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第1章 种群及其动态
第1节 种群的数量特征
第3课时 种群的其他数量特征
导入新课（导入一）
我国科学家基于长期的野外观测,在我国东北长白山脉北部地区,共监测到东北豹42只。这些东北豹形成一个小种群。种群密度是种群最基本的数量特征。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,还需要研究种群的出生率和死亡率等其他数量特征。
导入新课（导入二）
在加拿大的不列颠哥伦比亚省,每年十月末至十一月,上百万条鲑鱼从太平洋一路奔向芬利森湾,用十几天的时间克服洄游路上种种艰难险阻,比如急流和险滩,甚至还要跳跃和冲撞数十英尺高的障碍。逆流而上的洄游路程十分的艰辛和危险,每年三文鱼洄游的时候都是人类、熊和其他食肉动物的盛宴。鲑鱼、熊季节性迁入的故事,就在我们这册教材的封面上。
导入新课（导入二）
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
为什么东北豹、大熊猫等动物在实施人为保护的措施下,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
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
1.出生率和死亡率
资料 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,其一年可生6~8胎,每胎能产仔5~10只。而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。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
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
一般来说,繁殖能力强的种群出生率高,这是它们的种群数量出现较快增长的内因。
原因固然是多方面的,但繁殖能力的差别是重要原因。繁殖能力强的种群出生率高,种群增长快。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
(1)出生率、死亡率的概念
①出生率:是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
②死亡率:是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
2022年,我国总人口约为141 175万人(不含港澳台),2022年出生人口约为956万人,我国人口在这一年的出生率约多少
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
2022年,我国死亡人口约为1 041万人,死亡率约多少
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
(2)出生率和死亡率对种群密度的影响
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。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
2022年我国人口出生率为6.77‰,死亡率为7.37‰,人口自然增长率为－0.60‰,这是我国自1960年后人口自然增长率首次呈现负数。
根据自然增长率计算公式（自然增长率=出生率-死亡率），计算2022年我国人口的自然增长率。
小组讨论任务:分析我国近十年人口出生率、死亡率、自然增长率的变化。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
近十几年我国人口出生率、死亡率、自然增长率的变化曲线
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
与往年相比,2022年我国人口自然增长率出现负数的主要原因是出生率大幅下降。
观察图中出生率的变化曲线,与课前调查的幼儿园入园人数和小学入学人数近几年的变化对比,理解出生率变化对入学人数的影响。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
2.迁入率和迁出率
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。近些年来,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。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
人口的大量迁入。
近十年来,我国东部沿海城市人口密度急剧增加,造成这一现象的主要原因是什么
研究一座城市人口的变化,迁入率和迁出率更是不可忽视的因素。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
(1)概念:单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值,分别称为迁入率或迁出率。
(2)对种群密度的影响
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。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
3.年龄结构和性别比例
(1)年龄结构
年龄结构的概念:年龄结构指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
分析 A、B、C的年龄结构,预期出生率和死亡率的大小,预测种群数量的发展趋势。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
结论:年龄结构通过影响出生率和死亡率来影响种群密度,可预测种群密度和数量的变化趋势。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
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
①不一定，因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，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。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
①种群数量不等于种群密度：种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，故种群数量增加，种群密度不一定增加。
②年龄结构不决定种群密度的变化，年龄结构只是预测种群密度的变化趋势，但该趋势不一定能够实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如天敌等。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
③年龄结构稳定不等于种群数量稳定，出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还与气候、食物、天敌等因素有关，如遇到剧烈的气候变化种群数量会急剧减少。种群数量还与迁人率、迁出率直接相关。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
资料 2013年我国年末人口136 726万人(不含港澳台),从年龄构成看,0~14岁人口22 423万人,占全国人口的比重为16.40%;15~64岁人口101 041万人,占全国人口的比重为73.90%;65岁及以上人口13 262万人,占全国人口的9.70%。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
2022年我国年末人口 141 175 万人 (不含港澳台),从年龄构成看,0~14 岁人口23 908万人,占全国人口的比重为16.90%;15~64岁人口96 289万人,占全国人口的比重为68.20%;65岁及以上人口20 978万人,占全国人口的14.90%。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
2013—2022年,10年间我国0~14岁少年儿童的人口占总人口的比重由16.40%上升到16.90%,15~64岁人口的比重由73.90%下降到68.20%,65岁及以上老龄人口比重由9.70%上升到14.90%。这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化
我国少年儿童比重变化小,成年劳动力人口比重在减少,老龄人口比重大幅增加。说明我国人口年龄结构已从稳定型转换为衰退型。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
人口老龄化是全球性的社会现象,是社会发展的重要趋势,是人类文明进步的体现,也是今后较长一段时期我国的基本国情。人口老龄化对经济、社会、文化乃至国家综合实力和国际竞争力,都有深远影响。
①统计图
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
②曲线图和直方图
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
各图示共性及判断技巧:
无论何种图形,均应注意各年龄段个体的比例。增长型种群中的幼年个体多,老年个体少;稳定型种群中的各年龄段个体比例适中;衰退型种群中的幼年个体少,老年个体多。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
3.年龄结构和性别比例
(2)性别比例
性别比例,又称性比,是指种群中雌雄个体数目的比例。例如,2022年我国年末人口141 175万人(不含港澳台),从性别构成看,男性人口72 206万人,女性人口68 969万人,总人口性别比为104.69(以女性为100)。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
性别比例的类型：
雄相当型:特点是雌性和雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等动物。
雌多雄少型:特点是雌性个体显著多于雄性个体。这种类型常见于人工控制的种群(如鸡等)及海豹等。
雌少雄多型:特点是雄性个体明显多于雌性个体。这种类型较为罕见。如白蚁等营社会生活的动物。
性别比例可能是通过影响出生率来影响种群数量的。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
人工控制的种群如种鸡场的鸡,公母比例1∶12~1∶15为宜,即鸡群中每120~150只母鸡放10只公鸡,这个性别比例既能保障种蛋的受精率,又能增加产蛋率。说明性别比例对种群密度有一定的影响。性别比例是怎样影响种群数量的
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
资料 利用人工合成的性引诱剂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: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性别比例,并不一定是雌雄相当型。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
为什么改变了种群正常的性别比例,种群密度会明显降低
黑光灯诱捕昆虫和性外激素诱杀害虫降低种群密度的原理相同吗
二者原理不同。前者利用了昆虫的趋光性杀死部分害虫,提高死亡率,从而降低种群密度。后者利用了昆虫之间通过化学物质传递信息的原理诱杀雄性个体,改变种群的性别比例,影响出生率,继而降低种群密度。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
资料 20世纪80年代以来,我国出生人口的男女性别比例曾呈现上升趋势。1982年第三次人口普查显示全国的出生人口性别比例为108.5(100名女婴所对应的男婴数目为结果),2010年第六次人口普查的这一数据为117.9,严重偏离了世界人口性别比例的正常值102~107。对此,我国政府采取了多种措施进行综合治理。到2020年,第七次人口普查结果表明,这一数据降为111.3,逐渐趋向正常水平。
环节一：种群的其他数量特征（思路一）
2003年,我国颁布法律,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”,请简要说明这一规定的意义。
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。
环节一：种群的其他数量特征（思路二）
1.出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群数量的动态变化
出生率一般用单位时间内出生个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。例如,每年每1 000人出生了20个人,则出生率就是2%或20‰。不同种类动物由于性成熟的时间、每次产仔(卵)数和每年生殖次数不同,因而出生率会存在差异,通常高等动物的出生率要低于低等动物。例如,在自然条件下,东北虎大约4岁性成熟,每次产仔2~4只,2~3年生殖一次,因而其出生率也较低;库蚊每次产卵150~300粒,可连续产卵2~3次,一生平均产卵800~1 000粒,其出生率就较高。
环节一：种群的其他数量特征（思路二）
与出生率相反的是死亡率。死亡率用单位时间内死亡个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。例如,在一个有200万人口的城市中一年死亡1.2万人,其死亡率就是0.6%或6‰。个体死亡对该种群来说未必不利,只有衰老的个体不断死去,新的个体不断产生,才能保持物种的延续和遗传的多样性,从而使种群不断适应变化着的环境。生物个体的生理寿命是决定死亡率的内在因素,疾病、饥饿、寒冷、干旱、被捕食和意外死亡等是造成死亡率升高的外在因素。当种群密度过大时,其死亡率也会升高。
环节一：种群的其他数量特征（思路二）
环节一：种群的其他数量特征（思路二）
种群密度是由出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定的。出生和迁入使种群密度增大,死亡和迁出使种群密度减小。
环节一：种群的其他数量特征（思路二）
2.年龄结构和性别比例影响种群数量的动态变化
(1)年龄结构能影响种群的出生率和死亡率
环节一：种群的其他数量特征（思路二）
年龄结构可预测种群数量的变化趋势的原因。
环节一：种群的其他数量特征（思路二）
(2)性别比例影响着种群的出生率
①概念:性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例。
②类型:大多数高等动物的种群,其性别比例基本保持1∶1,人类也是如此。也有一些种群的性别比例并非1∶1,如蜜蜂雄性多于雌性。
③影响:在一雌一雄婚配方式的种群中,生殖期性别比例越接近1∶1，出生率就越高，所以性别比例影响着种群的出生率。
④应用:在生产实践中,人们常采用干扰和破坏害虫自然性别比例的方法来降低害虫的种群数量。
环节一：种群的其他数量特征（思路二）
2020年宜春人口年龄金字塔
环节一：种群的其他数量特征（思路二）
3.种群数量特征辨析
(1)发达地区城市人口的剧增——一般是迁入率>迁出率造成的。
(2)中国人口的增长——出生率>死亡率造成的,不能单纯说是出生率高造成的。
(3)利用性外激素诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
(4)将性外激素释放到大田里,干扰雌雄蛾正常交尾———降低出生率。
(5)性别比例中,雄性多于雌性,如蚂蚁等;雌性多于雄性,如人工控制的种群——牛、鸡等。
环节二:种群的数量特征及其相互关系
草原与相关植被类型之间通常会出现一种动态平衡。有时候干旱、火灾或密集放牧的时段有利于草原形成,其他时候如湿季和没有重大干扰时有利于木本植被生长。
环节二:种群的数量特征及其相互关系
(1)该草原上某动物为1 000只,一年出生10个小动物,则出生率是多少
10/1 000×100%=1%。
环节二:种群的数量特征及其相互关系
(2)草原牧民常利用性外激素诱杀雄性害虫,这是通过哪种途径控制害虫密度
该措施可改变害虫性别比例,从而降低出生率,进而降低种群密度。
环节二:种群的数量特征及其相互关系
(3)种群各项特征中对种群密度大小具“决定”“预测”及“影响”作用的因素分别是什么
出生率与死亡率、迁入率与迁出率可“决定”种群密度大小,年龄结构可“预测”种群密度变动趋势,性别比例则可“影响”种群密度。
环节二:种群的数量特征及其相互关系
(4)干旱期间,某种大型食草动物数量发生较大幅度变动,其主要影响因素是哪项
干旱期间某种大型食草动物数量会因迁入率与迁出率变化而发生较大变动。
环节二:种群的数量特征及其相互关系
种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。请根据上一环节学习的内容,建构种群的数量特征及相互关系的概念图。
环节二:种群的数量特征及其相互关系
环节二:种群的数量特征及其相互关系
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率,从而预测种群数量变化趋势;性别比例能够影响种群的出生率,从而间接影响种群密度。
核心总结
课堂练习
1.经调查统计,某物种群体的年龄结构如图所示: 下列分析中合理的是 ( )
课堂练习
A.因年龄结构异常不能构成种群
B.可能是处于增长状态的某昆虫种群
C.可能是处于增长状态的某果树种群
D.可能是受到性引诱剂诱杀后的种群
√
课堂练习
2.某些集群生活的动物在种群最适密度时存活率最高，低于或高于最适密度都可能使种群增长受到抑制，降低存活率，这一现象被称为阿利氏规律。下列说法不正确的是 ( )
A.低密度可能不利于集群动物共同抵抗捕食者或竞争者
B.某集群生活的动物处于最适种群密度时的年龄结构为稳定型
C.超过该密度时种内斗争加剧,导致种群死亡率增加,种群密度下降
D.根据阿利氏规律,应该保证易地保护的动物种群具有一定的种群密度
B
课堂练习
3.高原鼠兔是广泛分布于青藏高原上的一种小型啮齿动物,其挖洞造丘、啃食牧草可能引起草地退化。科研人员在高原鼠兔分布的草地建立围栏样地,设置鼠害草地、补播草地(即鼠害草地部分区域替换成披碱草)和人工披碱草草地三种样地,研究草地植物群落结构的变化对高原鼠兔种群密度的影响,通过测定有效洞口数来表示鼠兔的种群密度。
课堂练习
下列叙述错误的是 ( )
A.若使用样方法调查鼠兔洞口数目,则应注意随机取样
B.通过统计鼠兔的性别比例可预测未来种群数量的变化
C.右图表明,种植披碱草能降低高原鼠兔的种群密度
D.大量种植披碱草可能会导致生态系统的稳定性降低
B
课堂练习
4.林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题：
(1)在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是 。
苗圃中山鼠种群中个体的迁出
课堂练习
(2)通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么种群的年龄结构是指 ；如果年龄结构为稳定型,那么该种群的发展趋势是 。
一个种群中各年龄期个体数目的比例
种群密度保持相对稳定
课堂练习
(3)调查山鼠的种群密度(不考虑山鼠的迁入和迁出):在1 hm2范围内,第一次捕获72只,标记并放归;几天后第二次捕获了60只,其中有9只带有标记,则该种群密度是 只/hm2。若被标记的动物更容易被天敌捕食,则动物种群密度估算值比种群密度实际值 。
大
480
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