浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第一节 种群具有一定的特征授课ppt课件

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1.举例说出种群的概念,以生命的观点理解种群的内涵。2.依据实例分析出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例、种群分布型等特征,培养利用逻辑思维分析解决问题的能力。3.通过比较两种调查种群密度的方法,掌握科学探究的基本思路和方法,提高实践能力。
自主预习 一、种群的概念1.概念:占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体。2.边界:可以是自然的,也可以是由人为划定的。3.意义:是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位。
自主思考 某农贸市场内所有的鸡能算作一个种群吗?为什么?提示:不能。种群具有地域性。自然情况下,同一种群中的个体间可以自由交配,而某农贸市场内所有的鸡并不能自由交配产生后代,因此不能算作一个种群。
二、种群的特征1.数量特征(1)种群密度①概念:某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量,是反映种群大小的最常用指标。
②常用的调查小型哺乳类、鸟类、鱼类等动物的方法——标志重捕法。计算公式为:N=M·n/m。N表示动物总个体数,M表示总数中被标志的个体数,n表示重捕个体数,m表示重捕中被标志的个体数。③研究意义:种群密度的变化是研究种群动态的基础。种群密度的大小可作为人类判断生物有益或有害、保护或防治的依据,也可作为评价保护和防治效果的指标。
(2)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①出生率和死亡率a.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。b.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。
②迁入率和迁出率用单位时间内迁入或迁出的个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。③计算公式为:自然增长率=出生率-死亡率。
(3)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a.概念:各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系。b.表示方法:可用年龄金字塔来表示。c.种群的三个年龄组:生殖前期、生殖期、生殖后期。
e.研究意义:通过分析年龄结构可预测种群数量的变化趋势。
②性别比例a.概念:指种群内两性个体数量的相对比例。b.作用:影响种群的出生率。2.空间特征——种群分布型(1)概念:组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。(2)类型:集群分布、均匀分布和随机分布。
预习检测1.判断题。(1)出生率越大,种群数量就越多。(　　)(2)出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化。(　　)(3)通过分析年龄结构可预测种群数量的变化趋势。(　　)
2.下列属于一个种群的是(　　)A.培养皿中的一个大肠杆菌菌落B.菜园土壤中的细菌和真菌C.一个池塘中的所有鱼D.学校高一年级全体学生答案:A解析:种群是指占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体。培养皿中的一个大肠杆菌菌落由一个大肠杆菌增殖形成,属于一个种群。
3.在对某种兔种群密度的调查中,第一次捕获并标志46只,第二次捕获25只,其中被标志兔有12只,则该种群的总数量约为(　　)A.46只　B.125只C.88只D.96只答案:D解析:已知在对某种兔种群密度的调查中,第一次捕获并标志46只,第二次捕获25只,其中被标志兔有12只,根据公式N=M·n/m,可估算出兔的种群数量为46×25÷12≈96(只)。
4.动物学家考察某个牧区后,认为当地的鹿群处于增长高峰期。预测种群数量变化趋势的主要依据是(　　)A.种群的数量和密度B.种群的年龄结构C.种群的性别比例D.种群的出生率和死亡率答案:B解析:年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。
5.利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,该害虫的种群密度明显减小,原因是(　　)A.雄性个体数量的减少使雌虫生殖能力下降B.处于生殖期的个体大量迁出使处于生殖前期的个体数量减少C.人工合成的性引诱剂使雌性个体数量减少D.种群的性别比例失调使种群的出生率下降答案:D
解析:种群密度是由出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定的。性引诱剂诱杀雄性个体,导致种群的性别比例严重失调,从而使种群的出生率下降,影响种群密度。
重难归纳1.种群的概念(1)种群是指占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体。(2)对种群概念的理解①两个要素:“同种”和“所有个体”。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。
2.种群的数量特征及各特征之间的关系(1)种群密度:是种群最基本的数量特征。对于一个确定的种群来说,种群密度与种群数量呈正相关。(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率①作用:直接决定种群数量。②自然增长率为正值,表明种群数量增多;自然增长率为负值,表明种群数量减少;自然增长率为零,表明种群数量不变。
(3)年龄结构①作用:预测种群数量的变化趋势,通过影响种群的出生率和死亡率来间接影响种群数量。②年龄金字塔的三种类型
(4)性别比例①作用:通过影响种群的出生率来间接影响种群数量。②生物种群的性别比例大致分为三种类型:a.雌雄相当,多见于高等动物;b.雌多于雄,多见于人工控制的种群,如鸡等;c.雄多于雌,多见于营社会性生活的昆虫,如蜜蜂、蚂蚁等。
(5)种群的数量特征之间的关系
1.种群的出生率(迁入率)大,种群密度一定大吗?提示:不一定。种群密度是由出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定的,种群的出生率(迁入率)大,其种群密度不一定大。
2.年龄结构为稳定型的种群,其数量在未来一段时间内一定能保持稳定吗?提示:不一定。年龄结构可预测种群数量的变化趋势,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,如食物、天敌、气候等。
典例剖析下图表示种群的各个数量特征之间的关系。下列相关叙述正确的是(　　) A.甲为出生率和死亡率,乙为迁入率和迁出率B.丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度C.丁为年龄结构,每种类型中包括生殖前期、生殖中期和生殖后期三个年龄组D.年龄结构决定种群密度的大小答案:B
解析:通过分析年龄结构可预测种群数量的变化趋势,年龄结构不决定种群密度的大小,可影响种群的出生率和死亡率,性别比例影响种群的出生率。由此判定,题图中丁为年龄结构,甲、乙分别为出生率、死亡率,丙为性别比例。年龄结构的每种类型中通常包括生殖前期、生殖期和生殖后期三个年龄组。
学以致用下列关于种群的性别比例的叙述,正确的是(　　)A.任何种群中雄性和雌性的数量比均为1∶1B.种群的性别比例是指种群中雌、雄个体数量的相对比例C.性别比例对种群的数量变化有决定性作用D.根据性别比例可以将种群划分为增长型、稳定型和衰退型答案:B
解析:并不是所有种群的雌、雄数量比均为1∶1,A项错误。性别比例是指两性个体数量的相对比例,B项正确。性别比例会间接影响种群数量的变化,而出生率、死亡率、迁入率、迁出率决定种群数量的变化,C项错误。根据年龄结构可将种群划分为增长型、稳定型和衰退型,D项错误。
二 种群密度的调查方法
重难归纳1.模拟用标志重捕法进行种群数量的调查(1)适用范围:小型哺乳类、鸟类、鱼类等活动能力强、活动范围大的动物。(2)过程:捕捉→标志→放回→重捕。(3)注意事项①随机取样。②多次模拟,取平均值,以减小实验误差。③标志物不易脱落,不能过于醒目。
2.用样方法调查某草地中双子叶植物的种群密度(1)适用范围:一般是植物,也可以用于昆虫卵及一些活动范围较小的动物。(2)取样方法①五点取样法:当调查的总体为非长条形时,在总体中按梅花形取5个样方,每个样方的长和宽要求一致,这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况(如图1所示)。
②等距取样法:当调查的总体为长条形时,先将调查总体分成若干等份,由抽样比率决定距离或间隔,然后按这一相等的距离或间隔抽取样方(如图2所示)。
(3)过程:设计调查记录表→确定调查对象→划分样方→计数→计算种群密度。(4)注意事项①随机取样。②取样面积大小一般为1 m2。③样方的数量一般为5 个,统计样方个数越多,调查结果就越接近真实情况。④个体数量统计时,对于压线的植物个体要遵照“计上不计下,计左不计右”的原则。
1.用标志重捕法调查某动物的种群密度时,若被标志个体更容易被捕获,则调查结果是偏高、偏低还是不变?为什么?提示:偏低。若被标志个体更容易被捕获,则重捕中被标志的个体数偏多,导致种群密度的调查结果偏低。
2.取样时为什么强调随机取样?五点取样法和等距取样法都规定了取样的特点,这种做法是不是不符合随机取样的原则?提示:随机取样是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能更接近真实情况。五点取样法和等距取样法就是保证了样方的平均分布,而不是相对集中分布,是对随机取样的具体操作,符合随机取样原则。
典例剖析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只鼠笼,捕获68只鼠,进行标志后原地放回,一段时间后在相同位置放置了100只鼠笼,捕获54只鼠,其中被标志的鼠有12只。下列有关说法错误的是(　　)A.该区域中鼠的数量较大,约为306只,必须积极防治B.草地中跳蝻的密度一般也要采用这种方法进行调查C.由于鼠被捕一次后更难捕捉,因此推测该草场中鼠的种群数量最可能小于306只D.如果在两次捕鼠期间发生草原大火,则统计结果是不准确的
解析:设该区域中鼠的个体总数为N,其中被标志的个体总数为M,重捕个体总数为n,重捕中被标志的个体数为m,则N=M·n/m,可估算出该区域中鼠的种群数量为68×54÷12=306(只)。这种调查方法为标志重捕法,而对于活动范围小、活动能力弱的动物一般采用样方法,如植株上的蚜虫、跳蝻等。若标志重捕法中被捕捉的动物更难再次被捕捉,说明重捕个体中被标志的个体数偏小,根据计算公式可知,这会导致所统计的种群个体总数N偏大,因此实际的种群数量最可能小于306只。如果在两次捕鼠期间发生草原大火,会导致鼠的种群数量下降,因此统计结果是不准确的。
2.如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度,则下列做法正确的是(　　)A.计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度B.计数所有样方内蒲公英的总数,除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度C.计算出每个样方中蒲公英的密度,求出所有样方内蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种群密度D.计数所有样方内蒲公英的总数,除以所有样方的面积之和,再乘以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度
解析:估算植物种群密度最常用的方法之一是样方法。在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方内的种群密度,以所调查样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
特别提醒 (1)样方法的计数原则:在计数样方种群数量时,可能会出现下图所示的情形,我们只需要计数样方内部和相邻两条边上的个体数量即可。
(2)样方法除适用于植物外,还适用于活动范围较小的动物,如蚯蚓等。(3)采用标志重捕法的前提条件是未标志和被标志个体有同样的被捕机会,而且在调查期间,没有大量个体出生、死亡、迁入、迁出等。(4)随机取样是为了确保所选择的样方具有代表性,使统计结果更接近真实的情况。(5)样方的数量要适宜,数量太少,则误差较大;数量太多,则增大了工作量。
学以致用1.某兴趣小组在“模拟用标志重捕法进行种群数量的调查”活动中,从混装了若干黄豆、绿豆、红豆、豌豆的广口瓶中随机取出1勺豆,分别统计其中每种豆的数量,然后做上标志,放回瓶中晃动摇匀。再次从瓶中随机取出1勺豆,分别统计其中每种豆的数量及被标志的每种豆的数量,估算出每种豆的数目。
下列叙述错误的是(　　)A.每种豆模拟的是一个种群B.做好标志的豆放回后可以不用摇匀C.四种豆之间大小、颜色的差异对估算结果的准确性影响不大D.如果已知一种豆的数量,仅取样一次也能完成对其他豆总的数量的估算答案:B
解析:每种豆模拟的是一个种群,A项正确。做好标志的豆放回后摇匀可使各种豆数量的估算结果更准确,B项错误。因单独估算每种豆,故四种豆之间大小、颜色的差异对估算结果的准确性影响不大,C项正确。如果已知一种豆的数量,则可将其视为已标志个体,故仅取样一次便能完成对其他豆总的数量的估算,D项正确。
2.用样方法调查蒲公英种群密度的过程是(　　)①随机选取一个该种群的长方形地块,将该地按长度划成10等份,在每份的中央取一个大小为1 m2 的样方　②选取一个该种群分布比较集中的长方形地块,将该地按照长度划成10等份,在每份的中央取一个大小不同的样方　③计数每个样方内该种群的数量,取其最大值作为种群密度的估算值　④计数每个样方内该种群的数量,取所有样方内种群密度的平均值作为该种群密度的估算值A.①③B.①④C.②③D.②④
解析:用样方法调查种群密度时应随机取样,不能在种群分布比较集中的地块取样。计数时要取各样方的平均值,而不是取最大值。
1.下列各项中能构成一个种群的是(　　)A.一片森林中的全部生物B.一块稻田中的全部水稻C.一个农场中的全部植物D.一个湖泊中的全部动物答案:B
2.下图表示不同动物种群的个体总数以及一段时间内新出生的个体数。在这段时间内,出生率最高的种群是(　　)A.猎豹　　　　B.亚洲象C.赤狐D.田鼠答案:D解析: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。由题图可知,出生率最高的种群是田鼠。
3.经调查统计,某物种群体的年龄结构如下图所示。下列分析合理的是(　　)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答案:B
解析:种群是指占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体,虽然题图所示年龄结构与常规不同,但仍为一个种群,A项错误。由题图可知,该种群雌性个体10周龄处于生殖后期,而雄性个体4周龄就处于生殖后期,推测该种群可能是存活时间较短且雌雄个体差异相对较大的昆虫种群,而非果树种群,且由题图可知,该种群生殖前期的个体所占比例远大于生殖后期的个体所占比例,因此该种群的年龄结构为增长型,B项正确,C项错误。若该种群受到性引诱剂诱杀,则生殖期的比例会下降,而题图中生殖期的数量所占比例最大,因此题图所示种群结构并不是性引诱剂诱杀的结果,D项错误。
4.下列关于种群特征的叙述,正确的是(　　)A.种群密度越大,种群数量增加越快B.性别比例对种群密度的影响在生殖前期最大C.自然增长率小于1时,种群的数量开始减少D.年龄金字塔表示取样期间各年龄组个体数量在种群中的比例答案:D
解析:种群密度和种群增长速率之间没有直接联系。性别比例对种群密度的影响在生殖期最大。自然增长率小于0时,种群的数量才会减少。年龄金字塔表示取样期间各年龄组个体数量在种群中的比例。
5.标志重捕法是调查动物种群数量的一种常用取样调查法:在被调查种群的生存环境中,随机捕获一部分个体(M),将这些个体进行标志后在原捕获地放回,一段时间后再进行重捕,并根据重捕中被标志个体数(m)占重捕个体数(n)的比例,估计该种群的总数量(N)。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,放置一夜后,统计捕获的鼠的数量、性别等,进行标志后放回。3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据见下表(单位:只)。请回答下列问题。
(1)假定重捕取样中标志比例与样方总数中标志比例相等,写出样方中种群总数(N)的计算公式:　　　　　　　。 (2)该草原中布氏田鼠的种群密度为　　　只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,上述计算所得的种群密度与实际种群密度相比可能会偏　　　　。 (3)综合两次捕获情况,该田鼠种群的性别比例(♀/♂)为　　。(4)在进行上述调查的同时,该研究机构还对样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查(假设样方中只有这一种鼠),平均每100 m2有3.6个洞口,洞口数与田鼠数的比例关系为　　　　。 
答案:(1)N=M·n/m(2)144　大(3)8∶9(4)2.5∶1