______________幼年個(gè)體___，老年個(gè)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________.圖示多少比例適中少多＞增大≈相對穩(wěn)定＜減小年齡結(jié)構(gòu)通過影響出生率和死亡率，間接影響種群密度，可預(yù)測種群密度和種群數(shù)量的變化趨勢。3.意義：ABC增長型穩(wěn)定型衰退型四、年齡結(jié)構(gòu)變式1：四、年齡結(jié)構(gòu)變式2：增長型穩(wěn)定型衰退型四、年齡結(jié)構(gòu)變式3：穩(wěn)定型意義：預(yù)測一個(gè)國家或地區(qū)的人口數(shù)量未來動態(tài)的信息討論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(shí)間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？因?yàn)橐话銇碚f，幼年和成年個(gè)體數(shù)越多，老年個(gè)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。A屬于增長型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。ABC思考·討論討論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?（1）不一定。這是因?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，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。（2）年齡組成為衰退型的種群，種群數(shù)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(shù)量增長的情況。

年齡結(jié)構(gòu)通過影響出生率和死亡率來影響種群密度，是預(yù)測種群密度變化趨勢的主要依據(jù)，但是這種趨勢不一定能實(shí)現(xiàn)。思考·討論討論3：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？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。思考·討論五、性別比例1.概念：2.類型：又稱性比，是指種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。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(gè)體指的是具有生殖能力的個(gè)體。五、性別比例1.概念：又稱性比，是指種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。注意：不是所有種群都有性別比例，如某些雌雄同株的植物。3.應(yīng)用：2.類型：性別比例通過影響

來間接影響種群密度。實(shí)例：利用性引誘劑誘殺害蟲的雄性個(gè)體，破壞害蟲種群正常的性別比例，從而達(dá)到殺蟲效果。4.意義：出生率五、性別比例年份我國出生人口性別比例（以100名女嬰所對應(yīng)的男嬰數(shù)目為結(jié)果）1982108.52010121.22021

111.3

世界人口性別比例的正常值：102~107（嚴(yán)重偏離世界人口性別比例的正常值）5.我國人口性別比例現(xiàn)狀及預(yù)防措施：預(yù)防措施：禁止“非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定”和“非醫(yī)學(xué)需要的性別選擇性人工流產(chǎn)”。種群密度種群的數(shù)量特征最基本特征出生率死亡率遷入率遷出率年齡結(jié)構(gòu)影響性別比例影響預(yù)測變化趨勢間接影響決定（直接影響）(1)

是種群最基本的數(shù)量特征。(2)

是決定種群密度發(fā)生變化的直接因素。(3)

是預(yù)測種群密度未來變化趨勢的主要依據(jù)。(4)性別比例通過影響

在一定程度上影響種群密度。(5)年齡結(jié)構(gòu)通過影響_______和_________來間接影響種群密度。(6)氣候、天敵、傳染病等都影響種群密度的改變。種群密度出生率和死亡率、遷入率和遷出率出生率年齡結(jié)構(gòu)出生率死亡率1.決定種群密度的直接因素:出生率、死亡率、遷入率、遷出率2.決定種群密度的間接因素:年齡結(jié)構(gòu)、性別比例課堂小結(jié)小結(jié)種群密度調(diào)查方法估算（主要）出生率遷入率遷出率死亡率性別比例年齡結(jié)構(gòu)樣方法標(biāo)記重捕法（+）直接決定（-）直接決定預(yù)測變化方向間接影響（最基本）六、樣方法（——估算種群密度常用的方法之一）1.概念:在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，______選取______個(gè)______，通過計(jì)數(shù)每個(gè)樣方的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)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。隨機(jī)

若干

樣方

例題.某同學(xué)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。7樣方編號12345株數(shù)67877六、樣方法（——估算種群密度常用的方法之一）2.適用范圍:調(diào)查植物，及

、________________的動物（如作物植株上的蚜蟲、跳蝻、瓢蟲、蚯蚓等。）?；顒幽芰θ趸顒臃秶∽⒁?叢生或蔓生的單子葉植物不適用。蒲公英昆蟲卵跳蝻蚜蟲六、樣方法3.探究·實(shí)踐:調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度不選擇單子葉的原因：因單子葉草本植物通常是叢生或蔓生的，從地上部分很難辨別是一株還是多株。而雙子葉植物則容易辨別個(gè)體數(shù)目。制定調(diào)查方案實(shí)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(jì)數(shù)關(guān)鍵核心(1)流程：六、樣方法3.探究·實(shí)踐:調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度樣方的多少與被調(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__________________。(2)樣方的數(shù)量正越接近實(shí)際情況(3)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，喬木100m2、灌木9m2。如果該種群個(gè)體數(shù)較少，樣方面積可___________。1㎡的正方形適當(dāng)擴(kuò)大誤差越大（樣方一般為5個(gè)及以上）六、樣方法3.探究·實(shí)踐:調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度(4)樣方的取樣關(guān)鍵:隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素思考：為什么強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？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。(5)取樣方法①調(diào)查總體為非長條形時(shí)，選擇______________五點(diǎn)取樣法②調(diào)查總體為長條形時(shí)，選擇_____________等距取樣法等距適用于植物個(gè)體分布比較均勻的情況適用于狹長地帶或長方形位置的調(diào)查六、樣方法3.探究·實(shí)踐:調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度(6)計(jì)數(shù)原則同種生物個(gè)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(gè)體。六、樣方法3.探究·實(shí)踐:調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度(7)調(diào)查程序：

選取若干個(gè)樣方↓計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的_______↓求得每個(gè)樣方的種群密度↓求所有樣方種群密度的_______隨機(jī)個(gè)體數(shù)平均值據(jù)圖回答下列問題：樣方法常適用于對植物種群密度的取樣調(diào)查。常用的取樣方法有____________和____________。某同學(xué)采用樣方法對一種植物進(jìn)行計(jì)數(shù)，如圖甲是其中的一個(gè)樣方中該植物的分布情況(注：圖中黑點(diǎn)表示該種植物)。對該樣方中該種植物進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)記錄的數(shù)目是____株。五點(diǎn)取樣法等距取樣法8當(dāng)堂檢測七、標(biāo)記重捕法在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記(M個(gè))后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動物(n個(gè))中標(biāo)記個(gè)體數(shù)(m個(gè))占總個(gè)體數(shù)的比例，來估算種群密度。1.概念:調(diào)查活動能力強(qiáng)、活動范圍大的動物。2.適用范圍：(如哺乳類、鳥類、爬行類、魚類等)捕獲標(biāo)記放回重捕N只M只n只，其中m只帶標(biāo)記討論：能否找出其中的等量關(guān)系？種群數(shù)量(N)初捕標(biāo)記數(shù)(M)

重捕數(shù)(n)重捕中標(biāo)記數(shù)(m)=均勻混合在個(gè)體隨機(jī)分布的前提下，整體與局部相關(guān)比例相等七、標(biāo)記重捕法3.計(jì)算原理：當(dāng)堂檢測教材P6：拓展應(yīng)用（課本P6）1.在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106條，做上標(biāo)記后放回；第二次捕獲鯽魚91條，其中有標(biāo)記的為25條。由此估算該池塘中共有鯽

條。約3862591=106NN≈386種群數(shù)量(N)初捕標(biāo)記數(shù)(M)重捕總數(shù)(n)重捕中標(biāo)記數(shù)(m)=思考：標(biāo)記重捕法主要適用于活動能力強(qiáng)、活動范圍大的動物個(gè)體，為什么活動能力差的個(gè)體不宜用？活動能力差的動物被標(biāo)記后不能與其他動物充分混合，會導(dǎo)致重捕時(shí)誤差較大。標(biāo)記環(huán)、耳釘、涂色、剪趾、剪鰭、植入芯片等七、標(biāo)記重捕法4.標(biāo)記方法：標(biāo)記環(huán)、耳釘、涂色、剪趾、剪鰭、植入芯片等注意事項(xiàng)：標(biāo)記物不能過分醒目；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；標(biāo)記物不易脫落；標(biāo)記個(gè)體需與未標(biāo)志個(gè)體混合均勻后再重捕，保證在重捕時(shí)被捕的概率相等；確保調(diào)查期間沒有個(gè)體的遷入、遷出、出生、死亡。七、標(biāo)記重捕法4.標(biāo)記方法：⑥選擇區(qū)域要隨機(jī)，不能主觀選擇⑦重捕的地域與方法與初捕相同。⑧每次捕獲的樣本數(shù)量不能太少，以減小偶然誤差。標(biāo)記重捕法的誤差分析：若被標(biāo)記個(gè)體變得更難被調(diào)查者捕捉，則估算值偏_____；若被標(biāo)記個(gè)體易被天敵捕食，則估算值偏_____；若被標(biāo)記個(gè)體的標(biāo)志脫落，則估算值偏_____；若因個(gè)體間相互接觸，未被標(biāo)記的個(gè)體也沾上了標(biāo)記顏料，則估算值偏______；如果標(biāo)記的個(gè)體因標(biāo)記過于醒目，易被調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，則估算值偏______；若某種動物被捕捉過一次后更難捕捉，則估算值偏

。大大大小小種群數(shù)量(N)初捕標(biāo)記數(shù)(M)重捕總數(shù)(n)重捕中標(biāo)記數(shù)(m)=

N總=M標(biāo)×n重總m重標(biāo)誤差分析:誤差分析：主要取決于

偏大或偏小！重捕中標(biāo)記數(shù)（m）大七、標(biāo)記重捕法偏大標(biāo)記物脫落被標(biāo)記個(gè)體部分死亡標(biāo)記物太醒目，導(dǎo)致標(biāo)記個(gè)體易被天敵捕食標(biāo)記物使動物受驚嚇，從而不易被捕到1234總標(biāo)記數(shù)

M重補(bǔ)標(biāo)記數(shù)

m重補(bǔ)數(shù)n=種群總數(shù)NmM*

n=N5.誤差的原因

思考：重捕時(shí)，捕獲的標(biāo)記個(gè)體受傷死亡，會影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果嗎？不影響★標(biāo)記重捕法中凡是能導(dǎo)致標(biāo)記個(gè)體(m)減少的因素都會使調(diào)查數(shù)值比實(shí)際值偏高。七、標(biāo)記重捕法從重捕時(shí)間太短，被標(biāo)記個(gè)體放回后未融入原種群。從密集處取樣。偏小個(gè)體間相互接觸，未被標(biāo)記的個(gè)體也沾上了標(biāo)記顏料標(biāo)記物過于明顯，使其第二次捕捉時(shí)更易被捕到。123總標(biāo)記數(shù)

M重補(bǔ)標(biāo)記數(shù)

m重補(bǔ)數(shù)n=種群總數(shù)NmM