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第1节
种群的数量特征
第1章 种群及其动态
选必二
1.列举种群的数量特征，说明“出生率和死亡率”“迁入率和迁出率”“年龄结构和性别比例”等种群的数量特征与种群密度的关系。
2.说出调查种群密度的主要方法，
运用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。
一、学习目标
二、重点
1.种群的数量特征。
调查草地中某种双子叶植物的种群密度。
三、难点
2.调查种群密度的方法。
01
种群密度及其调查方法
02
种群数量的其他特征
目录
细胞
器官
组织
个体
系统
种群
群落
生态系统
生物圈
微观
宏观
目录 /CONTENTS
01
种群及其动态
02
群落及其演替
03
生态系统及其稳定性
04
人与环境
种群密度及其调查方法
01
温故知新：种群的定义及判断依据
1.种群:
在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合。 p1
①一定地域内
②同种生物
③全部个体
判断以下实例是否属于一个种群？
①一个池塘中的全部鱼。
②一块农田中全部长出籽粒的玉米。
③菜市场上所有的鲤鱼。
不是“同种生物”
没有包括“全部个体”
此区域内的生物没有“相互联系”
注意：一个种群不等于个体简单累加，种群内个体之间通过特定关系构成一个整体。
①从生态学的观点来看：种群是 的基本单位。
②从进化的观点来看：种群是 的基本单位。
生物繁殖
生物进化
问题探讨
种群研究的中心问题是 ：
世界人口变化
→1.1 种群的数量特征
→1.2 种群数量的变化
→1.3 影响种群数量变化的因素
种群的数量特征及其变化规律
该种群的个体数量状况如何？
其数量将会怎样变化？
影响其数量变化的因素有哪些？
问题探讨
2015年，我国科学家基于长期的野外观测查明：在我国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中，幼体2只，雄性和雌性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。
1. 调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？
2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该种群的发展趋势有什么意义？
弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的保护措施。
东北豹种群中雌雄个体的比例影响种群的出生率，从而影响种群数量的变化。
数量特征
红外触发相机
拍摄到的东北豹
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
如何描述种群数量特征？
一、种群密度
1
定义：
种群密度
种群的个体数量
面积或体积
陆生生物
水生生物
是不是种群数量多，种群密度就大？
不是；因为种群密度强调的是单位面积或单位体积中的个体数。
种群在单位面积或单位体积中的个体数。
种群密度是种群最基本的数量特征
种群数量
≠
种群密度
2
地位：
在害虫种群密度达到多少时喷洒农药，既能减少环境污染,又能防止虫灾发生
对于某水体中的鱼，何时捕？捕捞多少？才能既不会使资源枯竭，又使资源得到充分利用
牧民在承包的草场上该放养多少头羊，经济效益才最好
濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的检测和预防、渔业上捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。
3
研究种群密度的意义
问题：如何调查种群密度？
（1）逐个计数法
在调查_______________、___________ 的种群时，可以逐个计数，如调查某山坡上的珙桐密度；珍稀野生象等等。
分布范围较小
个体较大
4
种群密度的调查方法
--最准确
【说明】 ，即使分布范围较大，也可以采用逐个计数法计算种群密度。
数量较少的濒危生物
珙桐：“植物界的大熊猫”
（2）估算法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法（抽样调查）
在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取 的方法。
估算
整个草原如何调查？
（1）黑光灯诱捕法
（2）样方法
（3）标记重捕法
（4）抽样检测法
4
种群密度的调查方法
①黑光灯诱捕法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
b.适用范围:
a.原理:
黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365 nm左右的紫外线的电光源。 黑光灯具有很强的诱虫作用，是杀虫用灯的理想光源。
对于有__________的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法来估算它们的种群密度。
趋光性
紫外线黑光灯
如何算出下列草地（100m2）中的蒲公英的种群密度？
②样方法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法——
随机取样
若干样方
求每个样方种群密度
计算所有样方种
群密度的平均值
估算种群密度
步骤：
适合调查 ，及 、 的动物。
活动能力弱
活动范围小
范围：
蒲公英
昆虫卵
跳蝻
蚜虫
②样方法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
样方1 样方2 样方3 样方4 。。。 样方n
种群密度 N1 N2 N3 N4 Nn
（N1+N2+N3+N4+。。。+Nn)/n
种群密度=
植物
②样方法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
1、样方数量取多少合适呢？
样方数太多 — 样方数太少—
2、样方面积应该多大呢？
草本
灌木
乔木
样方面积1m2
样方面积16m2
样方面积100m2
视调查对象的大小及分布情况而定。
如果所调查物种个体较大或者数目较稀疏，则样方面积应该适当 。
工作量加大
偶然误差大
样方一般为5个及以上。选取的样方越多,求得的种群密度越接近实际值。
五点取样法
扩大
样方1 样方2 样方3 样方4 样方5 种群密度
图1
图2
图3
3
6
4
5
3
0.262株/每小格
0
1
0
0
2
0.038株/每小格
4
2
0
3
1
0.125株/每小格
图1
图2
图3
3、如何取样使结果更符合实际？
取样原则：
随机取样，不能掺入主观因素
五点取样法
√
②样方法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
表4 样方1 样方2 样方3 样方4 样方5 种群密度
不算边界
算相邻的两个边界
算四个边界
4
2
1
3
1
0.138株/每小格
4
4
3
3
1
0.188株/每小格
4
6
5
3
1
0.238株/每小格
4、样方内的样本如何计数？
②样方法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
计数原则:
②边界上：“计上不计下，计左不计右”
①应统计 + 。
每个样方内
相邻两边及夹角
√
五点取样法
等距取样法
调查总体为非长条形时
调查总体为长条形时
所选样方位置上有块大石头，需要换个位置取样吗？
不需要
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
如何调查河流两边的植物的种群密度或者池塘边上蝌蚪种群密度？
探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度
1.确定调查对象——双子叶植物
单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株；而双子叶草本植物的个体数目则易于辨别。
丛生
蔓生
双子叶植物网状脉
单子叶植物叶条形
或披针形
①
②
③
④
⑤
样方 株数 （株/m2） 种群密度
（株/m2）
①
② ③ ④ ⑤
3.计算种群密度
3
7
7
2
5
要调查岩羊或者海鸥的种群密度，用样方法可行吗？
③标记重捕法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
1.适用范围：
移动能力较强，活动范围大的动物
(哺乳类、鸟类、爬行类、鱼类等)
B
C
2.原理：
③标记重捕法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
在______________的前提下，整体与局部相关比例相等
个体随机分布
A
池塘中所有鲫鱼N
捕捉一部分鲫鱼M并标记
重捕到的鲫鱼n
其中含被标记的鲫鱼m
放回池塘，均匀混合
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
种群数量(N)
首捕标记数(M)
=
教材P6:拓展应用
1.在某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回；第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的为25条。由此估算该池塘中共有鲫 条。
约386
25
91
=
106
N
N≈386
思考
标记重捕法主要适用于活动能力强、活动范围大的动物个体，为什么活动能力差的个体不宜用？
活动能力差的动物被标记后不能与其他动物充分混合，会导致重捕时误差较大。
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
③标记重捕法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等
3.标记方法：
4.注意事项：
标记物不能过分醒目；
标记物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动；
标记物不易脱落；
标记个体需与未标志个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相等；
确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡；
若被标记个体变得更难被调查者捕捉，则估算值偏_____；
若被标记个体易被天敌捕食，则估算值偏_____；
若被标记个体的标志脱落，则估算值偏_____；
若因个体间相互接触，未被标记的个体也沾上了标记颜料，则估算值偏______；
如果标记的个体因标记过于醒目，易被调查者发现，则估算值偏______；
大
大
大
小
小
③标记重捕法
4
种群密度的调查方法
（2）估算法
5.误差分析：
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
N总=
M标×n重总
m重标
误差分析:
误差分析：主要取决于 偏大或偏小
重捕中标记数m
种群密度的调查方法
逐个计数法
估算法
适用范围
分布范围较小、个体较大的种群
黑光灯诱捕法
样方法
标记重捕法
适用范围
有趋光性的昆虫
适用范围
植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻）
适用范围
活动能力强、活动范围大的动物
其他方法
航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等
2.制定计划与实施：
准备
确定调查对象
确定样方
样方大小
样方多少
取样方法
关键：随机取样
根据调查对象的大小和密度适当调整，一般不小于1m2。
一般不少于5个，越多计数结果越准确。
五点取样法
等距取样法
为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。
样方内计数
样方内：全部要统计；边界上：计上不计下 ，计左不计右，
(即两条边 + 一个顶点)
确定调查地点、时间、范围等。
2.某同学在对一块面积为5000㎡的野生草坪进行调查时,选取了5个样点，
每个样点4㎡,发现5个样点中某种草药的株数依次为12，15，14，17，
12株。可估算出这块草坪中该草药株数为 （ ）
A. 15000 B. 16250 C. 17500 D. 70000
C
活动能力强
如何选择适合的种群密度调查方法？
一看
个体数量
少
逐个计数法
二看
生物类型
植物
样方法
二看
生物类型
活动能力弱
样方法
多
动物
标记重捕法
种群密度是种群最基本的数量特征
种群研究的中心问题是 ：
种群的数量特征及其变化规律
a.在动物的栖息地布设若干台红外触发相机，恒温动物一靠近，就会触发相机自动拍摄照片或视频。
请阅读课本P6，总结调查种群密度的方法还有哪些？
5
种群密度的其他调查方法
优点：高效、准确、智能化、抗干扰能力强、对动物的影响较小
c.动物的声音也存在个体差异，成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定。
鲸
鸮
秧鸡
b.不同动物的粪便具有不同的特征。如：大熊猫
5
种群密度的其他调查方法
种群数量的其他特征
02
经标记重捕法估计，某种群的种群密度为88.4只/hm2 ，环境因素稳定不变的情况下，你能预估一段时间后该种群的种群密度的变化情况吗？
种群密度反映了种群在一定时期的数量，是种群密度是种群最基本的数量特征。但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势；要想知道种群数量的消长，还需要研究种群的其他数量特征。
问题探讨
东北豹、大熊猫等动物在人为保护的措施下种群数量仍不能迅速增长，而鼠、蝗虫等动物，尽管人们采取各种防除措施，却仍然数量繁多，屡屡为害？
繁殖能力的差别是重要原因。
东北豹每年最多生一胎，通常每胎产仔2~3只，偶尔有产仔1只或4只的情况，幼豹2~3岁后性成熟。
老鼠45天左右可繁殖一次。母鼠生长2个月就可生殖，其怀孕到生产的时间一般在3-4周左右，其一年可生6-8胎，每胎能产仔5-10个。
一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。
1
概念：
2
意义：
出生率和死亡率
单位时间内新产生（死亡）的个体数目占该种群个体总数的比值。
出生率和死亡率是决定种群数量和种群密度的 因素。
例如：2023年末我国大陆人口140967万人，比上年末减少208万人。全年出生人口902万人，人口出生率为6.39‰；死亡人口1110万人，人口死亡率为7.87‰；人口自然增长率为-1.48‰。
出生率>死亡率
种群密度增加
出生率=死亡率
种群密度稳定
出生率<死亡率
种群密度减少
直接
近十年来，我国东北地区人口数量大幅度下降，造成这种种群密度急剧下降的主要原因是什么
迁入率和迁出率也是决定种群密度和数量的直接因素。
迁入率>迁出率
种群密度增加
迁入率=迁出率
种群密度稳定
迁入率<迁出率
种群密度减少
单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比值。
如果研究一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。
1
概念：
迁入率和迁出率
2
意义：
年龄结构
1
概念：
指一个种群中___________的个体数目的比例。
各年龄期
一般分为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧失生殖能力)
2
类型：
类型
年龄特征 幼年个体 ， 老年个体____。 各年龄期个体数 ____________ 幼年个体____，
老年个体____。
发展趋势 出生率___死亡率 ，种群密度______ 出生率___死亡率， 种群密度__________ 出生率___死亡率，
种群密度______
图示
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
多
少
＞
增大
比例相当
≈
相对稳定
少
多
＜
减小
年龄结构通过影响 和 来影响种群密度。
出生率
死亡率
增长型
稳定型
衰退型
幼年
成年
老年
D
E
F
A
B
C
【任务一】说出以下图示对应的年龄结构类型
增长型
稳定型
衰退型
增长型
稳定型
衰退型
年龄结构是______种群密度变化趋势的主要依据。
预测
1、年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗 年龄结构为衰退型的种群呢？
不一定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，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 1990 2013 2018
0~14 岁 27.69% 16.41% 16.9%
15~64 岁 66.74% 73.92% 71.2%
65 岁及以上 5.57% 9.67% 11.9%
2、分析我国人口的年龄结构在1990-2018年期间发生了什么变化？
这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老龄人口占比在增加，我们应该关注我国人口的老龄化问题。
性别比例
又称(性比)，指种群中___________数目的比例。
雌雄个体
雌雄相当型
多见于高等动物
雌多雄少型
多见于人工控制的种群
雌少雄多型
多见于营社会生活的昆虫
注意: 这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体，如工蜂就不计算在内。
判断：性别比例是所有种群都具有的特征。
雌雄同株的植物无性别比例
1
概念：
2
类型：
性别比例与种群密度的关系：
性别比例通过影响________，间接影响种群密度。
出生率
利用人工合成的性引诱剂信息素）诱杀某种害虫的雄性个体，改变害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能 ，从而使该种害虫的种群密度明显降低。
性别比例
3
应用
【思考】为什么改变了种群正常的性别比例，种群密度会明显降低？
性别比例失调
出生率
种群密度
完成交配
3.2003年，我国颁布法律，禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，请简要说明这一规定的意义。
【答案】在自然情况下，新生儿的男女性别比例大致为1:1。禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，有利于维系性别比例均衡，进而有利于维持社会的和谐稳定。
课后习题
(1) 是种群最基本的数量特征。
(2) 是决定种群密度发生变化的直接因素。
(3) 是预测种群密度未来变化趋势的主要依据。
(4)性别比例通过影响 在一定程度上间接影响种群密度。
(5)年龄结构通过影响_______和_________来间接影响种群密度。
(6) 等外界因素也会影响种群密度的改变。
种群密度
出生率和死亡率、迁入率和迁出率
出生率
年龄结构
出生率
死亡率
1.决定种群密度的直接因素:
出生率和死亡率、迁入率和迁出率
2.决定种群密度的间接因素:
年龄结构、性别比例
气候、天敌、食物、传染病
小结
D年龄结构
B出生率
A迁入率
F死亡率
E迁出率
C性别比例
任务二：完成下列有关种群数量特征的概念图
课后习题
1. 种群密度是种群最基本的数量特征。判断下列与种群密度有关的表述是否正确。
（1）一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度。（ ）
（2）调査青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法。 （ ）
（3）种群密度与出生率成正比。 （ ）
2. 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，随机选3块麦田，在每块田中做对照实验，施药60天后调查猪殃殃的密度。取样方法为每个处理随机取5个样方，每个样方为1m2。调査结果为对照组411.75株/m2， 实验组35.00株/m2。下列分析正确的是 （ ）
A.样方数量过少，面积适当
B. 样方面积过小，数量适当
C. 杂草株数应为整数，对照组数据有误
D. 实验组数据可信，该除草剂施用效果显著
×
√
×
D
种群的数量特征
最基本
种群密度
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
年龄结构
性别比例
影响
影响
注意：
除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。
直接决定
（+）
（-）
（+）
（-）
调查
方法

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