内容正文:
1.1 种群的数量特征
学习目标
1.列举种群的数量特征,说明“出生率和死亡率”“迁入率和迁出率”“年龄结构和性别比例”等种群的数量特征与种群密度的关系。
2.说出调查种群密度的主要方法,运用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。
预习梳理
一、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。
二、种群密度及其调查方法
1.种群密度的概念:种群在
中的个体数。
2.种群密度的调查方法
(1)逐个计数法:适宜调查分布范围 、个体 的种群。
(2)估算法
①黑光灯诱捕法:适用于有 的昆虫。
②样方法
a.适用生物:如 、昆虫卵、蚜虫、跳蝻等。
b.调查程序:
选取若干个样方
↓
计数每个样方内的
↓
求得每个样方的
↓
求得所有样方种群密度的 ,作为估算值
③标记重捕法
a.适用生物:适用于活动能力 、活动范围 的动物,如某种鼠等。
b.调查程序
捕获一部分个体
↓
做上标记后放回
↓
一段时间后进行
↓
根据重捕到的动物中 占总个体数的比例估算种群密度
三、种群的其他数量特征
数量特征
概念
出生率、
死亡率
单位时间内新产生的或死亡的个体数目占 的比值
迁入率、
迁出率
单位时间内 占该种群个体总数的比值
年龄结构
一个种群中 的比例,大致分为 、 、 三种类型
性别比例
种群中 的比例
预习检测
(1)种群密度与出生率成正比。 ( )
(2)某湖泊每立方米水体鲫鱼的数量符合种群密度的概念。 ( )
(3)年龄结构为增长型的种群,其种群数量一定会越来越大。 ( )
(4)种群甲的种群密度高于种群乙,但是种群甲的种群数量不一定比种群乙的种群数量大。 ( )
(5)种群的性别比例以雌∶雄=1∶1最为合适。 ( )
(6)采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数。 ( )
(7)如果采用样方法调查甲地蒲公英的种群密度,计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积即可。 ( )
(8)若用标记重捕法调查种群密度时,被标记的对象易被天敌捕食,则实际种群密度大于计算结果。 ( )
任务活动
任务一 种群的数量特征
【资料1】 种群的数量特征
注:种群数量≠种群密度,种群密度与所处空间大小有关,种群数量多,种群密度不一定大。
1. 是种群最基本的数量特征。
2.出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群密度的 (填“直接”或“间接”)因素。
3.年龄结构通过影响 间接影响种群密度。性别比例通过影响 间接影响种群密度。
4.影响北京市春节前后人口数量变化的主要因素是 。
【资料2】 阅读教材P2~3“种群密度及其调查方法”内容并分析回答下列问题:
①渤海某区域的大黄鱼。
②某农田中的蒲公英。
③室外飞舞的库蚊。
④可可西里草原上的藏羚羊。
1.上述几个种群中 (填序号)的种群密度适合用单位体积中的个体数来表示。
2.研究①种群的密度有利于 ;研究④种群的密度有利于 。
【资料3】 下面为年龄结构的几种表示方法。
(1)模式图
A1 B1 C1
甲
(2)曲线图
A2 B2 C2
乙
(3)柱形图
A3 B3 C3
丙
各年龄段人口占总人数的百分比
A4 B4
丁
1.上述年龄结构属于增长型的是 ,其特点为 。属于稳定型的是 ,其特点为 。属于衰退型的是 ,其特点为 。
2.归纳年龄结构与某些种群数量特征变化趋势之间的关系
年龄结构
增长型
稳定型
衰退型
出生率和
死亡率
出生率 死亡率
出生率 死亡率
出生率 死亡率
种群密度
结论:通过年龄结构可以 种群数量的变化。
3.图丁中人群的性别比例关系是♀ ♂。
[注意]并不是在所有种群中都满足性别比例为1∶1的情况,可以根据性别比例将种群划分为以下三种类型:
①雌雄相当型:特点是雌性和雄性个体数目大体相等。多见于高等动物(包括人类)。
②雌多雄少型:雌性个体显著多于雄性个体。如:人工控制的种群等。
③雌少雄多型:雄性个体明显多于雌性个体。如蜜蜂等营社会性生活的动物。
4.利用性引诱剂诱杀某种昆虫的雄虫主要是通过控制 影响 ,进而影响种群密度。
反馈评价
例1 [2025·江苏盐城高二期中] 下图为种群的各个特征之间的关系图,下列叙述错误的是 ( )
A.种群密度是种群最基本的数量特征
B.丙为性别比例,主要通过影响出生率和死亡率来间接影响种群密度
C.丁为年龄结构,可预测种群数量未来变化趋势
D.研究城市人口的变迁,戊和己是不可忽视的因素
例2 [2024·浙江6月选考] 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1178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
任务二 标记重捕法
【资料】 标记重捕法是以局部推测整体的经典方法。其原理可用下图表示:
说明:N表示被调查种群的个体总数;
M表示初次捕获并被标记的个体数;
n表示再次捕获的个体数;
m表示重捕个体中被标记的个体数。
1.个体总数N= 。
2.下述情况会导致m偏小的是 ;会导致m偏大的是 。(请填序号)
①标记消失、脱落;②标记对动物造成伤害,甚至导致动物死亡;③标记过于醒目,导致被标记个体比未被标记个体更容易被研究者重捕;④动物被捕捉后不易再被捕捉。
归纳拓展
标记重捕法调查种群密度的误差分析
反馈评价
例3 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1000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
例4 [多选]某农场的面积为40 hm2,研究小组采用标记重捕法调查仓鼠的种群密度,第一次捕获120只,做标记后全部放掉,第二次捕获200只,其中发现10只带有标记。下列相关叙述中,正确的是 ( )
A.该农场仓鼠的种群密度约为60只/hm2
B.此种方法可用于调查该地蚜虫的种群密度
C.第一次捕获与第二次捕获的间隔时间越短越好
D.仓鼠在被捕捉一次后更难被捕捉,导致统计的种群密度比实际密度大
任务三 探究·实践——调查草地中某种双子叶植物的种群密度
1.提出问题:了解被调查对象,确定要探究的问题: 。
注意: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,双子叶草本植物则容易辨别个体数,故一般选择容易辨认的双子叶植物作为样方法调查对象。
2.制订计划:确定调查地点和范围、调查时间、材料用具、小组分工等。
3.实施计划
(1)准备
(2)确定调查对象
(3)确定样方
①确定样方大小
草本植物
灌木
乔木
1 m×1 m
3 m×3 m
10 m×10 m
若本实验中,选用的双子叶植物为蒲公英,所取的样方大小应选择 。
②确定取样方法
取样的关键是要做到 。
常用的取样方法:
a.五点取样法
可选取正方形或近正方形样地,以两条对角线的交点为中心,确定一个正方形样方,记为样方1,在对角线交点与样地的4个顶点的中点处分别取等面积的正方形样方,并记为样方2、3、4、5。 请在方框中标注利用五点取样法所取样方:
b.等距取样法
选取长方形样地,先随机选取第1个正方形样方,随后等间距选取其他样方。请在方框中标注利用等距取样法所取样方:
(4)实验记录与分析
若该小组对校园中的蒲公英进行调查,得到如下表所示的一组数据:
样方
1
2
3
4
5
6
7
8
种群密度
/(株/m2)
3
7
15
2
4
9
8
4
计算种群密度为 。
归纳拓展
1.样方法的计数原则及误差分析
(1)计数原则:同种生物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,即只计数相邻两边及其顶角上的个体。如下图所示,图中灰点表示计数个体。
(2)误差原因归纳
①未做到随机取样。
②样方的面积过小。
③样方的数目过少。
④未对多个样方取平均值。
⑤未遵守计数原则,如将四条边和夹角上的个体计入。
2.样方法与标记重捕法的区别
样方法
标记重捕法
调查
对象
植物或昆虫卵及一些活动范围小、活动能力弱的动物
活动范围大、活动能力强的动物
调查
程序
确定调查对象
↓
选取样方
↓
计数
↓
计算种群密度
确定调查对象
↓
捕获并标记、计数
↓
重捕、计数
↓
计算种群密度
关键
随机取样
标记对所调查动物生命活动无影响,调查过程中无种群数量变动
3.调查种群数量的其他方法
航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等。
反馈评价
例5 [2025·广东广州高二期中] 下列关于调查草地中某双子叶植物的种群密度的叙述,错误的是( )
A.取样时,要在该种群分布均匀的区域取样
B.狭长的地块适合用等距取样法进行取样
C.样本数量较少时,可适当增大样方面积
D.单子叶植物丛生或蔓生,难以辨别株数,不宜采用样方法调查
例6 [多选]如图表示用样方法进行相关调查,下列相关叙述不正确的是 ( )
A.用样方法调查种群密度时可随机使用五点取样法或等距取样法取样
B.图甲表示一个样方中某种植物的分布状况,则计数值应为11
C.通过图乙可知调查某地区的物种数,样方越大越好
D.调查植物的种群密度时样方的大小与所调查植物的植株大小有关
答案
预习梳理
一、同种 所有
二、1.单位面积或单位体积
2.(1)较小 较大
(2)①趋光性 ②植物 随机 个体数 种群密度 平均值 ③强 大 原来的环境 重捕 标记个体数
三、该种群个体总数 迁入或迁出的个体 各年龄期的个体数目 增长型 稳定型 衰退型 雌雄个体数目
预习检测
(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)×
[解析] (1)种群密度不仅与出生率有关还与死亡率有关。
(3)年龄结构可预测种群数量未来变化的趋势,但种群数量也会受到其他因素的影响,如自然灾害等,所以年龄结构为增长型的种群,其种群数量不一定会越来越大。
(5)不同生物种群最合适的性别比例不一定都是雌∶雄=1∶1,如蜜蜂种群最合适的性别比例是雌远少于雄。
(6)不能采用五点取样法来调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数,且五点取样法不能精确调查生物种类数。
(7)如果采用样方法调查甲地蒲公英的种群密度,应随机选取若干个样方,将所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英的种群密度。
(8)用标记重捕法调查种群密度时,若被标记的对象易被天敌捕食,则会导致重捕中被标记的个体数变小,估算值偏大,即实际种群密度低于计算结果。
任务活动
任务一
[资料1]
1.种群密度
2.直接
3.出生率和死亡率 出生率
4.迁入率和迁出率
[资料2]
1.①③
2.确定渔业上的捕捞强度 保护濒危动物
[资料3]
1.A1、A2、B3、B4 幼年个体多,老年个体少 B1、B2、C3、A4 各年龄期个体比例适中 C1、C2、A3 幼年个体少,老年个体多
2.> ≈ < 增加 基本不变 降低 预测
3.≈
4.性别比例 出生率
反馈评价
例1 B [解析] 种群密度是种群最基本的数量特征,A正确;丙为性别比例,主要通过影响出生率来间接影响种群密度,但不影响死亡率,B错误;丁为年龄结构,年龄结构可分为增长型、稳定型和衰退型,通过分析年龄结构能预测种群数量未来的变化趋势,C正确;戊为迁入率,己为迁出率,研究城市人口的变迁,迁入率和迁出率是不可忽视的因素,D正确。
例2 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错误;表中信息显示:捕获群体中雌性个体的总数明显大于雄性个体的总数,说明该黄鳝种群的雌雄比例不是1∶1,D错误。
任务二
[资料]
1.nM/m
2.①②④ ③
反馈评价
例3 A [解析] 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1000/x=950/(x-1000),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。
例4 AD [解析] 该农场仓鼠的种群密度约为(120×200÷10)÷40=60只/hm2,A正确;蚜虫不适宜采用标记重捕法调查种群密度,应采用样方法调查其种群密度,B错误;第一次捕获与第二次捕获需要间隔一定的时间,并不是间隔的时间越短越好,C错误;仓鼠在被捕捉一次后更难被捕捉,会导致第二次捕获的有标记的个体数减少,统计的种群密度比实际密度大,D正确。
任务三
1.调查某种双子叶植物的种群密度
3.(3)①1 m×1 m
②随机取样,不能掺入主观因素
a.
b.
(4)6.5株/m2
反馈评价
例5 A [解析] 样方法取样的关键是要做到随机取样,不能掺入主观因素,A错误;狭长的地块适合用等距取样法进行取样,B正确;样本数量较少时,可适当增大样方面积,使得实验结果更准确,C正确;单子叶植物通常是丛生或蔓生的,难以辨别株数,不宜采用样方法调查,D正确。
例6 ABC [解析] 要根据调查对象的分布状况和样地的形状等确定取样方法及样方大小,A错误;题图甲表示一个样方中某种植物的分布状况,计数原则为“计上不计下,计左不计右”,则计数值应为8,B错误;通过题图乙可知调查该地区的物种数时,样方面积取S1最合理,C错误;调查植物的种群密度时样方的大小与所调查植物的植株大小有关,D正确。
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