高中生物第四章种群和群落第1节种群的特征名师制作优质学案新人教版必修3.docx
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高中生物第四章种群和群落第1节种群的特征名师制作优质学案新人教版必修3
第1节 种群的特征
1．阐述种群的特征及种群密度与其他特征的关系。
（难点）
2．掌握动、植物种群密度的调查方法。
（难点）
种群的特征
1．种群的概念
在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
2．种群密度
（1）概念：
种群在单位面积或单位体积中的个体数。
它是种群最基本的数量特征。
（2）应用。
①农林害虫的监测和预报。
②渔业上的捕捞强度的确定。
3．种群的其他数量特征
（1）出生率和死亡率
①出生率是指在单位时间内新产生个体数目占该种群个体总数的比率。
②死亡率是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
（2）迁入率和迁出率：
对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率。
（3）年龄组成
①概念
年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
②类型（对点连线）
【提示】 A—c—Ⅱ B—a—Ⅰ C—b—Ⅲ
（4）性别比例
①概念：
种群中雌雄个体数目的比例。
②意义：
对种群密度有一定的影响。
③应用：
性引诱剂（信息素）诱杀某种害虫的雄性个体→破坏害虫种群正常的性别比例→降低害虫种群密度。
4．种群的空间特征
（1）随机分布，如杂草的空间分布。
（2）均匀分布，如水稻的空间分布。
（3）集群分布，如飘虫的空间分布。
探讨
：
依据种群概念，请你确认下列①～④是否可看作一个种群？
为什么？
①两个池塘中的鲤鱼。
②某池塘中所有的鱼。
③一块农田中全部长出玉米粒的玉米。
④某中学高一·（五）班所有学生。
提示：
①～④均不属于种群，理由如下：
①不属“同一区域”；②不属“同一物种”（鱼有很多种类）；③不属“全部个体”。
④“班级”不是一个自然区域，同时它不具有年龄组成、性别比例等种群的数量特征。
探讨
：
种群的数量特征之间关系可用下图表示，其中②③④代表哪种特征，为什么？
提示：
②③④分别代表出生率、性别比例和年龄组成，因为年龄组成是通过影响出生率和死亡率影响种群密度的，而性别比例是通过影响出生率来影响种群密度的。
1．种群特征之间的联系
“＋”、“－”分别表示增加、减小
―→表示“直接因素”
表示“间接因素”
（1）出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
当出生率高于死亡率、迁入率高于迁出率时，种群密度增大；反之，种群密度减小。
（2）年龄组成并不决定种群密度的变化，只是预测种群密度的变化趋势，但该趋势不一定能够实现，还要看影响种群密度变化的其他因素，如气候、食物、天敌等。
2．年龄组成的表示方法
（1）模式图：
（2）统计图：
（3）曲线图：
（4）柱形图：
1．下列可以称为种群密度的是（ ）
A．一定地区内的人口数量
B．一个池塘中单位体积内鲢鱼的数量
C．一片森林中单位面积内乔木的数量
D．一条江河中单位体积内鱼的数量
【解析】 种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数。
A项中没有体现出单位面积内的人口数。
C项中的乔木、D项中的鱼都不是单纯的一个物种，不能称为种群。
【答案】 B
2．下列选项中，不属于对种群数量特征描述的是（ ）
A．我国的人口将逐渐步入老龄化阶段
B．2003年，广东省人口的出生率为1.329%
C．橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群
D．由于微甘菊入侵，松树种群死亡率较高
【解析】 种群的数量特征主要是指：
种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。
A项指的是年龄组成；B项指的是出生率；D项指的是死亡率；而C项与种群数量特征无关，属于种群的空间特征——集群分布。
【答案】 C
3.如图是种群各特征之间关系的概念图，下列相关叙述错误的是（ ）
【导学号：
67330021】
A．A为出生率和迁入率，B为死亡率和迁出率
B．C为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度
C．D为年龄组成，每种类型都包括老年、中年和幼年三个年龄期
D．种群不仅具有种群密度等数量特征，还具有空间特征
【解析】 读图知D为年龄组成，而每种类型都包括老年、成年和幼年三个年龄期，由此判断C项叙述错误。
【答案】 C
种群密度的调查方法
1．样方法
（1）适用范围：
植物的种群密度，昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等。
（2）步骤
准备：
观察地形，注意安全
↓
确定调查对象：
如一块农田中的荠菜或蒲公英等
的种群密度
↓
↓
计数并记录
↓
计算种群密度
2．标志重捕法——适用于活动能力强、活动范围较大的动物
确定调查对象
↓
捕获并标记部分个体：
在该种群生存环境中，均匀设置捕获点，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境并记录个体数（M）
↓
重捕，计数：
一段时间后，在原来的捕获点再次捕获一部分个体，并计数数量（n）及其中被标记的个体数（m），然后放回原来的环境
↓
计算种群密度
探讨
：
（1）计算图中样方内的个体数目。
提示：
9个。
探讨
：
用标志重捕法调查某动物的种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则调查结果是偏高/偏低/不变？
为什么？
提示：
偏高。
若标记个体更易于被天敌捕食，则重捕中被标记的个体数减小，故种群密度调查的结果会偏高。
1．样方法调查种群密度的注意事项
（1）选取样方时，要做到随机取样，不能掺入主观因素，且选取平坦、开阔、被调查种群分布比较均匀的地段。
（2）植物个体的大小不同，所选样方面积也应不同。
如乔木的样方面积为100m2，灌木为16m2，草本为1m2。
（3）计数原则：
样方内的个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图：
注：
实心圆表示应统计或计数的个体
2．标志重捕法调查种群密度的注意事项
（1）标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生伤害，不影响动物的寿命和行为。
（2）标志物不易脱落、不能过于醒目。
（3）调查期中，没有较多的个体出生或死亡、迁入或迁出。
（4）标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志个体和未标志个体被重新捕获的概率相等。
（5）标志符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不能消失。
4．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
【解析】 利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时，应是计数每个样方内蒲公英总数，再除以每个样方的面积，获得每个样方的种群密度，再以所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值。
计数甲地内蒲公英的总数实际操作不可行，通常采用样方法，A项错误。
由于所有样方面积之和只是甲地面积的一部分，若用所有样方内蒲公英总数除以甲地面积，则所得结果会低于实际种群密度，B项错误。
对照上面的总体分析，C项正确。
求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和后，即为甲地蒲公英的种群密度的估计值，不应再乘以甲地面积，D项错误。
【答案】 C
5．某科技小组在调查一块方圆为2hm2的草场中灰苍鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了
50只，将捕获的灰苍鼠做好标记后在原地放生。
5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了42只，其中有上次标记的个体13只。
则该草场中灰苍鼠的种群数量最接近（ ）【导学号：
67330022】
A．50只 B．42只
C．92只D．160只
【解析】 本题考查种群数量的调查方法，即标志重捕法。
由题意可以得出：
N∶50＝42∶13，该草场中灰苍鼠的种群数量为（50×42）/13＝161.5只。
【答案】 D
6．某同学在测定一个生物种群分布比较均匀的原始森林中山毛榉的种群密度时，采取如下操作：
①选取山毛榉分布比较均匀、长5km、宽1km的长方形地块；
②将该地块分成三等份，在每份中央划一个样方；
③样方为边长5m的正方形；
④每个样方内山毛榉的数量记录如下
样方
第一样方
第二样方
第三样方
个体数
3
5
4
请回答：
（1）根据该同学的调查，该原始森林中山毛榉的种群密度为________。
（2）该调查结果是否可靠？
________。
原因是________________________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
【解析】
（1）三个样方山毛榉数量的平均值为4，而样方的面积为25m2，所以种群密度为4÷25＝0.16株/m2。
（2）由于所选范围为长5km，宽1km，只选三个样方数量太少，而且对于山毛榉这样的乔木来说，样方面积较小。
【答案】
（1）0.16株/m2
（2）不可靠 选取的样方数目太少，每个样方的面积太小
1．下列关于种群的叙述正确的是（ ）
①内蒙古草原上全部牛是一个种群 ②池塘中所有的鱼是一个种群 ③某稻田中所有的三化螟是一个种群 ④种群密度的决定因素是年龄组成、性别比例 ⑤种群密度的大小主要取决于出生率和死亡率
A．①③⑤ B．②④
C．②④⑤D．③⑤
【解析】 种群必须是同种生物的集合体，而草原上的全部牛、池塘中的所有鱼均不只由一个物种组成；某稻田中的三化螟是同一物种，所有个体组成了一个种群；种群密度的主要决定因素是出生率和死亡率。
【答案】 D
2．下列关于种群特征的描述，正确的是（ ）
A．诱杀害虫的雄性个体对种群密度会有影响
B．出生率和死亡率是种群最基本的数量特征
C．年龄组成为衰退型的种群，种群数量一定会越来越少
D．种群密度能够准确反映种群数量的变化趋势
【解析】 诱杀害虫的雄性个体会使种群的出生率降低，种群密度减小，A正确；出生率和死亡率决定种群数量的变化，种群密度是种群最基本的数量特征，B错误；年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况，C错误；年龄组成能预测种群数量的变化趋势，D错误。
【答案】 A
3．植物种群密度的调查常用样方法，图示中黑点表示统计的个体。
下列各图中有关取样的方法统计不正确的是（ ）
【解析】 在统计样方中个体数时，对于样方内的个体全部计数在内，而对于位于样方边界的个体，遵循只计一半的原则，而选项D将所有位于边界的个体都计算在内，所以D项统计有误。
【答案】 D
4．下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是（ ）
A．斑马在草原上成群活动
B．每毫升河水中有9个大肠杆菌
C．稗草在稻田中随机分布
D．木棉树在路旁每隔5米种植
【解析】 组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局叫做种群的空间特征，种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：
随机分布、均匀分布和集群分布。
B项为种群密度属于种群的数量特征，不属于种群的空间特征。
【答案】 B
5．某研究机构对我国北方草原上的一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。
调查样方总面积为2hm2（1hm2＝10000m2），随机布设100个鼠笼，放置1夜后，
统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕与调查。
所得到的调查数据如下表。
捕获数/只
标记数/只
雌性个体数
雄性个体数
初捕
32
32
14
18
重捕
36
4
18
18
（1）假定重捕取样中标记比例与样方总数中标记比例相等，写出样方中种群总数的计算公式：
__________________。
（2）该草地布氏田鼠的平均种群密度为________只/hm2。
事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏________。
（3）综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例（♀/♂）为________。
（4）在上述调查的同时，还对样方中布氏田鼠的洞口数进行了调查（假设样方中只有这一种鼠），平均每100m2有3.6个洞口，洞口数与田鼠数的比例关系为________。
【解析】
（2）将表中的数据代入公式：
种群总数＝（32×36）/4＝288（只），由于测定的是2hm2的布氏田鼠数量，因此，该草原布氏田鼠的平均种群密度为288/2＝144（只/hm2）；由于田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，因此捕获有标记的数量比实际值小，故求得的比值比实际高。
（3）两次捕获的雄性个体数为18＋18＝36，捕获的雌性个体数为14＋18＝32，综合两次捕获情况，因此该田鼠种群的性别比例为：
♀∶♂＝（14＋18）/（18＋18）＝32/36＝8/9。
（4）100m2有3.6个洞口，则1hm2的洞口为3.6×100＝360，而1hm2的田鼠数量为144，因此，洞口数与田鼠数的比例为360∶144＝2.5∶1。
【答案】
（1）
（2）144 高 （3）8/9（或32/36） （4）2.5∶1
课堂小结：
网络构建
核心回扣
1.种群的数量特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等，其中种群密度是最基本的数量特征。
2．调查种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法。
3．年龄组成有增长型、稳定型和衰退型三种类型，年龄组成可以预测种群数量的变化趋势。
4．出生率、死亡率和迁入率、迁出率直接影响种群数量变化。
5．种群的空间特征类型有随机分布、均匀分布和集群分布。
学业分层测评（十一）
（建议用时：
45分钟）
[学业达标]
1．下列关于种群的叙述中，正确的是（ ）
A．不同种群的年龄组成大致相同
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
【解析】 不同种群的年龄组成是不同的；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；一个种群是由所有同种个体组成的，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。
【答案】 D
2．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（ ）
【解析】 年龄组成中的衰退型，其年龄组成的种群密度将越来越小，对应于选项A所示图例。
【答案】 A
3．下列与种群特征无关的是（ ）
A．未来5年我国步入人口老龄化加速发展期
B．螳螂捕蝉，黄雀在后
C．人工林中的树木呈现均匀分布的特点
D．2014年某省人口出生率为7.32%
【解析】 人口老龄化说明了年龄组成的问题；人工林中的树木呈现均匀分布的特点属于种群的空间特征；2014年某省人口出生率为7.32%属于种群数量特征；“螳螂捕蝉，黄雀在后”超出了种群的范畴。
【答案】 B
4．在对某池塘内鲫鱼种群进行数量调查时，第一次捕捞200尾，全部进行标志后放生；第二次捕捞160尾，其中有标志的鲫鱼10尾，则该池塘内鲫鱼的总数为（ ）
A．4000尾 B．3200尾
C．1600尾D．800尾
【解析】 据标志重捕法的计算公式得鲫鱼的总数N＝M×n÷m＝（200×160）/10＝3200（尾）。
【答案】 B
5.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
【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，乔木为100m2，灌木为16m2，草本为1m2，所以调查马尾松，小样方划分为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，其他边缘不作统计，C项错误。
【答案】 D
6．如图为某地人口出生率和死亡率的变化曲线，则该种群的年龄组成
（ ）
A．由稳定型变为增长型
B．由衰退型变为稳定型
C．由增长型变为稳定型
D．由稳定型变为衰退型
【解析】 开始时，出生率和死亡率相等，年龄组成为稳定型，最后出生率远大于死亡率，故年龄组成变为增长型。
【答案】 A
7．下列关于出生率的叙述，正确的是（ ）
A．若某种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%
B．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比例越接近1∶1，则出生率越高
C．若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高
D．若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高
【解析】 本题主要考查了种群密度的相关知识。
出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比例，A选项中该种群的出生率为20%，一雌一雄婚配制的动物，生殖期雌雄比越接近1∶1，婚配成功率越高，出生率会越高；推迟某动物的性成熟，则出生率会降低；三种年龄结构类型的种群中，增长型的出生率最高。
【答案】 B
8．海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。
下列不正确的解释是（ ）
A．使更多幼小的个体能够逃脱，得到生长和繁殖的机会
B．减少捕捞强度，保持足够的种群基数
C．维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复
D．改变性别比例，提高种群出生率
【解析】 用网眼尺寸较大的网具捕捞，使更多的幼体能够逃脱，得到生长和繁殖的机会。
这样既能保持足够的种群基数，又能维持增长型的年龄结构，有利于资源的可持续利用。
但网眼的大小并不能改变性别比例。
【答案】 D
9．标志重捕法和样方法是调查种群密度的两种常用方法。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．随机取样方n个，每个样方的生物个体数量为X1、X2……Xn，则样方内生物个体数量的平均值为（X1＋X2＋……＋Xn）/n
B．调查动物的种群密度时一般采用标志重捕法
C．计数时同种生物个体无论大小都要计数
D．标志重捕法中种群数量的估算公式是：
（标记个体数×重捕标记个体数）/重捕个体数
【解析】 样方法调查植物种群密度时，求所有样方的平均值作为最终的数值；在计数时与个体的大小和年龄无关，都应计入总数；调查动物的种群密度时一般用标志重捕法；标志重捕法中种群数量的估算公式是：
（标记个体数×重捕个体数）/重捕标记个体数。
【答案】 D
10．调查种群密度时，对于不同种生物采用的方法存在差异。
（1）调查植物种群密度时一般采用________。
某同学在对一种植物的种群密度进行调查时，得到该植物的分布情况如右图所示（图中黑点表示该种植物），在计数时，应记录的数目是________。
在取样时应注意的原则是________等。
（2）调查甲、乙两草原中所捕获田鼠的月龄构成如下图所示。
据图分析，________草原的田鼠种群的年龄组成属于稳定型；________草原的田鼠种群的年龄组成属于________型，据此预测，该草原鼠害将会严重，必须做好防治准备工作。
甲 乙
【解析】
（1）植物的种群密度调查时所用的方法为样方法，样方在计数时，计算样方内的个体和相邻两边及其顶角上的个体。
（2）据图可以断定甲草原中的田鼠种群中幼年个体特别多，其年龄组成为增长型；乙草原中的田鼠种群中幼年个体与中、老年个体的比例相当，其年龄组成为稳定型。
【答案】
（1）样方法 8 随机取样
（2）乙 甲 增长
[能力提升]
11．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。
下图为某年该动物种群在不同月份的年龄组成（每月最后一天统计种群各年龄组成个体数）。
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组成
C．该种群的年龄组成随季节更替而变化
D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的种群密度
【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两项正确；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。
【答案】 D
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），结果如下表。
下列叙述正确的是（ ）
注：
横轴为诱捕灯间距
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/a
B．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密度无关
D．用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄结构
【解析】 根据公式：
种群密度（数量）/释放总数＝重新捕获数/标记数，可知种群密度＝重新捕获数×释放总数/标记数，即重新捕获数/a，A错误；从图形上看，随诱捕距离的加大，被标记个体占被诱捕总数的比例是下降的，B错误；从诱捕距离的效果推测，与灯的密度很可能有关系，C错误；诱杀成虫能降低其出生率，使幼虫减少，从而改变种群年龄结构，D正确。
【答案】 D
13．下列调查活动或实验中，实验所得到的数值与实际数值相比偏小的是
（ ）
A．所选样方位置上有块大石，应该换个位置取样
B．调查某地麻雀种群密度时，少数雀腿上的环套标记脱落
C．调查田鼠种群密度期间，猫头鹰大量迁入
D．调查草地中的蒲公英时，统计正好在样方线上的所有个体
【解析】 样方法的关键是随机取样，换位置取样会比原位置的样方中个体数目多，导致结果偏大；标记物脱落将导致第二次捕获的个体中带标记的数量减少，导致结果偏大；猫头鹰会大量捕食田鼠，导致结果偏小；对于压线个体，只统计样方内和相邻两边及夹角的个体，全统计将导致结果偏大。
【答案】 C
14．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组成，结果如下表：
年龄
0＋
1＋
2＋
3＋
4＋
5＋
6＋
7＋
8＋
9＋
10＋
11＋
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
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________。
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