生物專題6、種群數(shù)量特征

1、 生物專題六：必修三種群的數(shù)量特征 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 一、調(diào)查種群密度的方法1、種群的概念：（1）概念： 。（2）種群與個(gè)體的比較：比 較個(gè) 體種 群特 點(diǎn)1、 單一的生命體2、 生命世界的基本單位3、 組成種群的基本單位1、 由許多的同種個(gè)體組成2、 繁殖、進(jìn)化的基本單位3、 組成群落的基本單位壽 命有限無(wú)限覓食防御能力較弱較強(qiáng)適應(yīng)環(huán)境能力個(gè)體對(duì)環(huán)境變化適應(yīng)力有限種群中的個(gè)體有不同的適應(yīng)能力種群不等于個(gè)體簡(jiǎn)單累加，種群內(nèi)個(gè)體之間通過(guò)特定關(guān)系構(gòu)成一個(gè)整體，表現(xiàn)出個(gè)體不具有的數(shù)量特征，如 、出生率、 、遷入率、 、 、性別比例等。2、種群密度：種群 的數(shù)量特征（1）概念： 。（2）特點(diǎn)：不同種群在同

2、一環(huán)境下種群密度差異很大，同一種群的種群密度在不同環(huán)境下也有差異。（3）意義：有利于農(nóng)林害蟲(chóng)的 、漁業(yè)捕撈強(qiáng)度的確定等。如何調(diào)查種群密度呢？3、調(diào)查方法：總數(shù)調(diào)查：調(diào)查分布范圍較小，個(gè)體較大的種群，逐個(gè)計(jì)數(shù)。取樣調(diào)查：調(diào)查分布范圍較大的種群，一般總數(shù)調(diào)查較難，對(duì)一部分種群進(jìn)行計(jì)數(shù)，估算種群密度。植物和部分動(dòng)物用 ，多數(shù)動(dòng)物用 。（1）樣方法概念：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過(guò)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，求得每個(gè)樣方的 ，以所有樣方 作為該種群的種群密度估計(jì)值。適用范圍： 種群密度、昆蟲(chóng)卵的密度、植株上蚜蟲(chóng)的密度等活動(dòng)范圍 的生物。常用取樣法：a、 ：調(diào)查的總體為非長(zhǎng)條形時(shí)，可用

3、此法取樣。在總體中按梅花形取五個(gè)樣方，每個(gè)樣方的長(zhǎng)和寬要求一致，如圖。這種方法適用于調(diào)查植物個(gè)體分布比較均勻的情況。b、 ：調(diào)查的總體為長(zhǎng)條形時(shí)，先將調(diào)查總體分成若干等份，由抽樣比率決定距離或間隔，然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方的方法。如圖。用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度a、 提出問(wèn)題：通過(guò)小組討論，確定要探究的問(wèn)題是校園草坪某種 植物（如蒲公英）的種群密度。b、 制定計(jì)劃：c、 實(shí)施計(jì)劃：d、 計(jì)數(shù)原則：若有正好長(zhǎng)在邊界線上的，只計(jì)樣方相鄰兩條邊上的個(gè)體，應(yīng)遵循“數(shù)上線不數(shù)下線，數(shù)左線不數(shù)右線”的原則。e、 結(jié)果記錄：樣 方12345678910種群密度（株/m2）f、計(jì)算公

4、式：某植物種群密度=所有樣方內(nèi)種群密度的和/樣方數(shù)思考討論：為什么要強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣？樣方的多少會(huì)影響調(diào)查結(jié)果嗎？（2）標(biāo)志重捕法概念：在被調(diào)查動(dòng)物種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記后再放回原來(lái)的環(huán)境，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間（標(biāo)志個(gè)體與未標(biāo)志個(gè)體重新充分混合分布）后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動(dòng)物中 的比例，來(lái)估計(jì)種群密度。適用范圍：活動(dòng)能力強(qiáng)和活動(dòng)范圍 的動(dòng)物。如哺乳類、鳥(niǎo)類、爬行類、兩棲類、魚(yú)類和昆蟲(chóng)等動(dòng)物。成立條件：標(biāo)志個(gè)體與未標(biāo)志個(gè)體在重捕時(shí)被捕的概率 ，在調(diào)查期內(nèi)沒(méi)有新的出生和死亡，沒(méi)有遷入和遷出。計(jì)算公式：個(gè)體總數(shù)N/初次捕獲標(biāo)志數(shù)M=再次捕獲個(gè)數(shù)n/重捕的標(biāo)志個(gè)體數(shù)m注意：a、標(biāo)志不能過(guò)分醒

5、目； b、標(biāo)志物和標(biāo)志方法必須對(duì)動(dòng)物的身體不會(huì)產(chǎn)生壽命和行為的傷害； c、標(biāo)志符號(hào)必須能夠維持一定的時(shí)間，在調(diào)查研究期間不能消失。 d、用標(biāo)志重捕法計(jì)算得出的值一般比真實(shí)值偏大。例1下列有關(guān)調(diào)查種群密度的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A五點(diǎn)取樣和等距取樣是樣方法取樣的常用方法，遵循了隨機(jī)取樣的原則B調(diào)查古樹(shù)木、蝗蟲(chóng)的幼蟲(chóng)、某種蛇的種群密度，通常采用樣方法C標(biāo)記重捕法調(diào)查得到的種群密度一般不是最精確的實(shí)際值D將M只鹿標(biāo)記后，在重新捕獲的n只鹿中有m只被標(biāo)記，則該鹿群約有(M×n÷m)只例2.在調(diào)查一塊1hm2的農(nóng)田中田鼠的數(shù)量時(shí)，放置100個(gè)捕鼠籠，一夜間捕獲了42只，將捕獲的田鼠經(jīng)標(biāo)記

6、后在原地釋放。數(shù)日后，在同一地點(diǎn)再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，捕獲了38只，其中有上次標(biāo)記的個(gè)體12只。則： （1）該農(nóng)田中田鼠的大概有多少只？ （2）該農(nóng)田中田鼠的種群密度為多少？二、種群的其他數(shù)量特征1、出生率和死亡率（1）概念：出生率： 。死亡率： 。（2）意義：決定種群的大小和密度。2、遷入率和遷出率（1）概念： 。（2）意義：直接影響種群的數(shù)量變動(dòng)。3、年齡組成和性別比例（1）年齡組成概念：一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。類型：類型年齡比例出生率和死亡率大小種群密度變化增長(zhǎng)型 。出生率死亡率增大穩(wěn)定型各年齡期個(gè)體比例適中出生率=死亡率 。衰退型幼年個(gè)體數(shù)老年個(gè)體數(shù) 。減小意義：預(yù)測(cè)未來(lái)

7、種群動(dòng)態(tài)變化。（2）性別比例概念：種群中 的比例。類型：一雌一雄、一雄多雌、一雌多雄。意義：直接影響出生率，間接影響種群密度?！疽族e(cuò)警示】城市人口的劇增遷入率>遷出率造成的。中國(guó)人口的增長(zhǎng)出生率>死亡率造成的，不能單純說(shuō)是出生率高造成的。計(jì)劃生育政策控制出生率，使增長(zhǎng)率下降。利用性外激素誘捕雄蛾改變性別比例來(lái)降低出生率。將性外激素釋放到大田里，干擾雌雄蛾正常交尾降低出生率。性別比例中，多于的如螞蟻等；多于的如人工控制的種群牛、雞等。三、種群數(shù)量特征之間的關(guān)系(1) 是種群最基本的數(shù)量特征。(2) 及 是決定種群大小和種群密度的直接因素。(3) 和 不直接決定種群密度，但能夠預(yù)測(cè)和影

8、響種群密度的變化趨勢(shì)。(4)除以上條件外，氣候、食物、天敵、傳染病等都影響種群密度的變化。四、種群的空間特征：均勻分布、隨機(jī)分布、集群分布判一判1種群密度越大，種群數(shù)量就越多()2調(diào)查動(dòng)物種群密度只能用標(biāo)記重捕法()3出生率和死亡率及遷入率和遷出率都直接影響種群數(shù)量的變化()4年齡結(jié)構(gòu)有增長(zhǎng)型、穩(wěn)定型和衰退型三種類型()5樣方法只適用于調(diào)查雙子葉植物的種群密度()61 000個(gè)人的村莊一年出生10個(gè)小孩，則出生率為10/(1 00010)×100%0.9% ()提示10/1 000×100%1%。7兩個(gè)池塘中的鯉魚(yú)應(yīng)屬一個(gè)種群()。8出生率、死亡率及遷入率和遷出率都直接影響

9、種群數(shù)量的變化()。9橡樹(shù)種子常在母樹(shù)附近形成集群是空間特征，由于微甘菊入侵導(dǎo)致松樹(shù)種群死亡率較高屬于數(shù)量特征 ()。10城市人口增長(zhǎng)的決定因素是出生率和死亡率 ()。11種群在空間分布上只有均勻分布和隨機(jī)分布 ( )。12種群數(shù)量的變化包括種群數(shù)量的增長(zhǎng)、波動(dòng)和下降等()。13.氣候、食物、天敵、傳染病等都是影響種群數(shù)量變化的外界因素()14.研究種群數(shù)量的變化有利于對(duì)有害動(dòng)物的防治以及對(duì)野生生物資源的保護(hù)和利()習(xí)題練習(xí)1、下列屬于種群的是：（ ） A、一個(gè)湖泊中的全部魚(yú)苗、小魚(yú)和大魚(yú) B、一片森林中的全部鳥(niǎo)類 C、一塊棉田中的全部棉鈴蟲(chóng) D、一片森林中的全部喬木2、在對(duì)某地的麻雀種群進(jìn)行

10、調(diào)查中，第一次捕獲了50只麻雀，將這些麻雀腿上套上標(biāo)志環(huán)并放掉，數(shù)日后又捕獲麻雀40只，其中有標(biāo)志環(huán)的為5只。請(qǐng)計(jì)算，該地麻雀大約有（ ） A、2000只 B、400只 C、200只 D、500只3、下列動(dòng)物調(diào)查研究中，不可用樣方法獲得種群密度的是（ ） A.某種昆蟲(chóng)卵的密度B.作物植株上的蚜蟲(chóng)密度 C.某地區(qū)蚯蚓的密度D.某地田鼠的密度4、人口增長(zhǎng)的三種類型（增長(zhǎng)型、穩(wěn)定型和衰退型）主要取決于人群的（ ） A出生率和死亡率B.遷入率和遷出率 C年齡結(jié)構(gòu)D.性別比例5、在一片約27公頃（h）的林地內(nèi)，調(diào)查者第一次捕獲了25只大山雀，做標(biāo)記后放掉。第二天捕獲了33只大山雀，其中有5只是有標(biāo)記的。

11、據(jù)此推算，該林地中大山雀的種群數(shù)量和密度（只/h）約為（ ） A、825 31 B、125 5 C、290 11 D、165 66、為調(diào)查黃鸝的種群密度，用捕鳥(niǎo)網(wǎng)捕獲30只鳥(niǎo)，其中黃鸝5只，做標(biāo)記后放回自然界，數(shù)日后又捕獲了30只鳥(niǎo)，其中有標(biāo)記的黃鸝有2只，沒(méi)有標(biāo)記的有6只，則此地區(qū)黃鸝種群個(gè)體數(shù)大約有（ ） A、20只 B、15只 C、75只 D、45只7、 在下列生物種群中，不能用樣方法進(jìn)行種群密度調(diào)查的是（ ） A.蒲公英 B.馬尾松 C.蚯蚓 D.野兔8、下圖是一個(gè)種群的年齡分布圖。哪個(gè)種群絕滅的機(jī)會(huì)最大（  ） A B C D9、用標(biāo)志重捕法來(lái)估計(jì)某個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量，例如在

12、對(duì)某種鼠群的種群密度的調(diào)查中，第一次捕獲并標(biāo)志39只，第二次捕獲34只，其中有標(biāo)志鼠15只，則對(duì)該種群的數(shù)量估計(jì)，哪一項(xiàng)是不正確的（  ） A該種群數(shù)量可用N表示B該種群數(shù)量大約為88只 C該種群數(shù)量大約為100只D N 39×34÷15五、構(gòu)建種群增長(zhǎng)模型的方法數(shù)學(xué)模型1數(shù)學(xué)模型：是用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的 的 形式。2研究方法或步驟：提出問(wèn)題提出 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用 對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)檢驗(yàn)或修正3表達(dá)形式例：在營(yíng)養(yǎng)和生存空間沒(méi)有限制的情況下，某種細(xì)菌每20分鐘就通過(guò)分裂繁殖一次。（1） 用數(shù)學(xué)方程式表示：n代以后細(xì)菌的數(shù)量N（2）請(qǐng)將該細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時(shí)期的

13、數(shù)量填入下表,并畫出細(xì)菌的種群增長(zhǎng)曲線：時(shí)間（min）20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量數(shù)學(xué)方程式的優(yōu)點(diǎn)：科學(xué)、準(zhǔn)確；曲線圖的優(yōu)點(diǎn)：能更 地反映出種群數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。六、 種群增長(zhǎng)的“J”型曲線1含義：在 條件下的種群，以 為橫坐標(biāo)，以 為縱坐標(biāo)畫出的曲線圖，曲線大致呈“J”型。2“J”型增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型：（1）模型假設(shè)：條件：在 條件充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害；數(shù)量變化：種群的數(shù)量每年以 增長(zhǎng)，第二年的數(shù)量是第一年的 倍。（2）建立模型：t年以后種群的數(shù)量表達(dá)式為： 各參數(shù)含義：N0表示 ；Nt表示 t表示 ；表示 七、 種群增長(zhǎng)的“S”型曲線1含義：種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后，

14、數(shù)量 的曲線，稱為“S”型曲線。2產(chǎn)生原因：自然界的資源和空間總是 的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì) ，以該種群為食的動(dòng)物數(shù)量也會(huì) ，這就會(huì)使種群的出生率 ，死亡率 。當(dāng)種群的死亡率與出生率相等時(shí)，種群就穩(wěn)定在一定的水平。3環(huán)境容納量：在環(huán)境條件 的情況下，一定空間中所能維持的種群 ，又稱 值。八、兩種曲線比較1種群增長(zhǎng)的兩種曲線比較陰影部分代表環(huán)境阻力，也可表示達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)中被淘汰的部分。2比較“J”型和“S”型曲線項(xiàng)目“J”型曲線“S”型曲線曲線模型形成條件資源無(wú)限的理想條件資源有限的自然條件增長(zhǎng)率不變?cè)絹?lái)越小有無(wú)K值種群增長(zhǎng)速率曲線【易錯(cuò)警示】種群增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率的區(qū)別(1)種群增長(zhǎng)

15、率是指種群中增加的個(gè)體數(shù)占原來(lái)個(gè)體數(shù)的比例，通常以百分比表示。(2)增長(zhǎng)速率是指某一段時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)與時(shí)間的比值。在坐標(biāo)圖上可用某時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)曲線的斜率表示，斜率大則增長(zhǎng)速率快。(3)在“J”型曲線中，種群增長(zhǎng)率基本不變，增長(zhǎng)速率逐漸增大；在“S”型曲線中，種群增長(zhǎng)率逐漸減小，增長(zhǎng)速率先增大后減小。3K值的不同表示方法注：A、B、C、D所對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K值，A、C、D所對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量為K/2值。4K值變動(dòng)的示意圖(1)同一種生物的K值 固定不變的，會(huì)受到環(huán)境的影響，當(dāng)環(huán)境不遭受破壞的情況下，K值會(huì)在平均值附近上下波動(dòng)。當(dāng)種群偏離平均值的時(shí)候，會(huì)通過(guò) 機(jī)制使種群數(shù)量回到一定范圍內(nèi)。(2) 環(huán)

16、境遭受破壞后K值會(huì) ；環(huán)境得到改善后K值會(huì) 。(3) K值的應(yīng)用對(duì)野生生物資源的保護(hù)措施：保護(hù)野生生物生活的環(huán)境， 環(huán)境阻力，增大K值。對(duì)有害生物的防治措施：增大環(huán)境阻力(如為防鼠害而封鎖糧食、清除生活垃圾、保護(hù)鼠的天敵等)，降低K值。(2)K/2值的應(yīng)用對(duì)資源開(kāi)發(fā)與利用的措施：種群數(shù)量達(dá)環(huán)境容納量的 時(shí)種群增長(zhǎng)速率最大，再生能力最強(qiáng)把握K/2值處黃金開(kāi)發(fā)點(diǎn)，維持被開(kāi)發(fā)資源的種群數(shù)量在K/2值處，可實(shí)現(xiàn)“既有較大收獲量又可保持種群高速增長(zhǎng)”，從而不影響種群再生，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。對(duì)有害生物防治的措施：務(wù)必及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)K/2值處(若達(dá)K/2值處，會(huì)導(dǎo)致該有害生物成災(zāi))。九、種群數(shù)

17、量的波動(dòng)和下降1影響因素（1）自然因素： 、食物、 、傳染病等。（2）人為因素：人類活動(dòng)的影響2數(shù)量變化大多數(shù)種群的數(shù)量總是在 中，在不利條件下，種群的數(shù)量還會(huì)急劇 甚至 。3研究意義有害動(dòng)物 、野生動(dòng)物資源的 和利用，瀕危動(dòng)物的拯救和 。例1自然界中生物種群增長(zhǎng)常表現(xiàn)為“S”型增長(zhǎng)曲線。下列有關(guān)種群增長(zhǎng)的正確說(shuō)法是 （ ）A、“S”型增長(zhǎng)曲線表示了種群數(shù)量和食物的關(guān)系 B、種群增長(zhǎng)率在各階段是不相同的C、“S”型增長(zhǎng)曲線表示種群數(shù)量與時(shí)間無(wú)關(guān) D、種群增長(zhǎng)不受種群密度制約【鞏固練習(xí)】1經(jīng)調(diào)查，第一年某種昆蟲(chóng)種群數(shù)量為N0，如果在理想的條件下，每年的增長(zhǎng)率=1.3保持不變，則第三年該種群數(shù)量為（ ） A. 1.3 N0 B. 1.69 N0 C. 2.3 N0 D5.29 N02.自然界中生物種群增長(zhǎng)常表現(xiàn)為“S”型增長(zhǎng)曲線。下列有關(guān)