人教版生物必修3第4章 第1节 种群的特征.docx
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人教版生物必修3第4章第1节种群的特征
第1节 种群的特征
学习目标
核心素养
1.理解种群概念的内涵
2.掌握种群的数量特征和空间特征
3.掌握动植物种群密度的调查方法
4.了解种群数量特征之间的关系
1.通过学习种群这个生命系统的数量特征如种群密度、性别比例等及其影响因素，形成稳态与平衡观
2.通过列表比较样方法与标志重捕法的异同，培养归纳、比较等分析问题的能力
3.通过种群密度调查方法的实验设计与分析，培养学生的科学探究能力
4.通过学习种群密度在农业、渔业等方面的应用，养成关注生产实践的态度
一、种群的概念及举例
1．概念：
在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
2．举例：
下列属于种群的是
（1）
（2）。
（1）池塘中全部鲤鱼。
（2）培养基上培养的大肠杆菌菌落。
（3）被污染培养基上生长的多种细菌菌落。
二、种群密度及调查种群密度的方法
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）渔业上捕捞强度的确定。
3．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
①适用范围：
适用于活动能力强、活动范围较大的动物。
②步骤
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
三、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
类型
出生率与死亡率
种群密度变化趋势
增长型
出生率大于死亡率
增大
稳定型
出生率等于死亡率
基本不变
衰退型
出生率小于死亡率
减小
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→降低害虫的种群密度。
四、种群的空间特征
判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”）
1．高三某班教室中全部师生可看成一个种群。
（ ）
2．可用每平方米草坪上杂草的数量来表示种群密度。
（ ）
3．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。
（ ）
4．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率越高。
（ ）
5．某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，应选择植物生长茂盛处取样。
（ ）
6．研究种群的特征应包括种群的数量特征和空间特征。
（ ）
提示：
1.× 年级不是自然区域，同时它不具有年龄组成、出生率、死亡率等种群的数量特征。
2．× 草坪上的杂草有很多物种，而种群密度强调的是同一种生物。
3．× 行道树灌木丛为长方形，调查其中蜘蛛的种群密度应采取等距取样法。
4．√
5．× 调查该种群密度时，应随机取样。
6．√
种群的数量特征及关系
[问题探究]
下图表示种群数量特征间的关系，依图回答有关问题。
（1）图中a～f分别表示种群的什么特征？
提示：
a～f分别表示性别比例、年龄组成、种群密度、迁入率和迁出率、出生率、死亡率。
（2）预测种群数量变化趋势主要依据图中的哪个特征？
并说明理由。
提示：
图中的b，即年龄组成。
因为不同年龄组成的种群中，老年、成年、幼年的个体数不同，因此可预测其未来的出生率与死亡率进而可预测种群未来的发展趋势。
（3）利用性引诱剂可有效降低害虫的种群密度，其原理是什么？
提示：
破坏了害虫的性别比例，从而降低了害虫的出生率。
种群特征之间的联系（如图）
“＋”、“－”分别表示增加、减小
―→表示“直接因素”
表示“间接因素”
（1）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年龄组成
出生率和死亡率
种群密度
变化趋势。
④性别比例
出生率
种群密度。
（2）应用
①利用性外激素诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
②将性外激素释放到田地里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
1．下图中表示了种群的各个数量特征之间的关系。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲为出生率和死亡率，乙为迁入率和迁出率
B．丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度
C．丁为年龄组成，每种类型中包括幼年、青年和老年三个年龄期
D．种群密度是种群最基本的数量特征，其他特征都会决定种群密度的变化
B [年龄组成可预测种群密度的变化趋势，不决定种群密度的大小，它与种群的出生率、死亡率有关，由此判定图中丁为年龄组成；甲、乙分别为出生率、死亡率，丙为性别比例。
年龄组成的每种类型中包括老年、成年及幼年三个年龄期，B项正确。
]
（1）图中丁是如何影响种群密度变化的？
__________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：
年龄组成（丁）是通过影响出生率（甲）和死亡率（乙）来影响种群密度的
（2）能够直接决定种群密度的除了甲、乙以外，还有哪些因素？
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：
迁入率和迁出率
易错提醒：
（1）年龄组成能预测但不能决定种群密度的变化。
（2）出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌等因素有关，例如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。
2．种群的年龄组成大致可分为图示①②③三种类型，下列相关说法错误的是（ ）
A．在我国近年的人口调查中，获知人口出生率每年在下降，说明我国人口年龄组成一定为图③表述类型
B．在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，捕捞后，该水域鱼种群的年龄组成可能为图①表述类型
C．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为图③表述类型
D．在某一处于稳定状态的生态系统中，各种生物种群的年龄组成可能为图②所示类型
A [种群数量的增长取决于出生率和死亡率。
我国人口从现状看，人口数量仍为出生率大于死亡率，即人口数量仍在上升，应用图①（增长型）表示，由此判定A项错误。
]
调查种群密度的方法
[问题探究]
1．下表是某兴趣小组调查某植物的种群密度的结果：
样方
N1
N2
N3
N4
N5
种群密度/（株·m－2）
8
7
18
x
9
其中第四个样方中该植物的分布情况：
（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？
N3的数量明显高于其他样方，应如何处理？
提示：
（1）需要计数样方以内的个体数量，以及上边和左边及其夹角上的个体数量。
个体数量＝5＋2＋1＝8，种群密度为8株/m2。
（2）8株/m2。
舍弃。
2．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．样方法的计数原则
同种生物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，即只计数相邻两边及顶角上的个体。
2．利用标志重捕法估算种群密度的误差分析
设种群数量为A只，第一次捕获B只并标记，第二次捕获了a只，其中有b只被标记，根据公式
＝
，得A＝
。
由上式分析可知：
（1）若由于某种原因（如标志物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标志物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等）造成b偏小，则A偏大。
（2）若由于某种原因（如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等）造成b偏大，则A偏小。
（3）若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。
1．某同学拟调查一个面积为100m2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了4个调查方案，其中最可行的是（ ）
A．统计该草地上该种植物的全部个体数目
B．设置1个1m2的样方，统计样方中该种植物的个体数目
C．随机设置1m2的样方若干，统计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的样方若干，统计每个样方中该种植物的个体数目
C [调查某种植物的种群密度，一般采用样方法，直接统计该草地上该种植物的全部个体数目难度较大，A错误；只选取一个样方进行调查不具有代表性，B错误；要随机选择样方，不能只选择所调查植物分布密集的地段，C正确、D错误。
]
2．某科技小组在调查一块面积为2hm2的草场中灰仓鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰仓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。
由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该草场中灰仓鼠的种群数量最可能（ ）
A．少于92只 B．多于92只
C．少于161只D．多于161只
C [标志重捕法中种群数量的计算公式为初次捕获并标记个体数/个体总数（N）＝重捕的标记个体数/再次捕获的个体数，根据题意可知，50/N＝13/42，N≈161（只），由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉，计算结果会比实际结果偏大，所以灰仓鼠个体总数应该少于161只。
]
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句归纳
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。
1．威海市水产研究所有8个池塘，其中6个池塘养的是鲫鱼，另外2个池塘养的是地中海鳎鱼，那么，这8个池塘里的鱼是（ ）
A．1个群落 B．1个物种
C．2个种群D．8个种群
D [种群是指在一定区域内同种生物的全部个体。
此处的一定区域指的是连在一起的自然区域，不能有间隔。
由题中信息可知，威海市水产研究所的8个池塘就是8个自然区域，每个区域内有一种鱼，故8个池塘里的鱼是8个种群。
鲫鱼和地中海鳎鱼不属于同一物种，因此8个池塘中共有2个物种。
]
2．在分析种群年龄特点时，也可将种群的年龄组成分为幼年期（甲）、成年期（乙）及老年期（丙）三个层级。
比较这三个年龄层级的成员数量在种群中所占的比例，可推测该种群未来的发展情形。
下列各项中，最可能成为濒危物种的是（ ）
A．甲>乙>丙B．甲>乙＝丙
C．甲＝乙＝丙D．甲<乙<丙
D [年龄组成的三个层级的关系发展为甲＜乙＜丙，该种群密度会越来越小，最可能成为濒危物种。
]
3．某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。
下列做法错误的是（ ）
A．随机取样
B．选择植物生长茂盛处取样
C．根据调查数据估算该种群密度
D．根据地段的形状确定取样方法
B [用样方法调查种群密度的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，A正确、B错误；根据调查数据取平均值可估算该种群的种群密度，C正确；根据地段的不同可因地制宜地采用不同的取样方法，如五点取样法和等距取样法等，D正确。
]
4．下列叙述中，不是种群空间特征的是（ ）
A．桃子湖水面上的一群群野鸭
B．盛有5mL培养液的试管培养草履虫64只
C．校园花坛中的狗尾巴草杂乱分布
D．樟树在潇湘大道每隔5米种植一棵
B [盛有5mL培养液中的试管培养草履虫64只，由此可得单位体积内草履虫的个体数量，为种群的数量特征，B项符合题意。
]
5．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＋小时达到性成熟（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________。
（2）如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。
标志重捕法常用于调查________强、活动范围广的动物的种群密度。
解析：
（1）种群的年龄结构包括增长型、衰退型和稳定型三种类型。
从表格中的数据可知，幼年个体数为92＋187＋121＝400，成年个体数为70＋69＋62＋63＋72＋64＝400，老年个体数为55＋42＋39＋264＝400，所以三个年龄段的个体数比例为1∶1∶1，则该种群的年龄结构为稳定型，该鱼种群数量将保持相对稳定。
（2）标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。
答案：
（1）增长型、衰退型、稳定型 1∶1∶1 保持稳定
（2）活动能力
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