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1.1 种群的数量特征
第一章 种群及其动态
人教版（2019）
选择性必修一生物与环境
（1）两个要素：“同种”和“全部”。
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”。
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：徐州云龙湖冬季有野鸭种群，不能说夏天有野鸭种群。
复习回顾
复习回顾
（3）两个方面
①从生态学的观点来看：种群是生物繁殖的基本单位
②从进化的观点来看：种群是生物进化的基本单位
一个水池里的全部鱼
×
一个鱼缸里的全部金鱼
√
一个池塘中所有的虾_____
一片森林中所有的白杨_____
一个学校中所有的学生_____
培养基上一个大肠杆菌菌落_____
黄棉市场上所有的鸡______
阳新县所有的银杏树_______
磁湖所有的鲤鱼_______
复习回顾
否
是
否
是
否
是
是
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。
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。
问题探讨
思考
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？
【PART.01】
种群密度及其调查方法
1.种群密度及其调查方法
1.1种群密度
种群在 或 中的个体数就是种群密度；是种群最基本的 。
单位面积
单位体积
数量特征
陆生生物
水生生物
濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定，都需要对种群密度进行调查研究。
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。
1.种群密度及其调查方法
思考
不是，在我国某地的野驴平均每100平方千米还不足两头，但是在相同的面积内，田鼠则有数十万只。
不是，在一片农田中的东亚飞蝗,夏天的种群密度升高,秋末天气较冷时则降低。
1.种群密度及其调查方法
思考
种群密度是不是固定不变的？
思考
同一范围内，不同物种的种群密度是不是相同的？
那么，如何获得各个物种的种群密度呢？
在调查分布范围较小、个体较大的种群时，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。
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”
在大多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取估算的方法。
1.种群密度及其调查方法——逐个计数法
②适用范围: 对于有趋光性的昆虫，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。
紫外线黑光灯
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。
该方法所得结果多为相对密度，是通过跟历史记录作对照得出的，一般对害虫的成灾程度和防治有指导意义。
1.种群密度及其调查方法——黑光灯诱捕法
①概念:
在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，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。
【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
样方是人为划定的一个区域
1.种群密度及其调查方法——样方法
②适用范围:
注意: 丛生或蔓生的单子叶植物不适用。
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。
植物
昆虫卵
蚜虫
跳蝻
1.种群密度及其调查方法——样方法
样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关；一般来说，选取的样方越少，误差越大；选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。
③样方的数量
④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1m2的正方形为宜；灌木16m2、乔木100m2。如果该种群个体数较少，样方面积可适当扩大。
⑤样方的取样关键：
【思考】为什么强调随机取样？P5
使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。
1.种群密度及其调查方法——样方法
随机取样
⑥取样方法
①调查总体为非长条形时，选择五点取样法
②调查总体为长条形时，选择等距取样法
1.种群密度及其调查方法——样方法
⑦计数原则
样方内＋相邻两边上（计上不计下,计左不计右）
因此，该样方中有_____株蒲公英。
9
1.种群密度及其调查方法——样方法
面积为10m2 的草地的示意图
1.种群密度及其调查方法——样方法
①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，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。
m
n
=
M
N
②原理:
初次捕获并标记数(M)
个体总数(N)
重捕获的标记个体数(m)
再次捕获的个体数(n)
=
1.种群密度及其调查方法——标记重捕法
调查范围为1hm2
1.种群密度及其调查方法——标记重捕法
捕获
捕获
标记、放回
调查范围为1hm2
1.种群密度及其调查方法——标记重捕法
捕获
标记、放回
重捕
1.种群密度及其调查方法——标记重捕法
3
14
=
13
总数
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
1.种群密度及其调查方法——标记重捕法
捕获
标记、放回
重捕
计算
1.3 标记重捕法
例如，在对某种鼠的调查中，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，这样可估算种群密度为____________________，注意：单位为______；
39÷（15÷34）÷1=88.4
只/hm2
拓展应用
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鱼______条
386
1.种群密度及其调查方法——标记重捕法
注意事项：
标记物不易消失、脱落；
标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动；
标记物不能过分醒目；
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；
确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡。
标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等
适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。
1.种群密度及其调查方法——标记重捕法
1.种群密度及其调查方法——标记重捕法
标记重捕法导致种群总数出现误差的原因
偏大
标记物脱落
被标记个体死亡
标记物导致标记个体易被捕食
被标记个体捕获机会降低
1
2
3
4
被标记个体放回后未融入原种群，导致密度过大（例如重捕时间间隔过短）
知识延伸
偏小：
M
m
n
=
N
m
M
n
=
N
1.种群密度及其调查方法——其他方法
1.种群密度及其调查方法——其他方法
其他调查方法：红外相机拍摄
1.种群密度及其调查方法——其他方法
其他调查方法：微卫星DNA分子标记
鲸
长臂猿
鸮
秧鸡
1.种群密度及其调查方法——其他方法
其他调查方法：声音法
无人机航拍共获取影像23784张，有效面积326.6 km2，通过目视解译，获取样带内的岩羊种群数量为203只，种群密度为0.6215只/km2。通过推算，得到玛多县岩羊种群数量为8968只。
其他调查方法：无人机航拍法
1.种群密度及其调查方法——其他方法
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。
1.种群密度及其调查方法
【PART.02】
种群的其他数量特征
种群特征
个体特征
出生率
死亡率
年龄结构
性别比例
……
……
出生
死亡
年龄
性别
2.种群的其他数量特征
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
2.种群的其他数量特征
出生率和死亡率
出生率和死亡率 种群密度
出生率>死亡率
出生率=死亡率
出生率<死亡率
2.种群的其他数量特征
出生率：单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
死亡率：单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
出生率和死亡率是种群密度及数量改变的直接原因
增加
不变
降低
迁入率和迁出率
经济建设
建保护区
生物生存环境恢复
生物迁入
破坏生物
生存环境
生物迁出
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
2.种群的其他数量特征
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。分别称为迁入率和迁出率。
迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，
直接影响种群大小和种群密度。
迁入率和迁出率 种群密度
迁入率＞迁出率
迁入率=迁出率
迁入率＜迁出率
2.种群的其他数量特征
增加
不变
降低
类型 增长型 稳定型 衰退型
年龄特征 幼年个体多， 老年个体少 各年龄期个体数 比例相当 幼年个体少，
老年个体多
发展趋势 出生率＞死亡率，种群密度增加 出生率≈死亡率，种群密度相对稳定 出生率＜死亡率，种群密度减少
图示
衰退型
稳定型
增长型
年龄结构
年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
2.种群的其他数量特征
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？
2.种群的其他数量特征
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。
年龄结构为衰退型的种群，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。
年龄结构通过影响出生率和死亡率来影响种群密度；是预测种群密度变化趋势的主要依据；但是这种趋势不一定能实现。
D_________
E_________
F_________
A_________
B_________
C_________
【现学现用】说出以下图示对应的年龄结构类型
增长型
稳定型
衰退型
衰退型
增长型
稳定型
2.种群的其他数量特征
性别比例
①概念：种群中雌雄个体数目的比例。
②类型：
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。
注意: 不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。
2.种群的其他数量特征
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。
降低了种群的出生率
2.种群的其他数量特征
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？
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
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
2021年我国出生人口性别比例为111.3
2.种群的其他数量特征
【PART.03】
种群数量特征之间的相互关系
3.种群数量特征之间的相互关系
增长型
稳定型
衰退型
年龄结构
出生率
死亡率
性别比例
1. 　　　　　是种群最基本的数量特征。
2. 　　　　　　　　、迁入率和迁出率是决定种群密度变化的直接因素。
3. 　　　　　　在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄结构是通过影响　　　　　　　　间接影响种群密度的。
4. 性别比例通过影响　　　　间接影响种群密度。
种群密度
出生率和死亡率
年龄结构
出生率和死亡率
出生率
3.种群数量特征之间的相互关系
课后习题
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