高中生物必修三第四章 第1节　种群的特征.ppt

第4章 种群和群落 第1节 种群的特征 教师参考 新课导入 导入1:请同学们回顾以前学习过的生命系统的结构层次,判断上面两图 分别属于哪个结构层次。 图甲的那只海鸥正是图乙中的一只,那么种群是个体的简单累加吗?种群 有哪些区别于个体的特征呢?这些就是我们本节课要学习的内容。 导入2:某校生物课外小组欲调查本地野生动物——田鼠的种群密度,假 如你是其中一员,你将采用什么方法,怎样操作才能完成本次的任务呢? 通过本节课的学习你将得到答案。 导入3:蜜蜂没有冬眠的习性,作为个体,也无法维持必要的体温。但是 只要外界气温下降,蜂巢里的蜜蜂就会以蜂王为中心抱成“团”,不停 歇地爬来爬去,形成一个由蜜蜂的血肉之躯构筑的球体。外层与里层的 蜜蜂会循环往复地互换位置,在一定程度上调节了蜂团的温度。蜜蜂正 是依靠这种团队精神度过寒冷的冬天。那么种群具有哪些个体没有的 特征呢?怎样预测种群的发展趋势呢? [学习目标] 1.列举种群的特征;2.尝试用样方法调查种群密度。 知识点一 种群密度及其调查方法 教材导读 阅读教材第59～62页,完成下列填空: 1.种群的概念 在一定的 内, 生物的 个体形成种群。 2.种群密度 种群在单位面积或单位体积中的个体数就是 。 是 种群最基本的数量特征。 自然区域 同种 全部 种群密度 种群密度 3.种群密度的调查方法 在调查分布范围较小、个体较大的种群时,可以 。多数情况下, 逐个计数非常困难,需要采取 的方法。 和 是 两种常用的估算方法。 (1)样方法 ①估算方法:在被调查种群的分布范围内, 选取若干个样方,通过计 数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度 的 作为该种群的种群密度估计值。 ②样方的确定:用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度,样方的 大小一般以1 m2的正方形为宜。如果该种群个体数较少,样方面积可适当 扩大。 逐个计数 估算 样方法 标志重捕法 随机 平均值 ③取样的关键:要做到 ,不能掺入主观因素。 ④取样方法: 和 都是常用的取样方法。 [思考与讨论] (1)为什么要强调随机取样? 提示:为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样 方统计的结果(估算值)能更接近真实情况。 (2)样方的多少会影响调查结果吗? 提示:样方的数量太少,其统计结果的误差可能就较大;一般而言,样方越 多,其统计结果越接近真实情况。但是,样方数量太多,整体取样花费的时 间、精力就越多。从统计学上看,一定数量的样方可以保证统计结果的真 实性。 随机取样 五点取样法 等距取样法 (2)标志重捕法 在被调查种群的活动范围内, 一部分个体,做上 后再放回 原来的环境,经过一段时间后进行 ,根据 . ,来估计种群密度。标志重捕法计算公式如下: 种群总数= 。 [想一想] 用样方法和标志重捕法调查种群密度分别适用哪些生物? 提示:样方法一般适用于调查植物种群密度,调查某种昆虫卵的密度,作物 植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等,也可以采用样方法(对于有趋光性的 昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查它们的种群密度)。许多 动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方法来调查它们的种群密度,常 用的方法之一是标志重捕法。 捕获 标记 重捕 重捕到的动物中标记个 体数占总个体数的比例 标记总数×重捕数/重捕标记数 要点1 样方法 下列调查种群密度的目标和做法正确匹配的是(   ) 要点探究 目标 做法 A 调查一个面积为100 hm2草地上某 种双子叶草本植物的种群密度 在该种植物密集处设置1 m2样方若干 ,计 数 每 个 样 方 中 该 种 植 物 个 体 数目 B 用样方法调查草地中某种双子叶 植物的种群密度 根据地段的形状确定取样方法 C 用样方法调查某地区(甲地)蒲公 英的种群密度 计数甲地内蒲公英的总数,除以甲地 面积,作为甲地蒲公英的种群密度 D 某陆生植物种群的个体数量较少, 用样方法调查其密度 进行随机取样,适当缩小样方的面积 B 提示:A项,不应该在密集处取样。B项,根据地段的形状确定取样方法。 如果样方的形状为方形或圆形,采用五点取样法比较合适。如果样方为 条带状,采用等距取样法比较合适。C项,其做法不是样方法,而是逐个 计数法,与目标要求不符。D项,种群个体数较少,应适当扩大样方的 面积。 [归纳总结] 如何减小样方法的统计误差 (1)取样方法要随机:为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的 影响,使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实情况,关键是要做到 随机取样,不能掺入主观因素。 (2)样方大小、数量应适中:如果种群的个体数量较少,用样方法调查其密 度时,要适当扩大样方的面积,增加样方的数量。 (3)合理计数并取平均值:对于压在四条边线上的个体,一般计数其中的相 邻两边及其顶角的个体数。计数每个样方内的个体数,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计值。 某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。调 查样方总面积为2 hm2(1 hm2=10 000 m2),随机布设100个鼠笼,放置1夜后, 统计所捕获的鼠数量、性别等,进行标记后放归;3日后进行重捕与调查。 所得到的调查数据如下表。 要点2 标志重捕法的误差分析 捕获 数/只 标记 数/只 雌性 个体数 雄性 个体数 初捕 42 32 14 18 重捕 36 4 18 18 (1)该草地布氏田鼠的平均种群密度为 只/hm2。 (2)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 度与实际种群密度相比可能会偏 。 144 高 [归纳总结] 标志重捕法的误差分析 标志重捕法 误差控制 ①在被调查种群的活动范围内 ,捕获一部分个体,标记后再放 回原环境; ②经过一段时间,标记个体和 未标记个体均匀分布后重新随 机捕捉; ③根据重新捕捉到的标记个数 占重捕总数的比例估算种群密 度(总数=标记总数×重捕数/ 重捕标记数) ①捕获和标记不能影响动物正常 生活; ②标记不能过分醒目,以免增加 被天敌捕食概率或者干扰重捕的 随机性; ③标记不能在调查期间消失; ④2次捕捉间隔时间要充分,足以 使标记个体在重捕前均匀分布在 整个种群中 知识点二 种群的其他特征 教材导读 阅读教材第62～63页,完成下列填空: 1.出生率和死亡率 出生率和死亡率分别指在单位时间内 或 的个体数目占 该种群 的比率。出生率-死亡率=自然增长率。 2.迁入率和迁出率 迁入率和迁出率分别指单位时间内 的个体数占种 群 的比率。 3.年龄组成 又称年龄结构,是 ,大致可分 为 、 和 三种类型。 新产生 死亡 个体总数 迁入或迁出 个体总数 指一个种群中各年龄期的个体数目的比例 增长型 稳定型 衰退型 [想一想] 年龄组成为增长型的种群,其种群数量在近期一定能增长吗?为 什么? 提示:不一定,年龄组成为增长型的种群,其种群数量是否增长还要看是否 具有适宜的条件,如食物充足、环境适宜、没有天敌或天敌较少等。 4.性别比例 是指种群中 个体数目的比例。有的雌雄数目相当:如人和多数高 等动物;有的雌多于雄:如养殖场的鸡;有的则雌少于雄。 [思考与讨论] 种群的各数量特征之间有何关系? 提示:种群密度是种群最基本的数量特征,它直接取决于出生率、死亡率、 迁入率和迁出率,年龄组成影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进 而影响种群密度的大小。 雌雄 5.空间特征 组成种群的个体,在其生活空间中的位置状态或布局叫做种群的空间特征, 包括 、 、 三种类型。均匀分布 随机分布 集群分布 要点 种群的年龄组成 如图为三个种群的年龄组成曲线图,请据图回答: (1)增长型、稳定型和衰退型种群依次是 。 (2)据统计,70年代初,我国人口年龄组成与图A相似,所以在这以后一段 时间内人口密度 。 要点探究 A、B、C 越来越大 (3)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,最终使害虫种群年龄 组成变为三图中 类型。 (4)东海渔场因捕捞过度造成产量下降,现在当地政府采取控制网眼大小 来“抓大放小”,一段时间后,年龄组成会变成 所示。 C A [归纳总结] 几种年龄型种群的特点 类型 种群构成特点 发展趋势 增长型 幼年个体很多,老年个体很少 种群密度会越来越大 稳定型 各年龄期的个体数目比例适中 种群密度在一段时间内保持稳定 衰退型 老年个体很多,幼年个体很少 种群密度会越来越小 核心知识小结 [要点整合] [关键语句] 1.种群密度是种群最基本的数量特征。 2.出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种 群密度大小的直接因素。 3.年龄组成影响种群出生率和死亡率,大致分为 增长型、稳定型和衰退型三种类型。性别比例影 响种群出生率,进而影响种群密度。 4.常用样方法和标志重捕法调查种群密度,二者 适用对象不同。样方的多少、大小要适宜,取样 应随机;标志重捕法的标志要适宜,重捕的间隔时 间应充分。 随堂检测·基础达标 1.下列可以称为种群密度的是(   ) A.一定地区单位面积内的小灌木数量 B.一个池塘单位体积内的鲢鱼数量 C.一片森林中单位面积内的乔木数量 D.一条河流中单位体积内的鱼数量 解析:一定地区单位面积内小灌木的数量、一片森林中单位面积内乔木 的数量、一条河流中单位体积内鱼的数量均不符合“同种生物”一词, 不能称为种群密度,一个池塘单位体积内鲢鱼的数量称为种群密度。 B 2.下列实验中,最适合用标志重捕法的是(  ) A.调查农田中田鼠的种群密度 B.调查农田中田螺的种群密度 C.调查土壤中蚯蚓的种群密度 D.调查土壤中大肠杆菌的种群密度 A  解析:标志重捕法适用于活动能力强和活动范围大的动物;调查农田中 田螺的种群密度应用样方法;调查土壤中蚯蚓的种群密度应用样方法; 土壤中大肠杆菌属于微生物,不适于用标志重捕法。 3.下列直接影响动物种群密度变化的是(   ) A.出生率、死亡率和迁入率、迁出率 B.年龄组成和出生率、死亡率 C.性别比例和出生率、死亡率 D.性别比例和年龄组成 A 解析:出生率、死亡率和迁入率、迁出率能直接影响种群密度,当出生 率大于死亡率,种群密度增加,当出生率小于死亡率,种群密度减小,当 出生率等于死亡率,种群密度基本不变;年龄组成包括增长型、稳定型 和衰退型,能影响出生率和死亡率进而影响种群密度;性别比例能影响 出生率进而影响种群密度。 4.运用标志重捕法调查某种动物的种群密度,不会对调查结果产生影响的 是(   ) A.带标记的个体警惕性提高而不易被再次捕获 B.初捕和重捕间隔的时间长短 C.重捕时,捕获的带标记个体受伤死亡 D.初捕和重捕的范围是否一致 C 解析:带标记的个体警惕性提高而不易被再次捕获,则计算出的种群密 度可能比实际值偏大;初捕和重捕间隔的时间长短,如间隔的时间太长、 部分标记个体死亡,会对调查结果产生影响;重捕时,捕获的带标记个 体受伤死亡,但该个体已经被捕获,不会对调查结果产生影响;两次捕 获的范围应该一致,否则会对调查结果产生影响。 5.请根据调查某双子叶草本植物种群密度的过程,回答下列问题。 (1)样方法调查时,取样的关键是要做到随机取样,不能掺入主观因素。常用的取 样方法有      和       ,其中      (填方法名称)适用 于调查长与宽相差不大的地块中某种植物的种群密度。 (2)调查不同的植物类型时样方面积应该不同,如调查乔木种群密度时样方面积要 比调查草本植物种群密度时的样方面积     。  (3)在样方中统计植物数目时,若有正好长在边界线上的,只计算  个体。 (4)若某长方形地块长×宽=100 m×50 m,如果要等距抽取10个样方,则抽样时相 邻样方的中心距离为    。若调查中小样方为1 m×1 m,对某种植物种群调 查的结果为:12、18、16、16、15、13、15、11、13、13,则所调查种群的密度为        。 解析:五点取样法是在被调查地块的中央取一样方,另四个样方取在对 角线的交点和每个顶点之间的中央,此法适用于调查长与宽相差不大 的地块中植物的种群密度。而等距取样法是先将被调查地块分成几等 份,再在每一份的中央取一个样方,此法适用于被调查地块的长宽相差 较大的地块。样方的面积要根据所调查的植物类型而定,草本植物植 株较小,则样方面积相应也较小;高大乔木植株较大,则样方面积相应 也要大。计数后,其平均值作为该种群密度的估计值。 答案:(1)五点取样法 等距离取样法 五点取样法 (2)大 (3)样方相邻的两条边及其夹角上的 (4)10 m 约14株·m-2 点击进入 课时作业