1、第1节种群的数量特征课标内容要求核心素养对接列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。1生命观念通过相关生物学概念的学习形成稳态与平衡观。2科学思维通过样方法和标记重捕法的比较，培养归纳、比较等分析问题的能力。3科学探究通过种群密度调查方法的实验设计和分析，培养科学探究能力。一、种群密度及其调查方法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)濒危动物保护。(2)农田杂草状况调查。(3)农林害虫的监测和预报。(4)渔业上捕捞强度的确定。3调查方法(1)逐个计数法适用条件：调查分布范围较小、个体较大的种群。(2)估算法黑光
2、灯诱捕法适用条件：有趋光性的昆虫。样方法a方法步骤：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，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平均值作为该种群的种群密度估算值。b适用生物：调查草地上蒲公英的密度，农田中某种昆虫卵的密度，作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等。c取样的关键：随机取样，不能掺入主观因素。d取样的方法：五点取样法和等距取样法。标记重捕法a适用范围：适用于活动能力强、活动范围大的动物。b步骤：确定调查对象捕获并标记部分个体：在被调查种群的活动范围内，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。重捕，计数：一段时间后进行重捕，根据重
3、捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。二、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的个体数目占该种群个体总数的比值。(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值。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值。3年龄结构(1)概念种群的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
4、)应用：性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的雄性个体改变了害虫种群正常的性别比例降低害虫的种群密度。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11，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。()提示：1年级不是自然区域，同时它不具有年龄结构、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
5、形，调查其中蜘蛛的种群密度应采取等距取样法。45调查该种群密度时，应随机取样。种群数量特征分析1图解2图解分析(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)年龄结构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。3应用(1)利用性引诱剂诱捕雄蛾通过改变性别比例来降低出生率。(2)将性引诱剂释放到田地里，干扰雌雄蛾正常交尾降低出生率。如图表示种群数量特征间的关系，依图回答有关问题。(1)图中af分别表示种群的什么特征？提示：af分别表示性别比例、年龄结构、种
6、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，即年龄结构。因为不同年龄结构的种群中，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。1下图为某同学构建的种群各数量特征之间关系的模型，下列有关叙述正确的是()A分别指的是迁出率、迁入率、死亡率和出生率B春节前后，某沿海城市的人口数量变化主要取决于图中的和C利用性引诱剂诱杀某昆虫的雄虫主要是通过控制，进而影响种群的数量D在某市
7、街道旁边每隔5米种植一棵悬铃木，这是对种群数量特征的描述B据图分析，是死亡率，是出生率，是迁出率，是迁入率，A项错误；春节前后，某市的人口数量变化主要取决于迁出率和迁入率，B项正确；利用性引诱剂诱杀某种昆虫的雄虫主要是通过控制性别比例，进而影响种群的数量，C项错误；在某市街道旁边每隔5米种植一棵悬铃木，这是对种群空间特征的描述，D项错误。2种群的年龄结构大致可分为图示三种类型，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，说明我国人口年龄结构一定为图表述类型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结构可能为图表述类型C农业生产上
8、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结构为图表述类型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结构可能为图表述类型A我国人口数量的增长主要取决于出生率和死亡率。我国人口从现状看，仍为出生率大于死亡率，即人口数量仍在上升，应用图(增长型)表示，由此判定A项错误。(1)年龄结构能预测但不能决定种群密度的变化。(2)出生率和死亡率、迁入率和迁出率不完全取决于年龄结构，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。种群密度的调查方法1调查方法与适用对象调查方法适用对象逐个计数法分布范围较小、个体较大的种群估算法样方法植物，昆虫卵，活动能力弱
9、、活动范围小的动物，如蚜虫、跳蝻等标记重捕法活动能力强、活动范围大的动物黑光灯诱捕法有趋光性的昆虫2样方法与标记重捕法(1)两者的比较项目样方法标记重捕法调查程序 注意事项样方数目随调查地段的大小而定选取的样方大小随植物类型而定，如乔木100 m2、灌木16 m2、草本植物1 m2样方法中的五点取样法适用于正方形或不规则形地块，等距取样法适用于长方形或长条形地块一般不选不容易计数的丛生或蔓生的单子叶植物，而选个体数目容易辨别的双子叶植物取样的关键是做到随机取样调查期间没有大量个体的迁入和迁出、出生和死亡标记物不能过于明显，不能对所调查动物的生命活动有影响标记个体在整个调查种群中均匀分布，标记物
10、在调查期间不会消失(2)误差分析样方法的误差分析a对调查对象认识不准，导致统计时有偏差。b选取样方时，样方的数目、大小不统一。c在计数时，对各生长期的个体统计不全。d种群密度因时间、场所等因素的不同差异较大。标记重捕法的误差分析主要取决于重捕中标记个体数(m)偏大或偏小。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：a若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标记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。b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
11、密集处捕获等)造成b偏大，则A偏小。c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。3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。(如下图所示，图中实心圆就是要计数的个体。)(1)正方形样方应计数相邻两边及其夹角上的个体。(2)圆形样方(虚线表示圆形样方的直径)1下表是某兴趣小组调查某植物的种群密度的结果：样方N1N2N3N4N5种群密度/(株m2)8718x9其中第四个样方中该植物的分布情况如图：(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？提示
12、：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5218，种群密度为8株m2。(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：8株m2。应舍弃。2用标记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，还是不变？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。12020年巴基斯坦遭受了27年来最严重的蝗灾，对巴基斯坦生物多样性造成一定程度的影响，若某陆生植物种群的个体因受蝗灾影响而使其数量较少，用样方法调查其密度时下列做法合理的是()A将样方内的个体进行标记后
13、再计数B进行随机取样，适当扩大样方的面积C采用等距取样法，适当减少样方数量D采用五点取样法，适当缩小样方面积B采用样方法调查种群密度时，样方内部的个体要全部统计，位于样方边缘的个体计数时遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，不用进行标记。取样时要注意随机取样，可采用等距取样法或五点取样法，但由于该种群的个体数量较少，取样时应适当扩大样方面积，增加样方数量。2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，用标记重捕法B调查马尾松，小样方划分为1 m2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D调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度，用样
14、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100 m2，灌木为16 m2，草本为1 m2，所以调查马尾松，小样方划分为100 m2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，其他边缘不做统计，C项错误。“两看法”选择合适的种群密度调查方法近日，一篇名为细数2020年成本：气候崩盘的一年的报告罗列了发生在2020年的15个极端气候引发的灾害性事件，其中包含2020年2月爆发的东非蝗灾。研究发现，蝗虫成虫产卵于土壤中，虫卵在气温超过20摄氏度后快速孵化，从孵化成幼蝗到发育为成虫大约需要35天，幼蝗的翅不发达，在地表或矮草间踯跃
15、，活动范围小；成虫的翅发达，善于飞翔。幼蝗和成虫大量取食植物的叶片，对农作物造成很大的危害。由材料分析知，蝗灾形成时对农作物造成很大的危害，由此要形成生命观念和社会责任的学科素养。1幼蝗和成虫构成种群了吗？决定种群密度的直接因素是什么？(生命观念)提示：幼蝗和成虫不能构成种群。出生率、死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度。2在幼虫时期调查蝗虫种群密度一般采用什么方法？用性外激素防治害虫的原理是什么？(社会责任)提示：样方法。性外激素可以干扰性别比例从而减少种群的出生率。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵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、年龄结构和性别比
16、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记重捕法。3年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型，年龄结构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。1下列种群的数量特征中，最基本的是()A种群密度B出生率和死亡率C性别比例 D年龄结构A种群密度能直接反映种群数量的大小，所以是最基本的数量特征。2动物学家考察某个牧区后，认为当地的鹿群处于增长高峰期，今后还能增长十几年才会停止。预测种群数量变化趋势的是()A种群的数量和密度 B种群的年龄结构C种群的性别比例 D出生率和死亡率B年龄结构不直接决定种群密度，但是能够用来预测种群密度
17、的变化趋势。增长型：种群中幼年个体很多，老年个体很少，这样的种群正处于发展时期，种群密度会越来越大；稳定型：种群中各年龄期的个体数目比例适中，数目接近，这样的种群正处于稳定时期，种群密度在一段时间内会保持稳定；衰退型：种群中幼年个体较少，而老年个体较多，这样的种群正处于衰退时期，种群密度会越来越小，B正确。3据统计某城市人口自然增长率为0.19%，然而人口数量仍增加了127万，导致这种结果的主要原因是()A严格的人口政策 B性别比例失调C出生率大于死亡率 D迁入率大于迁出率D据题意可知，某城市人口自然增长率为0.19%，说明出生率小于死亡率，本地人口应当减少，然而人口数量仍增加了127万，说明
18、该地区人口数量的增加是由于其他地区人口的迁入，故迁入率大于迁出率。综上所述，D正确，A、B、C错误。4某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法不正确的是()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。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结构，结果如下表：年龄0123
19、456789101112个体数92187121706962637264554239264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_。(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记重捕法。标记重捕法常用于调查_强、活动范围大的动物的种群密度。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92187121400，成年个体数为706962637264400，老年个体数为554239264400，所以三个年龄段的个体数比例为111，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)标记重捕法常用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。答案(1)增长型、衰退型、稳定型111保持相对稳定(2)活动能力