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第一章 种群及其动态
新人教版 选择性必修一 稳态与调节
第1节 种群的数量特征（第一课时）
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。
红外触发相机拍摄到的东北豹
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。
导：问题探讨
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？
议：分组讨论并板书
学习目标一：什么是种群？种群的数量特征有哪些？种群密度
的概念？研究种群密度的实践性意义。
学习目标二：种群密度的调查方法有哪些？逐个计数法、估算法
（样方法、标记重捕法、黑光灯诱捕法）适用于哪些
对象？
学习目标三：样方法的调查程序、计算方法以及注意事项？
标记重捕法的调查程序、计算方法以及注意事项？
实验：调查草地中某种双子叶植物的种群密度
一定区域
同种
全部
种群是指生活在 的 生物的 个体。
（1）两个要素：“同种”和“全部”。
二、种群
1、种群概念
一个水池里的全部鱼
×
一个鱼缸里的全部金鱼
√
①“同种”：指同一物种，即种群是物种存在的具体形式。
②“全部”：指一个群体，包括该物种的幼体和成体等全部个体。
（2）两个条件：“时间”和“空间”.
1、种群概念
种群是指生活在 的 生物的 个体。
一定区域
同种
全部
即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。如：深圳湾每年11月-第二年3月期间有黑脸琵鹭种群，不能说什么季节都有黑脸琵鹭种群。
种群在 或 中的个体数。
(2)种群密度是种群最基本的数量特征。
种群的个体数
空间大小（面积或体积）
单位面积
单位体积
1、种群密度:
种群密度=
（1）计算公式：
种群密度及其调查方法
注意：一看是否为“全部个体数”。 二看是否为“同一物种”。三看是否为“单位体积或单位面积”。
陆生生物
水生生物
2、研究种群密度的意义：
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。
（1）逐个计数法
适用范围
分布范围较小、个体较大的种群
【说明】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、种群密度的调查方法
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。
（2）估算法
①黑光灯诱捕法
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_________________________的方法来估算它们的种群密度。
黑光灯进行灯光诱捕
趋光性
3、种群密度的调查方法
紫外线黑光灯
a.概念:
在被调查种群的分布范围内，______选取______个______，通过计数每个样方的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
随机
若干
样方
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
②样方法
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。
4
样方编号 1 2 3 4 5
株数 3 4 5 4 4
种群密度及其调查方法
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
②样方法
b .适用范围:
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、瓢虫、蚯蚓等。
注意: 丛生或蔓生的单子叶植物不适用。
蒲公英
昆虫卵
跳蝻
蚜虫
种群密度及其调查方法
b.适用范围:
a.概念:
在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记（M个）后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物（n个）中标记个体数（m个）占总个体数的比例，来估算种群密度。
活动能力强，活动范围大的动物。
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
③标记重捕法
种群密度及其调查方法
三、种群密度及其调查方法
3、种群密度的调查方法
（3）其它方法
①无人机航拍
②红外触发相机
3、种群密度的调查方法
（3）其它方法
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
三、种群密度及其调查方法
③微卫星DNA分子标记
3、种群密度的调查方法
（3）其它方法
不同动物的粪便具有不同的特征。
三、种群密度及其调查方法
大熊猫粪便中含的大所猫种群多样化数据，通过特殊仪器可以得到大熊猫的DNA信息，分析这些DNA信息，就可以了解大熊猫的性别，年龄亲缘关系，种群数等。
一
一
三、种群密度及其调查方法
3、种群密度的调查方法
（3）其它方法
④动物的声音
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。
长臂猿
鲸
鸮
秧鸡
动物声音监测仪
三、种群密度及其调查方法
3、种群密度的调查方法
（3）其它方法
④动物的声音
确定调查对象-双子叶植物
因单子叶草本植物通常是丛生或蔓生的，从地上部分很难辨别是一株还是多株。而双子叶植物则容易辨别个体数目。
双子叶植物网状脉
探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
单子叶植物叶条形或披针形
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
②样方法
提出问题 制定计划 1 调查地点和范围
2 调查时间
3 携带的工具
4 小组分工
实施计划 1 准备
2 调查对象
3 确定样方
4 计数
5 计算
6 注意事项
结论 探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
种群密度及其调查方法
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__________________。
a.样方的数量
正
越接近实际情况
b.样方的大小
样方大小: 视调查对象的大小及分布情况而定。
例如，草本植物样方大小一般以______________为宜，乔木100m2、灌木9m2。如果该种群个体数较少，样方面积可___________。
1㎡的正方形
适当扩大
误差越大
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
②样方法
样方面积1m2
样方面积9m2
样方面积100m2
种群密度及其调查方法
c.样方的取样关键:
随机取样，不能掺入主观因素
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。
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
②样方法
d.取样方法
调查总体为非长条形时，选择______________
五点取样法
调查总体为长条形时，选择_____________
等距取样法
种群密度及其调查方法
等距
一
种群密度及其调查方法
五点取样法
等距取样法
随机取样
在总体中按梅花形取5个样方，每个样方的长和宽要求一致。这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。
先将调查总体分成若干等份，由抽样比率决定距离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法,叫做等距取样法。
3、种群密度的调查方法
种群密度及其调查方法
所选样方位置上有块大石头，需要换个位置取样吗？
不需要
3、种群密度的调查方法
e.计数原则
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
（2）估算法
种群密度及其调查方法
10个
9个
①要做到随机取样，不能掺入主观因素。
②样方数量不宜太少，大小适合。
③选熟悉又容易计数的植物，一般不选丛生或蔓生的单子叶植物，而选择个体数目容易辨认的双子叶植物。
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
②样方法
f.注意事项
b.适用范围
a.概念
在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记（M个）后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物（n个）中标记个体数（m个）占总个体数的比例，来估算种群密度。
活动能力强，活动范围大的动物。
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
③标记重捕法
种群密度及其调查方法
c.原理:
M只
首次捕获
N只
放回原来的环境，充分混合
重捕
n只
（其中有m只带标记）
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
③标记重捕法
初次捕获并标记数(M)
个体总数(N)
=
重捕获的标记个体数(m)
重捕获的个体数(n)
Mn
m
=
N
三、种群密度及其调查方法
例6.在对某地区田鼠的调查中，调查范围为1hm2，第一次捕获并标记39只，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只，这样可估算该地区田鼠种群个体总数为___________,种群密度为____________________(注意: 单位)
88.4只/hm2
88.4只
初次捕获并标志数(M)
个体总数(N)
重捕获的标志个体数(m)
再次捕获的个体数(n)
=
15
34
=
39
N
N
=
88.4
三、种群密度及其调查方法
求得N的数值再除以该地面积或体积值，即得种群密度
d.注意事项
①标记物不能过分醒目且不易脱落。
②标记物和标记方法不能影响标志对象正常的生理活动。
③标记个体需与未标记个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相等。
④确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡。
⑤选择区域要随机，重捕的地域与方法与初捕相同。
⑥每次捕获的样本数量不能太少，以减小偶然误差。
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
③标记重捕法
偏大
标记物脱落
被标记个体部分死亡
标记物太醒目，导致标记个体易被天敌捕食
标记使动物受惊吓，从而不易被捕到
1
2
3
4
总标记数
M
重补标记数
m
重补数n
=
种群总数N
m
M
* n
=
N
e.误差的原因
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
③标记重捕法
三、种群密度及其调查方法
思考：重捕时，捕获的标记个体受伤死亡，会影响统计结果吗？
不影响
★标记重捕法中凡是能导致标记个体减少的因素都会使调查数值比实际值偏高。
偏小
重捕间隔时间太短，被标记个体放回后未融入原种群。
标记物过于明显，使其第二次捕捉时更易被捕到。
1
2
3
总标记数
M
重补标记数
m
重补数n
=
种群总数N
m
M
* n
=
N
e.误差的原因
3、种群密度的调查方法
（2）估算法
③标记重捕法
调查期间有同种动物迁出
三、种群密度及其调查方法
请分析在利用标记重捕法调查过程中，下列各情况可能会带来的误差：
①标记物易脱落；
②被标记个体被再次捕获的机会降低；
③标记物导致被标记个体易于被捕食；
④被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体稀少处被捕获；
⑤被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体密集处被捕获；
⑥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。
上述情况会导致m偏小的是　　　　　　;会导致m偏大的是　　　　。
①②③④
⑤⑥
初次捕获并标志数(M)
个体总数(N)
重捕获的标志个体数(m)
再次捕获的个体数(n)
=
三、种群密度及其调查方法
种群密度的调查方法小结
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
--最准确
评：总结归纳
“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
三、种群密度及其调查方法
1.某同学拟调查一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，下列做法合理的是( )
A. 计数该草地上该种植物的全部个体数目
B. 设置1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目
C. 随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目，再取平均值
D. 在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目，再取平均值
E. 采用等距取样法，减少样方数量
F. 采用五点取样法，缩小样方面积
G.将样方内的个体进行标记后在计数
C
1hm2= 10000 m2 =一公顷=一万平米
测：
2（2016，全国2）如果采用样方法调查某地区（甲地）蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是( )
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的
种群密度
D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C
3（2018，全国3）某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查，下列叙述错误的是（ ）
A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
B
4.据图回答下列问题：
(1)样方法常适用于对植物种群密度的取样调查。常用的取样方法有____________和____________。某同学采用样方法对一种植物进行计数，如图甲是其中的一个样方中该植物的分布情况 (注：图中黑点表示该种植物)。对该样方中该种植物进行计数时，应记录的数目是____株。
(3)若选取3个合适的样方对某种植物进行计数，结果分别是n1、n2、n3，则该种植物的种群密度为________________________株/m2。
五点取样法
等距取样法
8
(n1＋n2＋n3)/(3S0)
5、在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了42只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了38只，其中有上次标记的个体12只。则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只？种群密度为多少只/hm2 ？
N ＝ （42×38）／12＝133只
种群密度＝（133／2）只/hm2＝66.5只/hm2
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

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