内容正文:
第27讲 种群及其动态
课程要求
考点1 种群的数量特征
考点2 种群密度的调查方法
1.不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落
2.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
考点3 种群数量的变化及其影响因素
3.尝试建立数学模型解释种群的数量变动
4.举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征
考点4 培养液中酵母菌种群数量的变化
01
种群的数量特征
1.种群的数量特征
1.种群的概念:
在一定的空间范围内,_____生物_____个体形成的集合就是种群。
同种
所有
2.种群的数量特征:
①种群密度:
种群在_____________________中的个体数,是种群
_______的数量特征。
单位面积或单位体积
最基本
×
例:一块麦田中所有的蝗虫
例:每平方米草地中杂草的数量
种群密度
种群的个体数量
空间大小(面积或体积)
×
注意:
种群密度≠种群数量
种群是 ,也是__________的 。
生物繁殖的基本单位
基本单位
生物进化
5
种群
数量特征
遗传特征
空间特征
种群密度
死亡率
出生率
年龄结构
性别比例
迁入率
迁出率
具有
最基本
决定
决定
决定
决定
预测
影响
影响
影响
直接决定种群密度的因素是________________、________________。
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
1.种群的数量特征
2.种群的数量特征:
年龄结构和性别比例不直接决定种群密度,年龄结构通过影响种群的________________,从而 ;
出生率和死亡率
预测种群数量的变化趋势
1.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?
不一定,
①因为出生率和死亡率不完全取决于年龄结构,还受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。
②此外,种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
年龄结构为衰退型的种群,种群数量一般会越来越小,但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。
2.年龄结构为衰退型的种群,种群数量在近期一定会越来越少吗?
1.种群的数量特征
8
1.种群的数量特征
2.种群的数量特征:
性别比例是指种群中雌雄个体所占的比例(♀:♂)。
出生率
性别比例能够影响种群的________间接影响种群密度。
注意: 性别比例不是所有种群的特征,如某些雌雄同株的植物
性别比例的应用:
利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的 ,导致害虫的 下降从而达到杀虫效果。
性别比例
出生率
性外激素诱杀害虫的原理是利用了昆虫间通过化学物质传递信息,信息传递的类型是_________。
化学信息
(1)城市人口的剧增—— 造成的。
(2)中国人口的增长—— 造成的。
(3)我国全面放开“三孩”政策——调整 ,解决人口老龄化问题。
(4)利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变 来降低 。
(5)将性引诱剂释放到大田里,干扰雌雄蛾正常交尾: 。
(6)年龄结构可通过影响 影响种群密度.
(7) 是决定种群大小和种群密度的直接因素;
种群特征与生产生活的关系
迁入率>迁出率
年龄结构
性别比例
出生率
出生率、死亡率以及迁入率、迁出率
出生率和死亡率间接
出生率>死亡率
降低出生率
02
种群密度的调查方法
种群密度的调查方法
逐个计数法
估算法
适用范围
分布范围较小、个体较大的种群
黑光灯诱捕法
样方法
标记重捕法
适用范围
有趋光性的昆虫
适用范围
活动能力弱。活动范围小;(植物、昆虫卵、蚜虫、跳蝻、瓢虫)
适用范围
活动能力强、活动范围大的动物
其他方法
航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等
--最准确
抽样检测法
适用范围
酵母菌等微生物
2.种群密度的调查方法
取样器取样法法
适用范围
土壤小动物
2.种群密度的调查方法
1.样方法:
①调查:
适用于植物、活动范围小和活动能力弱的动物;一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物,而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。
②取样原则:
随机取样
★样方大小依据调查对象大小、数量而定,如:
草本1m2,灌木16m2,乔木100m2
★样方数量依据总面积而定,与被调查地段的总面积呈正相关。
确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况
13
2.种群密度的调查方法
1.样方法:
③取样方法:
五点取样法
等距取样法
(近方形区域)
(狭长区域)
④计数原则:
样方内的个体全部计数。
边界线上的个体只计数_________________________的
(“计上不计下,计左不计右”)
样方相邻两边及其顶点上
14
步骤:取样→计数→求平均值
样方1m2 1 2 3 4 5
株数(株)
密度
7
5
8
3
6
5.8株/m2
2.种群密度的调查方法
1.样方法:
=
=
⑤误差分析:
(1)未做到随机取样。
(2)未找到分布较均匀的地块。
(3)未对多个样方取平均值。
计算公式:
=
N
=
③
让标记个体在群体中随机分布
①
种群数量 N
总标记数 M
②
重捕总数(n)
重捕中被标记数(m)
④
经过一段时间后重捕
2.种群密度的调查方法
2.标记重捕法:
16
许多动物的活动能力强、活动范围大。在种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记。放回原来的环境,经过一段时间后重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估计种群密度。
第一次捕捉:M
第二次捕捉:n个
有标记的:m
总数N
计算公式:
=
N
=
让标记个体在群体中随机分布,时间太短会导致重捕个体中被标记个体偏多,计算结果偏小。
时间太长,标记个体有可能迁出、或死亡,计算结果偏大。
2.种群密度的调查方法
17
1.选择区域要随机,不能主观选择
2.被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡现象
3.重捕的地域与方法与初捕相同
4.每次捕获的样本数量不能太少,以减小偶然误差
5.对标记的要求:
①标记物不易脱落
②不影响被标记生物的正常生理活动
③标记物不能过于醒目,
个体总数(N)=
初捕标记数(M)×重捕个体数(n)
重捕中标记个体数(m)
2.种群密度的调查方法
2.标记重捕法:
①标记物容易脱落时
计算结果偏大
②影响被标记生物的正常生理活动,导致更容易被天敌捕食
计算结果偏大
③标记物过于醒目
1)易被天敌捕食
结果偏大
2)易被人捕捉
结果偏小
个体总数(N)=
初捕标记数(M)×重捕个体数(n)
重捕中标记个体数(m)
2.种群密度的调查方法
2.标记重捕法:
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1.若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比例越接近1∶1,则出生率越高。 ( )
√
1.调查种群数量较少的陆生植物种群密度时,应随机取样,并适当扩大样方的面积。 ( )
2.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。 ( )
提示:用等距取样法调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。
4.用标记重捕法调查田鼠种群密度,若标记的田鼠部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果偏小。 ( )
提示:若标记的田鼠部分被鼬捕食,则会导致重捕中被标记个体数偏少,使得估算值偏大。
√
×
×
[2016年I卷基础题] 如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度,下列做法中正确的是 ( )
A. 计数甲地内蒲公英总数,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,求出所有样方蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种群密度
D. 求出所有样方蒲公英的总数,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
C
A逐个计数法
B偏低
D求的是甲地蒲公英总数
生态工作者从东到西对我国北方A、B、C三种类型的草原进行调查。下表是不同调查面积的物种数量统计结果:
调查面积cm×cm
草原类型 10×
10 20×
20 40×
40 80×
80 90×
90 100×
100 110×
110 120×
120 130×
130 140×
140
A 3 5 8 14 16 17 19 20 20 …
B 3 5 6 9 11 13 13 13 13 …
C 2 3 5 8 8 8 8 8 8 …
调查B草原某种双子叶草本植物的种群密度时,设计如下调查步骤:
①选取40 cm×40 cm为最佳样方面积。
②在该物种分布较密集的地方取5个样方。
③计数每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次为N1、N2、N3、N4、N5,则将N3作为种群密度的估计值。
提示:①选取的样方面积不对。应选取物种数量达到稳定的最小面积100 cm×
100 cm。
②取样方法不对。应在B草原中随机取样。
③对种群密度值的估计方法不对。应以调查样方的单位面积中种群个体数量的平均数作为种群密度的估计值
考向 种群密度的调查方法
1.(2022·山东等级考)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
A
由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”,假设该种群总数为x,则有1 000/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正确,B、C、D错误。
真题感悟 明确考向
1.(2023·山东等级考)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( )
2
4
3
题号
1
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
D
种群是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合,根据题意“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,观察的并不是该地的全部灰松鼠,A错误;标记重捕法是调查种群密度的一种估算法,B错误;据题中信息无法判断在研究期间其他个体的数量变化情况,故据图不能推测出该地的灰松鼠种内竞争随时间的变化情况,C错误;据图分析,0~1岁的幼小灰松鼠存活数下降明显(曲线斜率大),所以保护时应更加关注其幼体,D正确。
(2022·河北选择性考试)20世纪70年代褐家鼠由外地进入新疆,对当地生态系统造成危害。研究发现,新疆某地褐家鼠种群的周限增长率为1.247(t+1年与t 年种群数量的比值),种群年龄结构如下图。下列叙述正确的是( )
A.该种群老年个体占比较低,属于衰退型种群
B.依据其年龄结构和周限增长率推测,该种群很难被去除
C.该种群扩大过程中,当地生态系统物种丰富度提高,食物网更复杂
D.作为近缘物种,褐家鼠与当地的鼠类具有相同的种群增长能力
B
据分析,该种群老年个体占比较低,属于增长型种群,A错误;该种群年龄结构为增长型,周限增长率为1.247(t+1年与t年种群数量的比值),种群数量增长曲线为“J”形,种群数量增长较快,很难被去除,B正确;该种群扩大过程中,对当地生态系统造成危害,当地生态系统物种丰富度降低,食物链变少,C错误;作为近缘物种,褐家鼠引进新疆后,从周限增长率来看,其种群增长能力强,在与当地的鼠类竞争中占优势,种群增长率高于当地鼠类,D错误。
$$