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人教版 选择性必修2 生物与环境
第1章 种群及其动态
第1节 种群的数量特征
生活在一定自然区域内，同种生物的全部个体。
一个水池里的全部鱼
×
一个鱼缸里的全部金鱼
种群是物种繁殖、进化的单位
温故知新：种群定义及判断依据
1.种群:
2.判断依据:
①一定地域内
②同种生物构成
③全部个体的总和
×
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？
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
问题探讨
一、种群密度及调查方法
1.种群密度的概念是什么？
2.如何表示(计算)种群密度？
3.是不是种群数量多，种群密度就大？
4.研究种群密度的意义？
5.调查种群密度的常用方法有哪些？
原理是什么？
6.不同的调查方法适用的调查对象分别是什么？
自主阅读课本P2-3页相关内容，小组合作完成下列相关内容。
种群在 或 中的个体数。
(2)意义：种群密度是种群最基本的数量特征，反映了种群在一定时期的数量。
种群的个体数
空间大小（面积或体积）
单位面积
单位体积
陆地
水体
一、种群密度及调查方法
1.种群密度：
种群密度=
(1)计算公式：
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。
思考：研究种群密度的意义？
牧民在承包的草场上该放养多少头羊，经济效益才最好
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
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
一、种群密度及调查方法
2.研究种群密度的意义（应用）：
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.下列可以称为种群密度的是( )
A.某湖泊一年中鲫鱼新增加的个体数
B.一个池塘单位体积内的鲤鱼数量
C.一片森林中单位面积内的乔木数量
D.池塘中的鲫鱼和水库里的鲫鱼
思考：调查种群密度的常用方法有哪些？
B
课堂实战
一、种群密度及调查方法
（1）逐个计数法
适用范围
分布范围较小、个体较大的种群
——最准确
“中国鸽子树”珙桐
【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。
思考：在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取什么方法呢？
3.种群密度的调查方法
一、种群密度及调查方法
（2）估算法
3.种群密度的调查方法
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
紫外线黑光灯
一、种群密度及调查方法
（2）估算法
3.种群密度的调查方法
②样方法
B.适用范围:
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
一般适用于调查植物，也可以用于昆虫卵及一些活动能力弱、 活动范围小的动物。
蒲公英
昆虫卵
跳蝻
蚜虫
课本P5——探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度
1.为什么选双子叶草本植物为调查对象而不是单子叶植物？
2.常用的取样方法有哪些？分别适用于什么样的地块？
3.取样的关键在于什么？
4.如果所取样本在样方边界线上，我们应该怎样计数？
5.样方多少及大小会影响调查结果吗？
一、种群密度及调查方法
（2）估算法
3.种群密度的调查方法——
②样方法
自主阅读课本P5页相关内容，小组合作完成下列相关内容。
1.确定调查对象-双子叶植物
“因单子叶草本植物常常是丛生或蔓生，难以辨认”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
制定调查方案
实施调查方案
样方
样方大小
样方多少
取样方法
样方内计数
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，多一些计数结果更准确
对于边角上的个体，计上不计下，计左不计右
关键 核心
2.实验流程
探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度
五点取样法
等距取样法
①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16m2。如果该种群个体数较少，样方面积可 ；
1㎡的正方形
适当扩大
③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。
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__________________；
②样方的数量：
正
越接近实际情况
误差越大
一般不少于5个，
④计数原则
——蒲公英
——其他植物
样方内＋相邻两边上(计上不计下,计左不计右)及夹角上的个体
因此，该样方中有_____株蒲公英；
9
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
课堂实战
C
一、种群密度及调查方法
（2）估算法
3.种群密度的调查方法
讨论：如果调查我国内蒙古大草原上骏马的种群密度，还能用样方法吗？如果不能那该用什么方法呢？
标记重捕法
一、种群密度及调查方法
（2）估算法
3.种群密度的调查方法
③标记重捕法
自主阅读课本P3页相关内容，小组合作完成下列相关内容。
1.什么是标记重捕法？相关公式？适用范围？
2.标记重捕法的方法步骤。
3.归纳总结标记重捕法应注意的问题。
4.标记重捕法导致种群总数出现误差的原因有哪些？
5.如何选择适合的种群密度调查方法
一、种群密度及调查方法
（2）估算法
3.种群密度的调查方法
②标记重捕法
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。
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
捕获
调查范围为1hm2
一、种群密度及调查方法
（2）估算法——
3.种群密度的调查方法
③标记重捕法
C.过程:
捕获
标记
调查范围为1hm2
放回
一、种群密度及调查方法
（2）估算法——
3.种群密度的调查方法
③标记重捕法
C.过程:
捕获
标记、放回
重捕
调查范围为1hm2
一、种群密度及调查方法
（2）估算法——
3.种群密度的调查方法
③标记重捕法
C.过程:
捕获
标记、放回
重捕
计算
第一次取样 并标记的数 第二次取样的总数 第二次取样 带标记的数 估算
数目
13 14 3
60.6只/hm2
3
14
=
13
N
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
N=60.6
一、种群密度及调查方法
（2）估算法——
3.种群密度的调查方法
③标记重捕法
C.过程:
1.农业科技人员在对草原鼠害进行调查时，随机选定某区域，第一次放置了100个鼠笼，捕获了60只鼠，标记后放回原地，一段时间后在相同位置放置了100个鼠笼，捕获了72只鼠，其中带标记的鼠有18只，下列有关叙述错误的是 （　）
A．调查草原鼠害时不宜采用样方法
B．该区域中鼠的种群数量约为240只
C．若在两次捕鼠期间发生草原大火，则统计结果很可能不准确
D．若鼠被捕一次后更难被捕捉，则该区域鼠的实际种群数量
大于调查结果
讨论：标记重捕法调查种群密度需要注意哪些细节呢？
课堂实战
D
a.标志物不能过分醒目；
b.标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动；
c.标志物不易脱落；
d.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；
e.确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡；
D.注意事项:
思考：标记重捕法导致种群总数出现误差的原因有哪些？
一、种群密度及调查方法
（2）估算法——
3.种群密度的调查方法
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
标记物使动物受惊吓，从而不易被捕到
1
2
3
4
①重捕时间太短，初捕个体未充分融入；
②标记物过于明显，使其第二次捕捉时更易被捕到。
偏小
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.标记重捕法导致种群总数出现误差的原因:
一、种群密度及调查方法
（2）估算法——
3.种群密度的调查方法
③标记重捕法
2.采用标记重捕法调查池塘中鲤鱼种群密度时，一定不会造成估算值显著高于实际值的是（　　）
A．使用大网眼渔网捕鱼
B．两次捕获的鲤鱼数量太少
C．放生后部分鲤鱼标志物脱落
D．池塘中存在捕鱼鲤鱼的天敌
课堂实战
A
3.下列有关调查动物种群密度方法的叙述，不合理的一组是(　)
A.对于活动能力强、活动范围大的动物一般采用标记重捕法调查其种群密度
B.蚂蚁的虫卵的密度一般采用样方法进行调查
C.对夜间飞行的飞蛾进行诱捕可采取黑光灯诱捕法
D.标记重捕法适合调查蚯蚓的种群密度
课堂实战
D
①红外触发相机
②动物的声音
秧鸡
鸮
一、种群密度及调查方法
4.种群密度调查的其他方法
长臂猿
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
课堂小结
讨论：种群密度反映了种群在一定时期的数量，仅靠这一特征就能反映种群数量的变化趋势吗？如果不能还需要研究种群的哪些数量特征？
出生率、死亡率
迁入率、迁出率
年龄组成
性别比例
01
04
03
02
种群
其他
数量
特征
二、种群的其他数量特征
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。
二、出生率、死亡率
讨论：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。
1.什么是出生率和死亡率？
2.如何计算出生率和死亡率？
3.出生率和死亡率如何影响种群密度？其意义是什么？
4.外界环境对生物的出生率和死亡率有没有影响呢？出生率主要由什么因素决定呢？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？
二、出生率、死亡率
请自主阅读教材P3，完成下列问题。
在 内 的个体数目占该种群 的比值即 。
单位时间
新产生（或死亡）
个体总数
出生率（死亡率）
二、出生率、死亡率
1.概念:
【例1】截至2015年年末，我国大陆总人口约为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，死亡人口为975万，死亡率约为_____‰。
12‰
7‰
12
7
出生率和死亡率是直接决定种群大小和种群密度的重要因素。
二、出生率、死亡率
2.意义：
种群密度增加
种群密度稳定
种群密度减少
出生率>死亡率
出生率=死亡率
出生率<死亡率
自然增长率 = 出生率 - 死亡率。
讨论：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
三、迁入率、迁出率
请自主阅读教材P3-4，完成下列问题。
1.什么是迁入率和迁出率？
2.迁入率和迁出率与种群密度有什么关系？其意义是什么？
3.对东北虎、东北豹等濒危动物的保护，采取了哪些有效措施？
三、迁入率、迁出率
1.概念：
在 内 的个体数占 的
即迁入率（迁出率）。
单位时间
迁入（迁出）
该种群个体总数
比值
2.举例：
春运前后珠三角和长三角各大城市的人口变化
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。
迁入率和迁出率也是直接决定种群大小和种群密度的因素。
3.意义：
种群密度增加
种群密度稳定
种群密度减少
迁入率>迁出率
迁入率=迁出率
迁入率<迁出率
1.某地区由于秋天过早降温，许多蝗虫在产卵前死亡。第二年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降合理的解释是（ ）
A. 出生率下降
B. 死亡率上升
C. 迁入率下降
D. 迁出率上升
课堂实战
A
思考：下面的漫画提到的内容是为了改变种群的哪个数量特征？
1.什么是年龄结构？
2.年龄结构有几种类型？
3.年龄结构怎样影响种群密度？其意义是什么？
四、年龄结构
一个种群中 的个体数目比例。
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
增长型
稳定型
衰退型
各年龄期
四、年龄结构
1.概念：
2.类型：
讨论：根据人口年龄结构的三种类型总结出年龄特征及未来发展趋势？
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
年龄结构通过影响 和 来影响种群密度。
出生率
死亡率
课本P4思考与讨论
【分析种群的年龄结构】
2.年龄组成为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗 年龄组成为衰退型的呢？
四、年龄结构
3.意义：
可预测种群密度和数量的变化趋势。
（1）不一定，因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还受到食物、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。
（2）年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。
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？
四、年龄结构
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。
1.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
课堂实战
2.根据种群的年龄结构，可以推测出生率、死亡率的变化趋势。下列表述正确的是（ ）
A.年龄结构为稳定型的，出生率大于死亡率
B.年龄结构为增长型的，出生率大于死亡率
C.年龄结构为衰退型的，出生率大于死亡率
D.年龄结构为稳定型的，出生率小于死亡率
课堂实战
B
请自主阅读教材P4-5，完成下列问题。
什么是性别比例？性别比例怎样影响种群密度？有何意义？举例说明性别比例在生产实践上有何应用？
五、性别比例
指种群中 数目的比例。
雌雄个体
1.概念：
2.类型：
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
五、性别比例
3.意义：
性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。
4.与实践的联系：
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，改变了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低。
*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
1982年我国出生人口性别比例为108.5
(以100名女婴所对应的男婴数为结果)
2010年我国出生人口性别比例为121.2
严重偏离世界人口性别比例的正常值
（ 102~107 ）
预防
措施
2021年我国出生人口性别比例为111.3
禁止非医学需要的胎儿性别鉴定
禁止非医学需要的性别选择性的人工流产
启动关爱女孩行动
五、性别比例
5.我国人口性别比例现状及预防措施：
3.在南方茶园中，利用生物防治来降低害虫的种群密度。人工合成的一种化学诱饵能散发出类似于雌性害虫性外激素的气体，布下“爱情陷阱”，专等雄性昆虫撞来而掉在诱饵下的水盆中，这种方法直接作用是（ ）
A. 改变昆虫性比率 B. 降低昆虫出生率
C. 增加昆虫死亡率 D. 改变昆虫年龄组成
课堂实战
A
直接 反映
增长型
稳定型
衰退型
年龄结构
性别比例
种群数量
决定种群动态的数量变化
迁入率
出生率
迁出率
死亡率
种群密度
增加
减少
预测 变化方向
间接 影响
课堂小结
1．种群的年龄结构大致可分为图中①②③三种类型，下列相关叙述，错误的是 (　　)
A. 在我国近年的人口调查中，获知人口出生率有下降趋势，说明我国人口年龄组成为图③所示类型
B. 在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，捕捞后，该水域鱼种群的年龄组成可能为图①所示类型
C. 农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成为图③所示类型
D. 某一处于稳定状态的生态系统中，各种生物种群的年龄组成可能为图②所示类型
A
2.如图表示种群各特征之间的关系，相关叙述错误的是（ ）
A．种群密度是种群最基本的数量特征
B．甲、乙直接决定种群密度的大小
C．丙为稳定型时种群数量越来越大
D．性引诱剂可破坏害虫种群正常的性别比例
C
3.下列关于出生率的叙述，正确的是( )
A.若某种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%
B.若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1:1，则出生率越高
C.若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高
D.若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高
B
4.下列对种群特征概念图所作分析，错误的是( )
A.利用性引诱剂诱杀害虫会影响③
B.增长型种群的数量增长是由于①＞②
C.预测种群数量变化的主要依据是④
D.我国计划生育政策的目的是通过降低②来控制人口过度增长
B
5.红嘴鸥夏季在北方繁殖，冬季迁徙到高原湖泊中越冬。为了给滇池的越冬红嘴鸥管理提供理论依据，科研人员通过数码相机拍摄取样，调查了滇池越冬红嘴鸥种群幼鸟比例的变化，结果如下图。相关叙述正确的是(　 )
A．科研人员采用标记重捕法调查红嘴鸥幼鸟的比例
B．决定滇池冬季红嘴鸥种群数量的因素是出生率和死亡率
C．由调查结果可知调查期间红嘴鸥幼鸟的比例不断增加
D．种群的年龄结构通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度
D

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