第1章　第1节　种群的数量特征 学案（含答案）

第1节种群的数量特征[学习目标]1.通过模拟实验和情境探究，能够独立运用样方法和标记重捕法调查种群密度，概述两种调查方法的适用范围。2.通过分析资料、思考与讨论，说出种群的各个数量特征，并说明它们之间的关系。一、种群密度及其调查方法1．种群密度(1)含义：指种群在_______________中的个体数。种群密度是种群__________的数量特征。(2)表示方式种群密度＝eq\f(个体数,空间大小面积或体积)(3)应用：濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上__________的确定等。(4)调查方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(逐个计数法：调查分布范围、,个体的种群,估算法\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(,,黑光灯诱捕法))))特别提醒种群数量≠种群密度，种群数量多，种群密度不一定大；种群密度大，种群数量也不一定多。2．样方法(1)调查程序在被调查种群的分布范围内，______选取若干个样方↓统计每个样方内的________↓求得每个样方的种群密度↓求所有样方种群密度的________(2)适用范围：植物和活动能力弱、活动范围小的动物。(3)实例：调查草地上蒲公英、农田中某种昆虫卵、作物植株上______、______等的种群密度。3．标记重捕法(1)适用生物：适用于活动能力____、活动范围____的动物个体。(2)调查程序(3)计算公式eq\f(初捕标记个体数M,个体总数N)＝eq\f(重捕中标记个体数m,重捕个体总数n)，即N＝eq\f(M·n,m)。特别提醒种群密度调查方法并不局限于以上几种，如在调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛禽和猛兽时，一般利用红外触发相机统计的方法；此外还可以根据动物粪便、声音等进行种群密度调查。判断正误(1)调查土壤中蚯蚓的种群密度可采用标记重捕法()(2)用样方法调查蒲公英种群密度时，应在分布较密集的地区取样()(3)种群密度可以反映种群数量的变化趋势()任务一：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)________；(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____________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___________。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·m－2)0.3m×0.3m0000000.6m×0.6m000100.561m×1m001100.401.5m×1.5m012100.362m×2m124220.55________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(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？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)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____________法。②调查对象的总体分布为长条形地块时，适宜用____________法。(4)取样的关键是要做到随机取样，为什么要强调随机取样？________________________________________________________________________________________________________________________________________________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·m－2)878x9其中第四个样方(1m2)中该植物的分布情况如图所示：(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？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)该植物种群密度是多少？________________________________________________________________________任务二：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________________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？________________________________________________________________________________________________________________________________________________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个体不宜用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．请分析在利用标记重捕法调查过程中，下列各情况可能会带来的误差：①标记物意外脱落②被标记个体被再次捕获的机会降低③标记物导致被标记个体易于被捕食④被标记个体放回后还未充分融入该种群中就进行重捕且在被标记个体稀少处重捕⑤被标记个体放回后还未充分融入该种群中就进行重捕且在被标记个体密集处重捕⑥标记物影响被标记个体的活动，使其被再次捕获的机会增大以上____________估算值将偏大，________估算值将偏小。1．采用样方法的注意事项(1)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——100m2，灌木——9m2，草本——1m2，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。(2)在用样方法估算种群密度时要注意：同种生物个体无论大小都要统计数量；对于压在边线上的个体，原则上统计一半边线上的个体；如果是方形样方，需要统计相邻两边及其夹角上的个体，常见的是“计上不计下，计左不计右”(如图所示，图中实心圆就是要统计数量的个体)。2．采用标记重捕法应满足的条件(1)标记不易消失、脱落。(2)标记不会对动物造成行为和寿命上的伤害。(3)标记后充分混合。(4)标记不能过分醒目。(5)所有个体在重捕时的捕获概率相等。(6)没有新的个体出生和死亡，没有迁入和迁出。3．利用标记重捕法估算种群密度的误差分析1．(2023·广元高二统考)某片人工林中栽种了某种经济林木，但由于气候干旱，树木大量死亡。某兴趣小组计划用样方法调查该种植物的种群密度。下列做法正确的是()A．采取五点取样法时，需要适当缩小样方的面积B．采取等距取样法时，需要适当增加样方的数量C．选择该种植物死亡较少的区域取样，所得数据接近实际值D．样方内植物总数与该地总面积之比为该种植物的种群密度2．农业科技人员在对草原鼠害进行调查时，随机选定某区域，调查样方面积为2hm2，第一次放置了100个鼠笼，捕获了60只鼠，标记后放回原地，一段时间后在相同位置放置了100个鼠笼，捕获了72只鼠，其中带标记的鼠有18只。下列有关叙述正确的是()A．此调查方法也适用于调查跳蝻的种群密度B．该区域中鼠的种群密度约为240只/hm2C．若在两次捕鼠期间发生草原大火，则统计结果很可能不准确D．若鼠被捕一次后更难被捕捉，则该区域鼠的实际种群数量大于调查结果二、种群的其他数量特征及其关系1．出生率和死亡率(1)出生率是指单位时间内________的个体数目占________________的比值。(2)死亡率是指单位时间内______的个体数目占该种群个体总数的比值。2．迁入率和迁出率单位时间内____________的个体占____________的比值，分别称为迁入率或迁出率。3．年龄结构(1)概念：一个种群中____________的个体数目的比例。(2)类型：________、________和________。4．性别比例(1)概念：种群中______个体数目的比例。(2)应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体→改变种群正常的____________→降低害虫的__________。5．相互关系(1)决定种群大小和种群密度的直接因素：________________、__________________。(2)____________eq\o(→,\s\up7(影响))出生率和死亡率eq\o(→,\s\up7(决定))种群密度eq\o(→,\s\up7(预测))变化趋势。(3)__________eq\o(→,\s\up7(影响))出生率eq\o(→,\s\up7(决定))种群密度。判断正误(1)城市人口的剧增，主要是迁入率大于迁出率造成的()(2)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()(3)若出生率大于死亡率，则种群密度一定增大()任务三：种群的其他数量特征及其关系资料根据资料显示，2006—2013年间，东方白鹳在繁殖期间分布区的数量维持在150～160只。2010年以前有约20%～25%的个体参与了繁殖，2010年后该比例不断增长，至2013年约40%参与繁殖。1．根据东方白鹳的种群密度，你能确定2014年其数量是增加还是减少吗？哪些因素可能会影响种群的数量呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．研究表明一个种群中不同年龄期的个体繁殖能力不同，一般雏鸟占10%以上，种群即会摆脱灭绝的危险。请同学们分析年龄结构对种群数量的影响并完成表格。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______成年、老年个体数出生率____死亡率______型各年龄期个体数比例______出生率____死亡率______型幼年个体数______成年、老年个体数出生率____死亡率______型3.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？理由是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．模型构建：如图表示种群各种数量特征之间的关系，写出各字母代表的含义。A．________，B.________，C.__________，D.__________，E.________，F.________。1．种群的数量特征之间的关系(1)图解(2)分析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决定种群大小和种群密度的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。③年龄结构eq\o(→,\s\up7(影响))出生率和死亡率eq\o(→,\s\up7(决定))种群密度eq\o(→,\s\up7(预测))变化趋势。④性别比例eq\o(→,\s\up7(影响))出生率eq\o(→,\s\up7(决定))种群密度。2．比较种群年龄结构的三种类型项目增长型稳定型衰退型曲线图柱形图3．(2023·邯郸高二质检)下列关于种群数量特征的叙述，错误的是()A．种群的出生率是指单位时间内新产生的个体数B．研究城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的C．利用性引诱剂诱捕雄性昆虫，通过降低出生率影响种群密度D．年龄结构预示着种群数量的未来变化趋势4．如图表示种群数量特征的两个概念图，下列有关分析不正确的是()A．图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是bB．图1中的c为种群最基本的数量特征C．图2中丁与图1中的a表示的含义相同D．图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度答案精析一、梳理教材新知1．(1)单位面积或单位体积最基本(3)捕捞强度(4)较小较大样方法标记重捕法2．(1)随机个体数平均值(3)蚜虫跳蝻3．(1)强大判断正误(1)×(2)×(3)×提示(1)调查土壤中蚯蚓的种群密度应该采用样方法。(2)用样方法调查蒲公英的种群密度时，应随机取样。(3)种群密度能反映种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的变化趋势。探究核心知识任务一1．(3)确定样方2．丛生或蔓生易于辨别3．(1)应该选择1m×1m的样方，个体在该样方内的分布相对稳定，又可避免人力物力的浪费。(2)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)①五点取样②等距取样(4)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．(1)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·m－2)。(2)该植物种群密度是8株·m－2。任务二1．个体随机分布2．约有386条。3．活动能力差的动物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。4．①②③④⑤⑥落实思维方法1．B[种群密度调查时要做到随机取样，由于该种植物的个体数量减少，所以需要适当扩大样方的面积，使样本数量足够多，以保证所测得数据更加接近真实值，A错误；采用等距取样法，要确保一定的样方数量并求平均值，减少误差，故需要适当增加样方的数量，B正确；样方法中取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，C错误；在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过统计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，D错误。]2．C[调查跳蝻的种群密度应选择样方法，A错误；根据标记重捕法的计算公式：eq\f(个体总数N,初次捕获并标记个体数M)＝eq\f(重捕到的个体总数n,重捕到的标记个体数m)，即eq\f(N,60)＝eq\f(72,18)，解得N＝240(只)，样方面积为2hm2，故调查区域中鼠的种群密度为120只/hm2，B错误；若在两次捕鼠期间发生草原大火，可能导致鼠非正常死亡或者迁出，造成统计结果不准确，C正确；若鼠被捕一次后更难被捕捉