内容正文:
第1节 种群的数量特征
课程内容标准
核心素养对接
列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。
1.通过讨论理清种群的特征及种群密度与其他特征的关系。(生命观念、科学思维)
2.尝试用样方法和标记重捕法来调查种群密度。(科学探究)
[对应学生用书P1]
种群是指在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。
1.概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数。种群密度是种群最基本的数量特征。
2.应用: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。
3.调查方法
(1)样方法
①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算值。
②范围:调查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、跳蝻的密度等,都可以采用样方法。
(2)标记重捕法
①方法:在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,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。
②范围:适宜活动能力强,活动范围大的许多动物。
1.出生率和死亡率
(1)出生率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。
2.迁入率和迁出率
对一个种群来说,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。
3.年龄结构和性别比率
(1)概念:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
(2)类型
4.性别比例
(1)概念:种群中雌雄个体数目的比例。
(2)意义:对种群密度有一定的影响。
(3)应用:性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的雄性个体→破坏害虫种群正常的性别比例→降低害虫的种群密度。
1.选取双子叶植物而不选单子叶植物调查的原因
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个体数目。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般是网状脉。
2.实施计划
1.判正误
(1)一座山上全部的蛇是一个种群(×)
(2)种群数量越多,种群密度就越大(×)
(3)调查动物种群密度只能用标记重捕法 (×)
(4)出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接决定种群数量的变化(√)
(5)用样方法调查植物的种群密度时,要选择生长茂盛处取样(×)
(6)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度(×)
2.微思考
(1)为什么东北豹、大熊猫等动物在人为保护的措施下, 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?
提示 繁殖能力的差别是重要原因。
(2)如果你研究一座城市人口的变化 ,特别不能忽视种群的哪一个数量特征?
提示 迁入率和迁出率。
[对应学生用书P2]
任务驱动一 种群密度的调查
种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的方法存在着差异,思考讨论:
1.使用样方法调查种群密度,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.利用标记重捕法调查灰喜鹊种群密度时部分标记物脱落,所得数值与实际数值相比,可能偏大还是偏小?为什么?
提示 偏大 根据标记重捕法调查种群密度时的计算公式:种群数量=第一次捕获的个体数×第二次捕获的个体数/第二次捕获中被标记的个体数,部分灰喜鹊身上的标记物脱落或灰喜鹊被捕后变狡猾不易被重捕,都会导致第二次捕获中被标记的个体数偏小,则计算值与实际值相比会偏大。
1.调查种群密度的方法
调查方法
生物类别
逐个计数法
范围小、个体大
估
算
法
样方法
植物、活动范围小的动物,如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等
标记重捕法
活动能力强、活动范围大的动物
黑光灯诱捕法
趋光性昆虫
2.种群数量调查数据统计中“误差”分析
(1)样方法误差归纳
①未做到“随机”取样。
②未找到“分布比较均匀”的地块,导致数量“过密”或“过稀”。
③未对“多个”样方取平均值。
④若有正好在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,即只计数样方相邻两条边及其夹角上的个体。同种植物无论大小都应计数。下图甲为方形样方,图乙为圆形样方,实心圈表示应统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。
(2)利用标记重捕法估算种群密度的误差分析
设种群数量为A只,第一次捕获B只并标记,第二次捕获了a只,其中有b只被标记,根据公式=,得A=。
由上式分析可知:
①若由于某种原因(如标志物易脱落、被标记个体的