2023-2024学年 人教版 选择性必修二 种群的数量特征 作业

第1节种群的数量特征核心素养1．通过学习种群的数量特征，形成稳态与平衡观。(生命观念)2．通过分类与比较，明确种群密度的不同调查方法的原理及使用范围。(科学思维)3．设计并实施方案，尝试用样方法调查植物的种群密度。(科学探究)4．通过了解东北虎豹国家公园建立的过程，认同基础学科研究的重要意义，关注野生濒危动物的保护。(社会责任)学霸记忆1．种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数。2．研究种群密度的意义：种群密度反映了种群在一定时期的数量，在农林害虫的监测和预报、渔业捕捞强度的确定等方面有重要意义。3．调查方法(1)逐个计数法：针对分布范围小、个体较大的种群。(2)估算法：如样方法和标记重捕法。4．种群：是指在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合。5．种群的数量特征：包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等。其中种群密度是种群最基本的数量特征。6．直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。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出生率和死亡率，从而间接影响种群密度，并可以预测种群数量的变化趋势，性别比例能够直接影响种群的出生率，从而间接影响种群密度。知识点一种群密度及其调查方法教材梳理1．种群与种群密度(1)种群是指在一定空间范围内，_同种__生物_所有__个体形成的集合。(2)种群密度是指种群在_单位面积或单位体积__中的个体数。种群密度是种群_最基本__的数量特征，可用公式_种群的个体总数/面积或体积__进行计算。2．调查种群密度的方法(1)样方法a．适用生物：一般适用于调查_植物__的种群密度，对一些活动范围_小__、活动能力_弱__的动物也可以采用，如昆虫卵、蚜虫、_跳蝻__等。b．调查步骤：_随机__选取若干个样方→计数每个样方内的个体数→求得每个样方的种群密度→以所有样方种群密度的_平均值__作为该种群的种群密度估算值。c．选取样方：样方选取时要注意随机取样，在调查对象分布较均匀的方形地块中，宜采用_五点取样法__，若调查对象整体分布在狭长地带中，宜采用_等距取样法__。(2)标记重捕法a．适用生物：活动能力_强__、活动范围_大__的动物。b．调查步骤：在被调查种群的活动范围内捕获一部分个体→做上标记后再放回原环境(计数M)→一段时间后重捕并记录含有标记的个体数和重捕到的总个体数(重捕总数为n，重捕中带标记个体数为m)→估算种群密度。c．计算种群个体总数(N)的公式：eq\f(初次捕获数M,种群个体总数N)＝eq\f(重捕中带标记个体数m,重捕总数n)。(3)其他方法a．黑光灯诱捕法：适用于调查具有_趋光性的昆虫__。b．_逐个计数法__：适用于调查分布范围较小、个体较大的种群，如调查某山坡上的珙桐密度。判断正误1．同一物种可能包含多个种群，但同一个种群内的个体一定属于同一物种。(√)2．调查土壤中蚯蚓种群密度可用标记重捕法。(×)3．用样方法调查蒲公英种群密度时，应在分布较密的地区取样。(×)核心探讨一、调查草地中某种双子叶植物的种群密度1．样方法实施的一般步骤(1)准备；(2)确定调查地点、调查对象；(3)_确定样方__；(4)计数；(5)计算种群密度。2．选择双子叶植物作为研究对象而不是单子叶植物的原因：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；而双子叶草本植物的个体数目则_易于辨别__。3．确定样方(1)请根据表格中的数据确定合适的样方大小不同样方大小的种群密度调查样方大小样方1样方2样方3样方4样方5种群密度(株/m2)0.3m×0.3m0000000.6m×0.6m000100.561m×1m001100.401.5m×1.5m012100.362m×2m124220.55提示：表格中样方大小为0.3m×0.3m、0.6m×0.6m,1m×1m、1.5m×1.5m时，样方内的物种数目都较小，测出来的种群密度不够准确，因此合适的样方大小为2m×2m。(2)如果所调查物种个体较大，样方大小应该怎样设置？如果调查物种数目比较稀疏，样方大小应该怎样设置？提示：如果所调查物种个体较大，样方面积应该适当扩大；如果调查物种数目比较稀疏，样方面积也应该适当扩大。(3)请据表中的数据，确定合适的样方数量样方法调查蒲公英种群样方1样方2样方3样方4样方5样方6样方7样方8样方9样方1026株22株27株13株14株17株23株17株23株18株↓统计不同样方数不同样方数的蒲公英种群密度统计的样方前5个前6个前7个前8个前9个前10个平均值(株/m2)20.419.820.319.920.220提示：选取5个样方是合适的，因样方数量从5个增加到10个，种群密度的调查结果并没有明显差异。(4)请据图选择合适的取样方法①调查对象总体分布为近方形地块时，适宜用_五点取样__法。②调查对象的总体分布为长条形地块时，适宜用_等距取样__法。(5)取样的关键要做到随机取样，为什么要强调随机取样？提示：强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。4．计数和确定种群密度某兴趣小组调查某种双子叶草本植物种群密度的结果：样方N1N2N3N4N5种群密度(株/m2)878x9其中第四个样方(1m2)中该植物的分布情况如下图所示：(1)如何计数第四个样方的植株数量？该样方的种群密度是多少？提示：需要计数样方以内的个体数量，以及任意两个相邻边及其夹角上的个体数量。该样方的种群密度为(5＋2＋1)÷1＝8(株/m2)。(2)该植物种群密度是多少？提示：8株/m2。二、标记重捕法调查种群密度及其误差分析1．请分析标记重捕法的原理(M、m均为标记数，N、n为不同范围内的总数)原理：在_个体随机分布__的前提下，整体与局部的相关比例相等，即有eq\f(M,N)＝eq\f(m,n)。2．在某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回；第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的为25条，由此估算该池塘中共有多少条鲫鱼？提示：约386条。3．标记重捕法主要适用于活动能力强、活动范围大的动物个体，为什么活动能力差的动物个体不宜用？提示：活动能力差的动物个体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。核心归纳样方法与标记重捕法比较项目样方法标记重捕法调查程序确定调查对象↓↓计数↓计算种群密度(种群密度＝eq\f(种群数量,种群面积))(所有样方取平均值)确定调查对象↓捕获并标记(数量为M)↓重捕、计数eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(捕获数n,标记数m))↓计算种群数量(N)(eq\f(M,N)＝eq\f(m,n))注意事项①样方数目随调查地段的大小而定②选取的样方大小随植物类型而定，如乔木100m2、灌木16m2③样方法中的五点取样法适用于正方形或不规则形地块，等距取样法适用于长方形或长条形地块④一般不选不容易计数的丛生或蔓生的单子叶植物，而选个体数目容易辨别的双子叶植物⑤取样的关键是做到随机取样⑥计数原则：同种生物个体无论大小都要计数⑦若有正好在边界线上的个体，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，只计数样方相邻两条边及其顶点上的个体(如图中黑色实心圆表示需统计的个体)。注：图甲为正方形样方，图乙为圆形样方，实心圆表示统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径。①调查期间没有大量个体的迁入和迁出、出生和死亡②标记物不能过于明显，不能对所调查动物的生命活动有影响③标记个体在整个调查种群中均匀分布，标记物在调查期间不会消失知识贴士1．样方法的误差分析(1)对调查对象认识不准，导致统计时有偏差。(2)选取样方时，样方的数目、大小不统一。(3)在计数时，对各生长期的个体统计不全。(4)种群密度因时间、场所等因素的不同差异较大。(5)对样方边线上的个体未做到“计上不计下，计左不计右”，而是全部统计。2．标记重捕法“误差”成因分析(1)标记物易脱落：导致重捕个体中标记的个体数目偏小，据计算公式N＝eq\f(Mn,m)推知，则N会比真实值偏大。(2)被捕一次后，难以被再次捕获：导致重捕个体中标记个体数偏小，依据公式可推知，N比真实值偏大。(3)标记物过于明显使其易被天敌发现：导致重捕个体中标记个体数偏小，据公式可推知，N比实际值偏大。(4)标记物影响了动物活动，使其易被再次捕获：导致重捕个体中标记个体数偏大，依据公式可推知，N比真实值偏小。典题应用1．下列有关调查种群密度的说法错误的是(B)A．五点取样和等距取样是样方法取样的常用方式，遵循了随机取样的原则B．调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法C．标记重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映D．将M只鹿标记，在捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有(M·n)÷m只解析：样方法取样的常用方式有五点取样法和等距取样法，样方法调查种群密度的关键是随机取样，A项正确；调查蛇的种群密度通常采用标记重捕法，B项错误；标记重捕法是对种群密度的估算，不是最精确的现实反映，C项正确；根据公式：eq\f(第一次捕获个体数,种群数量)＝eq\f(第二次捕获中标记个体数,第二次捕获数)，解得该鹿群个体数约有(M·n)÷m只，D项正确。2．下列关于种群密度调查的叙述，不合理的是(C)A．可以采用样方法调查某种昆虫卵的密度B．调查活动能力强的动物的种群密度不宜用样方法C．调查某树林中麻雀的种群密度应采用样方法D．调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以采用逐个计数法解析：样方法适合调查活动范围小，活动能力弱的生物，可以采用样方法调查某种昆虫卵的密度，A正确；标记重捕法适合调查活动范围大，活动能力强的动物，B正确；调查麻雀的种群密度应用标记重捕法，C错误；调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以采用逐个计数法，D正确。知识点二种群的其他数量特征及其关系教材梳理1．出生率和死亡率：单位时间内，_新产生或死亡__的个体数目占_该种群个体总数__的比值，是决定种群密度的_直接__因素。2．迁入率和迁出率：单位时间内，_迁入或迁出__的个体占_该种群个体总数__的比值，也是决定种群密度的_直接__因素。3．年龄结构：指一个种群中_各年龄期__的个体数目的_比例__，大致可分为下图所示的三种类型，依次称为_增长型、稳定型、衰退型__。年龄结构可_预测__种群数量变化的趋势。4．性别比例：指种群中_雌雄个体数目的比例__，对种群密度也有一定的影响。农业生产中，利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，就是改变该种群正常的性别比例，从而降低_出生率__，使种群密度降低。判断正误1．出生率、死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化。(√)2．城市人口的剧增，主要是迁入率大于迁出率造成的。(√)3．我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定，主要是为了维持我国正常的性别比例。(√)4．若出生率大于死亡率，则种群密度一定增大。(×)核心探讨种群的数量特征1．据统计，1990年～2013年的24年间，我国0～14岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%下降到16.41%；15～64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；65岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%，这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化？提示：这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老年人口占比在增加，我们应该关注我国人口的老龄化问题。2．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？年龄结构为衰退型的种群呢？提示：不一定，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。年龄结构为衰退型的种群，种群数量一般会越来越少，但是也不排除食物充足、缺少天敌、迁入率提高等使种群数量增长的情况。3．下图为种群数量特征间的相互关系，请据图判断各字母代表的含义。A．_迁入率__，B._出生率__，C._性别比例__，D._年龄结构__，E._迁出率__，F._死亡率__。核心归纳准确判断各数量特征之间的相互关系1．对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率。2．迁入率和迁出率也是影响种群数量的直接因素，通过迁入和迁出，同一物种的不同种群之间也进行了基因交流。3．年龄结构是预测种群密度未来变化趋势的主要依据。因为生物的繁殖、衰老、死亡都与年龄有密切的关系，所以种群的年龄结构会影响种群的出生率和死亡率，并进一步影响种群密度。4．性别比例在一定程度上也能够影响种群数量的变化。不论生物种群属于哪种性别比例类型，都是长期自然选择的结果。如果由于环境条件的改变或人类的干预，使其正常的性别比例发生变化，则会影响种群的出生率，并会进一步影响种群密度。典题应用3．如图表示种群数量特征之间的关系，下列有关叙述正确的是(B)A．A为出生率和死亡率，B为迁入率和迁出率B．利用性引诱剂诱杀害虫会影响CC．D为年龄结构，每种类型中都包括老年、中年和幼年三个年龄期D．种群密度总是随着出生率的增大而增大解析：分析题图可知，A为出生率和迁入率，B为死亡率和迁出率，C为性别比例，D为年龄结构，A错误；利用性引诱剂诱杀害虫是通过破坏性别比例来降低种群密度的，B正确；年龄结构的每种类型中都包括老年、成年和幼年三个年龄期，C错误；出生率和死亡率、迁入率和迁出率都是决定种群密度变化的直接因素，故种群密度不一定随着出生率的增大而增大，还受其他因素