第1章　第1節(jié)　種群的數(shù)量特征 學案（含答案）

第1節(jié)種群的數(shù)量特征[學習目標]1.通過模擬實驗和情境探究，能夠獨立運用樣方法和標記重捕法調查種群密度，概述兩種調查方法的適用范圍。2.通過分析資料、思考與討論，說出種群的各個數(shù)量特征，并說明它們之間的關系。一、種群密度及其調查方法1．種群密度(1)含義：指種群在_______________中的個體數(shù)。種群密度是種群__________的數(shù)量特征。(2)表示方式種群密度＝eq\f(個體數(shù),空間大小面積或體積)(3)應用：瀕危動物保護、農(nóng)田雜草狀況調查、農(nóng)林害蟲的監(jiān)測和預報、漁業(yè)上__________的確定等。(4)調查方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(逐個計數(shù)法：調查分布范圍、,個體的種群,估算法\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(,,黑光燈誘捕法))))特別提醒種群數(shù)量≠種群密度，種群數(shù)量多，種群密度不一定大；種群密度大，種群數(shù)量也不一定多。2．樣方法(1)調查程序在被調查種群的分布范圍內(nèi)，______選取若干個樣方↓統(tǒng)計每個樣方內(nèi)的________↓求得每個樣方的種群密度↓求所有樣方種群密度的________(2)適用范圍：植物和活動能力弱、活動范圍小的動物。(3)實例：調查草地上蒲公英、農(nóng)田中某種昆蟲卵、作物植株上______、______等的種群密度。3．標記重捕法(1)適用生物：適用于活動能力____、活動范圍____的動物個體。(2)調查程序(3)計算公式eq\f(初捕標記個體數(shù)M,個體總數(shù)N)＝eq\f(重捕中標記個體數(shù)m,重捕個體總數(shù)n)，即N＝eq\f(M·n,m)。特別提醒種群密度調查方法并不局限于以上幾種，如在調查生活在隱蔽、復雜環(huán)境中的猛禽和猛獸時，一般利用紅外觸發(fā)相機統(tǒng)計的方法；此外還可以根據(jù)動物糞便、聲音等進行種群密度調查。判斷正誤(1)調查土壤中蚯蚓的種群密度可采用標記重捕法()(2)用樣方法調查蒲公英種群密度時，應在分布較密集的地區(qū)取樣()(3)種群密度可以反映種群數(shù)量的變化趨勢()任務一：調查草地中某種雙子葉植物的種群密度1．樣方法實施的一般步驟(1)準備；(2)確定調查地點、調查對象；(3)________；(4)計數(shù)；(5)計算種群密度。2．選擇雙子葉植物作為研究對象而不是單子葉植物的原因：單子葉草本植物常常是____________的，從地上部分難以辨別是一株還是多株；而雙子葉草本植物的個體數(shù)目則___________。3．確定樣方(1)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)確定合適的樣方大小。不同樣方大小的種群密度調查樣方大小樣方1樣方2樣方3樣方4樣方5種群密度/(株·m－2)0.3m×0.3m0000000.6m×0.6m000100.561m×1m001100.401.5m×1.5m012100.362m×2m124220.55________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)如果所調查物種個體較大，樣方大小應該怎樣設置？如果調查物種數(shù)目比較稀疏，樣方大小應該怎樣設置？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)請據(jù)圖選擇合適的取樣方法①調查對象總體分布為近方形地塊時，適宜用____________法。②調查對象的總體分布為長條形地塊時，適宜用____________法。(4)取樣的關鍵是要做到隨機取樣，為什么要強調隨機取樣？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．計數(shù)和確定種群密度某興趣小組調查某種雙子葉草本植物種群密度的結果：樣方N1N2N3N4N5種群密度/(株·m－2)878x9其中第四個樣方(1m2)中該植物的分布情況如圖所示：(1)如何計數(shù)第四個樣方的植株數(shù)量？該樣方的種群密度是多少？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)該植物種群密度是多少？________________________________________________________________________任務二：標記重捕法調查種群密度及其誤差分析1．請分析標記重捕法的原理(M、m均為標記數(shù)，N、n為不同范圍內(nèi)的總數(shù))原理：在________________的前提下，整體與局部的相關比例相等，即有eq\f(M,N)＝eq\f(m,n)。2．在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106條，做上標記后放回；第二次捕獲鯽魚91條，其中有標記的為25條，由此估算該池塘中共有多少條鯽魚？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．標記重捕法主要適用于活動能力強、活動范圍大的動物個體，為什么活動能力差的個體不宜用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．請分析在利用標記重捕法調查過程中，下列各情況可能會帶來的誤差：①標記物意外脫落②被標記個體被再次捕獲的機會降低③標記物導致被標記個體易于被捕食④被標記個體放回后還未充分融入該種群中就進行重捕且在被標記個體稀少處重捕⑤被標記個體放回后還未充分融入該種群中就進行重捕且在被標記個體密集處重捕⑥標記物影響被標記個體的活動，使其被再次捕獲的機會增大以上____________估算值將偏大，________估算值將偏小。1．采用樣方法的注意事項(1)樣方大小的確定：一般來說，樣方大小與植株大小呈正相關，如喬木——100m2，灌木——9m2，草本——1m2，若樣方中被調查個體數(shù)較少，應適當擴大樣方面積；樣方形狀以正方形為宜。(2)在用樣方法估算種群密度時要注意：同種生物個體無論大小都要統(tǒng)計數(shù)量；對于壓在邊線上的個體，原則上統(tǒng)計一半邊線上的個體；如果是方形樣方，需要統(tǒng)計相鄰兩邊及其夾角上的個體，常見的是“計上不計下，計左不計右”(如圖所示，圖中實心圓就是要統(tǒng)計數(shù)量的個體)。2．采用標記重捕法應滿足的條件(1)標記不易消失、脫落。(2)標記不會對動物造成行為和壽命上的傷害。(3)標記后充分混合。(4)標記不能過分醒目。(5)所有個體在重捕時的捕獲概率相等。(6)沒有新的個體出生和死亡，沒有遷入和遷出。3．利用標記重捕法估算種群密度的誤差分析1．(2023·廣元高二統(tǒng)考)某片人工林中栽種了某種經(jīng)濟林木，但由于氣候干旱，樹木大量死亡。某興趣小組計劃用樣方法調查該種植物的種群密度。下列做法正確的是()A．采取五點取樣法時，需要適當縮小樣方的面積B．采取等距取樣法時，需要適當增加樣方的數(shù)量C．選擇該種植物死亡較少的區(qū)域取樣，所得數(shù)據(jù)接近實際值D．樣方內(nèi)植物總數(shù)與該地總面積之比為該種植物的種群密度2．農(nóng)業(yè)科技人員在對草原鼠害進行調查時，隨機選定某區(qū)域，調查樣方面積為2hm2，第一次放置了100個鼠籠，捕獲了60只鼠，標記后放回原地，一段時間后在相同位置放置了100個鼠籠，捕獲了72只鼠，其中帶標記的鼠有18只。下列有關敘述正確的是()A．此調查方法也適用于調查跳蝻的種群密度B．該區(qū)域中鼠的種群密度約為240只/hm2C．若在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，則統(tǒng)計結果很可能不準確D．若鼠被捕一次后更難被捕捉，則該區(qū)域鼠的實際種群數(shù)量大于調查結果二、種群的其他數(shù)量特征及其關系1．出生率和死亡率(1)出生率是指單位時間內(nèi)________的個體數(shù)目占________________的比值。(2)死亡率是指單位時間內(nèi)______的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值。2．遷入率和遷出率單位時間內(nèi)____________的個體占____________的比值，分別稱為遷入率或遷出率。3．年齡結構(1)概念：一個種群中____________的個體數(shù)目的比例。(2)類型：________、________和________。4．性別比例(1)概念：種群中______個體數(shù)目的比例。(2)應用：利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個體→改變種群正常的____________→降低害蟲的__________。5．相互關系(1)決定種群大小和種群密度的直接因素：________________、__________________。(2)____________eq\o(→,\s\up7(影響))出生率和死亡率eq\o(→,\s\up7(決定))種群密度eq\o(→,\s\up7(預測))變化趨勢。(3)__________eq\o(→,\s\up7(影響))出生率eq\o(→,\s\up7(決定))種群密度。判斷正誤(1)城市人口的劇增，主要是遷入率大于遷出率造成的()(2)我國禁止非醫(yī)學需要的胎兒性別鑒定，主要是為了維持我國正常的性別比例()(3)若出生率大于死亡率，則種群密度一定增大()任務三：種群的其他數(shù)量特征及其關系資料根據(jù)資料顯示，2006—2013年間，東方白鸛在繁殖期間分布區(qū)的數(shù)量維持在150～160只。2010年以前有約20%～25%的個體參與了繁殖，2010年后該比例不斷增長，至2013年約40%參與繁殖。1．根據(jù)東方白鸛的種群密度，你能確定2014年其數(shù)量是增加還是減少嗎？哪些因素可能會影響種群的數(shù)量呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．研究表明一個種群中不同年齡期的個體繁殖能力不同，一般雛鳥占10%以上，種群即會擺脫滅絕的危險。請同學們分析年齡結構對種群數(shù)量的影響并完成表格。種群特征出生率與死亡率種群密度變化趨勢類型幼年個體數(shù)______成年、老年個體數(shù)出生率____死亡率______型各年齡期個體數(shù)比例______出生率____死亡率______型幼年個體數(shù)______成年、老年個體數(shù)出生率____死亡率______型3.年齡結構為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？理由是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．模型構建：如圖表示種群各種數(shù)量特征之間的關系，寫出各字母代表的含義。A．________，B.________，C.__________，D.__________，E.________，F(xiàn).________。1．種群的數(shù)量特征之間的關系(1)圖解(2)分析①種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，可反映種群在一定時期的數(shù)量，種群密度與種群數(shù)量呈正相關。②決定種群大小和種群密度的直接因素：出生率和死亡率、遷入率和遷出率。③年齡結構eq\o(→,\s\up7(影響))出生率和死亡率eq\o(→,\s\up7(決定))種群密度eq\o(→,\s\up7(預測))變化趨勢。④性別比例eq\o(→,\s\up7(影響))出生率eq\o(→,\s\up7(決定))種群密度。2．比較種群年齡結構的三種類型項目增長型穩(wěn)定型衰退型曲線圖柱形圖3．(2023·邯鄲高二質檢)下列關于種群數(shù)量特征的敘述，錯誤的是()A．種群的出生率是指單位時間內(nèi)新產(chǎn)生的個體數(shù)B．研究城市人口的變化，遷入率和遷出率是不可忽視的C．利用性引誘劑誘捕雄性昆蟲，通過降低出生率影響種群密度D．年齡結構預示著種群數(shù)量的未來變化趨勢4．如圖表示種群數(shù)量特征的兩個概念圖，下列有關分析不正確的是()A．圖1中預測種群數(shù)量未來變化趨勢的主要依據(jù)是bB．圖1中的c為種群最基本的數(shù)量特征C．圖2中丁與圖1中的a表示的含義相同D．圖2中丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響種群密度答案精析一、梳理教材新知1．(1)單位面積或單位體積最基本(3)捕撈強度(4)較小較大樣方法標記重捕法2．(1)隨機個體數(shù)平均值(3)蚜蟲跳蝻3．(1)強大判斷正誤(1)×(2)×(3)×提示(1)調查土壤中蚯蚓的種群密度應該采用樣方法。(2)用樣方法調查蒲公英的種群密度時，應隨機取樣。(3)種群密度能反映種群在一定時期的數(shù)量，不能反映種群數(shù)量的變化趨勢。探究核心知識任務一1．(3)確定樣方2．叢生或蔓生易于辨別3．(1)應該選擇1m×1m的樣方，個體在該樣方內(nèi)的分布相對穩(wěn)定，又可避免人力物力的浪費。(2)如果所調查物種個體較大，樣方面積應該適當擴大。如果調查物種數(shù)目比較稀疏，樣方面積也應該適當擴大。(3)①五點取樣②等距取樣(4)強調隨機取樣是為了使調查結果不受主觀因素的影響，保證調查結果的準確性。4．(1)需要計數(shù)樣方以內(nèi)的個體數(shù)量，以及任意兩個相鄰邊及其夾角上的個體數(shù)量。該樣方的種群密度為(5＋2＋1)÷1＝8(株·m－2)。(2)該植物種群密度是8株·m－2。任務二1．個體隨機分布2．約有386條。3．活動能力差的動物被標記后不能與其他動物充分混合，會導致重捕時誤差較大。4．①②③④⑤⑥落實思維方法1．B[種群密度調查時要做到隨機取樣，由于該種植物的個體數(shù)量減少，所以需要適當擴大樣方的面積，使樣本數(shù)量足夠多，以保證所測得數(shù)據(jù)更加接近真實值，A錯誤；采用等距取樣法，要確保一定的樣方數(shù)量并求平均值，減少誤差，故需要適當增加樣方的數(shù)量，B正確；樣方法中取樣的關鍵是要做到隨機取樣，不能摻入主觀因素，C錯誤；在被調查種群的分布范圍內(nèi)，隨機選取若干個樣方，通過統(tǒng)計每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估算值，D錯誤。]2．C[調查跳蝻的種群密度應選擇樣方法，A錯誤；根據(jù)標記重捕法的計算公式：eq\f(個體總數(shù)N,初次捕獲并標記個體數(shù)M)＝eq\f(重捕到的個體總數(shù)n,重捕到的標記個體數(shù)m)，即eq\f(N,60)＝eq\f(72,18)，解得N＝240(只)，樣方面積為2hm2，故調查區(qū)域中鼠的種群密度為120只/hm2，B錯誤；若在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，可能導致鼠非正常死亡或者遷出，造成統(tǒng)計結果不準確，C正確；若鼠被捕一次后更難被捕捉