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成才之路生物,路漫漫其修遠兮吾將上下而求索,人教版必修3,種群和群落,第四章,第1節(jié)種群的特征,第四章,學習目標：1．列舉種群的特征。(重點)2．嘗試用樣方法調查種群密度。(難點),一、種群及種群的數(shù)量特征1．種群的概念：在一定的自然區(qū)域內，________生物的全部個體。2．種群的數(shù)量特征,同種,單位面積,樣方,隨機取樣,五點,等距,標志重捕,個體總數(shù),出生率,快,遷入,遷出,年齡期,幼年,老年,增大,穩(wěn)定,幼年,老年,減少,雌雄,二、種群空間特征1．概念：組成種群的個體，在其生活空間中的_________或________。2．類型及實例：水稻的________分布；雜草的隨機分布；瓢蟲的________分布。,位置狀態(tài),布局,均勻,集群,調查種群密度的方法,1.種群的概念種群指在一定的自然區(qū)域內，同種生物的全部個體。只有滿足3個條件——自然區(qū)域、同一物種、全部個體才構成種群。例如，一個池塘中全部的魚不符合“同一物種”這一條件；一個池塘中全部的成年鯉魚不符合“全部個體”這一條件；因此，都不是種群。再者種群個體間并非隨意、機械的結合。例如集市上所有的雞等，不符合種群的概念。,下列生物屬于種群的是()A．一塊玉米田里的全部玉米、雜草、昆蟲及其他生物B．一個池塘中的全部魚C．一塊朽木上的全部真菌D．一塊棉田中的全部幼蚜、有翅和無翅的成熟蚜,[解析]解答此題時，要求全面理解種群的概念。種群強調的是一個區(qū)域、一個物種、一個群體，是指“同種”生物的總和，是同種生物中許多個體的集合體。A項明顯不符，它包括了多種生物；B項中一個池塘里的全部魚，一般不會由一種魚組成；C項中一塊朽木上的全部真菌也不會是單一的真菌。D項中指的是全部的棉蚜。故答案選D。[答案]D,下列對種群概念的敘述，正確的是()A．不同地域中同種生物個體的總稱B．同一地域中同種生物個體的總稱C．一個湖泊中各種魚類的總稱D．一個生態(tài)環(huán)境中具有相互關系的動植物的總稱[答案]B[解析]種群是指生活在一定自然區(qū)域內的同種生物的全部個體。剖析這個概念，它包括三個要點：①具有一定的空間；②某個物種；③一群個體。如果缺少或不符合其中任何一點，概念的敘述就不完整或不準確。,2．種群密度(1)概念種群密度是指種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)。(2)特點①種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。②不同物種的種群密度是不同的，同一物種在不同時期的種群密度也是不同的。(3)意義種群密度反映了種群在一定時期的數(shù)量，在農林害蟲的監(jiān)測和預防、漁業(yè)上捕撈強度的確定等方面有重要的指導意義。,3．種群密度的調查方法在調查分布范圍小、個體較大的種群時，可以逐個計數(shù)。對于難以逐個計數(shù)的種群，可采取樣方法或標志重捕法。(1)樣方法①適用范圍：多用于植物。②取樣方法：五點取樣法、等距取樣法。,,(2)標志重捕法①適用范圍：這種方法一般適用于具有活動能力強、活功范圍大等特點的動物。②適用條件：a.標志個體在整個調查種群中均勻的分布，標志個體和未標志個體都有同樣被捕獲的機會；b．調查期中，沒有較多的個體出生或死亡；c．調查期中，沒有較多的個體遷入或遷出；d．所作標志不能過于醒目，不能對標志個體造成傷害；e．標志物不易脫落。,②由于動物具有很強的活動性，有時會引起標記物的脫落，這樣計算出來的種群密度會偏大。上述情況都是由于捕獲標志個體的減少，從而導致調查結果偏大的。,科技人員在對草原鼠害進行調查時，隨機選定1公頃的區(qū)域，第一次放置了100只鼠籠，捕獲68只鼠，標記后原地放回，一段時間后在相同位置放置了100只鼠籠，捕獲54只鼠，其中標記的鼠有12只，下列有關說法中錯誤的是()A．該區(qū)域中鼠的種群密度較大，約為306只/公頃，必須積極防治B．這種調查方法稱為樣方法,C．草原上鼠與牛、羊等是競爭關系，鼠害會嚴重影響畜牧業(yè)發(fā)展D．如果在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，統(tǒng)計結果是不準確的[答案]B,下列調查活動或實驗中，計算所得數(shù)值與實際數(shù)值相比，可能偏小的是()A．標志重捕法調查褐家鼠種群密度時標志物脫落B．調查某遺傳病的發(fā)病率時以患者家系為調查對象C．樣方法調查蒲公英種群密度時在分布較稀疏的地區(qū)取樣D．用血細胞計數(shù)板計數(shù)酵母菌數(shù)量時統(tǒng)計方格內和在相鄰兩邊上的菌體[答案]C,[解析]調查褐家鼠種群密度時標志物脫落，會影響統(tǒng)計與計算，與實際數(shù)值產(chǎn)生一定的差距；調查某遺傳病時應隨機取樣，不能以患者家系為調查對象，否則調查出來的數(shù)據(jù)會偏高；樣方法調查蒲公英種群密度應用五點取樣法或等距取樣法隨機取樣，而不應該在蒲公英分布較稀疏的地區(qū)取樣，這樣計算所得數(shù)值與實際數(shù)值相比可能偏小。,1.出生率和死亡率(1)出生率①概念：是指在單位時間內新產(chǎn)生的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。②實例：假設2006年我國平均每1萬人中出生120個孩子，那么我國人口在這一年的出生率就是1.2%。,種群的其他特征,(2)死亡率①概念：是指在單位時間內死亡的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。②實例：有1000個個體的田鼠種群，在一年中有300個個體死亡，那么這個種群在這一年的死亡率就是30%。,2．遷入率和遷出率(1)概念：對一個種群來說，單位時間內遷入或遷出的個體，占該種群個體總數(shù)的比率，分別稱為遷入率或遷出率。(2)實例：假設某個有10萬人口的城市，每月遷入的人口數(shù)為1000，則該城市人口的遷入率為1%。同樣是這個城市，假如每月遷出的人口數(shù)為2000，那么該城市人口的遷出率就為2%。出生率和死亡率、遷入率和遷出率是決定種群大小和種群密度的重要因素。,3．年齡組成和性別比例(1)年齡組成①概念：種群的年齡組成是指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。②類型,(2)性別比例①概念：是指種群中雌雄個體數(shù)目的比例。②特點：性別比例對種群密度有一定的影響。例如，利用人工合成的性引誘劑(信息素)誘殺某種害蟲的雄性個體，破壞了害蟲種群正常的性別比例，就會使得很多雌性個體不能完成交配，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低。,③類型a．雌雄相當型：雌性和雄性個體數(shù)目大體相等，多見于高等動物。b．雌少雄多型：雄性個體明顯多于雌性個體。這種類型較為罕見，如白蟻等營社會性生活的動物。c．雌多雄少型：雌性個體明顯多于雄性個體，多見于人工控制的種群，如雞等。,4．影響種群密度因素間的相互關系圖解,,說明：除圖中影響因素外，氣候、天敵、傳染病等都影響種群密度的改變。[想一想]種群的特征與生物個體的特征相同嗎？提示：種群的特征是個體所不具有的，個體只能具有性別、年齡、出生、死亡等特征。,下列結合種群特征的概念圖所作的分析，錯誤的是(),,A．利用性引誘劑誘殺害蟲會影響③B．種群密度是種群最基本的數(shù)量特征C．預測種群數(shù)量變化的主要依據(jù)是④D．韓國仁川人口在亞運期間數(shù)量變化主要取決于圖中①②[解析]本題考查種群的特征及相互之間的內在聯(lián)系。因種群密度取決于①②，故①②應是出生率和死亡率，但結合圖解中③影響的只是②，故③為性別比例，②為出生率；則①為死亡率，④是年齡組成。D項中韓國仁川人口在亞運期間數(shù)量變化主要取決于圖中的遷入率和遷出率。[答案]D,下列關于出生率的敘述，正確的是()A．若某一種群年初時的個體數(shù)為100，年末時為110，其中新生個體數(shù)為20，死亡個體數(shù)為10，則該種群的年出生率為10%B．若某動物的婚配制為一雌一雄，生殖期個體的雌雄比例越接近11，則出生率越高C．若通過調控環(huán)境條件，使某動物的性成熟推遲，則出生率會更高D．若比較三種年齡結構類型的種群，則穩(wěn)定型的出生率最高,[答案]B[解析]A項中出生率為20/100100%＝20%，A錯誤；B項雌雄比例接近11，且婚配制度為一雌一雄，出生率比較高，B正確；C項性成熟推遲，出生率會降低，C錯誤；三種年齡結構類型的種群中，增長型的出生率最高，D錯誤。,5．種群的空間特征,(一)問題探討1．提示：可采用課本介紹的兩種取樣方法取樣，用樣方法進行估算。也可以將模擬草地平均分成若干等份，求得其中一份的數(shù)量后，再估算整體的數(shù)量。2．提示：根據(jù)實際作答。,(二)探究1．提示：“問題探討”中調查對象是完全隨機分布的，且調查區(qū)域是規(guī)則的，調查對象與其他物體的區(qū)分是顯而易見的，因此，采用樣方法得到的估算值與真實情況比較容易接近(誤差小)。而在實地調查中，調查對象的分布往往不是隨機的，調查區(qū)域也往往是規(guī)則的，還有許多其他因素會干擾和影響調查的準確性，因此，采用同樣的方法其結果誤差會比較大一些。但是，只要掌握了科學的調查統(tǒng)計方法，其誤差會控制在允許的范圍之內。,2．提示：為了確保所選擇的樣方具有代表性，不受主觀因素的影響，使通過樣方統(tǒng)計的結果(估算值)能更接近真實的情況。3．提示：樣方的數(shù)量太少，其統(tǒng)計結果的誤差就可能較大；一般而言，樣方越多，其統(tǒng)計結果越接近真實情況。但是，樣方數(shù)量太多，整體取樣花費的時間、精力就越多。從統(tǒng)計學上看，一定數(shù)量的樣方即可以保證統(tǒng)計結果的真實性。,4．提示：不同小組對同一種群的種群密度調查結果可能是不一樣的。種群密度的調查結果應當允許在一定范圍內波動，例如5%以內。如果超出了此范圍，在其他條件相同的情況下，造成不一樣的原因應當首先歸結為是由于采取不同的樣方法所致。所以，要針對實際情況，討論取樣方法是否存在問題。5．提示：具體問題具體分析，可討論解決問題。,(三)思考討論1．提示：圖中A種群屬于增長型，C種群屬于衰退型，B種群屬于穩(wěn)定型。這是由于種群中年輕個體越多，一般來說出生率會越高，死亡率會越低。2．提示：年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量也不一定總是保持穩(wěn)定。這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡組成，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。年齡組成為衰退型的種群，種群數(shù)量一般來說會越來越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敵、遷入率提高等原因而使種群數(shù)量增長的情況。,1．種群年齡組成圖形解讀年齡組成是影響種群密度的間接因素，可以根據(jù)年齡組成結構，推測出種群的出生率和死亡率間的關系，從而確定種群的變化趨勢。有關年齡組成圖形常見的有以下幾種：(1)模式圖,,解讀：,(3)統(tǒng)計圖下圖A、B為兩個國家人口的年齡組成圖，縱軸示年齡，橫軸示各年齡段人口占總人口的百分比解讀：男女比例在各個年齡段接近11；A國家各個年齡段比例適中，應為穩(wěn)定型；B國家幼年個體特別多，老年個體少，應為增長型。,2．樣方法和標志重捕法的適用范圍樣方法適用范圍：一般是植物，也可以用于昆蟲卵及一些活動范圍較小的動物，如植株上的蚜蟲、跳蝻等的數(shù)量調查。標志重捕法適用范圍：活動能力強，活動范圍大的動物。,[解析]誤認為樣方法只適用于植物種群密度的調查，而動物只能用標志重捕法。種群密度的調查方法因生物類型不同而有差異，主要有：(1)樣方法適用于植物和不活動的或活動范圍很小的動物。(2)標志重捕法適用于在短時間內能夠實現(xiàn)種群內不同個體快速混勻、且易于捕獲的動物。[答案]D,一、選擇題1.在一塊草原上，有8戶牧民，每戶養(yǎng)了一群羊，其中有6戶養(yǎng)的是綿羊，2戶養(yǎng)的是山羊，這些羊是()A．一個種群B．一個群落C．兩個種群D．八個種群[答案]C[解析]種群是指在一定空間和時間內的同種生物個體的總和。綿羊和山羊分屬兩個不同種，這里雖有八群羊，但只包含兩個種。,2．在分析種群年齡組成特點時，可將種群分為幼年(甲)、成年(乙)、老年(丙)三個年齡層，比較這三個年齡層成員數(shù)量在種群中所占的比例，可推測該種群未來的成長情形。下列哪一選項最可能是瀕危物種的種群()A．甲>乙>丙B．甲>乙＝丙C．甲＝乙＝丙D．甲<乙<丙[答案]D,[解析]本題主要考查種群的特征與種群數(shù)量變化的相互關系，現(xiàn)分析如下：,3．下列關于出生率和死亡率的相關敘述，正確的是()A．如某年平均每10萬人中出生1862個孩子，則該年的出生率為1.862‰B．某種群某時間段內死亡率增大，則種群密度必定減小C．影響人口出生率和其他生物種群出生率的因素差別較大D．農忙時期，導致某大城市人口數(shù)量直線下降的主要原因是出生率小于死亡率[答案]C,[解析]根據(jù)出生率的定義可知，該年出生率＝1862/100000100%＝1.862%；某種群某時間段內死亡率增大，出生率可能也會增大，則種群密度未必減??；影響種群出生率和人口出生率的因素有很大的區(qū)別，影響種群出生率的因素主要是外界環(huán)境條件的制約，而影響人口出生率的因素除一定的自然條件外，人口政策、人們的生育觀念在很大程度上也影響著人口的出生率；農忙時期，導致某大城市人口數(shù)量直線下降的主要原因是遷出率急劇增大。,4．用樣方法調查蒲公英種群密度的過程是()①選取一個該種群分布比較均勻的長方形地塊，將該地塊按照長度分成10等份，在每份的中央劃一個大小為1m2的樣方②選取一個該種群分布比較密集的長方形地塊，將該地塊按照長度分成10等份，在每份的中央劃一個大小不同的樣方③計數(shù)每個樣方內該種群數(shù)量，取其最大值作為種群密度的估計值④計數(shù)每個樣方內該種群數(shù)量，取其平均值作為該種群密度的估計值,A．①③B．①④C．②③D．②④[答案]B[解析]用樣方法進行蒲公英的種群密度調查時，要做到隨機取樣，樣方大小相等，一般取1m2，以所有樣方內的種群密度的平均值作為該種群的種群密度的估計值。,5．在對某種兔的種群密度的調查中，第一次捕獲并標記46只，第二次捕獲25只，其中有標記兔12只，則該種群的數(shù)量為()A．46B．25C．12D．96[答案]D,6．下列敘述中，不屬于種群空間特征描述的是()A．斑馬在草原上成群活動B．每毫升河水中有9個大腸桿菌C．稗草在稻田中隨機分布D．木棉樹在路旁每隔5米種植[答案]B[解析]組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或空間布局叫作種群的空間特征或分布類型。種群的空間分布一般可概括為三種基本類型：隨機分布、均勻分布和集群分布。B項為種群密度，屬于種群的數(shù)量特征，不屬于空間特征。,(1)我國在20世紀50～60年代出現(xiàn)生育高峰，因此造成20世紀70年代初期的年齡結構組成為圖________所示類型。(2)在漁業(yè)生產(chǎn)中要嚴格控制漁網(wǎng)孔眼大小以保護幼魚，使捕撈后此水域中該魚種群的年齡組成為圖________所示類型。(3)農業(yè)生產(chǎn)上，用性引誘劑來干擾害蟲交尾的措施，有可能使該種害蟲的年齡組成為圖________所示類型。[答案](1)A(2)A(3)C,[解析](1)我國在20世紀50～60年代出現(xiàn)生育高峰，因此造成20世紀70年代初期幼年個體多，所以其年齡組成為增長型。(2)嚴格控制漁網(wǎng)孔眼大小以保護幼魚，使該魚群年齡組成為增長型。(3)農業(yè)生產(chǎn)上，用性引誘劑來干擾害蟲交尾的措施，使該害蟲的出生率降低，幼年個體減少，結果使該害蟲的年齡組成為衰退型。,8.在調查植物種群密度的探究活動中，有以下實踐活動Ⅰ、Ⅱ，閱讀后請回答相關問題。Ⅰ.(1)若一塊農田長100m，寬30m，在對該地塊的蒲公英進行種群密度調查時，取10個樣方，那么，從長的一邊計起，第二個樣方的中心應在地長的________m，地寬的________m處。(2)假設我們所調查的一塊地里的蒲公英的分布比較均勻，10個小組各自統(tǒng)計的一個樣方的結果如下表：,以上各組所報的數(shù)值中，經(jīng)實際詢問有兩個組是不真實的。這兩個組最可能是第________組。如果這兩個組的實際數(shù)據(jù)之和應為5株，則該地塊的蒲公英的種群密度為________株/m2。Ⅱ.用干燥的豆子裝滿一只塑料廣口瓶。你的目的是測定這只瓶子里豆子的數(shù)量。但你沒有時間一顆顆數(shù)，你可以用下面的工具幫助測定豆子的數(shù)量。工具：一把尺、一張50cm50cm的白紙、一支鉛筆、一只燒杯和另一只大的廣口瓶。請寫出你的探究思路。_________________________________________________。,[答案]Ⅰ.(1)1515(2)1和82.8Ⅱ.探究思路：用樣方法測。(1)在白紙上制作一方格表，如圖。(2)將瓶內的豆子隨機(閉眼)撒在方格紙上，在方格紙上選5～6個具有代表性的格子作為樣方，求平均值，計算出豆子的數(shù)量。(3)為盡量減少誤差，應增加上述工作的次數(shù)，然后求其平均值。,,[解析]Ⅰ.(1)最好畫示意圖求解，便于分析。長100m的地塊，選10個樣方，即將地分成10等份，也就是每長10米設一個樣方。按要求樣方應設在每份的中央，所以第一個樣方的中心應在長5m、寬15m的交叉點上。第二個樣方的中心在長15m、寬15m的交叉點上。(2)因為題目已經(jīng)說明該地塊的蒲公英分布比較均勻，總體分析所有各組，除了第1、8組之外，其他各組的數(shù)據(jù)都在2～4之間，所以第1、8組最有可能是不真實的。若這兩組統(tǒng)計的實際數(shù)據(jù)之和是5株，則該種群的密度為(3＋3＋2＋2＋3＋3＋4＋3＋5)10＝2.8，即為2.8株/m2。Ⅱ.用樣方法(只要合理就行)。,1．(2015北京，4)大螞蟻和小螞蟻生活在某地相鄰的兩個區(qū)域。研究者在這兩個螞蟻種群生活區(qū)域的接觸地帶設4種處理區(qū)，各處理區(qū)均設7個10m10m的觀測點，每個觀測點中設有均勻分布的25處小螞蟻誘餌投放點。在開始實驗后的第1天和第85天時分別統(tǒng)計誘餌上小螞蟻的出現(xiàn)率并進行比較，結果見表。,對本研究的實驗方法和結果分析，表述錯誤的是()A．小螞蟻抑制大螞蟻的數(shù)量增長B．采集實驗數(shù)據(jù)的方法是樣方法C．大螞蟻影響小螞蟻的活動范圍D．土壤含水量影響小螞蟻的活動范圍[答案]A,[解析]通過題干表述可以知道，對小螞蟻出現(xiàn)率的研究方法為樣方法，B正確；由表格中的數(shù)據(jù)分析可以得到，定時灌溉會導致小螞蟻出現(xiàn)率增加，說明灌溉后土壤含水量在一定程度上會有利于小螞蟻的出現(xiàn)，即D正確；而驅走了大螞蟻，在相同條件下小螞蟻出現(xiàn)率增加，說明大螞蟻的存在對小螞蟻的活動范圍有一定的影響，即大螞蟻的存在會抑制小螞蟻的出現(xiàn)率，所以C正確，A錯誤。,2．(2014廣東，6，改編)在一穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)中，灰線小卷蛾幼蟲以落葉松松針為食，幼蟲攝食對松樹的代謝活動有一定影響，進而影響下一年幼蟲食物的質和量。幼蟲密度與最大松針長度的變化如圖所示。以下敘述錯誤的是(),,A．幼蟲密度呈周期性波動B．同一物種的種群密度不會發(fā)生變化C．可利用樣方法調查幼蟲的密度D．幼蟲攝食對松針長度的影響具滯后性[答案]B[解析]本題通過坐標圖分析，考查種群數(shù)量特征以及種間關系對種群數(shù)量的影響。由圖知，幼蟲攝食改變了落葉松松針的長度，沒改變落葉松的種類。,