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1、第第1 1章章 种群及其动态种群及其动态分子分子分子分子细胞细胞细胞细胞 个体个体个体个体 种群种群种群种群 群落群落群落群落 生态系统生态系统生态系统生态系统任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍！任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍！任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍！任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍！生物圈生物圈生物圈生物圈种群种群在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合你听说过东北豹吗？东北豹分布在我国东北、俄罗斯远东等地，是我国一级保护动物它有灵敏的嗅觉和听觉，有健壮的四肢、锋利的爪子和牙齿，是山林中的捕猎能手然而，我国的野生东北豹一度不足10只，濒临灭绝为什么强悍凶猛的动
2、物也会濒危呢？濒危动物保护、有害生物防治、渔业上合理捕捞量的确定等，都离不开种群的研究种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律：该种群的个体数量状况如何？其数量将会怎样变化？影响其数量变化的因素有哪些？威震山林也有衰亡时刻，威震山林也有衰亡时刻，群体共存才有生命长河。群体共存才有生命长河。从个体到种群，从个体到种群，从种群到群落，从种群到群落，无不揭示一个原理无不揭示一个原理“整体大于部分之和整体大于部分之和”第第1 1节种群的数量特征节种群的数量特征问题探讨问题探讨2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：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
3、的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只讨论讨论1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？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？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量的变化问题探讨问题探讨2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：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
4、2只长白山脉北部地区有42只东北豹，以及组成种群个体的年龄状况和雌雄个体的数目，都是种群的数量特征如果进一步追问在某区域内平均每只东北豹有多大的生活面积，就涉及东北豹的种群密度牧民在承包的草场上该放养多少头羊，既能保护草原，又能取得最好经济效益？怎样控制害虫数量，以防止虫灾发生?这些问题的解决都需要对种群密度种群密度进行调查研究，那么用什么方法对种群密度进行调查呢？实际生产生活中我们经常会遇到以下这些问题：实际生产生活中我们经常会遇到以下这些问题：实际生产生活中我们经常会遇到以下这些问题：实际生产生活中我们经常会遇到以下这些问题：种群密度及其调查方法种群密度及其调查方法种群的数量特征：种群的数
5、量特征：种群密度种群密度种群密度种群密度出生率和死亡率出生率和死亡率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迁入率和迁出率迁入率和迁出率年龄结构年龄结构年龄结构年龄结构性别比例性别比例性别比例性别比例种群最基本的数量特征种群最基本的数量特征种群密度种群密度种群密度种群密度种群在单位 或单位 中的个体数面积面积面积面积体积体积体积体积种群密度生物个体数面积（体积）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等，都需要对种群密度进行调查研究调查方法调查方法调查方法调查方法逐个计数法逐个计数法在调查分布范围 、个体 的种群如调查某山坡上的珙桐密度较小较小
6、较大较大在多数情况下，逐个计数非常困难估算估算法法如对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算它们的种群密度样方法样方法和标记重捕法和标记重捕法样方法样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算值随机随机平均值平均值适合调查植物，以及活动能力弱、活动范围小的动物草地上蒲公英的密度农田中某种昆虫卵的密度作物植株上蚜虫的密度作物植株上跳蝻的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标记重捕法标记重捕法在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体作上标记后再放回原来的
7、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，来估算种群密度这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类和腹足类等动物种群数量的估计在对某种鼠的调查中，调查范围为1hm2，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记鼠15只，估算出这种鼠的种群密度第第1 1次次第第2次次NMnmNM=nmN=Mnm在对某种鼠的调查中，调查范围为1hm2，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记鼠15只，估算出这种鼠的种群密度N=MnmN=39 34 15 =88.4 只只/hm/hm2 2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
8、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 率等其他数量特征种群密度种群密度种群密度种群密度性别比例性别比例性别比例性别比例种群最基本的数量特征种群最基本的数量特征出生率和死亡率出生率和死亡率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迁入率和迁出率迁入率和迁出率年龄结构年龄结构年龄结构年龄结构 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？出生率和死亡率出生率和死亡率 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？东北豹一般每年最多生一胎
9、，通常每胎产东北豹一般每年最多生一胎，通常每胎产仔仔2 23 3只，偶尔有产只，偶尔有产1 1只或只或4 4只的情况。幼豹只的情况。幼豹2 23 3岁岁后性成熟。而鼠一年可生数胎，每胎产多只鼠，幼后性成熟。而鼠一年可生数胎，每胎产多只鼠，幼鼠当年即可性成熟。可见东北豹的繁殖能力比鼠弱鼠当年即可性成熟。可见东北豹的繁殖能力比鼠弱得多得多繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快原因固然是多方面的，但繁殖能力的差别是重要原因出生率出生率出生率出生率 内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值2015年，我国大陆总人口约为13.7亿，2015年出生1655万人，我国大陆人口在这一年的出生率约为_死亡率死亡率
10、死亡率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2015年，我国大陆死亡人口为975万，死亡率约为_ _单位时间单位时间12 12 12 12 7 7 7 7 出生率和死亡率是影响出生率和死亡率是影响出生率和死亡率是影响出生率和死亡率是影响种群密度种群密度种群密度种群密度的的的的直接因素直接因素直接因素直接因素种群密度种群密度种群密度种群密度性别比例性别比例性别比例性别比例种群最基本的数量特征种群最基本的数量特征出生率和死亡率出生率和死亡率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迁入率和迁出率迁入率和迁出率年龄结构年龄结构年龄结构年龄结构迁入率和迁出率迁入率和迁出率几
11、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，几近消失我离家出走近些年来，国家高度重视对东北虎、东北豹等濒危动物的保护，采取了一系列有效的措施，如全面禁猎，禁止商业性采伐林木，建立自然保护区，国家公园等。随着环境的大大改善，东北豹逐渐回归、迁入我国东北地区我回来啦许多生物的种群都存在个体迁入和迁出的现象对一个种群来说迁入率和迁出率迁入率和迁出率迁入率和迁出率迁入率和迁出率在单位时间内迁入（或迁出）的个体占该种群个体总数的比值直接影响直接影响种群数量的变动，迁入率和迁出率在研究城市人口变化中具有重要意义年龄结构和性
12、别比例年龄结构和性别比例年龄结构年龄结构年龄结构年龄结构一个种群中各年龄期的个体数目的 。类型：类型：比例比例思考思考 讨论讨论分析种群的年龄结构分析种群的年龄结构讨论1.图1-3中A、B、C三种年龄结构的种群，哪种类型的种群数量会越来越大，属于增长型？哪种类型的种群数量会越来越小，属于衰退型？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持相对稳定，属于稳定型？为什么？因为一般来说，幼年和成年个体数越多，老年个体数越少，出生率就越高，死亡率就越低，种群数量增长就越快；反之，种群数量增长就越慢，或者种群数量下降增长型稳定型 衰退型种群密度越来越大数目保持相对稳定种群密度越来越小思考思考 讨论讨论分析种群的
13、年龄结构分析种群的年龄结构讨论2.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？不一定不一定因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、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响思考思考 讨论讨论分析种群的年龄结构分析种群的年龄结构讨论3.据统计，1990-2013年的24年间，我国014岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%下降到16.41%；1564岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；6
14、5岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%。这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化？这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老龄人口占比在增加。我这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老龄人口占比在增加。我们应该关注我国人口的老龄化问题们应该关注我国人口的老龄化问题年龄结构预测预测种群密度的 。年龄结构是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度变变化化趋势趋势性别比例（性别比例（性别比例（性别比例（性比性比性比性比）种群中 个体数目的比例性别比例对种群密度也有一定的影响在野生种群中，性别比例的变化会使种群_ _产生差异，进而影响种群密度利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，改变了害虫种群
15、正常的性别相比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度明显降低性别比例是通过影响出生率而间接影响种群密度雌雄雌雄繁殖潜力繁殖潜力 是种群最基本的数量特征种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素 和 、和 直接决定种群密度，影响出生率和死亡率，影响出生率，进而影响种群密度种群密度种群密度出生率出生率死亡率死亡率迁入率迁入率迁出率迁出率年龄结构年龄结构性别比例性别比例出生率出生率死亡率死亡率迁入率迁入率迁出率迁出率年龄结构年龄结构增长型增长型稳定型稳定型衰退型衰退型性别比例性别比例与社会的联系与社会的联系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
16、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102107。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，逐渐趋向正常水平探究实践调查草地中某种双子叶植物的种群密度调查草地中某种双子叶植物的种群密度单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株；而双子叶草本植物则易于辨别 画眉草 （单子叶草本植物）蒲公英 （双子叶草本植物）单子叶植物的叶片一般呈条形或披针形，叶脉一般是平行脉双子叶植物的叶脉一
17、般是网状脉一一一一.提出问题提出问题提出问题提出问题调查同一地块中不同双子叶植物的种群密度调查不同地块中一种或几种双子叶植物的种群密度二二二二.制订计划制订计划制订计划制订计划1.什么地方适合做这样的调查？确定调查地点和范围2.确定调查时间3.需要携带哪些材料用具，列出清单4.确定小组成员间的分工三三三三.实施计划实施计划实施计划实施计划1.准备：准备：来到调查地点后，先大致观察一下地形，分析有没有安全隐患，提出安全注意事项2.确定调查对象：确定调查对象：观察该地段中有哪些双子叶草本植物，记录下这些植物的名称。确定本小组要调查的种群1m1m2 2随机取样随机取样五点取样法五点取样法五点取样法五
18、点取样法等距取样法等距取样法等距取样法等距取样法3.确定样方：确定样方：观察调查对象的分布状况和地段的形状，根据观察结果，结合下面的提示，讨论确定样方的多少，样方大小和取样方法（1 1）总面积越大，取样的数应越多）总面积越大，取样的数应越多（2 2）样方的大小一般以）样方的大小一般以 的正方形为宜；如果该种群个体数较的正方形为宜；如果该种群个体数较少，样方面积可适当扩大（草本少，样方面积可适当扩大（草本:1 m:1 m2 2,灌木灌木:16 m:16 m2 2，乔木乔木:100 m:100 m2 2最适）最适）（3 3）取样的关键是要做到）取样的关键是要做到 ，不能掺入，不能掺入主观因素主观因
19、素讨论讨论1.为什么要强调随机取样？强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性果的准确性讨论2.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。样方过少会导致误差较大样方的多少会影响调查结果。样方过少会导致误差较大4.计数：计数：统计每个样方内所调查植物的数量，做好记录5.计算种群密度种群密度=（N1+N2+N3+N4+Nn）/n等距取样法等距取样法等距取样法等距取样法蒲公英其他植物方框内相邻两边上（计上不计下,计左不计右）四四四四.结论结论结论结论分析调查结果，得出结论。将结论写在记录本上练习与应用练习
20、与应用一、概念检测一、概念检测1.种群密度是种群最基本的数量特征。判断下列与种群密度有关的表述是否正确（1）一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度（）（2）调查青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法（）（3）种群密度与出生率成正比（）2.科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果，随机选3块麦田，在每块麦田中做对照实验，施药60天后调查猪殃殃密度。取样方法为每个处理随机取5个样方，每个样方为1m2。调查结果为对照组411.73株/m2，实验组35.00株/m2。下列分析正确的是A.样方数量过少，面积适当B.样方面积过小，数量适当C.杂草株数应为整数，对照组数
21、据有误D.实验组数据可信，该除草剂施用效果显著二、拓展应用二、拓展应用1.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2.下图A、B分别为两个国家人口的年龄结构图，纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。据此图可判断，未来人口增长率高的国家是 。约约386386B B3.2003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，新生儿的男女比例大致为在自然情况下，新生儿的男女比例大致为1:11:1。禁止。禁止“非医学需要非医学需要的胎儿性别鉴定的胎儿性别鉴定”和和“非医学需要的性别选择性人工流产非医学需要的性别选择性人工流产”，有利，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于维系性别比例均衡，进而有利于维持社会的和谐稳定