1.1 种群的数量特征（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版2019）

第1章　种群及其动态 第1节　种群的数量特征 [课标要求]1.列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等特征。　2.说出调查种群密度的方法，运用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。 知识点1　种群密度及其调查方法 1.种群的概念 在一定的空间范围内，__同种__生物__所有个体__形成的集合就是种群。 2．种群密度及其调查方法 (1)种群密度的概念：种群在__单位面积__或单位体积中的个体数即种群密度，它是种群最基本的__数量__特征。 (2)种群密度调查研究的应用：进行__濒危__动物的保护、农田__杂草__状况调查、农林害虫的__监测和预报__及渔业上__捕捞强度__的确定等，均需调查种群密度。 知识点2　种群的其他数量特征 1.出生率和死亡率 (1)出生率是指在单位时间内__新产生的个体__数目占该种群__个体总数__的比值。 (2)死亡率是指在单位时间内__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。 3．年龄结构 (1)概念：年龄结构是指一个种群中__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：以人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的雄性个体→改变害虫种群正常的__性别比例__→降低害虫的__种群密度__。 知识点3　调查草地中某种双子叶植物的种群 密度1.选取__双__子叶植物作为研究对象的原因：__单__子叶草本植物常常是丛生或者蔓生的，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。 2．调查步骤 1．基础判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)一片森林中所有鸟属于一个种群。(×) (2)样方法只适合调查植物种群密度，不适合动物种群密度的调查。(×) (3)种群密度是种群最基本的数量特征。(√) (4)田鼠的种群密度是由种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的。(√) (5)种群密度能反映种群数量的变化趋势。(×) 2．教材习题改编小练(教材P6“概念检测”改编) 下列与种群密度相关的叙述正确的是(　　) A．种群密度与出生率成正比 B．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 C．一块草地上所有蒲公英的数量即这个蒲公英种群的种群密度 D．用样方法调查某双子叶植物种群密度时，样方多少不会影响调查结果 答案　B 解析　种群密度应取决于出生率、死亡率及迁入率、迁出率的差值，A项错误；单位面积中蒲公英个体数量才是其种群密度，C项错误；样方过少会导致实验误差变大，因此样方多少会影响调查结果，D项错误。 探究点1　种群密度的调查方法 1．某科技小组在调查一块面积为2 hm2的草场中灰仓鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰仓鼠做好标记后在原地放生。5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了42只，其中有上次标记的个体13只。请推测： (1)由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该草场中灰仓鼠的种群数量最可能是下列哪一项？________(填序号)，说明推算过程： ①少于92只　②多于92只　③少于161只④多于161只 (2)用标记重捕法调查某动物的种群密度时，若标记个体更易被天敌捕食，则调查结果是偏高、偏低，还是不变？为什么？ 提示　(1)③　标记重捕法中种群数量的计算公式为初次捕获并标记个体数/个体总数(N)＝重捕的标记个体数/再次捕获的个体数，根据题意可知，50/N＝13/42，N≈161(只)，由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉，计算结果会比实际结果偏大，所以灰仓鼠个体总数应少于161只。 (2)偏高。若标记个体更易被天敌捕食，则重捕中被标记的个体数减小，故种群密度调查的结果会偏高。 1．比较样方法与标记重捕法 项目 样方法 标记重捕法 调查 对象 双子叶植物或活动范围小、活动能力弱的动物(如农田中某种昆虫卵、作物植株上蚜虫、跳蝻等) 活动范围大、活动能力强的动物 调查 程序 2.采用样方法的注意事项 (1)取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素。 (2)样方的计数原则 ①计数样方内的所有个体。 ②遇到边界时，计数相邻两边及其夹角的所有个体，一般遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图所示黑点为计数的个体。 (3)样方大小的确定：一般来说，样方大小与植株大小呈正相关，如乔木——100 m2，灌木——9 m2，草本——1 m2；若样方中被调查个体数较少，应适当扩大样方面积；样方形状以正方形为宜。 3．利用标记重捕法估算种群密度的误差分析 【例1】 (2022·山东)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1 000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为(　　) A．2×104条 B．4×104条 C．6×104条 D．8×104条 答案　A 解析　假设该种群总数为x，由“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”可知，1000/x＝950/(x－1 000)，计算得出x＝2×104，即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条，A项正确，BCD项错误。 “两看法”选择合适的种群密度调查方法 【注】 丛生或蔓生的单子叶草本植物不适宜用样方法。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、跳蝻的密度等可以采用样方法。 【例2】 (2022·全国乙改编)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)与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有________(答出2点即可)。 解析 (1)为避免人为因素的干扰，保证调查的可靠性和准确性，选取样方时关键要做到随机取样，要依据调查范围大小来确定样方大小和数量，样方大小要一致、样方数量要适宜。(2)假设区域内种群数量为N，样方内平均个体数为n，已知所调查区域总面积为S，样方面积为m，调查区域内种群密度相等，则N÷S＝n÷m，N＝(S×n)/m。(3)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，与标记重捕法相比，该调查方法周期短，不受不良天气变化的影响，对野生动物生活干扰少，操作更简便，并允许在繁殖季节收集更多的数据。 答案 (1)随机取样，样方大小一致，样方数量适宜　(2)(S×n)/m　(3)对野生动物的不良影响小，调查周期短，操作简便 探究点2　种群的数量特征及关系 下图表示种群数量特征的概念图，请思考并回答下列问题： (1)图中a～f分别表示种群的什么数量特征？ (2)预测种群数量变化趋势主要依据图中的哪个特征？为什么？ (3)利用性引诱剂为何可有效降低害虫的种群密度？其原理是什么？ 提示　(1)a—种群密度；b—出生率；c—死亡率；d—迁入率；e—迁出率(d、e顺序可互换)；f—年龄结构。 (2)图中的f，即年龄结构。因为不同年龄结构的种群中，老年、成年、幼年的个体数不同，所以可预测其未来的出生率与死亡率，进而可预测种群未来的数量变化趋势。 (3)因性引诱剂可诱杀该害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，使得许多雌性个体不能完成交配，种群出生率下降，因此，会导致该害虫的种群密度下降。 1．种群数量特征间的关系图示 (1)种群密度是种群最基本的数量特征。 (2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度。 (3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度。年龄结构通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度，故年龄结构可用来预测种群密度的变化趋势；性别比例通过影响出生率来间接影响种群密度。 2．种群数量变化特殊实例分析 (1)城市人口的剧增——迁入率>迁出率。 (2)法律禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”等——控制我国人口的性别比例。 (3)“三孩”政策——缓解人口老龄化问题。(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫雄性个体——通过使性别比例失调来降低出生率。 (5)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重——他得出此结论的论据最可能是蝗虫种群的年龄结构为增长型。 【例3】 如图表示种群各数量特征之间的关系，据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．①表示年龄结构；②表示率和死亡率、迁入率和迁出率；③表示种群数量；④表示性别比例 B．种群密度能完全反映③的变化趋势 C．研究城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素 D．种群数量还受气候等因素的影响 答案　B 解析　年龄结构可以预测种群密度的变化趋势，出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，种群密度直接影响种群数量，性别比例是通过影响出生率进而影响种群密度的，故①②③④可依次表示年龄结构，出生率和死亡率、迁入率和迁出率，种群数量，性别比例，A项正确；种群密度能反映种群在一定时期内的数量，但不能完全反映种群数量的变化趋势，B项错误；除出生率和死亡率外，迁入率和迁出率也是影响城市人口变化的重要因素，C项正确；在自然界中，种群数量还受气候、食物、天敌等因素的影响，D项正确。 (1)种群数量≠种群密度：种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，强调“单位面积或单位体积”，即种群数量增加，种群密度不一定增加。 (2)年龄结构为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是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响。 (3)性别比例可分为如下类型： ①♀≈　♂：如人类及许多哺乳动物。②♀>　♂：如鸡、鸭、羊等家养动物。③♀<　♂：如蚁、蜂等昆虫(注：工蜂没有生育能力不能计算在内)。 【例4】 (2024·6月浙江)黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性，产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1 178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定，结果如下表。 生长期 体长(cm) 尾数 雌性 雄性 尾数 比例(%) 尾数 比例(%) Ⅰ龄 ≤30.0 656 633 96.5 8 1.2 Ⅱ龄 30.1～50.0 512 327 63.9 116 22.7 Ⅲ龄 50.1～55.0 6 2 33.3 4 66.7 Ⅳ龄 ≥55.1 4 0 0.0 4 100.0 下列叙述正确的是(　　) A．该黄鳝种群的年龄结构为衰退型 B．种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性 C．随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加 D．该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1 答案　B 解析　由表中信息可知：该黄鳝种群幼年(Ⅰ龄期)的个体多，老年(Ⅳ龄期)的个体少，说明该黄鳝种群的年龄结构为增长型，A项错误；由题意“黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性，产卵过后变为雄性”可推知：种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性，B项正确；分析表中信息可知：Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多，Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量非常少，C项错误；表中信息显示：各年龄期雌性个体的总数明显大于雄性性个体的总数，说明该黄鳝种群的雌雄比例不是1∶1，D项错误。 核心知识小结 [要点回眸] [答题必备] 1.种群在单位面积或单位体积中的个体数即种群密度，它是种群最基本的数量特征。 2．种群的数量特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构及性别比例等。 3．出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度。 4．年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型，年龄结构可用于预测种群数量的变化趋势。 5．种群密度的调查方法有逐个计数法及估算法，而估算种群密度常用样方法、标记重捕法等。 1．(2023·天津)人口老龄化将对种群密度产生影响，下列数量特征与此无关的是(　　) A．出生率 B．死亡率 C．年龄结构 D．性别比例 答案　D 解析　人口老龄化会导致出生率降低、死亡率升高，A项、B项不符合题意；老龄化会导致人口的年龄结构成为衰退型，C项不符合题意；理论上男女比例是1∶1，而人口老龄化一般不会影响性别比例，D项符合题意。 2．下列与种群及种群密度调查相关的叙述，正确的是(　　) A．一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群 B．某池塘中的全部鱼属于一个种群 C．统计种群密度时，应去掉所采集数据中最大值、最小值后，取平均值 D．破坏害虫种群正常的性别比例可降低其出生率和死亡率 答案　A 解析　某池塘中的鱼可包括许多鱼种群，B项错误；统计种群密度时，每个样方中的数据均应被计入(出入过大者除外)，而后求平均值，C项错误；破坏害虫种群的正常性别比例可降低种群出生率，不能降低死亡率，D项错误。 3．(2023·山东)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察，并统计了这些灰松鼠的存活情况，结果如图。下列说法正确的是(　　) A．所观察的这些灰松鼠构成一个种群 B．准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法 C．据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱 D．对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体 答案　D 解析　种群是指同一区域内同种生物的全部个体，根据“对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察，并统计了这些灰松鼠的存活情况”可知，观察的并非是该地的全部灰松鼠，A项错误；标记重捕法是调查种群密度的一种估算法，若要准确统计该年出生的所有灰松鼠数量可采用逐个计数法，B项错误；图示为“某年出生的所有灰松鼠的逐年存活情况”，由图可知，随着灰松鼠年龄的增大，其存活率逐渐下降，但当地灰松鼠的种群数量未知，故不能推断其种内竞争的情况，C项错误；据图可知，幼体存活率下降较高，0～1年死亡个体较多，成年后死亡个体较少，因此对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体，D项正确。 4．下列有关种群密度调查方法的叙述，正确的是(　　) A．标记重捕法研究期间，种群最好没有迁入和迁出 B．调查森林中乔木和灌木的种群密度时，选取的样方大小必须一致 C．标记重捕法必须保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的 D．在植物A分布密集区域取样，调查其种群密度 答案　A 解析　在用标记重捕法调查种群密度时，要求被调查期间种群没有个体的迁入和迁出，A项正确；调查森林中乔木和灌木的种群密度时，选取的样方大小一般不同，B项错误；标记重捕法不需要保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的，C项错误；用样方法调查植物种群密度时，选取样方时要注意随机取样，D项错误。 5．现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄结构，结果如下表： 年龄 0＋ 1＋ 2＋ 3＋ 4＋ 5＋ 6＋ 个体数 92 187 121 70 69 62 63 年龄 7＋ 8＋ 9＋ 10＋ 11＋ ≥12 — 个体数 72 64 55 42 39 264 — 【注】表中“1＋”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。 分析回答下列问题： (1)通常，种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是________________________。研究表明：该鱼在3＋时达到性成熟(进入成年)，9＋时丧失繁殖能力(进入老年)。据表可知，种群中幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为________，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是________。 (2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标记重捕法。标记重捕法常用于调查________强、活动范围大的动物的种群密度。 解析 (1)种群的年龄结构包括增长型、稳定型和衰退型三种类型。从表格中的数据可知，幼年个体数为92＋187＋121＝400，成年个体数为70＋69＋62＋63＋72＋64＝400，老年个体数为55＋42＋39＋264＝400，所以三个年龄组的个体数比例为1∶1∶1，则该种群的年龄结构为稳定型，该鱼种群数量将保持相对稳定。(2)标记重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。 答案 (1)增长型、稳定型和衰退型　1∶1∶1　保持相对稳定　(2)活动能力 学科网（北京）股份有限公司 $$