生物专题6种群数量特征

1生物专题六：必修三——种群的数量特征基础知识梳理一、调查种群密度的方法1、种群的概念：（1）概念：。（2）种群与个体的比较：比较个体种群特点1、单一的生命体2、生命世界的基本单位3、组成种群的基本单位1、由许多的同种个体组成2、繁殖、进化的基本单位3、组成群落的基本单位寿命有限无限觅食防御能力较弱较强适应环境能力个体对环境变化适应力有限种群中的个体有不同的适应能力种群不等于个体简单累加，种群内个体之间通过特定关系构成一个整体，表现出个体不具有的数量特征，如、出生率、、迁入率、、、性别比例等。2、种群密度：——种群的数量特征（1）概念：。（2）特点：不同种群在同一环境下种群密度差异很大，同一种群的种群密度在不同环境下也有差异。（3）意义：有利于农林害虫的、渔业捕捞强度的确定等。如何调查种群密度呢？3、调查方法：总数调查：调查分布范围较小，个体较大的种群，逐个计数。取样调查：调查分布范围较大的种群，一般总数调查较难，对一部分种群进行计数，估算种群密度。植物和部分动物用，多数动物用。（1）样方法○1概念：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，以所有样方作为该种群的种群密度估计值。○2适用范围：种群密度、昆虫卵的密度、植株上蚜虫的密度等活动范围的生物。○3常用取样法：a、：调查的总体为非长条形时，可用此法取样。在总体中按梅花形取五个样方，每个样方的长和宽要求一致，如图。这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。b、：调查的总体为长条形时，先将调查总体分成若干等份，由抽样比率决定距离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法。如图。○4用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度a、提出问题：通过小组讨论，确定要探究的问题是校园草坪某种植物（如蒲公英）的种群密度。b、制定计划：c、实施计划：d、计数原则：若有正好长在边界线上的，只计样方相邻两条边上的个体，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则。e、结果记录：2样方12345678910种群密度（株/m2）f、计算公式：某植物种群密度=所有样方内种群密度的和/样方数思考讨论：为什么要强调随机取样？样方的多少会影响调查结果吗？（2）标志重捕法○1概念：在被调查动物种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间（标志个体与未标志个体重新充分混合分布）后进行重捕，根据重捕到的动物中的比例，来估计种群密度。○2适用范围：活动能力强和活动范围的动物。如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。○3成立条件：标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率，在调查期内没有新的出生和死亡，没有迁入和迁出。○4计算公式：个体总数N/初次捕获标志数M=再次捕获个数n/重捕的标志个体数m注意：a、标志不能过分醒目；b、标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生寿命和行为的伤害；c、标志符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不能消失。d、用标志重捕法计算得出的值一般比真实值偏大。例1．下列有关调查种群密度的说法，错误的是()A．五点取样和等距取样是样方法取样的常用方法，遵循了随机取样的原则B．调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法C．标记重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的实际值D．将M只鹿标记后，在重新捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有(M×n÷m)只例2.在调查一块1hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了42只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了38只，其中有上次标记的个体12只。则：（1）该农田中田鼠的大概有多少只？（2）该农田中田鼠的种群密度为多少？二、种群的其他数量特征1、出生率和死亡率（1）概念：出生率：。死亡率：。（2）意义：决定种群的大小和密度。2、迁入率和迁出率（1）概念：。（2）意义：直接影响种群的数量变动。3、年龄组成和性别比例（1）年龄组成○1概念：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。3○2类型：○3意义：预测未来种群动态变化。（2）性别比例○1概念：种群中的比例。○2类型：一雌一雄、一雄多雌、一雌多雄。○3意义：直接影响出生率，间接影响种群密度。【易错警示】①城市人口的剧增——迁入率迁出率造成的。②中国人口的增长——出生率死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。③计划生育政策——控制出生率，使增长率下降。④利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低出生率。⑤将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。⑥性别比例中，♂多于♀的如蚂蚁等；♀多于♂的如人工控制的种群——牛、鸡等。三、种群数量特征之间的关系(1)是种群最基本的数量特征。(2)及是决定种群大小和种群密度的直接因素。(3)和不直接决定种群密度，但能够预测和影响种群密度的变化趋势。(4)除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。四、种群的空间特征：均匀分布、随机分布、集群分布类型年龄比例出生率和死亡率大小种群密度变化增长型。出生率＞死亡率增大稳定型各年龄期个体比例适中出生率=死亡率。衰退型幼年个体数＜老年个体数。减小4[判一判]1．种群密度越大，种群数量就越多()2．调查动物种群密度只能用标记重捕法()3．出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化()4．年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型()5．样方法只适用于调查双子叶植物的种群密度()6．1000个人的村庄一年出生10个小孩，则出生率为10/(1000＋10)×100%＝0.9%()提示10/1000×100%＝1%。7．两个池塘中的鲤鱼应属一个种群()。8．出生率、死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化()。9．橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征，由于微甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征()。10．城市人口增长的决定因素是出生率和死亡率()。11．种群在空间分布上只有均匀分布和随机分布()。12．种群数量的变化包括种群数量的增长、波动和下降等()。13.气候、食物、天敌、传染病等都是影响种群数量变化的外界因素()14.研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利()习题练习1、下列属于种群的是：（）A、一个湖泊中的全部鱼苗、小鱼和大鱼B、一片森林中的全部鸟类C、一块棉田中的全部棉铃虫D、一片森林中的全部乔木2、在对某地的麻雀种群进行调查中，第一次捕获了50只麻雀，将这些麻雀腿上套上标志环并放掉，数日后又捕获麻雀40只，其中有标志环的为5只。请计算，该地麻雀大约有（）A、2000只B、400只C、200只D、500只3、下列动物调查研究中，不可用样方法获得种群密度的是（）A.某种昆虫卵的密度B.作物植株上的蚜虫密度C.某地区蚯蚓的密度D.某地田鼠的密度4、人口增长的三种类型（增长型、稳定型和衰退型）主要取决于人群的[]（）A．出生率和死亡率B.迁入率和迁出率C．年龄结构D.性别比例5、在一片约27公顷（h）的林地内，调查者第一次捕获了25只大山雀，做标记后放掉。第二天捕获了33只大山雀，其中有5只是有标记的。据此推算，该林地中大山雀的种群数量和密度（只/h）约为（）A、82531B、1255C、29011D、16566、为调查黄鹂的种群密度，用捕鸟网捕获30只鸟，其中黄鹂5只，做标记后放回自然界，数日后又捕获了30只鸟，其中有标记的黄鹂有2只，没有标记的有6只，则此地区黄鹂种群个体数大约有（）A、20只B、15只C、75只D、45只7、在下列生物种群中，不能用样方法进行种群密度调查的是（）A.蒲公英B.马尾松C.蚯蚓D.野兔8、下图是一个种群的年龄分布图。哪个种群绝灭的机会最大（）ABCD59、用标志重捕法来估计某个种群的个体数量，例如在对某种鼠群的种群密度的调查中，第一次捕获并标志39只，第二次捕获34只，其中有标志鼠15只，则对该种群的数量估计，哪一项是不正确的（）A．该种群数量可用N表示B．该种群数量大约为88只C．该种群数量大约为100只D．N＝39×34÷15五、构建种群增长模型的方法——数学模型1．数学模型：是用来描述一个系统或它的的形式。2．研究方法或步骤：提出问题→提出→根据实验数据，用对事物的性质进行表达→检验或修正3．表达形式例：在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每20分钟就通过分裂繁殖一次。（1）用数学方程式表示：n代以后细菌的数量N（2）请将该细菌产生的后代在不同时期的数量填入下表,并画出细菌的种群增长曲线：数学方程式的优点：科学、准确；曲线图的优点：能更地反映出种群数量的增长趋势。六、种群增长的“J”型曲线1．含义：在条件下的种群，以为横坐标，以为纵坐标画出的曲线图，曲线大致呈“J”型。2．“J”型增长数学模型：（1）模型假设：条件：在条件充裕、气候适宜、没有敌害；数量变化：种群的数量每年以增长，第二年的数量是第一年的倍。（2）建立模型：t年以后种群的数量表达式为：各参数含义：N0表示；Nt表示t表示；λ表示七、种群增长的“S”型曲线1．含义：种群经过一定时间的增长后，数量的曲线，称为“S”型曲线。2．产生原因：自然界的资源和空间总是的，当种群密度增大时，种内竞争就会，以该种群为食的动物数量也会，这就会使种群的出生率，死亡率。当种群的死亡率与出生率相等时，种群就稳定在一定的水平。3．环境容纳量：在环境条件的情况下，一定空间中所能维持的种群，又称值。八、两种曲线比较1．种群增长的两种曲线比较阴影部分代表环境阻力，也可表示达尔文进化学说中被淘汰的部分。2．比较“J”型和“S”型曲线时间（min）20406080100120140160180细菌数量6项目“J”型曲线“S”型曲线曲线模型形成条件资源无限的理想条件资源有限的自然条件增长率不变越来越小有无K值种群增长速率曲线【易错警示】种群增长率和增长速率的区别(1)种群增长率是指种群中增加的个体数占原来个体数的比例，通常以百分比表示。(2)增长速率是指某一段时间内增加的个体数与时间的比值。在坐标图上可用某时间内对应曲线的斜率表示，斜率大则增长速率快。(3)在“J”型曲线中，种群增长率基本不变，增长速率逐渐增大；在“S”型曲线中，种群增长率逐渐减小，增长速率先增大后减小。3．K值的不同表示方法注：A、B、C、D所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′所对应的种群数量为K/2值。4．K值变动的示意图(1)同一种生物的K值固定不变的，会受到环境的影响，当环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动。当种群偏离平均值的时候，会通过机制使种群数量回到一定范围内。(2)环境遭受破坏后K值会；环境得到改善后K值会。(3)K值的应用①对野生生物资源的保护措施：保护野生生物生活的环境，环境阻力，增大K值。②对有害生物的防治措施：增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等)，降低K值。(2)K/2值的应用7①对资源开发与利用的措施：种群数量达环境容纳量的时种群增长速率最大，再生能力最强——把握K/2值处黄金开发点，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。②对有害生物防治的措施：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处(若达K/2值处，会导致该有害生物成灾)。九、种群数量的波动和下降1．影响因素（1）自然因素：、食物、、传染病等。（2）人为因素：人类活动的影响2．数量变化大多数种群的数量总是在中，在不利条件下，种群的数量还会急剧甚至。3．研究意义有害动物、野生动物资源的和利用，濒危动物的拯救和。例1自然界中生物种群增长常表现为“S”型增长曲线。下列有关种群增长的正确说法是（）A、“S”型增长曲线表示了种群数量和食物的关系B、种群增长率在各阶段是不相同的C、“S”型增长曲线表示种群数量与时间无关D、种群增长不受种群密度制约【巩固练习】1．经调查，第一年某种昆虫种群数量为N0，如果在理想的条件下，每年的增长率λ