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威震山林也有衰亡时刻，
群体共存才有生命长河。
从个体到种群，
从种群到群落，
无不揭示一个原理——，
“整体大于部分之和”！
第1章 种群及其动态
东北豹
种群：在一定自然区域内的同种生物的全部个体。
群落：同一时间内聚集在一定的自然区域中，各种生物种群的集合
【重点知识回顾】
什么是种群？
【重点知识回顾】
（1）一个池塘中的全部鱼
（2）一个池塘中的全部鲤鱼
（3）两个池塘内的全部青蛙
（4）一片草地上的全部植物
（5）一片草地上的成年梅花鹿
否
是
否
否
否
种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体
概念的要点：
①一定区域
②同种生物
③所有个体
④关系：相互作用
种群既是生物繁殖的基本单位；
种群也是生物进化的基本单位。
生物多样性的保护、有害生物的防治、渔业上合理捕捞量的确定等，都离不开种群的研究。种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律。
思考？
为什么要研究种群？
第1节 种群的数量特征
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。
讨论1. 调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？
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。
讨论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？
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
种群密度
出生率和死亡率
迁入率和迁出率　
年龄组成和性别比例
红外触发相机拍摄到的东北豹
一、种群密度及其调查方法
1.定义：种群在_________或________中的个体数。（P1黑体字）
单位面积
单位体积
×
例：每立方米水体内非洲鲫鱼的数量。
例：每立方米草地中蚯蚓的数量
例：每平方米草地中杂草的数量，是种群密度吗？
陆地
水体
2.种群密度 是“种群最基本的数量特征” 。
3.意义：农林害虫的监测和预报、渔业捕捞强度的确定等
一、种群密度及其调查方法
思考？
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；
一、种群密度及其调查方法
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(湖北神农架的国家一级保护植物)密度；
分布范围较小
个体较大
因其花形酷似展翅飞翔的白鸽而被西方植物学家命名为“中国鸽子树”
一、种群密度及其调查方法
(1).适用于分布范围小、个体较大的种群
(2).数量较少的濒危生物，即使分布范围较大，也可以采用逐个计数法计算种群密度。
(3).总数量调查;
逐个计数法的适用情况
大多数情况下，逐个计数很困难，这时该怎么班？
思考？
估算
调查方法 生物类别
估算法
样方法
标记重捕法
黑光灯诱捕法
植物、活动范围小的动物，如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等
活动能力强、活动范围大的动物
趋光性昆虫
2.样方法
在被调查种群的分布范围内，_____选取_____个_____，通过计数_________________，求得_____________________，以_________________________作为该种群的种群密度估算值；
随机
若干
样方
每个样方的个体数
每个样方的种群密度
所有样方种群密度的平均值
【现学现用】某同学对某地蒲公英数量调查结果如下（样方大小为1m2），则该地蒲公英的种群密度约为___株/m2。
样方编号 1 2 3 4 5
株数 3 4 5 4 4
4
一、种群密度及其调查方法
(1)概念:
注意：以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值.
（2）适用范围:
植物
昆虫卵
蚜虫
跳蝻
一般适用于植物, 也可以用于昆虫卵的数量调查及一些活动范围较小的动物, 如作物植株上的蚜虫、跳蝻等。
2.样方法
一、种群密度及其调查方法
2.样方法
一、种群密度及其调查方法
(3)样方的数量
样方的多少与被调查地段的总面积呈 相关；一般来说，选取的样方越少， ；选取的样方越多，求得的种群密度 。
正
越接近实际值
误差越大
(4)样方的大小
视调查对象的大小及分布情况而定
草本
灌木
乔木
样方面积1m2
样方面积16m2
样方面积100m2
注意：如果该种群个体数较少，样方面积可________；
适当扩大
2.样方法
一、种群密度及其调查方法
(5)样方的取样关键:
随机取样，不能掺入主观因素
思考？
为什么强调随机取样？
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。
为什么选双子叶草本植物为调查对象
单子叶草本植物常常是丛生或蔓生，难以辨认
①调查总体为非长条形时，选择______________
②调查总体为长条形时，选择_____________
五点取样法
等距取样法
(6)如何取样
2.样方法
一、种群密度及其调查方法
01
同种生物个体无论大小都要计数，若正好在边界线上，应“计上不计下，计左不计右” ，即只计数相邻两边及夹角上的个体。
2.样方法
一、种群密度及其调查方法
(7)计数原则
01
假设我们所调查的一块地里的蒲公英的分布比较均匀，10个小组各自统计的一个样方的结果如下表:
以上各组所报的数值中，经实际询问有1个组是不真实的。最可能是第_______组。
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
株数 21 23 21 20 19 1 18 24 21 18 19 20
所有数据平均值为18.75，标准差为5.63；
说明样方6不具有代表性，属于离群样方，应当舍弃
舍弃样方6，平均值为20.36，标准差为1.86。
2.样方法
一、种群密度及其调查方法
(7)数据的取舍
解析
３株／ｍ２
2.样方法
一、种群密度及其调查方法
(7)数据的取舍
例4、调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：
① 选取40cm×40cm为最佳样方面积
② 在该物种分布较密集的地方取5个样方
③ 计数。若每个样方计数结果由多到少依次为N1、 N2、N3、N4、N5，则将N3作种群密度的估计值
（1）请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。
（2）在确定样方时，取样的关键是要做到　　　　　。
随机取样
（100cm×100cm）
（随机取样）
（求平均值）
学以致用
3.标记重捕法
一、种群密度及其调查方法
(1)概念:
许多动物的活动能力强、活动范围大。在种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记。放回原来的环境，经过一段时间后重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。
第一次捕捉：M
第二次捕捉：n个
有标记的：m
总数N
计算公式：


=
N
=
让标记个体在群体中随机分布，时间太短会导致重捕个体中被标记个体偏多，计算结果偏小。
时间太长，标记个体有可能迁出、或死亡
适用范围
(2)原理：
M
N
整体
充分
混匀
m
n
局部
m
n
=
M
N
捕获
标记
放回
重捕
计算：
N只
M只
n只，其中m只带标记
N
=
让标记个体在群体中随机分布
3.标记重捕法
一、种群密度及其调查方法
(3)对标记的要求：
①标记物不易脱落
计算公式：
=
N
=
计算结果偏大
②不影响被标记生物的正常生理活动
计算结果偏大
③标记物不能过于醒目
计算公式：
=
N
=
1）易被天敌捕食
结果偏大
2）易被人捕捉
结果偏小
3.标记重捕法
一、种群密度及其调查方法
①标志物不能过分醒目；
②标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动；
③标志物不易脱落；
④标志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；
⑤确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡；
......……
(4)注意事项：
3.标记重捕法
一、种群密度及其调查方法
标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等
1.误差大小判断
a.若被标记个体变得更难捕捉，则估算值偏 ；
b.若被标记个体易被捕食，则估算值偏 ；
c.若被标记个体的标志脱落，则估算值偏 ；
d.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 ；
e.标记物影响被标记个体的活动，使其被再次捕获的机会
增大，则估算值偏 。
大
大
大
小
小
学以致用
2. 调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32头。将捕获的鼠经标记后在原地释放，数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼。这次共捕获鼠30头，其中有上次标记过的个体10头。则该草原田鼠的种群密度约为 。
96头/公顷
学以致用
4.黑光灯诱捕法
一、种群密度及其调查方法
(2)适用范围: 对于有_______的昆虫，可以用____________________的方法来估算它们的种群密度
紫外线黑光灯
黑光灯进行灯光诱捕
(1)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。
趋光性
在该区域均匀放置适宜数量的黑光灯，每日统计捕捉到的该昆虫的数量即可，这样得到的并不是该种群的具体数量，而是多度等级。这种统计的意义主要在于与往年的情况进行对比，预测害虫的成灾程度
例如：今年每个黑光灯每晚捕获30只某害虫，查阅往年的数据得知每个黑光灯每晚捕获20只该种害虫就会爆发严重的虫灾，那么今年的虫灾就已经达到非常严重的程度了
4.黑光灯诱捕法
一、种群密度及其调查方法
(3)估算相对密度:
4.种群密度的其他调查方法（P6生物科技进展）:
一、种群密度及其调查方法
①红外触发相机调查技术 如东北虎和东北豹等
②动物粪便——微卫星DNA分子标记
4.种群密度的其他调查方法（P6生物科技进展）:
一、种群密度及其调查方法
鲸
长臂猿
秧鸡
鸮
③动物的声音
4.种群密度的其他调查方法（P6生物科技进展）:
一、种群密度及其调查方法
“三看法”选择适合的种群密度调查方法
一看
个体数量
少
直接计数
二看
生物类型
植物
样方法
二看
生物类型
活动能力小
样方法
多
动物
活动能力大
标记重捕法
逐个计数法
估算法
种群密度的调查方法
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
--最准确
小结
种群密度反映了种群在一定时期的数量，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。
是种群最基本的数量特征。
种群密度
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
年龄结构
性别比例
为什么东北豹、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。
东北豹一般每年最多生一胎， 通常每胎产仔2～3只， 偶尔有产1只或4只的情况。幼豹2～3岁后性成熟。
而鼠一年可生数胎, 每胎产多只鼠, 幼鼠当年即可性成熟。
一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快；
种群出生率高是种群出现快速增长的重要内因。
P3旁栏思考题：东北豹的繁殖能力和鼠的差别有多大？这对于它们的种群数量有哪些影响？
思考？
二.出生率和死亡率
在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率）。
1.概念：
【例1】截至2015年年末，我国大陆总人数约为13.7亿，2015年出生1655万人，我国大陆人口在这一年的出生率约为_____‰。
【例2】2015年年末，我国大陆总人数约为13.7亿，我国大陆死亡人口为975万，死亡率约为_____‰。
12‰
7‰
12
7
二.出生率和死亡率
2.与种群密度的关系：
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____；
增大
相对稳定
减小
人口增长率＝出生率－死亡率
3.意义：
出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度
近些年国家高度重视对东北虎、东北豹等濒危动物的保护，采取了一系列有效的措施，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。随着环境的大大改善，东北豹逐渐回归、迁入我国东北地区。其实许多生物的种群，都存在个体迁入和迁出的现象。
几十年前，我国东北地区广袤无边的森林里，生活着很多东北豹。随着人类在这片森林里采伐林木、垦荒种地、建设铁路，东北豹逐渐从这里迁出，几近消失。
情景材料
三、 迁入率和迁出率
1.概念：
在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率）。
2.与种群密度的关系：
3.意义：
迁入率＞迁出率，种群密度_____；
迁入率≈迁出率，种群密度___________；
迁入率＜迁出率，种群密度_____；
增大
相对稳定
减小
是决定种群数量和种群密度的直接因素。
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；
三、 迁入率和迁出率
4.与实践的联系：
春运前后各大城市的人口变化
指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
增长型
稳定型
衰退型
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)三个阶段。
四、 年龄结构
1.概念：
2.类型：
讨论1：三种类型的年龄结构比较
类型 增长型 稳定型 衰退型
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
多
少
比例相当
少
多
＞
增大
≈
相对稳定
＜
减小
四、 年龄结构
讨论2：种群年龄组成的类型判断
增长型
衰退型
衰退型
增长型
稳定型
稳定型
四、 年龄结构
四、 年龄结构
3.与种群密度的关系：
年龄结构通过影响 和 来影响种群密度；
年龄结构是 种群密度变化趋势的主要依据。
出生率
死亡率
预测
1.图1-3中A、B、C三种年龄结构的种群，哪种类型的种群数量会越来越大，属于增长型？哪种类型的种群数量会越来越小， 属于衰退型？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持相对稳定，属于稳定型？为什么？
【答案】A属于增长型，C属于衰退型，B属于稳定型。因为一般来说，幼年和成年个体数越多，老年个体数越少，出生率就越高，死亡率就越低，种群数量增长就越快；反之，种群数量增长就越慢，或者种群数量下降。
2.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？
【答案】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。
3.据统计，1990—2013年的24年间，我国0 14岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%下降到16.41%；15-64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；65岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%。这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化？
【答案】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。我们应该关注我国的老龄化问题。
四、 年龄结构
五.性别比例
1.概念：
2.类型：
指种群中__________数目的比例。
雌雄个体
雌雄相当型
雌多雄少型
雌少雄多型
多见于高等动物
多见于人工控制的种群
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；
注意: 不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物；
五.性别比例
3.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
4.与实践的联系：
利用人工合成的_________（信息素）诱杀某种害虫的_____个体，____________________________，就会使很多雌性个体_____________，从而使该种害虫的种群密度明显降低；
性引诱剂
雄性
改变了害虫种群正常的性别比例
不能完成交配
*注意：正常的性别比例是指该种群正常状态下经过长期自然选择形成的的性别比例，并不一定是雌雄相当型。
【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？
降低了种群的出生率
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。
P6拓展题第3小题
衰退型
性别比例
出生率
迁出率
年龄组成
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:
年龄组成和性别比例
小结
小结
各种群数量特征之间的关系
种群密度
出生率
直接决定
（+）
（-）
（+）
（-）
死亡率
迁入率
迁出率
影响
（预测）
年龄结构
影响
性别比例
种群的空间特征
组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局，叫种群的空间特征。
均匀分布
随机分布
集群分布
水稻的空间分布
某种杂草的空间分布
瓢虫的空间分布
拓展延伸
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。 （ ）
×
√
×
练习与应用
一、概念检测
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
练习与应用
一、概念检测
二、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。
2.下图A、B分别为两个国家人口的年龄结构图，纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人 口的百分比。据此图可判断，未来人口增长率高 的国家是 。
B
B
练习与应用
约386

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