第1节种群的特征[目标导读] 1.通过阅读教材P的内容,记忆、理解种群的数量特征。
2.围绕种群密度的60~63变化,理解种群四个数量特征的内在联系。
3.结合教材P61的探究实验和P62的标志重捕法简介,掌握调查种群密度的方法。
[重难点击] 1.种群的基本特征及内在联系。
2.样方法和标志重捕法。
课堂导入方式一: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和消耗大量的蜂蜜来度过寒冷的冬天。
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?方式二:分析以下各项是不是一个种群:(1)一片草地上的全部蛇。
(2)某集市上卖的全部的同种白菜。
(3)某村子中全部青年男女。
(4)一个池塘里的全部鲤鱼。
当从群体水平来看,种群是个体的简单累加吗?个体的特征能代表种群的特征吗?个体的生命是有限的,但对一个种群来说,会不会因为个体的消失而消失呢?总结:种群的不同个体组成一个整体,这个整体不是个体的简单累加,这时种群就表现出个体不具有的特征。
到底种群有哪些特征呢?这节课我们就来学习。
一、种群密度的调查方法1.种群的概念(1)概念三要素⎩⎪⎨⎪⎧①一定的自然区域②同种生物③全部个体(2)数量特征: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。
其中最基本的数量特征是种群密度。
2.种群密度的调查 (1)种群密度①含义:是指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表示方式:种群密度=个体数空间大小(面积或体积)(2)调查种群密度的方法3.样方法 (1)基本步骤①确定调查对象:根据当地实际情况确定。
②取样:要做到随机取样,多用五点取样法或者等距取样法。
③计数:计数每个样方内的该种群的数量,并记录。
在计数时四条边上的生物只取相邻两条边及其夹角计数(一般取上边和左边的)。
上图中,若“○”代表个体,则该样方中个体数目计数方法如下: a.样方内的个体全部计数,有5个;b.位于边线上的,只计相邻两边及其夹角上的个体数,即计上不计下,计左不计右,有3个。
该样方内总个体数量为5+3=8个。
④计算种群密度:计算各样方内种群数量的平均值,即为该种群的种群密度的估计值(单位:株/平方米)。
(2)注意事项:要随机取样,不能有主观因素。
4.标志重捕法(1)调查程序捕获一部分个体→做上标记后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标记个体数占总个体数的比例估计种群密度。
(2)注意事项①标志物和标志方法不能影响动物的正常生命活动。
②标志物不能过分醒目,过分醒目易被捕食。
③标志符号持续存留时间不短于研究时间。
④数量变动:在研究期间,没有较多个体的出生和死亡,也没有较多个体的迁入和迁出。
合作探究1.依据种群概念,请你确认下列①~③是否可看作一个种群?为什么?①两个池塘中的鲤鱼②某池塘中所有的鱼③一块农田中全部长出玉米粒的玉米答案①~③均不属于种群,理由如下:①不属于“同一区域”;②不属于“同一物种”(鱼有很多种类);③不属于“全部个体”。
2.依据种群密度的概念,判断“一块玉米田中的所有的蝗虫”是对种群密度的描述吗?答案不是,种群密度强调的是“单位面积或体积中种群的个体数”。
3.取样时为何强调随机取样呢?五点取样法和等距取样法都规定了取样的特点,这种做法是不是不符合随机取样的原则?答案随机取样是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能更接近真实情况。
五点取样法和等距取样法就是保证了样方的平均分布,而不是相对集中分布,是对随机取样的具体操作,符合随机取样原则。
4.利用标志重捕法如何依据调查数据进行种群密度的计算?答案个体总数N初次捕获标志数M=再次捕获个体数n重捕的标志个体数m。
计算出N,即为该区域内的种群数量,再依据该空间的面积或体积大小进一步计算种群密度。
1.判断正误(1)不同种群的生物一定不是同一物种。
()(2)种群是生物进化和繁殖的基本单位。
()(3)判断是不是一个物种的标准是:两个种群间能否随机交配并产生可育的后代。
()(4)某外迁群体a1与当时留居群体a2的基因频率不相同,则a1和a2是同一物种。
()(5)调查动物种群密度只能用标志重捕法。
()(6)样方法只适用于调查双子叶植物的种群密度。
( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× 2.分析下面两个问题:Ⅰ.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。
调查样方的总面积为2 hm 2(1 hm 2=10 000 m 2),随机布设100个鼠笼,放置1夜后,统计所捕获的鼠数量,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)。
该草原布氏田鼠的平均种群密度为 只/hm 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 。
Ⅱ.(1)如图表示某小组的同学在进行双子叶草本植物苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一,圆圈表示个体。
请将应该计数的圆圈涂黑。
(2)下表是该班级10个小组的调查结果。
则该块地中苦荬菜种群密度为 。
答案 Ⅰ.144 高Ⅱ.(1)计数样方内部和任意相邻两边及顶点的所有个体(提示:统计边角的原则一般是计上不计下,计左不计右),如图所示: (2)3株/m 2解析 Ⅰ.设该草原中布氏田鼠总数为N ,第一次捕获数为32,第二次捕获数为36,其中标志数为4,则根据公式:N (种群总数)=n (重捕个体数)m (重捕中标志数)×M (标志数,即第一次捕获数),即可得出N =288只。
该样方面积为2 hm 2,所以平均种群密度=2882=144(只/hm 2)。
Ⅱ.从题干中获取的信息有:①种群密度调查的对象为双子叶植物,采用的方法为样方法;②给出了10个小组的调查结果,由于1组数值和6组数值与其他组数值相差太大,应舍去,然后用剩下的八组取平均值作为该块地中苦荬菜的种群密度。
一题多变(1)在上述Ⅰ中,如果对田鼠标记的符号过分醒目,则会 田鼠被捕获的概率。
如果标志物脱落,计算所得数值与实际数值相比,可能 。
(2)样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样,计算所得数值与实际数值相比,可能 。
答案 (1)增大 偏大 (2)偏小种群密度调查数据的偏差分析(1)偏高:一般情况下,导致第二次捕获中标记个体数比实际小的因素最终都导致调查数据偏大,如被标记的个体不容易捕获、标志物脱落等,都会导致调查数据偏高。
(2)偏低:若被标记的个体标志明显,第二次更容易被捕获,会导致调查数据偏低。
二、种群的其他数量特征和空间特征1.种群的其他特征 (1)出生率和死亡率①概念:单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
②与种群密度的关系出生率―→+种群密度―→—死亡率(2)迁入率和迁出率①概念:单位时间内迁入或迁出的个体,占该种群个体总数的比率。
②与种群密度的关系迁入率―→+种群密度―→—迁出率(3)年龄组成①概念:种群中各年龄期的个体数目的比例。
②类型③意义:可预测种群数量的变化趋势。
(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:利用性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的雄性个体―→破坏性别比例―→降低害虫种群密度。
2.种群的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。
主要类型有均匀分布型、随机分布型和集群分布型。
合作探究1.年龄组成有多种呈现形式,下图为某地7个生物种群的年龄组成,则属于增长型的是A 、D 、F ,属于稳定型的是C 、G ,属于衰退型的是B 、E 。
2.年龄组成是稳定型的种群,其数量在近期一定能保持稳定吗?答案 不一定,若近期气候恶劣、食物短缺、频发传染病等,种群数量会减少。
3.农业生产上常将性引诱剂洒向田间,以达到防治害虫的目的,其道理何在?答案 将性引诱剂洒向田间,可干扰害虫雌雄个体间的正常交尾,从而降低害虫出生率,达到防治害虫的目的。
4.种群的数量特征之间关系可用下图表示,其中①②③④代表哪种数量特征,为什么?答案①②分别代表死亡率和出生率,出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素;③④分别代表性别比例和年龄组成,因为年龄组成是通过影响出生率和死亡率影响种群密度的,而性别比例是通过影响出生率来影响种群密度的。
3.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答案 B解析种群的数量特征中有种群密度、迁入率和迁出率、出生率和死亡率、年龄组成和性别比例,能够决定种群密度并同时与其他特征相关的为出生率和死亡率,则甲为出生率、乙为死亡率;丙为通过影响出生率而间接影响种群密度的性别比例;丁为同时影响出生率和死亡率的年龄组成,它包括幼年、成年和老年个体三部分;种群密度是由迁入率和迁出率以及出生率和死亡率决定的。
一题多变(1)图中丁是如何影响种群密度变化的?答案年龄组成(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?答案迁入率和迁出率。
1.下列不属于种群特征的是()A.种群密度B.性别比例C.种群的空间特征D.形态特征答案 D解析种群并不是许多同种个体的简单相加,而是一个有机单元,它具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率、迁入率与迁出率及空间特征等特征。
2.下图表示的是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()答案 A解析种群年龄组成有三种类型,其中衰退型年龄组成的种群密度将越来越小。
3.预测一个国家或地区人口数量未来的动态信息主要来自()A.现有居住人口的年龄组成B.现有人口的数量和密度C.现有出生率、死亡率和迁入率、迁出率D.现有人口男女的性别比例答案 A解析年龄组成、性别比例以及出生率、死亡率和迁入率、迁出率等特征都能影响种群密度,但只有年龄组成可用来预测种群未来的动态信息,根据种群的年龄组成可分为三种类型:增长型、稳定型和衰退型。
4.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,用标志重捕法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,定时计数法答案 D解析调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度,用样方法,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,小样方应划分为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,其他边缘不作统计,C项错误。