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第1课时 种群的特征[学习目标]
1.说出种群的概念
2.列举种群的特征,并分析其内在联系
3.学会用样方法、标志重捕法调查种群密度方式一 蜜蜂没有冬眠的习性,作为个体,也无法维持必要的体温当外界气温下降时,蜂巢里的蜜蜂会以蜂王为中心抱成“团”,不停歇地爬来爬去,形成一个由蜜蜂的血肉之躯构筑的球体外层与里层的蜜蜂会循环往复地互换位置,在一定程度上调节了蜂团的温度蜜蜂正是依靠这种团队精神和消耗大量的蜂蜜来度过寒冷的冬天那么种群具有哪些个体没有的特征呢?怎样预测种群的发展趋势呢?方式二 分析以下各项是不是一个种群1一片草地上的全部蛇2某集市上卖的全部的同种白菜3某村子中全部青年男女4一个池塘里的全部鲤鱼若从群体水平来看,种群是个体的简单累加吗?个体的特征能代表种群的特征吗?个体的生命是有限的,但对一个种群来说,会不会因为个体的消失而消失呢?总结种群的不同个体组成一个整体,这个整体不是个体的简单累加,这时种群就表现出个体不具有的特征到底种群有哪些特征呢?这节课我们就来学习一下
一、种群的特征1.种群的概念在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体2.种群的特征包括空间特征、数量特征等种群的数量特征主要有种群密度、出生率和死亡率、年龄结构和性别比例等3.种群密度是指单位面积或体积内某一种群全部个体的数量,是种群最基本的数量特征4.种群密度的调查方法1常用的方法是样方法和标志重捕法2样方法
①适用范围调查个体分布比较均匀的植物如双子叶植物或移动能力较低的动物如蜗牛的种群密度
②基本步骤a.确定调查对象根据当地实际情况确定b.取样要做到随机取样,多用五点取样法或者等距取样法c.计数计数每个样方内的该种群的数量,并记录在计数时,样方内的个体要全部计数,在四条边上的个体只取相邻两条边及其夹角计数d.计算种群密度计算各样方内种群数量的平均值,即为该种群的种群密度的估计值单位株/平方米3标志重捕法
①适用范围哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫的种群密度调查
②前提标志个体与未标志个体在重捕时被捕获的概率相等
③调查步骤捕获一部分个体→做上标志后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标志个体数占总个体数的比例估计种群密度
④估算公式N种群个体数=×M标志个体数
⑤注意事项a.标志物和标志方法不能影响动物的正常生命活动b.标志物不能过分醒目,过分醒目易被捕食c.标志物持续存留时间不短于研究时间d.数量变动在研究期间,没有较多个体的出生和死亡,也没有较多个体的迁入和迁出点拨 种群密度调查数据的偏差分析1偏高一般情况下,导致第二次捕获中标记个体数比实际数值小的因素,都会导致最终的调查数据偏高,如被标记的个体不容易再次捕获、标志物脱落等2偏低若被标记的个体标志物明显,第二次更容易被捕获,或者捕捉时只捕捉某种个体如用大网眼渔具捕获大鱼会导致调查数据偏低例1 2018·江苏射阳二中高二检测对植物种群密度的调查常采用样方法,下列选项中,灰点表示统计的个体,白点表示未统计的个体,其中取样的统计方法有误的是 答案 D解析 利用样方法调查种群密度时,应该统计样方内和相邻两条边及其夹角上的植物个体数方法链接 样方法计数原则样方法计数时,同种植物无论大小都应计数,若有正好在边界线上的个体,则只计数样方相邻两条边及其夹角上的个体例2 在一片约33hm2的林地内,调查者第一次捕获了25只大山雀,各用一个标志环套在了大山雀的腿上作为标志,然后全部放掉第二次捕获了33只大山雀,其中有5只是有标志的据此推算,该林地中大山雀的种群密度只/hm2约为 A.165B.160C.5D.15答案 C解析 设种群数量为x,如果不考虑其他因素,则可知=,可以计算出x=165,故该林地中大山雀的种群密度为165只/33hm2=5只/hm2
二、种群数量特征之间的关系1.出生率和死亡率1概念单位时间内新产生或死亡的个体数占该种群个体总数的比率2与种群密度的关系出生率死亡率2.迁入率和迁出率1概念单位时间内迁入或迁出的个体数,占该种群个体总数的比率2与种群密度的关系迁入率迁出率3.年龄结构1概念种群中各年龄段的个体数量的比例2类型种群特征出生率与死亡率种群密度变化趋势类型幼年个体数大于成年、老年个体数出生率死亡率增大增长型各年龄段个体数比例相当出生率≈死亡率稳定稳定型幼年个体数小于成年、老年个体数出生率死亡率减小衰退型3意义可预测种群数量的变化趋势4.性别比例1概念种群中雌雄个体数量的比例2意义对种群密度有一定的影响5.种群的空间特征组成种群的个体,在其生活空间中的布局或位置状态叫做种群的空间特征知识整合 种群特征间的相互关系图解1种群密度是种群最基本的数量特征,可反映种群在一定时期的数量,种群密度与种群数量呈正相关2出生率和死亡率、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年龄结构出生率和死亡率种群密度性别比例出生率种群密度例3 下图中表示了种群的各个数量特征之间的关系下列相关叙述正确的是 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,每种类型中包括幼年、青年和老年三个年龄段D.种群密度是种群最基本的数量特征,其他特征都会决定种群密度的变化答案 B解析 种群的数量特征中有种群密度、迁入率和迁出率、出生率和死亡率、年龄结构和性别比例,能够决定种群密度并同时与其他特征相关的为出生率和死亡率,则甲为出生率,乙为死亡率,A项错误;丙为通过影响出生率而间接影响种群密度的性别比例,B项正确;丁为同时影响出生率和死亡率的年龄结构,它包括幼年、成年和老年个体三个年龄段,C项错误;种群密度是由迁入率和迁出率以及出生率和死亡率决定的,D项错误例4 种群的年龄结构大致可分为图示
①②③三种类型,下列相关说法错误的是 A.在我国近年的人口调查中,获知人口出生率每年在下降,说明我国人口年龄结构一定为图
③所示类型B.在渔业生产中,要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼,捕捞后,该水域鱼种群的年龄结构可能为图
①所示类型C.农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施,有可能使该种害虫的年龄结构为图
③所示类型D.在某一处于稳定状态的生态系统中,各种生物种群的年龄结构可能为图
②所示类型答案 A解析 年龄结构是指一个种群中各年龄段的个体数量的比例,只知道出生率不能判断种群的年龄结构,A项错误;在渔业生产中,要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼,捕捞后,该水域鱼种群剩余的鱼主要为幼年个体,年龄结构可能为图
①所示的增长型,B项正确;农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施,会使种群的出生率下降,有可能使该种害虫的年龄结构为图
③所示的衰退型,C项正确;在某一处于稳定状态的生态系统中,各生物种群的出生率等于死亡率,各种生物种群的年龄结构可能为图
②所示的稳定型,D项正确拓展深化 种群特征的应用1城市人口的剧增——迁入率迁出率造成的2中国人口的增长——出生率死亡率造成的,不能单纯地说是出生率高造成的3中国实行计划生育政策——降低出生率4利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率1.下列不属于种群特征的是 A.种群密度B.性别比例C.种群的空间特征D.形态特征答案 D解析 种群的特征包括空间特征和数量特征等种群的数量特征主要有种群密度、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率2.2018·江苏连云港高二检测下图表示的是四种不同种群中不同年龄的个体所占的比例,其中种群密度可能会越来越小的是 答案 A解析 种群年龄结构有增长型、稳定型、衰退型三种类型,其中年龄结构为衰退型的种群密度将越来越小3.预测一个国家或地区人口数量未来的动态信息主要来自 A.现有居住人口的年龄结构B.现有人口的数量和密度C.现有出生率和死亡率、迁入率和迁出率D.现有人口男女的性别比例答案 A解析 年龄结构、性别比例以及出生率和死亡率、迁入率和迁出率等特征都能影响种群密度,但只有年龄结构可用来预测种群未来的动态信息,种群的年龄结构可分为三种类型增长型、稳定型和衰退型4.下列有关生物种群数量调查的方法中,正确的是 A.调查蝗虫幼虫跳蝻,用标志重捕法B.调查马尾松,小样方划分为1m2左右C.调查蒲公英,只计数小样方内的个体数D.调查趋光性农业害虫,可用定位设置灯光诱捕,定时计数法答案 D解析 调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度,用样方法,A项错误;一般而言,北温带地区每个样方的大小是乔木为100m2,灌木为16m2,草本为1m2,所以调查马尾松,小样方应划分为100m2左右,B项错误;调查蒲公英,除计数小样方内的个体数外,还要把样方两个相邻的边及顶角处的个体统计在内,C项错误5.回答下列有关种群的问题1组成种群的个体,在其生活空间中的位置状态或分布如图所示三种分布方式是对种群________特征的描述2据下图分析,种群密度与种群数量呈________填“正”或“负”相关,种群最基本的数量特征是________;决定种群数量和种群密度的直接因素是_________________________________________答案 1空间 2正 种群密度 出生率和死亡率、迁入率和迁出率解析 1研究种群主要是研究种群的数量特征和空间特征,而组成种群的个体在其生活空间中的布局或位置状态属于空间特征2种群密度与种群数量呈正相关,种群密度是种群最基本的数量特征,所以种群密度越大,种群数量越多;通过图中可以看出直接决定种群数量和种群密度的因素是迁入率和迁出率、出生率和死亡率[对点训练]题组一 种群和种群密度的调查1.现在我国全面实施一对夫妇可生育两个孩子政策,该措施有利于 A.改变性别比例B.降低人口密度C.降低出生率D.调整年龄结构答案 D2.假如要调查一块农田中某种鼠和蚯蚓的种群密度,通常采用的调查方法分别是 A.标志重捕法、样方法B.标志重捕法、标志重捕法C.样方法、样方法D.样方法、标志重捕法答案 A解析 鼠的活动能力强、活动范围广,可用标志重捕法调查;蚯蚓的活动能力较弱,可用样方法调查3.2018·江苏宝应县安宜高中高二月考某同学拟调查一个面积为100hm2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度,设计了四个调查方案,其中最可行的是 A.计数该草地上该种植物的全部个体数目B.设置1个1m2的样方,计数样方中该种植物的个体数目C.随机设置1m2的样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目D.在该种植物密集处设置1m2的样方若干,计数每个样方中该种植物的个体数目答案 C解析 双子叶植物种群密度的调查方法一般采用样方法,即在被调查种群的生存环境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,然后以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估计值4.2017·江苏溧水高中高二上期中下列关于样方法调查结论的处理措施,正确的是 A.多次取样,取其平均值B.随机选一个样方,其密度就是整个种群的密度C.取样方计算时,选生物密度大的区域更科学D.得出的结论与其他同学不一致则舍弃答案 A解析 用样方法调查种群密度时,需要多次取样,取其平均值,A项正确,B项错误;样方法的关键是随机取样,C项错误;不同的人所选取的样方不同,数据可能有所不同,D项错误5.2016·全国甲,5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.计数甲地内蒲公英的总数,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答案 C解析 估算种群密度最常用的方法之一是样方法在被调查种群分布的范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方内的种群密度,以所有样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值综上所述,A、B、D三项均错误,C项正确题组二 种群数量特征之间的关系6.下列关于种群的叙述中,正确的是 A.不同种群的年龄结构大致相同B.估算一个种群的出生率和死亡率,即可确定种群密度的大小C.一个种群由一定自然区域内的全部成年个体组成D.在自然开放的生态系统中,种群密度会受环境因素影响而波动答案 D解析 不同种群的年龄结构是不同的;种群密度的大小除受出生率和死亡率的影响之外,还直接受迁入率和迁出率的影响;一个种群是由一定区域内所有同种生物的全部个体组成的,而不是只包括成年个体;种群密度受多种因素影响,环境因素会直接影响出生率和死亡率等,所以环境因素会影响种群密度7.关于下面概念图中序号所表达的含义,下列说法错误的是 A.序号1代表种群密度B.迁入率由序号4或序号5代表C.序号2代表出生率或死亡率D.序号
6、7依次代表年龄结构、性别比例答案 C解析 种群最基本的数量特征是种群密度,种群密度直接受出生率和死亡率、迁入率和迁出率等的影响另外,年龄结构能通过影响出生率与死亡率来间接影响种群密度,性别比例通过影响出生率来间接影响种群密度2代表出生率,3代表死亡率8.利用人工合成的性引诱剂,能使害虫的种群密度明显降低,其原理是它能 A.破坏害虫种群正常的性别比例B.抑制害虫生殖器官的发育和配子的形成C.杀死幼小害虫个体D.诱杀害虫的雌性个体,减少排卵答案 A解析 一般利用性引诱剂诱杀雄性昆虫,破坏其种群正常的性别比例,导致出生率下降,从而影响种群密度9.如图为某地一个生物种群的年龄结构曲线图如果有一外来物种入侵,并以该种群的幼体为食,则该种群的个体数与年龄结构的关系将变化为 答案 A解析 由于入侵的物种以该种群的幼体为食,所以该种群中幼体所占的比例减小10.下列关于种群性别比例的叙述,正确的是 A.任何种群中雄性和雌性的数量比例均为1∶1B.种群性别比例是指种群中雌雄个体数量的比例C.性别比例对种群的数量变化有决定性作用D.根据性别比例可以将种群划分为增长型、稳定型和衰退型答案 B解析 根据性别比例可以将种群分为雌多于雄;雌、雄相当和雄多于雌三种类型,所以并不是任何种群的雌、雄数量比均为1∶1;性别比例会影响种群数量的变化,而出生率和死亡率、迁入率和迁出率会决定种群数量的变化;根据年龄结构可以将种群划分为增长型、稳定型和衰退型11.2016·浙江,5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 答案 A解析 蝉基本上无生殖后期,C、D项错误;蝉在地下生存多年,在夏季羽化后只能生存一个夏季,所以在夏季时,蝉种群中生殖前期所占的比例大,A项正确,B项错误[综合强化]12.为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素,科学家释放了一定量的标记过的斜纹夜蛾,适当时间后用杀虫灯诱杀,统计标记个体的个数占释放总数的比例回收率,结果如图所示下列叙述正确的是 A.若标记总量为N,回收率为a,则斜纹夜蛾的种群密度为N/aB.诱捕距离加大,被标记个体占被诱捕总数的比例上升C.该研究说明,杀虫灯的杀虫效果与灯的高度无关D.用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄结构答案 D解析 据图分析,横坐标为诱捕距离,纵坐标为回收率,随着诱捕距离加大,回收率逐渐下降,且灯高不同,回收率也不同,从而说明杀虫灯的杀虫效果与灯的高度有关;根据题干信息,无法获知第二次诱捕的斜纹夜蛾总数,故无法得出种群密度;用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可减少斜纹夜蛾成虫的数量,增加幼虫比例,从而改变种群年龄结构13.某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定该动物个体从出生到性成熟需要6个月如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构每月最后一天统计种群各年龄组的个体数关于该种群的叙述,错误的是 A.该种群10月份的出生率可能为零B.天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C.该种群的年龄结构随着季节更替而变化D.大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度答案 D解析 据图可知,不同月份种群的年龄结构不同,其中4至10月份,个体逐渐发育到性成熟,12月份没有未成熟个体,表明在10月份种群的出生率可能为零,A、C项正确;天敌迁入后,会捕食该种群中年幼或弱小的个体,影响种群的年龄结构,B项正确;大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率,从而对种群的密度产生影响,D项错误14.如图表示种群的年龄结构的三种类型,请据图回答下列问题1图中A表示____________型,B表示稳定型,C表示__________型2B的年龄结构特征是________________________________________________________3A种群密度的发展趋势是____________4C种群密度的发展趋势是____________答案 1增长 衰退 2种群中各年龄段的个体数比例相当 3越来越大 4越来越小解析 分析题图可知,A中幼年个体数大于成年和老年个体数,应为增长型;B中各年龄段个体数量比例相当,应为稳定型;C中幼年个体数小于成年、老年个体数,应为衰退型增长型的种群中种群密度将增大,稳定型的种群中种群密度保持相对稳定,衰退型的种群中种群密度将减小15.豚草是原产自北美的植物,其花粉是北京地区主要的过敏原课外小组的同学对北安河地区路旁的一片闲散地中的豚草及其它部分植物的种群密度连续进行了五年的调查,结果如表所示单位株/m2种名年份 20132014201520162017豚草
0.
30.
61.
11.
52.3狗尾草
10.
09.
286.
85.5曼陀罗
3.
02.
11.
10.
30.1龙葵
3.
02.
00.400灰绿藜
3.
22.
81.
71.
30.61调查植物的种群密度常采用的方法是____________________________________________2取样的关键除应考虑样方的大小和数量外,还应注意____________3计算种群密度时要取多个样方的__________,以减少误差4请在下图中绘出豚草和灰绿藜种群密度的变化曲线5研究种群数量变化的规律有着重要意义试举一例__________________________答案 1样方法 2随机取样 3平均值4变化曲线如图所示5害虫的防治或野生动植物资源的保护等解析 植物种群密度的调查方法一般为样方法;为了保证客观性,取样时要做到随机取样;计算种群密度时要取多个样方的平均值,以减少误差;种群数量的变化趋势对于合理利用资源和病虫害的防治都有借鉴意义16.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9218712170696263年龄7+8+9+10+11+≥12个体数7264554239264注表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1,小于2,其他以此类推回答下列问题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根据表中数据可知幼年、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志重捕法标志重捕法常用于调查________________强、活动范围广的动物的种群密度答案 1增长型、稳定型、衰退型 1∶1∶1 保持相对稳定 2活动能力解析 1根据种群中各年龄期个体所占比例,可以把种群分成增长型、稳定型、衰退型,根据题目所给数据,可知该种群幼年、成年、老年个体的比例是1∶1∶1,各年龄期比例适中,因此为稳定型,数量变化趋势是保持相对稳定2活动能力强、活动范围广的动物常用标志重捕法调查种群密度。