种群的特征-高二上学期生物人教版必修3.pptx

4.1 4.1 种群的特征种群的特征生命系统的结构层次生命系统的结构层次细细胞胞组组织织器器官官系系统统个个体体种种群群群群落落生生态态系系统统生生物物圈圈+无机环境无机环境种群种群:生态学上把在生态学上把在一定时间一定时间内占据内占据一定空间一定空间的的同种生物同种生物的的所有个体所有个体。物种：自然情况下能自由交配并产生可育后代的一群生物。物种：自然情况下能自由交配并产生可育后代的一群生物。下列各项属于种群的有下列各项属于种群的有、一片农田中的全部水稻、一片农田中的全部水稻、一片森林中的全部蕨类、一片森林中的全部蕨类、一口池塘中全部鱼、一口池塘中全部鱼D D、一片草原上全部老鼠、一片草原上全部老鼠种群是种群是物种的物种的存在单位、繁殖单位、进化单位存在单位、繁殖单位、进化单位种群的特征与个体的特征并不完全相同种群的特征与个体的特征并不完全相同年龄年龄性别性别出生出生死亡等死亡等数量数量特征特征空间空间特征特征遗传特征遗传特征个体的特征个体的特征种群的特征种群的特征 1、数量特征：个体的多少，变化趋势等、数量特征：个体的多少，变化趋势等2、空间特征：生活空间中的位置或布局、空间特征：生活空间中的位置或布局 3、遗传特征：该种群区别与其他物种的独有特征、遗传特征：该种群区别与其他物种的独有特征种群研究的种群研究的核心问题核心问题是种群数量的变化规律是种群数量的变化规律种群的数量特征种群的数量特征种群密度种群密度出生率和死亡率出生率和死亡率迁入率和迁出率迁入率和迁出率年龄组成（年龄结构）年龄组成（年龄结构）性别比例性别比例一一.种群密度种群密度1.含义：含义：种群在种群在单位面积单位面积或或单位体积单位体积中的个体中的个体 数就是种群密度；数就是种群密度；陆生陆生水生水生陆地陆地水体水体种群密度种群密度种群的个体数量种群的个体数量 空间大小（面积或体积）空间大小（面积或体积）2.2.意义：种群密度意义：种群密度反映种群在反映种群在一定时期的数量一定时期的数量,害虫防治、渔业捕捞，养殖放牧、合理密植害虫防治、渔业捕捞，养殖放牧、合理密植同一物种的种群密度在不同环境条件下同一物种的种群密度在不同环境条件下也有差异。也有差异。（迁徙、回游、灾害等）（迁徙、回游、灾害等）3.3.种群密度的种群密度的特点特点是种群是种群最基本最基本的数量特征的数量特征不同物种的种群密度不同不同物种的种群密度不同显微计数法（计数板计数）：显微计数法（计数板计数）：肉眼看不见的细菌、酵母菌等肉眼看不见的细菌、酵母菌等微生物微生物(或血细胞）或血细胞）取样器取样法：取样器取样法：活动能力强（不适合样方法）、身体微活动能力强（不适合样方法）、身体微小（不适合标志重捕法）的小（不适合标志重捕法）的土壤小动物土壤小动物分布范围分布范围分布范围分布范围小小小小，个体较，个体较，个体较，个体较大大大大的种群：的种群：的种群：的种群：逐个计数法（直接计数法）逐个计数法（直接计数法）逐个计数法（直接计数法）逐个计数法（直接计数法）分布范围分布范围分布范围分布范围大大大大，个体较，个体较，个体较，个体较小小小小的种群：的种群：的种群：的种群：估算法估算法（抽样调查法）（抽样调查法）（抽样调查法）（抽样调查法）样方法：样方法：样方法：样方法：标志重捕法：标志重捕法：标志重捕法：标志重捕法：适用于植物，活动能力弱的生物。适用于植物，活动能力弱的生物。如：如：昆昆虫卵、树叶上的蚜虫、蚯蚓虫卵、树叶上的蚜虫、蚯蚓等等适用于活动能力强，活动范围大的动物适用于活动能力强，活动范围大的动物适用于活动能力强，活动范围大的动物适用于活动能力强，活动范围大的动物黑光灯诱捕法：黑光灯诱捕法：黑光灯诱捕法：黑光灯诱捕法：适用于具有趋光性的昆虫适用于具有趋光性的昆虫适用于具有趋光性的昆虫适用于具有趋光性的昆虫4.4.种群密度的调查方法：种群密度的调查方法：1、对象：植物、对象：植物 活动范围小的动物活动范围小的动物(如蚯蚓、如蚯蚓、蚜虫、跳蝻），蚜虫、跳蝻），虫卵虫卵 2、计算：设各样方的种群密度分别为、计算：设各样方的种群密度分别为n1、n2、n3nm，样方法样方法 P60P60则种群密度则种群密度=2 2、总结样方法注意事项：、总结样方法注意事项：样方的大小：所取的样方越样方的大小：所取的样方越 ，调查的数据越接近真实。，调查的数据越接近真实。样方大小应该根据所调查对象而定。样方大小应该根据所调查对象而定。通常草本：通常草本：1m1m2 2 乔木乔木:100m:100m2 2 样方的数量：样方数量越样方的数量：样方数量越 ，统计的结果越接近真实。，统计的结果越接近真实。样方的数量一般选取样方的数量一般选取5-105-10个即能保证统计结果的准确性。个即能保证统计结果的准确性。样方的位置：关键要做到样方的位置：关键要做到 取样，避免主观因素。取样，避免主观因素。常用的取样方法常用的取样方法 和和 。大大多多随机随机五点取样法五点取样法等距取样法等距取样法常用的取样方法：常用的取样方法：注意：注意：随机取样；随机取样；(且选取平坦、开阔。被调查种群分布比较均匀的地段。且选取平坦、开阔。被调查种群分布比较均匀的地段。)样方大小适中：乔木样方大小适中：乔木100 m2、灌木、灌木16 m2、草本、草本1 m2；样方越大，样方数量越多，越接近真实；样方越大，样方数量越多，越接近真实；一般选易辨别的双子叶植物；一般选易辨别的双子叶植物；(一般不选丛生或蔓生一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物的单子叶草本植物)适用于总体为非长条型适用于总体为非长条型适用于总体为长方形适用于总体为长方形（以长度为轴取样）（以长度为轴取样）在统计样方中个体在统计样方中个体在统计样方中个体在统计样方中个体数量时，如何处理数量时，如何处理数量时，如何处理数量时，如何处理样方边缘上的个体样方边缘上的个体样方边缘上的个体样方边缘上的个体？u计数方法：计数方法：计数方法：计数方法：样方内部样方内部样方内部样方内部+相邻两边和相邻两边和相邻两边和相邻两边和顶点顶点顶点顶点（计上不计下，计计上不计下，计左不计右左不计右）样方法：样方法：u步骤：确定调查对象步骤：确定调查对象步骤：确定调查对象步骤：确定调查对象选取样方选取样方选取样方选取样方计数计数计数计数求样方平均值，求样方平均值，求样方平均值，求样方平均值，计算种群密度计算种群密度计算种群密度计算种群密度（1 1）如图表示某小组的同学在进行双子叶）如图表示某小组的同学在进行双子叶草本植物苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一，草本植物苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一，圆圈表示个体。计数为圆圈表示个体。计数为_。（2 2）下表是该班级）下表是该班级1010个小组的调查结果。则该块地中苦荬菜的个小组的调查结果。则该块地中苦荬菜的种群密度为种群密度为 。3株株/m2组别组别1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010株数株数/m m2 2 0 02 23 33 34 412124 42 23 33 3注意：要舍弃特别悬殊的数据，取多组邻近数据的平均值。注意：要舍弃特别悬殊的数据，取多组邻近数据的平均值。6株株探究用样方法调查草地中某种双子叶某物的种群密度用样方法调查草地中某种双子叶某物的种群密度讨论讨论1、实地调查与本节、实地调查与本节“问题探讨问题探讨”活动中的活动中的模拟调查有什么异同？模拟调查有什么异同？“问题探讨问题探讨”中调查对象是完全随机分布的，且调查中调查对象是完全随机分布的，且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近（误差小）。而在（误差小）。而在实地调查中，调查对象的分布往往不是实地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性会干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方法其结，因此，采用同样的方法其结果果误差会比较大误差会比较大一些。但是，只要掌握了科学的调查统计一些。但是，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制方法，其误差会控制在允许的范围之内。在允许的范围之内。P61讨论讨论2、为什么要强调随机取样？、为什么要强调随机取样？为了确保所选择的为了确保所选择的样方具有代表性样方具有代表性，不受主观因素的影响，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况。使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况。讨论讨论3、样方的多少会影响调查结果吗？、样方的多少会影响调查结果吗？样方的数量样方的数量太少太少，其统计结果的，其统计结果的误差可能就较大误差可能就较大；一般而；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量数量太多太多，整体取样，整体取样花费的时间、精力就越多花费的时间、精力就越多。从统计学。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。讨论讨论4、比较各小组对同一种群的种群密度的调查结、比较各小组对同一种群的种群密度的调查结果，就发现的问题进行讨论。果，就发现的问题进行讨论。不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。种群密度的调查结果应当种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动允许在一定范围内波动，例如，例如5%以内。如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，以内。如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。1、对象：活动范围大的动物个体，、对象：活动范围大的动物个体，如如 鼠、鸟、鱼等鼠、鸟、鱼等2、过程：、过程：捕获部分个体捕获部分个体做上标记做上标记放回环境放回环境 重捕重捕计算计算估计种群密度估计种群密度=捕获数捕获数（全标记）（全标记）重捕标志数重捕标志数重捕总数重捕总数种群数量种群数量（N）3.公式公式如何调查一片草原上绵羊的种群密度？如何调查一片草原上绵羊的种群密度？标志重捕法标志重捕法：P62一段时期，标志一段时期，标志个体与非标志个体与非标志个体混合个体混合 某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠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布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为调查。调查样方总面积为2 2hmhm2 2(1(1 hmhm2 2=10 000=10 000 m m2 2)，随机布设，随机布设100100个鼠笼，放置个鼠笼，放置1 1夜后，统计所捕获的鼠数量，进行标记后放归；夜后，统计所捕获的鼠数量，进行标记后放归；3 3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表。日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表。初次捕获并标初次捕获并标记只数（记只数（M M）重捕只数（重捕只数（n n）重捕个体中被标重捕个体中被标记只数（记只数（m m）323236364 4问：该草地布氏田鼠的平均种群密度为问：该草地布氏田鼠的平均种群密度为 只只/hm2。事实上田鼠。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种群密度相比可能会偏 。144高（大）高（大）标志重捕法的注意问题标志重捕法的注意问题1.1.标志物和标志方法对动物的寿命和行为不会产生伤害标志物和标志方法对动物的寿命和行为不会产生伤害;2.2.标志物不能醒目，不能影响被标志动物正常的生活标志物不能醒目，不能影响被标志动物正常的生活;3.3.标志符号必须能够维持一定的时间，在调查期内不能脱标志符号必须能够维持一定的时间，在调查期内不能脱落落;4.4.重捕前时间必须足够长，是标记个体与未标记个体分布重捕前时间必须足够长，是标记个体与未标记个体分布均匀均匀（越均匀越接近真实数值）（越均匀越接近真实数值）5.5.未标志和被标志个体有同样的被捕机会，在调查期间，未标志和被标志个体有同样的被捕机会，在调查期间，没有个体出生、死亡、迁入、迁出等。没有个体出生、死亡、迁入、迁出等。6.6.捕捕获的的样本不能太少，否本不能太少，否则会出会出现偶然性，形成偶然性，形成较大的大的误差。差。7.7.为了保了保证实验结果的准确，可以多次果的准确，可以多次实验，取平均，取平均值 物种的个体大小物种的个体大小个体大的物种密度低。个体大的物种密度低。生存资源的供给能力生存资源的供给能力生存资源丰富的地方种生存资源丰富的地方种群密度高。群密度高。周期性变化周期性变化环境条件的周期性变化引起种群环境条件的周期性变化引起种群密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高，飞走后密度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高，飞走后密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低密度为零。蚊子密度夏天高，冬天低外来干扰外来干扰如农田中洒农药后害虫因大量死亡如农田中洒农药后害虫因大量死亡而密度很快下降而密度很快下降天敌数量的变化天敌数量的变化如猫增多导致鼠密度下降；如猫增多导致鼠密度下降；青蛙增多导致害虫减少青蛙增多导致害虫减少偶然因素偶然因素如流行病、水灾、旱灾如流行病、水灾、旱灾思考：影响种群密度的因素有哪些？.种群密度反映了种群在种群密度反映了种群在一定时期一定时期的数量，但是的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势变化趋势。要想知道要想知道种群数量的消长种群数量的消长，还需要研究种群的，还需要研究种群的出生率和死亡率等出生率和死亡率等其他的数量特征其他的数量特征。出生率出生率:指在指在单位时间单位时间内新产生的个体数目占该内新产生的个体数目占该 种群个体总数的比率。种群个体总数的比率。死亡率死亡率:指在指在单位时间单位时间内死亡的个体数目占该内死亡的个体数目占该 种群个体总数的比率。种群个体总数的比率。二、出生率和死亡率二、出生率和死亡率例如：例如：19831983年，我国平均每年，我国平均每1010万人中出生万人中出生18621862个孩子，我国该年人口出生率是个孩子，我国该年人口出生率是_。1.862例如：在黄山猴谷，一猴群有例如：在黄山猴谷，一猴群有200200只，一只，一年后有年后有2 2只死亡，猴的死亡率为只死亡，猴的死亡率为_。1（不同物种的生存条件和环境因素不同，影响不同（不同物种的生存条件和环境因素不同，影响不同种群出生率的环境因素也不相同）种群出生率的环境因素也不相同）类型类型a.a.出生率出生率 死亡率死亡率 b.b.出生率出生率 =死亡率死亡率 c.c.出生率出生率 迁出率迁出率 种群密度增加种群密度增加 迁入率迁入率 =迁出率迁出率 种群密度相对稳定种群密度相对稳定 迁入率迁入率 老年老年出生率出生率死亡率死亡率增大增大稳定稳定型型各年龄期个体各年龄期个体数比例数比例相当相当出生率出生率=死亡率死亡率相对稳定相对稳定衰退衰退型型老年老年 幼年幼年出生率出生率死亡率死亡率减小减小几种年龄型种群的特点几种年龄型种群的特点年龄组成的意义：可以年龄组成的意义：可以预测预测种群密度的变化方向种群密度的变化方向 （影响出生率与死亡率）（间接影响）（影响出生率与死亡率）（间接影响）增长型增长型衰退型衰退型增长型增长型衰退型衰退型稳定型稳定型稳定型稳定型增长型增长型稳定型稳定型增长型增长型衰退型衰退型试根据下列我国试根据下列我国人口年龄性别构成图人口年龄性别构成图回答：回答：（1 1）图形的左右两）图形的左右两边大致对称，表明男边大致对称，表明男女人数基本平衡，出女人数基本平衡，出现这一现象的自然生现这一现象的自然生理原因是理原因是_。（2 2）图中）图中阶段表明当时我国人口发展的主要阶段表明当时我国人口发展的主要特点是特点是_。（3 3）图中）图中阶段表明我国人口发展的主要特点阶段表明我国人口发展的主要特点是是_，产生这一结果的主要原因是，产生这一结果的主要原因是_。男性产生两种精子数目相等，与卵细胞结合机会相等男性产生两种精子数目相等，与卵细胞结合机会相等 出生率迅速增高出生率迅速增高 出生率不断下降出生率不断下降 推行计划生育取得实效推行计划生育取得实效 也不一定总是保持稳定。也不一定总是保持稳定。因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到到食物、天敌、气候等多种因素的影响食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群。此外，种群数量还受数量还受迁入率和迁出率迁入率和迁出率的影响。的影响。思考：年龄组成为稳定型的种群，种群数量思考：年龄组成为稳定型的种群，种群数量一定能保持稳定吗？一定能保持稳定吗？年龄组成为年龄组成为衰退型衰退型的种群，种群数量一般来说会的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长入率提高等原因而使种群数量增长的情况。的情况。五、性别比例五、性别比例1、概念：、概念：种群中雄性和雌性个体所占的比例。种群中雄性和雌性个体所占的比例。2 2、类型类型：雌雄相当型雌雄相当型：多见于高等动物多见于高等动物雌多雄少型雌多雄少型：多见于人工控制的种群多见于人工控制的种群 （猪、鸡、奶牛）（猪、鸡、奶牛）雌少雄多型雌少雄多型：营社会性生活的动物营社会性生活的动物如白蚁、蜜蜂等如白蚁、蜜蜂等4 4、应用：控制虫害，、应用：控制虫害，利用人工合成的利用人工合成的性引诱剂性引诱剂诱杀某诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，就会种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体使很多雌性个体不能完成交配不能完成交配，从而使该害虫的种群密度，从而使该害虫的种群密度明显降低，达到控制害虫数量的目的。明显降低，达到控制害虫数量的目的。3 3、意义：性别比例、意义：性别比例直接影响直接影响出生率，间接出生率，间接影响种影响种群密度。群密度。2004年年中国性别平中国性别平等与妇女发展状况等与妇女发展状况白皮白皮书指出，我国男女（书指出，我国男女（0至至4岁）性别比例接近岁）性别比例接近120:100，远超国际认同的可以，远超国际认同的可以容忍的最高警戒线容忍的最高警戒线107。人口出生性别比失衡人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。会带来很多社会问题。我国男女比例失调婴儿性别比接近我国男女比例失调婴儿性别比接近120:100不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。密度下降。小结小结 种群特征之间的关系种群特征之间的关系 种群数量种群数量 出生率、出生率、死亡率死亡率性别比例性别比例年龄组成年龄组成种群密度种群密度决定决定影响影响迁入率、迁入率、迁出率迁出率决定决定预测预测种群密度是种群密度是最基本最基本的特征的特征出生率死亡率出生率死亡率以及迁入率迁出率是以及迁入率迁出率是决定决定种群大小和种群密度的种群大小和种群密度的直直接因素接因素年龄组成和性别比例则通过影响出生率和死亡率年龄组成和性别比例则通过影响出生率和死亡率间接间接影响种群密影响种群密度和种群数量，是度和种群数量，是预测预测种群密度未来变化趋势的重要依据。种群密度未来变化趋势的重要依据。种群的空间特征组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。间布局叫做种群的空间特征或分布型。一般可概括为三种基本类型：一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。随机分布、均匀分布和集群分布。均匀分布均匀分布随机分布随机分布集群分布集群分布意义：了解种群空间分布格局对于选择种群密度的调查方意义：了解种群空间分布格局对于选择种群密度的调查方法有重要意义。法有重要意义。例例下下列列关关于于种种群群的的叙叙述述，正正确确的的是是()内内蒙蒙古古草草原原上上全全部部的的牛牛是是一一个个种种群群池池塘塘中中所所有有的的鱼鱼是是一一个个种种群群稻稻田田中中所所有有的的三三化化螟螟是是一一个个种种群群种种群群密密度度的的决决定定因因素素是是年年龄龄组组成成、性性别别比比例例种种群群密密度度的的大大小小主主要要决定于出生率和死亡率决定于出生率和死亡率ABC DD