学年高中生物第4章种群和群落第1节种群的特征学案.docx
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学年高中生物第4章种群和群落第1节种群的特征学案
第1节种群的特征
1.种群的数量特征是种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。
2．调查种群密度的常用方法有样方法和标志重捕法。
3．年龄组成可以预测种群的数量变化趋势。
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．年龄组成有增长型、稳定型和衰退型三种类型。
6．种群的空间特征类型有随机分布型、均匀分布型和集群分布型。
种群的特征
[自读教材·夯基础]
1．种群的数量特征
（1）种群密度：
种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群最基本的数量特征。
（2）出生率和死亡率：
（3）迁入率和迁出率：
（4）年龄组成[连线]：
（5）性别比例：
①概念：
种群中雌雄个体数目的比例。
②应用：
性引诱剂（信息素）诱杀某种害虫的雄性个体→破坏正常的性别比例→降低害虫种群密度。
2．种群的空间特征[判断]
（1）水稻的空间分布为随机分布。
（×）
（2）杂草的空间分布为均匀分布。
（×）
（3）瓢虫的空间分布为集群分布。
（√）
1．试探究下列各项所述是不是种群。
（1）某池塘中所有的鱼。
提示：
不是。
（2）一块农田中全部长出种子的玉米。
提示：
不是。
（3）一个班级中的所有同学。
提示：
不是。
2．根据种群密度的概念判断，“一块麦田中所有的蝗虫”是对种群密度的描述吗？
提示：
不是。
因为种群密度的概念强调的是“在单位面积或单位体积中种群的个体数”，而一块麦田不是对“单位面积或单位体积”的描述。
3．已知A省和B省在1年内出生的人口数分别为325万和75万，依据上述数据，你能确定哪个省的出生率较高吗？
试分析原因。
提示：
不能确定。
因为不知道A省和B省的原有人口数。
[跟随名师·解疑难]
1．种群各特征之间的联系
2．种群密度的变化趋势
（1）决定种群密度变化的因素：
①出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定生物种群密度的变化。
②繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。
因此，要控制人口过快增长，必须降低出生率。
③城市人口的数量变化直接受迁入率和迁出率的影响。
（2）预测种群密度变化的依据：
分别依据年龄组成和性别比例，推测出种群出生率和死亡率的关系，从而确定种群密度的变化趋势：
①
②相同年龄组成情况下：
性别比例
[特别提醒] 出生率、死亡率和迁入率、迁出率能直接决定种群数量变化，而年龄组成和性别比例是通过出生率、死亡率间接影响种群密度的。
调查种群密度的方法
[自读教材·夯基础]
1．样方法
（1）调查对象：
宜选用双子叶草本植物，因单子叶植物多为丛生或蔓生，难以计数。
（2）样方选取：
草本植物样方一般以1_m2的正方形为宜。
（3）取样的方法：
常用五点取样法和等距取样法。
2．标志重捕法[判断]
（1）标志重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。
（√）
（2）蚜虫和跳蝻的种群密度调查也应用标志重捕法。
（×）
（3）重捕到的个体中标记个体数占总数的比例即为种群密度。
（×）
1．探讨：
动物种群密度的调查一定要用标志重捕法吗？
提示：
不一定，比如蚜虫、跳蝻等活动能力弱、活动范围小的动物用标志重捕法不合适，用样方法更合适。
2．思考：
哪些动物适合用标志重捕法调查其密度？
提示：
活动能力强、活动范围大的动物，如哺乳类、鸟类、鱼类、某些昆虫等。
3．讨论：
为什么要强调随机取样？
提示：
为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实情况。
[跟随名师·解疑难]
1．样方法与标志重捕法比较
方法
项目
样方法
标志重捕法
步骤
适用
范围
植物及活动能力弱、活动范围小的动物等
活动能力强、活动范围大的动物等
2．调查时应注意的事项
（1）利用样方法调查种群密度时的注意事项：
①样方法的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素。
②采用样方法时，种群密度的估计应以多组邻近样方的平均值为准，并要舍弃数据差异特别悬殊的样方。
③用样方法除了可以调查植物的种群密度，还可以调查昆虫卵的密度、植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等。
④样方法的计数原则：
同种生物个体无论大小都要计数，若有正好处在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如下图（注：
实心圈表示统计的个计）。
（2）标志重捕法调查种群密度时的注意事项：
①标记物和标记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标记不能过分醒目。
③标记符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不能消失。
名师课堂：
种群
种群的数量特征
下列结合种群特征的概念图所作的分析，错误的是（ ）
A．利用性引诱剂诱杀害虫会影响③
B．种群密度是种群最基本的数量特征
C．预测种群数量变化的主要依据是④
D．春运期间，广州人口数量变化主要取决于图中的①②
[思路点拨]
[解析] 出生率、死亡率、迁入率、迁出率直接决定种群大小和种群密度；性别比例影响种群的出生率，年龄组成影响种群的出生率和死亡率，两者间接影响种群密度。
因此可知①为死亡率，②为出生率，③为性别比例，④为年龄组成。
利用性外激素诱杀的是雄性昆虫，影响性别比例；种群密度是种群最基本的数量特征；预测种群数量变化的主要依据是年龄组成；春运期间，广州人口数量变化主要取决于迁入率、迁出率。
[答案] D
归纳拓展
年龄组成的表示方法
（1）模式图：
（2）曲线图：
（3）柱形图：
种群密度的调查方法
某中学生物科技小组对某一地段中的蒲公英进行调查，得到下列一组数据：
样方
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
种群密
度（株/m2）
3
7
15
2
4
9
8
4
下列说法正确的是（ ）
A．此种群密度为6.5株/m2
B．用此方法求出的种群密度与实际密度应完全相同
C．再重新选一次样方，所得的结果与这次应相同
D．此方法为标志重捕法
[思路点拨]
[解析] 该小组调查种群密度的方法为样方法，种群密度值为（3＋7＋15＋2＋4＋9＋8＋4）/8＝6.5（株/m2）。
所求之值为平均密度，与实际密度肯定有一定偏差，不可能完全相同。
若再进行一次取样，所得结合与这次结果大致相似，不一定相同。
[答案] A
1．调查某种植物的种群密度。
2．调查某种动物的种群密度。
3．调查土壤中小动物的种群密度。
典例剖析
某同学做了以下实验，请完善并分析：
（1）材料用具：
一瓶未知体积的红细胞稀释液（未知数目）、一瓶未知体积的大肠杆菌溶液（已知数目为a）、盖玻片、载玻片、胶头滴管、显微镜等。
（2）实验目的：
测定红细胞的数目。
（3）实验原理：
模拟调查种群密度方法中的______法。
（4）方法步骤：
①将大肠杆菌溶液倒入红细胞稀释液中并充分混合均匀；
②____________________________________________________________________；
③____________________________________________________________________；
④计算出红细胞的数目。
（5）结果分析：
为了使实验结果更接近于实际值，减小实验误差，我们还应该________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 该实验模拟的是种群密度调查方法中的标志重捕法。
这里的红细胞总数就相当于环境中待测种群的个体数量，大肠杆菌则相当于被标记的动物。
因此，只要取适量混合液制成装片，在显微镜下分别测出红细胞和大肠杆菌数目即可求出总的红细胞数。
为了减小实验误差，可以制作多个装片求平均值进行计算。
[答案] （3）标志重捕
（4）②用胶头滴管吸取适量混合液制成装片
③在显微镜下数出装片中红细胞和大肠杆菌的数目
（5）制作多个装片，分别求出红细胞数目，然后求平均值
[随堂基础巩固]
1．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：
选B 出生率是指单位时间内出生的个体数占原种群总个体数的百分数，A选项中种群的出生率为20%；若调控环境条件，使动物的性成熟推迟，种群的出生率有可能减小；不能仅根据年龄结构推断出生率的高低，出生率受多种因素的影响。
2．（全国甲卷）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：
选C 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。
3．（全国卷）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结构（每月最后一天统计种群各年龄组的个体数）。
下列关于该种群的叙述，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结构
C．该种群的年龄结构随着季节更替而变化
D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度
解析：
选D 12月份未成熟个体为零，说明该种群10月份的出生率可能为零；天敌迁入后，未成熟个体和衰老个体容易被捕食，从而导致该种群年龄结构发生改变；由图可知，在不同的季节该种群年龄结构不同；大量诱杀雄性个体，影响性别比例，导致出生率下降，最终使该种群密度降低。
4．某同学拟调查一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是（ ）
A．计数该草地上该种植物的全部个体数目
B．设置1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目
C．随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
D．在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
解析：
选C 该草地的面积为100hm2，为测定如此大面积草地上某种双子叶草本植物的种群密度，可以采取样方法，随机选取若干1m2样方，计数每个样方中该种植物的个体数目，然后取其平均值即可。
[课时跟踪检测]
（满分50分 时间25分钟）
一、选择题（每小题3分，共30分）
1．下列是表示蝉在夏季的年龄结构示意图（甲、乙、丙分别代表生殖前期、生殖期和生殖后期），其中正确的是（ ）
解析：
选A 蝉的幼虫要在地下生活多年，而羽化出土后的成年蝉只能生活一个夏季，且蝉在产卵后死亡，没有生殖后期。
因此蝉在夏季时，生殖前期特别长，生殖期极短，生殖后期等于零。
2．a具有出生、性别、年龄、死亡等特征，b具有出生率、性别比例、年龄组成等特征，那么，a和b分别属于（ ）
A．个体、种群 B．个体、个体
C．种群、种群D．种群、个体
解析：
选A a具有出生、性别、年龄、死亡等特征，可以看出应该是个体水平的特征；b具有出生率、性别比例、年龄组成等特征，这是种群水平的特征。
3．对某动物种群数量是否增长起到主要决定作用及预测该动物种群数量发展趋势的因素分别是（ ）
A．出生率和死亡率、年龄组成
B．迁入率和迁出率、年龄组成
C．迁入率和迁出率、性别比例
D．出生率和死亡率、性别比例
解析：
选A 决定种群数量是否增长的原因有出生率和死亡率及迁入率和迁出率，但主要的是出生率和死亡率；预测动物种群数量发展趋势的因素是年龄组成。
4．要研究一个种群的密度通常需要根据该种群生物的不同特点，选择不同的方法。
下列调查种群密度时所用的方法正确的是（ ）
A．调查草地上的瓢虫种群→标志重捕法
B．调查草原中的斑马种群→样方法
C．调查某片森林灰松鼠种群→标志重捕法
D．调查池塘中的鲢鱼种群→样方法
解析：
选C 植物和活动范围比较小的动物采用样方法；体积相对较大，活动范围大的动物采用标志重捕法。
5．下列关于出生率和死亡率的相关叙述，正确的是（ ）
A．如某年平均每10万人中出生1862个孩子，则该年的出生率为1.862‰
B．某种群某时间段内死亡率增大，则种群密度必定减小
C．影响人口出生率和其他生物种群出生率的因素差别较大
D．农忙时期，导致某大城市人口数量直线下降的主要原因是出生率小于死亡率
解析：
选C 据出生率的定义，该年出生率为1862/100000，即1.862%；某种群某时间段内死亡率增大，出生率可能也会增大，则种群密度未必减小；影响种群出生率和人口出生率的因素有很大的区别，影响种群出生率的因素主要是外界环境条件的制约，而影响人口出生率的因素除一定的自然条件外，人口政策、人们的生育观念在很大程度上也影响着人口的出生率；农忙时期，导致某大城市人口数量直线下降的主要原因是迁出率急剧增大。
6．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25条。
由此可以估算出该池塘中鲫鱼的密度。
后来发现这次估算的结果与实际结果误差较大，下列对其原因的分析错误的是（ ）
A．捕鱼用的渔网网眼太大
B．被标记的鱼放回后有一小部分死亡
C．两次捕获的鲫鱼数量较少
D．重捕方法不当使捕获的鱼部分死亡
解析：
选D 估算的结果与实际结果误差较大，可能的原因有：
捕鱼用的渔网网眼太大，致使体形较小的鲫鱼捕获不到；被标记的鱼放回后有一小部分死亡，使估算值比实际值大；两次捕获的鲫鱼数量较少，造成误差偏大；重捕时方法不当使捕获的鱼部分死亡，对估算结果无影响。
7．农业科技人员在对草原鼠害进行调查时，随机选定某区域，第一次放置了100个鼠笼，捕获68只鼠，标志后原地放回，一段时间后在相同位点放置了100个鼠笼，捕获54只鼠，其中标志的鼠有12只。
下列有关说法错误的是（ ）
A．该区域中鼠的种群密度较大，约为306只，必须积极防治
B．这种调查方法称为样方法
C．草原上鼠与牛、羊等是竞争关系，鼠害严重会影响畜牧业发展
D．如果在两次捕鼠期间发生草原大火，统计结果是不准确的
解析：
选B 在对植物种群密度的取样调查中，常常采用样方法。
而对动物种群密度的取样调查中，常常采用标志重捕法。
即在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标志个体占总捕获数的比例，来估计该种群的数量。
8．下图表示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：
选A 增长型种群密度越来越大，稳定型种群密度基本稳定，而种群密度越来越小是衰退型的特点。
衰退型种群中老年个体多，幼年个体少，A项符合这一特点。
9．下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是（ ）
A．图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b
B．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
解析：
选C 图1中a只影响出生率，而b既影响出生率也影响死亡率，从而判断出a为性别比例，b为年龄组成，进而可知c为种群密度。
图2为图1的变式，图2中甲使种群密度增加，应为出生率和迁入率；乙使种群密度减小，应为死亡率和迁出率；丙只影响出生率，应为性别比例；丁为年龄组成。
图1中b为年龄组成，是预测种群数量未来变化趋势的主要依据。
图1中c为种群密度，是种群最基本的数量特征。
图2中丁为年龄组成，而图1中a为性别比例。
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。
10．下图三条曲线分别表示三个不同种群的存活曲线，下列关于这三条曲线的描述错误的是（ ）
A．种群Ⅰ在生命早期的死亡率极高，一旦活到某一年龄后，死亡率就变得低而且稳定
B．种群Ⅱ在各个年龄段的死亡率基本相等
C．种群Ⅲ在早期死亡率极低，绝大多数个体活到一定年龄后在短期内几乎全部死亡
D．种群Ⅲ为衰退型
解析：
选D 种群Ⅰ的个体在生命的早期死亡率较高，而在某一年龄后存活个体的数量变化较小，所以死亡率也较低；种群Ⅱ在各时期存活个数（相对值）的减少几乎是一样的，所以死亡率基本相等；种群Ⅲ在一定年龄阶段前死亡的个体数不多，即存活率较高，死亡率较低，而到了一定年龄时死亡率快速上升，这与该生物的寿命是相关的；通过图示不能判断种群Ⅲ的年龄组成，图示信息是不同年龄的存活状况，而不知道其各年龄阶段的个体数占群体的比例。
二、非选择题（共20分）
11．（8分）种群的年龄组成大致可分为图示A、B、C三种类型，据图回答：
（1）下图为三个种群的年龄组成曲线图，则甲、乙、丙分别对应上图中的________。
（2）在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼苗，捕捞后，鱼种群的年龄组成成为图________（填“A”“B”或“C”）所示类型。
（3）农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄组成成为图________（填“A”“B”或“C”）所示类型。
（4）假如图C代表的种群是某珍贵濒危野生动物资源，我们应该特别保护________（年龄段）个体。
解析：
（1）分析甲、乙、丙曲线知其年龄组成分别为增长型、稳定型和衰退型，因此分别对应图A、B、C。
（2）严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，将使捕捞水域中鱼种群的年龄组成成为图A所示的增长型。
（3）用性引诱剂干扰害虫正常交尾，使幼虫数量锐减，害虫的年龄组成将成为图C所示的衰退型。
（4）若图C代表某珍贵濒危野生动物资源，我们应注意保护幼年个体，以维持其增长潜能。
答案：
（1）A、B、C
（2）A （3）C （4）幼年
12．（12分）某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。
调查样方总面积为2hm2（1hm2＝10000m2）。
在调查区内，放置100个捕鼠笼，在一夜间对布氏田鼠进行初捕，将捕获的鼠经标记后在原地释放。
3日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼进行重捕，结果如下。
请回答下列问题：
项目
捕获
数（只）
标记
数（只）
雌性个
体数（只）
雄性个
体数（只）
初捕
32
32
14
18
重捕
36
4
18
18
（1）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________。
（2）综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例（♀/♂）为________。
（3）调查甲、乙两草原所捕获鼠的月龄，它们的月龄构成如下图所示。
据图分析：
________草原的田鼠种群属于________型；________草原的田鼠种群属于________型，可以预测，该草原鼠害将会严重，必须做好防治准备工作。
解析：
（1）如果重捕取样中标记比例与样方总数中标记的比例相等，则M∶N＝m：
n，从而可得出N＝M·n/m＝（32×36）/4＝288（只），由于测定的是2hm2的数量，所以该草地布氏田鼠的平均种群密度为288/2＝144（只/hm2）；田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，因此捕获有标记的田鼠数量比实际值小，故求得的田鼠总数就比实际值要高。
（2）两次捕捉的雄性个体数为18＋18＝36（只），捕捉的雌性个体数为14＋18＝32（只），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。
（3）根据“年龄结构”图可知，甲草原的田鼠种群属于增长型，乙草原的田鼠种群属于稳定性。
答案：
（1）144 高
（2）8/9（或32/36） （3）乙 稳定 甲 增长
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