资料简介
第4章 种群和群落
第1节 种群的特征
教师参考
新课导入
导入1:请同学们回顾以前学习过的生命系统的结构层次,判断上面两图
分别属于哪个结构层次。
图甲的那只海鸥正是图乙中的一只,那么种群是个体的简单累加吗?种群
有哪些区别于个体的特征呢?这些就是我们本节课要学习的内容。
导入2:某校生物课外小组欲调查本地野生动物——田鼠的种群密度,假
如你是其中一员,你将采用什么方法,怎样操作才能完成本次的任务呢?
通过本节课的学习你将得到答案。
导入3:蜜蜂没有冬眠的习性,作为个体,也无法维持必要的体温。但是
只要外界气温下降,蜂巢里的蜜蜂就会以蜂王为中心抱成“团”,不停
歇地爬来爬去,形成一个由蜜蜂的血肉之躯构筑的球体。外层与里层的
蜜蜂会循环往复地互换位置,在一定程度上调节了蜂团的温度。蜜蜂正
是依靠这种团队精神度过寒冷的冬天。那么种群具有哪些个体没有的
特征呢?怎样预测种群的发展趋势呢?
[学习目标] 1.列举种群的特征;2.尝试用样方法调查种群密度。
知识点一 种群密度及其调查方法
教材导读
阅读教材第59～62页,完成下列填空:
1.种群的概念
在一定的 内, 生物的 个体形成种群。
2.种群密度
种群在单位面积或单位体积中的个体数就是 。 是
种群最基本的数量特征。
自然区域 同种 全部
种群密度 种群密度
3.种群密度的调查方法
在调查分布范围较小、个体较大的种群时,可以 。多数情况下,
逐个计数非常困难,需要采取 的方法。 和 是
两种常用的估算方法。
(1)样方法
①估算方法:在被调查种群的分布范围内, 选取若干个样方,通过计
数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度
的 作为该种群的种群密度估计值。
②样方的确定:用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度,样方的
大小一般以1 m2的正方形为宜。如果该种群个体数较少,样方面积可适当
扩大。
逐个计数
估算 样方法 标志重捕法
随机
平均值
③取样的关键:要做到 ,不能掺入主观因素。
④取样方法: 和 都是常用的取样方法。
[思考与讨论] (1)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。
(2)样方的多少会影响调查结果吗?
提示:样方的数量太少,其统计结果的误差可能就较大;一般而言,样方越
多,其统计结果越接近真实情况。但是,样方数量太多,整体取样花费的时
间、精力就越多。从统计学上看,一定数量的样方可以保证统计结果的真
实性。
随机取样
五点取样法 等距取样法
(2)标志重捕法
在被调查种群的活动范围内, 一部分个体,做上 后再放回
原来的环境,经过一段时间后进行 ,根据 .
,来估计种群密度。标志重捕法计算公式如下:
种群总数= 。
[想一想] 用样方法和标志重捕法调查种群密度分别适用哪些生物?
提示:样方法一般适用于调查植物种群密度,调查某种昆虫卵的密度,作物
植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等,也可以采用样方法(对于有趋光性的
昆虫,还可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法调查它们的种群密度)。许多
动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方法来调查它们的种群密度,常
用的方法之一是标志重捕法。
捕获 标记
重捕 重捕到的动物中标记个
体数占总个体数的比例
标记总数×重捕数/重捕标记数
要点1 样方法
下列调查种群密度的目标和做法正确匹配的是( )
要点探究
目标 做法
A 调查一个面积为100 hm2草地上某
种双子叶草本植物的种群密度
在该种植物密集处设置1 m2样方若干
,计 数 每 个 样 方 中 该 种 植 物 个 体
数目
B 用样方法调查草地中某种双子叶
植物的种群密度 根据地段的形状确定取样方法
C 用样方法调查某地区(甲地)蒲公
英的种群密度
计数甲地内蒲公英的总数,除以甲地
面积,作为甲地蒲公英的种群密度
D 某陆生植物种群的个体数量较少,
用样方法调查其密度 进行随机取样,适当缩小样方的面积
B
提示:A项,不应该在密集处取样。B项,根据地段的形状确定取样方法。
如果样方的形状为方形或圆形,采用五点取样法比较合适。如果样方为
条带状,采用等距取样法比较合适。C项,其做法不是样方法,而是逐个
计数法,与目标要求不符。D项,种群个体数较少,应适当扩大样方的
面积。
[归纳总结] 如何减小样方法的统计误差
(1)取样方法要随机: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,关键是要做到
随机取样,不能掺入主观因素。
(2)样方大小、数量应适中:如果种群的个体数量较少,用样方法调查其密
度时,要适当扩大样方的面积,增加样方的数量。
(3)合理计数并取平均值:对于压在四条边线上的个体,一般计数其中的相
邻两边及其顶角的个体数。计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种
群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
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2 hm2(1 hm2=10 000 m2),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。
要点2 标志重捕法的误差分析
捕获
数/只
标记
数/只
雌性
个体数
雄性
个体数
初捕 42 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。
(2)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 。
144
高
[归纳总结] 标志重捕法的误差分析
标志重捕法 误差控制
①在被调查种群的活动范围内
,捕获一部分个体,标记后再放
回原环境;
②经过一段时间,标记个体和
未标记个体均匀分布后重新随
机捕捉;
③根据重新捕捉到的标记个数
占重捕总数的比例估算种群密
度(总数=标记总数×重捕数/
重捕标记数)
①捕获和标记不能影响动物正常
生活;
②标记不能过分醒目,以免增加
被天敌捕食概率或者干扰重捕的
随机性;
③标记不能在调查期间消失;
④2次捕捉间隔时间要充分,足以
使标记个体在重捕前均匀分布在
整个种群中
知识点二 种群的其他特征
教材导读
阅读教材第62～63页,完成下列填空:
1.出生率和死亡率
出生率和死亡率分别指在单位时间内 或 的个体数目占
该种群 的比率。出生率-死亡率=自然增长率。
2.迁入率和迁出率
迁入率和迁出率分别指单位时间内 的个体数占种
群 的比率。
3.年龄组成
又称年龄结构,是 ,大致可分
为 、 和 三种类型。
新产生 死亡
个体总数
迁入或迁出
个体总数
指一个种群中各年龄期的个体数目的比例
增长型 稳定型 衰退型
[想一想] 年龄组成为增长型的种群,其种群数量在近期一定能增长吗?为
什么?
提示:不一定,年龄组成为增长型的种群,其种群数量是否增长还要看是否
具有适宜的条件,如食物充足、环境适宜、没有天敌或天敌较少等。
4.性别比例
是指种群中 个体数目的比例。有的雌雄数目相当:如人和多数高
等动物;有的雌多于雄:如养殖场的鸡;有的则雌少于雄。
[思考与讨论] 种群的各数量特征之间有何关系?
提示:种群密度是种群最基本的数量特征,它直接取决于出生率、死亡率、
迁入率和迁出率,年龄组成影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进
而影响种群密度的大小。
雌雄
5.空间特征
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,
包括 、 、 三种类型。均匀分布 随机分布 集群分布
要点 种群的年龄组成
如图为三个种群的年龄组成曲线图,请据图回答:
(1)增长型、稳定型和衰退型种群依次是 。
(2)据统计,70年代初,我国人口年龄组成与图A相似,所以在这以后一段
时间内人口密度 。
要点探究
A、B、C
越来越大
(3)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,最终使害虫种群年龄
组成变为三图中 类型。
(4)东海渔场因捕捞过度造成产量下降,现在当地政府采取控制网眼大小
来“抓大放小”,一段时间后,年龄组成会变成 所示。
C
A
[归纳总结] 几种年龄型种群的特点
类型 种群构成特点 发展趋势
增长型 幼年个体很多,老年个体很少 种群密度会越来越大
稳定型 各年龄期的个体数目比例适中 种群密度在一段时间内保持稳定
衰退型 老年个体很多,幼年个体很少 种群密度会越来越小
核心知识小结
[要点整合] [关键语句]
1.种群密度是种群最基本的数量特征。
2.出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种
群密度大小的直接因素。
3.年龄组成影响种群出生率和死亡率,大致分为
增长型、稳定型和衰退型三种类型。性别比例影
响种群出生率,进而影响种群密度。
4.常用样方法和标志重捕法调查种群密度,二者
适用对象不同。样方的多少、大小要适宜,取样
应随机;标志重捕法的标志要适宜,重捕的间隔时
间应充分。
随堂检测·基础达标
1.下列可以称为种群密度的是( )
A.一定地区单位面积内的小灌木数量
B.一个池塘单位体积内的鲢鱼数量
C.一片森林中单位面积内的乔木数量
D.一条河流中单位体积内的鱼数量
解析:一定地区单位面积内小灌木的数量、一片森林中单位面积内乔木
的数量、一条河流中单位体积内鱼的数量均不符合“同种生物”一词,
不能称为种群密度,一个池塘单位体积内鲢鱼的数量称为种群密度。
B
2.下列实验中,最适合用标志重捕法的是( )
A.调查农田中田鼠的种群密度
B.调查农田中田螺的种群密度
C.调查土壤中蚯蚓的种群密度
D.调查土壤中大肠杆菌的种群密度
A
解析:标志重捕法适用于活动能力强和活动范围大的动物;调查农田中
田螺的种群密度应用样方法;调查土壤中蚯蚓的种群密度应用样方法;
土壤中大肠杆菌属于微生物,不适于用标志重捕法。
3.下列直接影响动物种群密度变化的是( )
A.出生率、死亡率和迁入率、迁出率
B.年龄组成和出生率、死亡率
C.性别比例和出生率、死亡率
D.性别比例和年龄组成
A
解析:出生率、死亡率和迁入率、迁出率能直接影响种群密度,当出生
率大于死亡率,种群密度增加,当出生率小于死亡率,种群密度减小,当
出生率等于死亡率,种群密度基本不变;年龄组成包括增长型、稳定型
和衰退型,能影响出生率和死亡率进而影响种群密度;性别比例能影响
出生率进而影响种群密度。
4.运用标志重捕法调查某种动物的种群密度,不会对调查结果产生影响的
是( )
A.带标记的个体警惕性提高而不易被再次捕获
B.初捕和重捕间隔的时间长短
C.重捕时,捕获的带标记个体受伤死亡
D.初捕和重捕的范围是否一致
C
解析:带标记的个体警惕性提高而不易被再次捕获,则计算出的种群密
度可能比实际值偏大;初捕和重捕间隔的时间长短,如间隔的时间太长、
部分标记个体死亡,会对调查结果产生影响;重捕时,捕获的带标记个
体受伤死亡,但该个体已经被捕获,不会对调查结果产生影响;两次捕
获的范围应该一致,否则会对调查结果产生影响。
5.请根据调查某双子叶草本植物种群密度的过程,回答下列问题。
(1)样方法调查时,取样的关键是要做到随机取样,不能掺入主观因素。常用的取
样方法有 和 ,其中 (填方法名称)适用
于调查长与宽相差不大的地块中某种植物的种群密度。
(2)调查不同的植物类型时样方面积应该不同,如调查乔木种群密度时样方面积要
比调查草本植物种群密度时的样方面积 。
(3)在样方中统计植物数目时,若有正好长在边界线上的,只计算 个体。
(4)若某长方形地块长×宽=100 m×50 m,如果要等距抽取10个样方,则抽样时相
邻样方的中心距离为 。若调查中小样方为1 m×1 m,对某种植物种群调
查的结果为:12、18、16、16、15、13、15、11、13、13,则所调查种群的密度为
。
解析:五点取样法是在被调查地块的中央取一样方,另四个样方取在对
角线的交点和每个顶点之间的中央,此法适用于调查长与宽相差不大
的地块中植物的种群密度。而等距取样法是先将被调查地块分成几等
份,再在每一份的中央取一个样方,此法适用于被调查地块的长宽相差
较大的地块。样方的面积要根据所调查的植物类型而定,草本植物植
株较小,则样方面积相应也较小;高大乔木植株较大,则样方面积相应
也要大。计数后,其平均值作为该种群密度的估计值。
答案:(1)五点取样法 等距离取样法 五点取样法
(2)大
(3)样方相邻的两条边及其夹角上的
(4)10 m 约14株·m-2
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