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第1節(jié)種群的特征 目標導航1 通過對種群特征的分析比較 說出種群的特征 理解其內在聯(lián)系 2 聯(lián)系實際 學會調查種群密度的常用方法 預習導學挑戰(zhàn)自我 點點落實 1 種群的概念與數(shù)量特征 一 調查種群密度的方法 閱讀P60 62 自然區(qū)域 全部 2 數(shù)量特征 率和死亡率 率和遷出率 和性別比例 其中最基本的數(shù)量特征是 種群密度 出生 遷入 年齡組成 種群密度 2 種群密度 1 概念 種群在中的個體數(shù) 2 意義 在農(nóng)林害蟲的 漁業(yè)上的確定等方面都具有重要意義 3 調查方法 樣方法 在被調查種群的分布范圍內 選取若干個樣方 通過計數(shù)內的個體數(shù) 求得的種群密度 以所有樣方種群密度的作為種群密度的估計值 單位面積或單位體積 監(jiān)測和預報 捕撈強度 隨機 每個樣方 每個樣方 平均值 標志重捕法 在被調查種群的活動范圍內 捕獲一部分個體 后再放回 經(jīng)過一段時間后進行重捕 根據(jù)占的比例 來估計種群密度 做上標記 原來的環(huán)境 重捕到的動物中標記個體數(shù) 總個體數(shù) 二 種群的其他數(shù)量特征 閱讀P62 63 1 出生率和和死亡率 1 出生率是指在單位時間內數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率 2 死亡率是指在單位時間內數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率 2 遷入率和遷出率 對一個種群來說 單位時間內的個體 占該種群個體總數(shù)的比率 新產(chǎn)生的個體 死亡的個體 遷入或 遷出 3 年齡組成 1 概念 一個種群中的個體數(shù)目的比例 2 類型 型 幼年個體數(shù)成年 老年個體數(shù) 型 各年齡期個體數(shù)比例 型 幼年個體數(shù)成年 老年個體數(shù) 各年齡期 增長 穩(wěn)定 適中 大于 衰退 小于 3 意義 可預測種群的變化趨勢 4 性別比例 1 概念 種群中個體數(shù)目的比例 2 意義 對有一定的影響 3 應用 利用性引誘劑 信息素 誘殺某種害蟲的雄性個體 破壞 降低害蟲 數(shù)量 雌雄 種群密度 性別比例 種群密度 三 種群的空間特征 閱讀P63 組成種群的個體 在其生活空間中的或叫做種群的空間特征 主要類型有均勻分布型 隨機分布型和集群分布型 位置狀態(tài) 布局 預習診斷 判斷正誤 1 種群密度越大 種群數(shù)量就越多 2 調查動物種群密度只能用標志重捕法 3 出生率和死亡率及遷入率和遷出率都直接影響種群數(shù)量的變化 解析種群的各個特征對種群的數(shù)量變動都有一定的作用 但種群密度 性別比例 年齡組成這三者只是在一定程度上影響種群的數(shù)量或者對種群的未來發(fā)展有一定的作用 而出生率 死亡率及遷入率 遷出率則是直接影響種群個體數(shù)量的多少 對種群的個體數(shù)量變動起決定作用 4 年齡組成有增長型 穩(wěn)定型和衰退型三種類型 5 年齡組成和性別比例能預測種群數(shù)量未來發(fā)展變化趨勢 6 樣方法只適用于調查雙子葉植物的種群密度 7 1000個人的村莊一年出生10個小孩 則出生率為10 1000 10 100 0 9 解析10 1000 100 1 一 種群概念的理解 課堂講義重點難點 個個擊破 1 理解種群的概念 1 兩個要素 同種 和 全部 即同物種不同性別和不同年齡的個體 2 兩個條件 同一 時間 和 地點 即種群具有一定的時空限制 離開一定的空間和時間的種群是不存在的 3 兩個基本單位 種群是生物繁殖的基本單位和生物進化的基本單位 2 個體 種群與物種之間的關系 同一物種在不同區(qū)域內可以有多個種群 但一個種群內的個體都是同一物種 如下圖所示 1 一個種群不是個體簡單的累加 而是具有發(fā)展 自我調節(jié) 動態(tài)穩(wěn)定以及種群密度 出生率和死亡率 遷入率和遷出率 年齡組成和性別比例等一系列特征的有機整體 2 物種因地理隔離形成不同種群 3 種群是物種存在的基本單位 思維激活 1 依據(jù)種群概念 請你確認下列 是否可看作一個種群 為什么 兩個池塘中的鯉魚 某池塘中所有的魚 一塊農(nóng)田中全部長出玉米粒的玉米 答案 均不屬于種群 理由如下 不屬 同一區(qū)域 不屬 同一物種 魚有很多種類 不屬 全部個體 2 依據(jù)種群密度的概念 判斷 一塊玉米田中的所有的蝗蟲 是對種群密度的描述嗎 答案不是 種群密度強調的是 單位面積或體積中種群的個體數(shù) 應用示例 1 下列生物屬于種群的是 A 一片草原上的所有牲畜B 一片森林中全部的鳥C 一塊朽木上的全部真菌D 一個池塘中全部的鯽魚 問題導析 1 一片草原上的包含了生物 2 一片森林中的鳥由鳥組成 3 一塊朽木上的包含了真菌類別 4 一個池塘中的屬于單一的魚種 所有牲畜 多種 全部 多種 全部真菌 多種 全部 鯽魚 解析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 它包含了多種生物 B項一片森林中全部的鳥 一般不會由一種鳥組成 C項一塊朽木上的全部真菌也不會是單一的真菌 答案D 一題多變 判斷正誤 1 不同種群的生物不是同一物種 2 種群是生物進化和繁殖的基本單位 3 判斷是不是一個物種的標準是 兩個種群間能否隨機交配并產(chǎn)生可育的后代 4 某外遷群體a1與當時留居群體a2的基因頻率不相同 則a1和a2是同一物種 二 調查種群密度的方法種群密度調查方法包括逐個計數(shù)法和估算法等 估算法常用樣方法和標志重捕法 1 樣方法 1 適用范圍 一般適用于植物 也可以用于昆蟲卵的數(shù)量調查及一些活動范圍較小的動物 如作物植株上的蚜蟲 跳蝻等 2 基本步驟 確定調查對象 根據(jù)當?shù)貙嶋H情況確定 取樣 要做到隨機取樣 多用五點取樣法或者等距取樣法 計數(shù) 計數(shù)每個樣方內的該種群的數(shù)量 并記錄 在計數(shù)時在四條邊上的生物只取相鄰兩條邊及其夾角計數(shù) 上圖中 若 代表個體 則該樣方中個體數(shù)目計數(shù)方法如下 a 樣方內的個體全部計數(shù) 有5個 b 位于邊線上的 只計相鄰兩邊及其夾角上的個體數(shù) 有3個或4個 該樣方內總個體數(shù)量為5 3 8個或5 4 9個 計算種群密度 計算各樣方內種群數(shù)量的平均值 即為該種群的種群密度的估計值 單位 株 平方米 3 注意事項 要隨機取樣 不能有主觀因素 2 標志重捕法 1 適用范圍 活動能力強 活動范圍大的動物 2 基本步驟 確定調查對象 捕獲并標志部分個體 在該種群生存環(huán)境中 均勻設置捕獲點 捕獲一部分個體 并對其進行標志后 再在原地將其放回 并記錄個體數(shù)為M 重捕并計數(shù) 一段時間后 在原來的捕獲點再次捕獲一部分個體 并計數(shù)數(shù)量 n 及其中被標記的個體數(shù) m 然后放回原來的環(huán)境 計算種群密度公式 計算出N即為該種群密度的估計值 3 注意事項 標志物和標志方法不能影響動物的正常生命活動 標志物不能過分醒目 過分醒目易被捕食 標志符號持續(xù)存留時間不短于研究時間 數(shù)量變動 在研究期間 沒有較多個體的出生和死亡 也沒有較多個體的遷入和遷出 思維激活 3 樣方的大小如何確定 取樣時為何強調隨機取樣呢 答案視被調查的植物類型而定 溫帶地區(qū)樣方的大小 一般地說 喬木為100m2 灌木為16m2 草本植物為1m2 隨機取樣是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)計的結果能更接近真實情況 4 華南虎是我國特有的一種亞種虎 也叫做中國虎 要調查華南虎的數(shù)量能用樣方法或標志重捕法嗎 答案不能 數(shù)量少 活動范圍過大 應用示例 2 分析下面兩個問題 某研究機構對我國北方草原一種主要害鼠 布氏田鼠進行了調查 調查樣方的總面積為2hm2 1hm2 10000m2 隨機布設100個鼠籠 放置1夜后 統(tǒng)計所捕獲的鼠數(shù)量 進行標記后放歸 3日后進行重捕與調查 所得到的調查數(shù)據(jù) 如下表 該草地布氏田鼠的平均種群密度為 只 hm2 事實上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉 上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏 1 如圖表示某小組的同學在進行雙子葉草本植物苦荬菜種群密度調查時確定的小樣方之一 圓圈表示個體 請將應該計數(shù)的圓圈涂黑 2 下表是該班級10個小組的調查結果 則該塊地中苦荬菜種群密度為 問題導析標志重捕法中的計算公式為 進行調查的某區(qū)域內的種群數(shù)量 第一次捕獲的某種生物的數(shù)量 第二次捕獲的該種生物的數(shù)量 第二次捕獲的該種生物的標記個體數(shù)量 由于標記的個體被再次捕獲的概率 分母減小 所以計算的結果應偏大 下降 解析 設該草地中布氏田鼠總數(shù)為N 第一次捕獲數(shù)為32 第二次捕獲數(shù)為36 其中標志數(shù)為4 則根據(jù)公式 N 種群總數(shù) M 標志數(shù) 即第一次捕獲數(shù) 即可得出N 288只 該樣方面積為2hm2 所以平均種群密度 144 只 hm2 從題干中獲取的信息有 種群密度調查的對象為雙子葉植物 采用的方法為樣方法 給出了10個小組的調查結果 由于1組數(shù)值和6組數(shù)值與其他組數(shù)值相差太大 應舍去 然后用剩下的八組取平均值作為該塊地中苦荬菜的種群密度 答案 144高 1 計數(shù)樣方內部和任意相鄰兩邊及夾角的所有個體 2 3株 m2 一題多變 1 在上述 中 如果對田鼠標記的符號過分醒目 則會 田鼠被捕獲的概率 如果標志物脫落 計算所得數(shù)值與實際數(shù)值相比 可能 2 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 計算所得數(shù)值與實際數(shù)值相比 可能 增大 偏大 偏小 三 種群的其他數(shù)量特征和空間特征1 種群各數(shù)量特征間的內在關系解讀 1 出生率 死亡率以及遷入率 遷出率是決定種群大小和種群密度的直接因素 若研究一座城市人口的變化 遷入率和遷出率是不可忽視的因素 2 年齡組成 是預測種群大小和種群密度未來發(fā)展趨勢的重要依據(jù) 可通過影響種群的 出生率和死亡率 而影響種群密度 增長型 幼年個體 老年個體 繁殖前期個體較多 將來的出生率 死亡率 種群密度越來越大 穩(wěn)定型 幼年個體 老年個體 繁殖前期 繁殖期 繁殖后期個體比例相當 將來的出生率 死亡率 種群密度穩(wěn)定 衰退型 幼年個體 老年個體 繁殖前期個體較少 將來的出生率 死亡率 種群密度呈下降趨勢 3 性別比例 可通過影響種群 出生率 而影響種群密度 絕大多數(shù)的高等動物在各年齡階段中雌雄個體數(shù)量相當 所有動物都有充分的交配繁殖機會 決定了較高的出生率 種群密度將逐漸增大 因此 性別比例對種群密度有一定的影響 2 種群特征間的相互關系圖解 5 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常將性引誘劑灑向田間 以達到防治害蟲的目的 其道理何在 答案將性引誘劑灑向田間 可干擾害蟲雌雄個體間的正常交尾 從而降低害蟲出生率 達到防治害蟲的目的 思維激活 6 年齡組成是穩(wěn)定型的種群 其數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎 答案不一定 若近期氣候惡劣 食物短缺 頻發(fā)傳染病等 種群數(shù)量會減少 3 甲 乙 丙是同一物種的三個種群 其年齡組成見下表 三個種群年齡組成的類型為 應用示例 A 甲是增長型 乙是穩(wěn)定型 丙是衰退型B 甲是穩(wěn)定型 乙是增長型 丙是衰退型C 甲是增長型 乙是增長型 丙是衰退型D 甲 乙 丙三個種群都是穩(wěn)定型 問題導析由表格可看出 1 甲中處于幼年期的個體數(shù) 為增長型 2 乙中各年齡期的個體數(shù) 為穩(wěn)定型 3 丙中處于老年期的個體數(shù) 為衰退型 答案A 較多 相同 較多 一題多變上述甲種群年齡組成分別對應下圖中的 B D 課堂小結 增長型 穩(wěn)定型 衰退型 樣方法 標志重捕法 出生率和死亡率 對點練習 1 2 3 4 1 下列不屬于種群特征的是 A 種群密度B 性別比例C 種群的空間特征D 形態(tài)特征 解析種群并不是許多同種個體的簡單相加 而是一個有機單元 它具有種群密度 年齡組成 性別比例 出生率與死亡率及空間特征等特征 D 5 2 下圖表示的是四種不同種群中不同年齡的個體所占的比例 其中種群密度可能會越來越小的是 1 2 3 4 5 解析種群年齡組成有三類 其中衰退型年齡組成的種群密度將越來越小 答案A 1 2 3 4 5 3 預測一個國家或地區(qū)人口數(shù)量未來的動態(tài)信息主要來自 A 現(xiàn)有居住人口的年齡組成B 現(xiàn)有人口的數(shù)量和密度C 現(xiàn)有出生率 死亡率和遷入率 遷出率D 現(xiàn)有人口男女的性別比例 1 2 3 4 5 解析年齡組成 性別比例以及出生率 死亡率和遷入率 遷出率等特征都能影響種群密度 但只有年齡組成可用來預測種群未來的動態(tài) 根據(jù)種群的年齡組成可分為三種類型 增長型 穩(wěn)定型和衰退型 答案A 1 2 3 4 5 4 下列有關生物種群數(shù)量調查的方法中 正確的是 A 調查蝗蟲幼蟲跳蝻 用標志重捕法B 調查馬尾松 小樣方劃分為1m2左右C 調查蒲公英 只計數(shù)小樣方內的個體數(shù)D 調查趨光性農(nóng)業(yè)害蟲 可用定位設置燈光誘捕 定時計數(shù)法 1 2 3 4 5 解析調查蝗蟲幼蟲跳蝻的種群密度 用樣方法 A項錯誤 一般而言 北溫帶地區(qū)每個樣方的大小 喬木為100m2 灌木為16m2 草本為1m2 所以調查馬尾松 小樣方劃分為100m2左右 B項錯誤 調查蒲公英 除計數(shù)小樣方內的個體數(shù)外 還要把樣方兩個相鄰的邊及頂角處的個體統(tǒng)計在內 其他邊緣不作統(tǒng)計 C項錯誤 答案D 1 2 3 4 5 5 在調查植物種群密度的探究活動中 有以下實踐活動 閱讀后請回答相關問題 1 若一塊農(nóng)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 1 2 3 4 5 解析最好畫示意圖求解 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10m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 答案1515 1 2 3 4 5 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 1 2 3 4 5 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 1 2 3 4 5 解析因為題目已經(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 答案1和82 8 1 2 3 4 5