第1章 第1节 种群具有1定的特征（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中生物学选择性必修2 生物与环境（浙科版2019）

第一节　种群具有一定的特征 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．举例说明种群的特征，阐明影响种群密度的主要因素。(科学思维) 2．通过模拟用标志重捕法进行种群数量的调查，掌握调查种群数量的思路和方法。(科学探究) [对应学生用书P1] 一、种群 1．概念：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．地位：是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位，也是群落的基本组成单位。 3．最基本的特征：种群数量特征。 二、种群密度及其调查方法 1．种群密度 (1)概念：是指某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量。 (2)作用： ①种群密度是反映种群大小的最常用指标，种群密度的变化是研究种群动态的基础。 ②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．调查动物种群密度的常用方法——标志重捕法 (1)适用对象：活动能力较强的动物种群，如小型哺乳类、鸟类、鱼类等动物。 (2)计算公式：N＝M·n/m。 其中，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。 三、出生率和死亡率、迁入率和迁出率 1．出生率 (1)概念：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。 (2)决定出生率的因素：主要是由动物性成熟时间、每次产仔(卵)数和每年生殖次数决定。 2．死亡率 (1)概念：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)决定因素： ①内在因素：生物个体的生理寿命； ②外在因素：疾病、饥饿、寒冷、干旱、被捕食和意外死亡等。 3．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。 4．自然增长率：可以表示种群数量变化，计算公式为：自然增长率＝出生率－死亡率。 四、年龄结构和性别比例 1．年龄结构 (1)概念：各个年龄组个体数量在种群中所占的比例关系。 (2)表示方法：常用年龄金字塔图形表示。 (3)种群的年龄组：生殖前期、生殖期、生殖后期。 (4)年龄金字塔的三种类型：[识图填空] (5)作用：影响种群的出生率和死亡率等。 (6)应用：可预测种群数量的变化趋势。 2．性别比例 (1)概念：指种群内两性个体数量的相对比例。 (2)作用：影响种群的出生率。 (3)应用：人们常采用干扰和破坏害虫自然性别比例的方法来降低害虫的数量。 1．判正误 (1)一个池塘里的鱼就是一个种群。(×) (2)动物种群密度调查都必须用标志重捕法。(×) (3)稳定型种群的出生率为零。(×) (4)性别比例决定种群数量的变化。(×) (5)种群的特征包括种群的数量特征和种群的分布型。(√) (6)某同学拟调查一个面积为100 hm2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度，可设计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的个体数目的方案。(×) 2．微思考 2016年上海市常住人口为2 415.27万人，与第六次全国人口普查时的人数相比，共增加113.355 2万人，增长4.92%。平均每年增加628 141人，年平均增长率为2.45%。全市常住人口中，外省市来沪常住人口为981.65万人。下图是该市人口的出生率和死亡率的变化曲线。 由资料分析： (1)上海人口数量迅速增长的原因是什么？ 提示　出生率上升，死亡率下降。 (2)由资料还可以看出，能够影响上海人口数量变化的因素还有哪些？ 提示　迁入率和迁出率。 [对应学生用书P3] 任务驱动一　种群及其特征 1．个体和种群的比较：判断下列特征的属性 ①性别　②种群密度　③出生日期　④年龄结构　⑤出生率和死亡率　⑥性别比例　⑦体重　⑧迁入率和迁出率 (1)个体具有的特征的是①③⑦。 (2)种群具有的特征的是②④⑤⑥⑧。 2．种群的特征 资料1：下图为某地7个生物种群的年龄结构。 据资料分析： (1)属于增长型的是A、D、F。 (2)属于稳定型的是C、G。 (3)属于衰退型的是B、E。 资料2：无公害蔬菜的培育过程中，当预测到昆虫种群密度增加时，可以利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性个体进而降低害虫的种群密度。 请分析采取这种措施依据的原理是什么？ 提示　破坏害虫正常的性别比例，使很多雌性个体不能完成交配，降低种群出生率，从而降低种群数量。 1．理解种群的概念 (1)种群是指占有一定空间和时间的同种生物个体的总和。 (2)种群概念的“三个二”： ①两个要素：“同种”和“总和”。 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。 ③ 2．种群的数量特征之间的关系 (1)种群密度是种群最基本的数量特征。 (2)出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。 (3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，但能够预测和影响种群密度的变化趋势。 (4)除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。 下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是(　　) A．图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b B．图1中的c为种群最基本的数量特征 C．图2中丁与图1中的a表示的含义相同 D．图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度 C　[分析题图是解题的关键，图1中a只影响出生率，而b既影响出生率也影响死亡率，从而判断出a为性别比例，b为年龄结构，进而可知c为种群密度。图2为图1的变式，图2中甲使种群密度增加，应为出生率和迁入率；乙使种群密度减小，应为死亡率和迁出率；丙只影响出生率，应为性别比例；丁为年龄结构。图1中b为年龄结构，是预测种群数量未来变化趋势的主要依据；图1中c为种群密度，是种群最基本的数量特征；图2中丁为年龄结构，而图1中a为性别比例；图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率间接影响种群密度。] (2022·1月浙江选考)经调查统计，某物种群体的年龄结构如图所示。下列分析中合理的是(　　) 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 B　[种群是指占有一定空间和时间的同一物种个体的集合体，虽然图中某物种群体的年龄结构与常规不同，但仍能构成种群，A不合理；由图可知，该种群中的个体存活时间不超过10周龄，且雌、雄个体的存活时间和生殖期长短均不相同，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，B合理、C不合理；由图可知，同周龄的生殖期的雌性个体和雄性个体数量相当，且雄性个体生殖后期出现较早，说明这可能是该生物本身就有的差异，并不是性引诱剂诱杀的结果，D不合理。] [借题发挥]　年龄结构的表示方法 (1)模式图： (2)统计图： (3)曲线图： (4)柱形图： 1．下列关于种群特征的叙述，错误的是(　　) A．种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率 B．进行种群密度的调查有利于合理利用生物资源 C．出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素 D．种群密度预示着种群数量的未来变化趋势 D　[种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率；进行种群密度的调查可以对农林害虫进行监测和预报、对渔业捕捞强度进行确定等，有利于合理利用生物资源；出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群数量和种群密度的直接因素；种群密度反映了种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的变化趋势。] 2．(2020·福建福州期末)随着“二孩”政策的放开，有专家预测，我国人口数量在以后几年将出现明显增长。下列有关(人口)种群特征的叙述，正确的是(　　) A．该政策的实施有利于改变性别比例 B．自然增长率主要由出生率决定 C．一个城市的人口数量可以反映其人口密度 D．年龄结构为稳定型的人群人口数量保持零增长 C　[该政策的实施有利于调整年龄结构，A项错误；自然增长率除了取决于出生率，还取决于死亡率，B项错误；对一个城市而言，面积是一定的，人口数量的多少可以反映出人口密度的大小，C项正确；年龄结构稳定型的人群，还受迁入、迁出人口的影响，所以，无法知晓人口数量是否为零增长，D项错误。] 任务驱动二　种群密度的调查方法 1．标志重捕法 (1)标志重捕法主要使用于活动能力强，活动范围大的动物，为什么活动能力差的动物不宜用标志重捕法？ 提示　活动能力差的动物被标记后不能与其他动物充分混合，会导致重捕时误差较大。 (2)用标志重捕法调查种群密度时，若第一次捕获并标记的个体数为M，第二次捕获的个体数为n，其中有标记的个体数为m，那么如何计算该种群的数量(N)? 得到的数值是个体数量还是种群密度？ 提示　 ＝即N＝。通过计算得出的是种群个体数，要得到种群密度，还应该考虑调查面积。 2．样方法 (1)样方法一般适用于什么种群？动物是否都不能用样方法？ 提示　样方法一般适用于调查植物以及活动能力弱、活动范围小的动物，如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等种群的密度。 (2)样方法更适宜用于调查单子叶植物种群密度还是双子叶植物种群密度，为什么？ 提示　样方法更适宜用于调查双子叶植物种群密度。因为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。 (3)用样方法进行计数时，如图是样方内的个体数，黑影表示要计数的个体数，据此确定样方计数的原则是什么？ 提示　样方内的个体无论大小都要计数，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。 1．“两看法”选择合适的种群密度调查方法 2．样方法与标志重捕法的比较 　　方法 项目 　 样方法 标志重捕法 调查 对象 植物或活动能力弱、活动范围小的动物 活动能力强、活动范围大的动物 调查 程序 确定调查对象 ↓ ↓ 计数 ↓ 计算种群密度 (取平均值) 确定调查对象 ↓ 捕获并标记(数量为M) ↓ 重捕、计数 ↓ 计算种群数量 (N＝×n) 注意 事项 ①随机取样 ②样方大小适中 ③样方数量不宜太少 ①调查期间没有迁入和迁出、出生和死亡 ②标记物对所调查动物的生命活动无影响 (2022·全国乙卷)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。 (1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方时应注意的主要事项有__________________________________(答出3点即可)。 (2)已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为n，则该区域的种群数量为____________。 (3)与标志重捕法相比，上述调查方法的优势有___________________________________ ________________________________(答出2点即可)。 解析　 (1)调查动物的个体数量和活动范围等不同，样方的多少、样方大小也应不同；选取样方时，要做到随机取样，不能掺入主观因素。(2)样方内的种群密度应该与调查区域中的种群密度大致相等；该区域的种群数量＝样方内的种群密度×区域总面积＝n/m×S，即nS/m。(3)与标志重捕法相比，题述调查方法不需要捕捉并标记调查动物，避免捕捉、标记等对动物造成的影响；调查周期短。 答案　(1)确定样方的多少、确定样方面积的大小、做到随机取样　(2)nS/m　(3)不需要捕捉并标记调查动物，避免捕捉、标记等对动物造成的影响；调查周期短 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)。在调查区内，放置100个捕鼠笼，在一夜间对布氏田鼠进行初捕，将捕获的鼠经标记后在原地释放。3日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼进行重捕，结果如下表所示。下列有关叙述正确的是(　　) 项目 捕获 数(只) 标记 数(只) 雌性个 体数(只) 雄性个 体数(只) 初捕 32 32 14 18 重捕 36 4 18 18 A．此调查方法可以用来调查草地中跳蝻的种群密度 B．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)为7/9 C．该草地布氏田鼠的平均种群密度约为144只/hm2 D．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低 C　[跳蝻活动范围小，一般采用样方法进行调查；根据两次捕获的田鼠中雌雄个体数可得种群中性别比例(♀/♂)＝(14＋18)/(18＋18)＝8/9；根据标志重捕法理论计算公式N＝M·n/m，该草地中布氏田鼠的平均密度为32×36÷4÷2＝144(只/hm2)；田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m减小，N会增大。] [借题发挥]　利用标志重捕法估算种群密度的误差分析 设种群数量为N只，第一次捕获M只并标记，第二次捕获了n只，其中有m只被标记，根据公式M/N＝m/n，得N＝Mn/m。由此分析可知： (1)若由于某种原因，如标记物易脱落、被标记个体的被重捕机会降低、标记物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等，造成m偏小，则N偏大。 (2)若由于某种原因，如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等，造成m偏大，则N偏小。 (3)若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。 1．(2017·全国卷Ⅲ)某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是(　　) A．将样方内的个体进行标记后再计数 B．进行随机取样，适当扩大样方的面积 C．采用等距取样法，适当减少样方数量 D．采用五点取样法，适当缩小样方面积 B　[用样方法调查植物种群密度时不需要对样方内的个体进行标记，A项不合理。根据题干信息“某陆生植物种群的个体数量较少”，在用样方法调查时，选取的样方过小，可能导致收集到的数据较少，偶然性较大，因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量，C、D项不合理，B项合理。] 2．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，标记后原地放回，一段时间后在相同位置放置了100只鼠笼，捕获54只鼠，其中标记的鼠有12只，下列有关说法错误的是(　　) A．该区域中鼠的种群数量较大，约为306只，必须积极防治 B．草地中跳蝻的种群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 D．如果在两次捕鼠期间发生草原大火，统计结果是不准确的 B　[设该地段种群中个体数为N，其中标记总数为M，重捕总数为n，重捕中被标记的个体数为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，对于活动范围小、活动能力弱的动物一般采用样方法，如植物上的蚜虫、草地上的跳蝻等；标志重捕法中被捕捉的动物实际更难再次被捕捉，说明重捕个体中被标记的个体数偏小，根据计算公式可知，会导致种群内的个体总数N偏大，实际的种群数量最可能小于306；如果在两次捕鼠期间发生草原大火，导致鼠的种群数量下降，因此统计结果是不准确的。] 知识网络构建 关键知识积累 1.种群的数量特征是种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。 2.调查种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法。 3.年龄结构可以预测种群的数量变化趋势。 4.出生率、死亡率和迁入率、迁出率直接影响种群数量变化。 5.年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型。 [对应学生用书P8] 1．下列关于种群特征的叙述，正确的是(　　) A．年龄结构不影响种群密度 B．不同种群的种群密度没有差异 C．性别比例的改变不影响种群密度 D．出生率减去死亡率等于自然增长率 D　[年龄结构会影响种群密度大小；不同种群的种群密度存在差异；性别比例的改变影响种群密度的大小；自然增长率是出生率与死亡率之差。] 2．(2020·山东菏泽高二检测)下列与种群数量相关的描述，正确的是(　　) A．一段时间内某种群出生率升高，则在此期间该种群的数量一定上升 B．若某种群的年龄结构为增长型，则该种群数量一定增加 C．利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，是从直接改变种群的年龄结构入手减少害虫的数量 D．我国一线城市人口数量的剧烈波动往往与迁入率、迁出率有关 D　[一段时间内某种群出生率升高，而且出生率大于死亡率、没有迁入和迁出及环境因素的影响，则在此期间该种群的数量会上升，A项错误；年龄结构为增长型的种群，种群数量不一定会增加，因为种群数量变化会受到多种因素的制约，B项错误；利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，是从直接改变种群正常的性别比例入手减少害虫的数量，C项错误；迁入率和迁出率是影响种群数量的重要因素之一，我国一线城市人口数量的剧烈波动往往与迁入率、迁出率有关，D项正确。] 3．下列是表示蝉在夏季的年龄结构示意图(甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期)，其中正确的是(　　) A　[蝉的幼虫在地下生活多年，而羽化出土后的成年蝉只能生活一个夏季，且羽化后的蝉在产卵后死亡，没有生殖后期。因此在夏季时，蝉种群中生殖前期所占的比例大，生殖期所占比例较小，生殖后期所占比例为零。] 4．下图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述正确的是(　　) 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后期、生殖间期和生殖前期三个年龄期 D．种群密度是种群最基本的数量特征，其总是随着出生率的增大而增大 B　[甲为出生率和迁入率，乙为死亡率和迁出率，故A项错误；年龄结构的每种类型中包括生殖后期、生殖期和生殖前期三个年龄期，故C项错误；出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，故种群密度不一定随出生率的增大而增大，故D项错误。] 5．下列关于种群密度调查的叙述中，合理的是(　　) A．宜选择蔓生或丛生的单子叶植物作为调查对象 B．动物种群密度的调查不能用样方法 C．标记物脱落会导致标志重捕法的调查结果比实际值偏大 D．黑光灯诱捕法的原理是利用了动物的趋暗性 C　[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，不宜作为种群密度调查的对象；活动能力强的高等动物常用标志重捕法调查种群密度，对于活动能力弱的动物宜采用样方法，如植物上的蚜虫，土壤中的跳蝻等；标记物脱落导致第二次捕捉的个体中被标记的个体数量减少，所以计算出的调查结果比实际值偏大；黑光灯诱捕法的原理是利用了动物的趋光性。] 学科网（北京）股份有限公司 $$