浙科版必修三 第四章 第一节 种群的特征 学案.doc

第一节 种群的特征1.种群是指占有一定空间和时间的同一物种个体的集合体。它由不同性别和不同年龄的个体组成。通常一个物种包含很多种群，种群和种群之间存在地理隔离，只有同一种群内的个体才能互配繁殖。种群长期隔离会导致亚种和新种的形成。可见，种群是物种的具体存在单位、繁殖单位和进化单位。2种群的特征有种群密度、出生率和死亡率、年龄结构和性比率、种群分布型、存活曲线等，其中种群密度是最基本的数量特征。出生率、死亡率、年龄结构和性比率等是种群内个体特征的统计值，而密度和分布型则是种群所特有的。3出生率、死亡率是决定种群兴衰的晴雨表，出生率减去死亡率就是种群的自然增长率。4年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型，根据年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。5种群分布型包括集群分布、均匀分布和随机分布。存活曲线包括凸形、对角线形和凹形。种群的数量特征1出生率、死亡率(1)概念：出生率一般用单位时间出生个体数占种群总个体数的百分数或千分数表示。死亡率一般用单位时间死亡个体数占种群总个体数的百分数或千分数表示。(2)决定出生率的因素：不同种类的动物，出生率相差很大，主要是由动物性成熟早晚、每次产仔数和每年生殖次数决定的。(3)自然增长率：出生率减去死亡率就是种群的自然增长率。(4)作用：是决定种群兴衰的晴雨表。2年龄结构(1)概念：种群的年龄结构是指各个年龄组个体数量在种群中所占的比例关系，并常用年龄金字塔图形来表示。(2)年龄结构的类型连线：(3)作用：可带给我们关于种群未来数量动态的信息。3性比率(1)概念：指种群内两性个体数量的相对比例。(2)作用：一定程度上影响种群密度。4种群密度(1)概念：种群密度是指某个种群在单位空间或面积内的个体数量。(2)作用：是决定生物的益或害、狩猎或禁猎、防治或不防治的依据，也是检查保护效果和防治效果、进行害虫预测预报及研究种群动态的基础。1试判断下列各项所述是否是种群。为什么？(1)某池塘中所有的鱼。(2)一块农田中全部长出种子的玉米。(3)一个班级中的所有同学。提示：(1)不是；(2)不是；(3)不是。因为种群是指占有一定空间和时间的同种生物个体的总和。必须保证“同种”和“总和”，必须由不同性别和不同年龄的个体组成。2种群m不同年龄段的个体数如下图所示，试预测该种群未来的数量动态趋势。提示：该种群未来数量动态趋势为增多。因为种群m的生殖前期个体数多，生殖后期个体数少，即年龄结构为增长型。3根据种群密度的概念判断“一块麦田中所有蝗虫的数量”是对种群密度的描述吗？提示：不是。因为种群密度的概念强调的是“在单位面积或单位体积中种群的个体数”，而一块麦田不是对“单位面积或单位体积”的描述，种群数量不等于种群密度。4某种群在一年时间里新增个体数为356个，则该种群的出生率为356，对吗？提示：不对，出生率是指用单位时间出生个体数占种群总个体数的百分数或千分数表示，因为不知道该种群的个体总数，因此无法得知出生率。1理解种群的概念种群是指占有一定空间和时间的同种生物个体的总和。(1)两个要素：“同种”和“总和”。(2)两个条件：“时间”和“空间”，即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。(3)两个方面2种群的数量特征及各特征间的关系(1)出生率和死亡率：是影响种群数量的直接原因，决定性因素。自然增长率为正值，表明种群数量增多；自然增长率为负值，表明种群数量减少；自然增长率为零，表明种群数量不变。(2)年龄结构：预测种群数量的动态变化。通过影响出生率和死亡率而间接影响种群数量。三种类型区分如下：类型金字塔形状特点对种群数量的影响增长型生殖前期个体多，而生殖后期个体少出生率大于死亡率，种群密度越来越大稳定型生殖前期、生殖期与生殖后期个体比例适中出生率等于死亡率，种群密度基本不变衰退型生殖前期个体少，而生殖后期个体多出生率小于死亡率，种群密度越来越小(3)性比率：通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量。生物种群的性比率大致分为三种类型：雌雄相当，多见于高等动物；雌多于雄，多见于人工控制的种群，如鸡等；雄多于雌，多见于营社会性生活的昆虫，如蜜蜂、蚂蚁等。(4)种群密度：是种群最基本的数量特征，种群密度与种群数量呈正相关。3种群的数量特征之间的关系调查种群密度的方法调查动物种群密度的常用方法标志重捕法(1)适用对象：活动能力较强的动物种群。(2)计算公式：nmn/m(n是单位面积上种群个体总数，m是第一次捕捉并标志数，n是第二次捕捉的个体总数，m是第二次捕捉的个体中标志的个体数)。1动物种群密度的调查一定要用标志重捕法吗？提示：不一定，比如蚜虫、跳蝻等活动能力弱、活动范围小的动物用标志重捕法不合适，需要使用其他的调查方法。2用标志重捕法调查种群密度时，若第一次捕获并标记个体数为m，第二次捕获的个体数为n，其中有标记的个体数为m，那么该种群的种群密度(n)的计算公式是什么？提示：，n。动物种群密度的调查方法标志重捕法(1)过程：捕捉标记放回重捕(2)适用范围：适用于活动能力强，活动范围大的动物。但蚜虫、跳蝻等活动能力弱、活动范围小的动物却不适用标志重捕法。标志重捕法不适用于调查植物种群密度。(3)注意事项：标记不会伤害和影响动物行为；标志物不易脱落、不能过于醒目；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；研究区域没有个体迁入和迁出；标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志个体和未标志个体被重新捕获的概率相等。种群分布型和存活曲线1种群分布型(1)概念：是指种群中个体的空间配置格局，包括集群分布、均匀分布和随机分布。最常见的分布型是集群分布。(2)几种生物的分布型判断：水稻的分布型为随机分布。()杂草的分布型为均匀分布。()瓢虫的分布型为集群分布。()2存活曲线(1)概念：存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，横坐标是年龄，纵坐标是存活个体数的对数值。(2)类型：凸形、对角线形、凹形。(3)作用：种群存活曲线反映了各物种的死亡年龄分布状况，有助于了解种群的特性及其与环境的适应关系。1. 浙江省的人口分布情况属于什么类型的分布型？提示：集群分布。2种群的存活曲线是以种群存活数量为纵坐标、以时间为横坐标绘出的种群动态曲线吗？提示：存活曲线二维平面图的横坐标是年龄，自左至右年龄增加，纵坐标是存活个体数的对数值，自上而下逐渐减少。3. 在种群的存活曲线中，幼年期死亡率低，老年期死亡率高的存活曲线是哪条？提示：凸形(类型)。1集群分布集群分布是最常见的，这种分布型是动植物对环境差异发生反应的结果，同时也受生殖方式和社会行为的影响。橡树和雪松的种子没有散布能力，常落在母株附近形成集群。动物可能被共同的食物、水源和隐蔽所吸引到一起而形成集群分布，如蛾类的趋光、蚯蚓的趋湿等。社会性集群则反映了种群成员间有一定程度的相互关系，如松鸡聚到一起以便相互求偶，社会性昆虫是具有最高级社会结构的集群。2均匀分布均匀分布是由种群成员间进行种内竞争所引起的。动物的领域行为经常会导致均匀分布。在植物中，森林树木为争夺树冠空间和根部空间所进行的激烈竞争，以及沙漠植物为争夺水分所进行的竞争都能导致均匀分布。干燥地区所特有的自毒现象是导致均匀分布的另一个原因，自毒现象是指植物分泌一种渗出物，对同种的新生苗有毒。3随机分布随机分布是因为环境条件均一，种群成员间既不互相吸引也不互相排斥而引起的。它是介于集群分布和均匀分布之间的一种分布型，在自然界比较少见，如森林底层某些无脊椎动物和狼蛛的分布，玉米地中玉米螟卵块的分布也是随机的。4存活曲线(如右图)类型：幼年期死亡率低，老年期死亡率高，即绝大多数个体都能活到生理年龄，如人类和其他一些大型哺乳动物。类型：种群各年龄段死亡率基本相同，如小型哺乳动物。类型：幼年时期死亡率较高，但一旦到达某一年龄，死亡率就较低且稳定，如鱼类等。以图表或曲线为载体，考查种群的特征例1(新课标全国卷)某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述，错误的是() a该种群10月份的出生率可能为零b天敌的引入可影响该种群的年龄结构c该种群的年龄结构随着季节更替而变化d大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度思路点拨 精讲精析选d由题干可知，该动物个体从出生到性成熟需要6个月，据图知12月份没有未成熟个体，表明该种群在10月份可能没有新个体出生，a正确；天敌的引入，会捕食该种群中年幼或弱小的个体，进而影响种群的年龄结构，b正确；从图中可以看出在不同的月份中各年龄组的个体数会有变化，表明种群的年龄结构随季节更替而变化，c正确；大量诱杀雄性个体，会直接破坏种群的性比率，从而使种群的出生率下降，在一定程度上影响种群密度的稳定，d错误。答案为d。年龄结构的表示方法(1)模式图： (2)统计图：(3)曲线图：(4)柱形图：1研究人员根据黄杉胸径的大小划分了不同龄级，对种群甲(自然状态)和种群乙、丙(不同人为干扰强度)进行了取样调查，结果如下图。由此得出的结论不正确的是()a调查黄杉种群密度的方法一定不是标志重捕法b黄杉种群在自然状态下为稳定型；在不同人为干扰条件下均表现为增长型c适度的人为干扰对低龄级黄杉的生长较为有利d种群丙中高龄级黄杉数目锐减，随时间推移同龄个体的数量会增加解析：选b标志重捕法只适用于调查动物种群密度，不适用于植物种群；图中自然状态下的种群甲表现出的年龄组成是增长型；适度的人为干扰对低龄级的黄杉生长有利，是通过种群甲与乙的对比得出的；种群丙高龄级黄杉数目锐减，随着时间推移同龄个体的数量增加。 以相关信息为背景，考查种群密度的调查方法例2某科技小组在调查一块面积为2 hm2的草场中灰仓鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰仓鼠做好标记后在原地放生。5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了42只，其中有上次标记的个体13只。由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该草场中灰仓鼠的种群数量最可能()a小于92只b大于92只c小于161只 d大于161只精讲精析第一次捕捉了50只灰仓鼠，放生后第二次捕捉了42只，有标记的13只，如果按照捕捉几率相等来算，根据种群数量计算公式可知，该灰仓鼠的种群数量为161.53只，由于灰仓鼠第一次被捕后再次被捕到的几率减小，所以正常情况下第二次捕捉的有标记的灰仓鼠数目应该大于13只，故该灰仓鼠种群数目应小于161只。即由于被捕一次后更难捕捉，致使数值13偏小，计算出的值(161)偏大，则实际数量小于161只。答案为c。标志重捕法计算中的两个“偏大”(1)在实际情况下，动物在被捕获一次后被重捕的机会会降低，因此通过标志重捕法获得的种群密度会偏大。(2)由于动物具有很强的活动性，有时会引起标记物的脱落，这样计算出来的种群密度也会偏大。上述情况都是由于捕获标志个体的减少，从而导致调查结果偏大的。 2科技人员在对草原鼠害进行调查时，随机选定一块面积不大的某区域，第一次捕获68只鼠，标记后原地放回，一段时间后捕获54只鼠，其中标记的鼠有12只。下列有关说法中，错误的是()a该区域中鼠的种群数量较多，约为306只，必须积极防治b这种调查方法称为标志重捕法c给鼠所作的标志越醒目越好d如果在两次捕鼠期间发生草原大火，统计结果是不准确的解析：选c该区域的此种鼠的数量为6854/12306。活动范围大的动物一般采用标志重捕法调查种群密度。给动物所做的标志不能过于醒目，否则会增大调查结果误差。课堂回扣练习一、概念原理识记题1对某动物种群数量是否增长起到主要决定作用及预测该动物种群数量发展趋势的因素分别是()a出生率和死亡率、年龄结构b出生率、年龄结构c死亡率、性比率 d出生率和死亡率、性比率解析：选a决定种群数量是否增长的原因有出生率和死亡率及迁入率和迁出率，但主要的是出生率和死亡率；预测动物种群数量发展趋势的因素是年龄结构。2.右图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是()a曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高b依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好c对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大d种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈解析：选da曲线种群密度越大，个体存活率越低，说明该动物获得的能量少，营养级较高，体型一般较大；b曲线种群密度中等时存活率最大，可推测人工养蜂时种群密度中等最好；由于大型动物的种群密度越大存活率越低，故而对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大；种群密度越大，种群个体间竞争越剧烈，故而d点不是竞争最剧烈的点。二、易错易混辨析题3下列叙述中符合种群密度概念的是()a某地区灰仓鼠每年新增的个体数 b一亩水稻的年产量c每平方米草地中一种杂草的数量 d某湖泊每平方米水面鲫鱼的数量解析：选c种群密度是指某种生物在单位面积或单位体积中的个体数量。a选项中不应该只指新增个体，应是指所有个体；b选项中的水稻应该是数量而不是年产量；d选项中的鲫鱼数量应该是单位体积中的数量，而不是单位面积。回扣知识点1种群数量变化与种群数量特征的关系。 2种群数量变化与种群存活率的关系。 3易误点提醒：种群密度的概念：“单位面积或单位体积”中的“个体数”。三、实验探究分析题4“标志(记)重捕法”是动物种群密度调查中的一种常用取样调查法：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体(m)全部进行标记后释放，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数(m)占总捕获数(n)的比例，估计该种群的数量(n)。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 hm210 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表。捕获数/只标记数/只雌性个体数雄性个体数初捕3232