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第一章 种群
第一节 种群的特征（第一课时）
目录
模拟估算动物的数量
用样方法估算生物的数量
用标志重捕法估算生物的数量
课外拓展
课堂小结
课堂检测
每组准备一包绿豆(250g),绿豆颗粒数代表这片农田中某种鼠的数量；与绿豆大小一致的红豆50粒，红豆代表将这种鼠捕获后，用记号标志并放回原农田中的鼠；500mL烧杯和培养皿各一个。
将绿豆全部倒入烧杯中后，从烧杯中取出50粒绿豆，并将50粒红豆倒入烧杯中，充分搅动烧杯中的绿豆与红豆，使它们混合均匀。
让被蒙着双眼的实验操作者每次从烧杯中随机抓取一粒豆子放入培养皿中。其他同学随即充分混匀烧杯中的豆子，实验操作者再随机抓取一粒豆子放入培养皿。依此方法，实验操作者连续抓取豆子20次(也可以更多次数)。统计实验结果，并运用数学知识估算这包绿豆的数量。
活动1：模拟估算动物的数量
运用数学方法估算出的绿豆数量与真实的数量有差异吗
推理 如果这包绿豆代表一片农田中的某种鼠的数量，我们能否运用上述方法估算这片农田中该种鼠的总数
一个种群的个体数量一直处于动态变化之中，这是种群的一种特征。
种群个体数量为什么会变化 种群还有哪些特征
模拟估算动物的数量
生态学上把在特定时间占据一定空间的同种生物的所有个体的集合称为种群(population)。因此，种群不是生物个体数量的简单相加，而是由同种生物个体组成的具有整体性和统一性的群体。
种群
种群密度及其常用测定方法
直接计数法
种群密度是种群最基本的数量特征。种群密度是指单位面积或空间内某种群的个体数量。
样方法
标志重捕法
研究种群密度的变化，需要进行长期的数量统计和数据分析。例如，一些科学家对某一地域不同生境中的毛莨叶报春的种群密度进行了调查研究，获得了相应的数据。
不同生境中的毛莨叶报春的种群密度调查研究表
上述种群密度的调查数据是科学家通过一株一株地计数获得的，这种方法称为直接计数法。这种方法适用于较小范围内、种群个体数量较少的情况。
种群密度及其常用测定方法
在生物种群个体数量较多或面积较大的情况下，种群密度的数据需要运用一定的方法才能获得。测定种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法。
通过计算若干样方中某种生物的全部个体数，再以其平均数估算种群整体数量的方法称为样方法。样方法更适用于调查个体分布比较均匀的植物(如蒲公英)或移动能力较弱的动物(如蜗牛)的种群密度。
种群密度及其常用测定方法
在采用样方法估算种群密度时，关键是要保证取样的随机性，使种群中每个个体被抽选到的机会均等，避免受到任何主观因素的干扰。样方法中常用的取样方法有五点取样法、等距取样法等。
种群密度及其常用测定方法
如何估算一块菠菜地里蜗牛的种群密度
在评估一块菠菜地受蜗牛危害的程度时，可采用样方法测定蜗牛的种群密度。在菠菜地内随机选取若干个样方(面积一般为1m 的正方形),计数每个样方内的蜗牛个体，求得每个样方内的蜗牛密度，再算出所有样方内的蜗牛密度平均值，以此估算这块菠菜地中蜗牛的种群密度。
种群密度及其常用测定方法
活动2：用样方法估算生物的数量
一般根据样地的特点选择适合的取样方法。对于一块面积为20m×30m的菠菜地，采用五点取样法比较适宜。
假设调查结果是5个样方内捕捉到的蜗牛数量分别为18只、20只、19只、21只和17只。
思考：
计算 根据上述相关数据，估算该菠菜地里蜗牛的种群密度。
分析 随机取样时，样方的数量和面积会影响种群密度的测定值吗
对于移动能力较强的动物种群来说，直接计数或采用样方法统计它们的个体数量都很困难，一般采用标志重捕法计算它们的种群密度。具体方法是在调查种群所处的地域中，捕获一部分个体(数量记为M),将这些个体标志后放回原来的生活环境。
种群密度及其常用测定方法
标志重捕法
一段时间后在该区域对动物进行重捕，对被重捕的动物个体数量(n)进行统计，同时统计重捕动物中被标志的个体数量(m),最后就能计算出被调查动物种群的个体数量(N)。计算公式如下：
N(种群个体数量)=m（重捕动物中被标志个体数量)×M(被标志个体数量)
如果从一片样地中捕获20只黄毛鼠，对它们进行标志后放回样地中；一段时间(如48h)后，再次从此样地中捕获30只黄毛鼠，发现其中有5只黄毛鼠被标志。
该样地中黄毛鼠的种群个体总数是多少 这种用数学方法计算出来的数量与该样地中黄毛鼠的实际数量完全一致吗 为什么
如果标志符号发生部分脱落，则计算出来的某种鸟类种群数量和实际数量相比是偏大还是偏小
活动3：用标志重捕法估算生物的数量
120只
一般不会。黄毛鼠捕获后再次捕获难度增加、两次捕获间隔时间短、幼年个体因活动能力弱留在洞穴难以捕获等
偏大
在采用标志重捕法时，要注意以下几个方面：
标志物和标志方法不能影响被标志动物的正常活动，也不能导致它们产生疾病或被感染等；标志符号必须能够维持一定的时间，至少在调查期间不能消失；标志符号也不能过分醒目，否则被标志动物可能容易受到捕食者的攻击。
标志重捕法的应用比较广泛，可用于对哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫的种群密度或数量的调查。
种群密度及其常用测定方法
课堂小结
生物兴趣小组的同学到一个植物园调查水杉的种群密度，发现水杉植株分布不均匀，有的植株多株集中生长，有的植株之间比较分散，还有一些生长在植物园外。他们应该采用什么方法调查水杉的种群密度呢？生长在植物园外的水杉是否也要计入呢？
活动4：课外拓展
水杉属于植物，一般采用样方法调查水杉的种群密度，水杉植株分布不均匀，取样时要随机取样。兴趣小组的同学研究的第一步就是划分所研究种群的边界。许多生物种群边界不明显，所以在实际工作中往往需要研究者根据需要自己确定种群边界。如果仅将植物园作为研究种群的边界，则植物园外的水杉不计入；如果研究范围扩大到植物园附近，则研究范围内的植物园外的水杉也要计入。
下列可以称作种群的是 （ ） A．果园里全部的果树 B．池塘里全部的鱼C．山上所有的蛇 D．一块田野里所有的灰仓鼠
如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列相关叙述错误的是（ ）
A.可采用五点取样法，取样的关键要做到随机取样
B.调查得到的蒲公英的种群密度能准确反映其种群数量的变化趋势
C.若甲地内蒲公英种群的个体数量减少，调查其密度时，应适当扩大样方的面积
D.先对每个样方中蒲公英计数，除以样方面积，再求出所有样方的均值即为种群密度
课堂检测
B
D
研究人员在观察了一种软体动物的生长情况后发现，该动物的种群密度(个·m )对个体的最大体长(mm)和单位面积质量(g·m )的影响如下图所示。下列有关描述与图示数据相符的是( )
课堂检测
A.最大体长与种群密度呈负相关 B.单位面积质量与种群密度呈负相关
C.该种群的K值为600~1200个 D.该种群的环境容纳量是1000个·m
A
课堂检测
(江苏高考题)“标志(记)重捕法”是动物种群密度调查中的一种常用取样调查法：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体(M)全部进行标记后释放，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数(m)占总捕获数(n)的比例，估计该种群的数量(N)。某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2hm。(1hm=10000m2)，随机布设100个鼠笼，放置l夜后，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表。
(1)假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等，写出样方中种群总数(N)的计算公式 。
(2)该草地布氏田鼠的平均种群密度为 只／hm。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏 。
(3)综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀／♂)为 。
(4)在上述调查的同时，还对样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查(假设样方中只有这一种鼠)，平均每100m2有3．6个洞口，洞口数与田鼠数的比例关系为 。
答案：(1)N=Mn／m (2)144 高 (3)8／9(或32／36) (4)2．5 ：1
谢谢聆听！

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