人教版(新教材)高中生物选择性必修2学案：1 1 种群的数量特征

人教版(新教材)高中生物选择性必修2PAGEPAGE1第1节种群的数量特征〖学习目标〗1.列举种群的数量特征，阐述种群密度与其他特征的关系。2.尝试用样方法调查植物的种群密度。〖素养要求〗1.生命观念：阐释种群的数量特征及其联系，建立普遍联系的观点。2.科学探究：通过实验“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”，培养对实验方案的设计与实施及对实验结果的分析与评价能力。一、种群密度及其调查方法1．种群(1)定义：在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。(2)数量特征：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中最基本的数量特征是种群密度。2．种群密度(1)含义：指种群在单位面积或单位体积中的个体数。(2)表示方式：种群密度＝eq\f(个体数,空间大小面积或体积)。(3)调查方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(逐个计数法：调查分布范围较小，个体较大的种群,估算法\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(样方法,标记重捕法,黑光灯诱捕法))))3．样方法(1)调查程序随机选取若干个样方↓计数每个样方内的个体数↓求得每个样方的种群密度↓求所有样方种群密度的平均值(2)实例调查蒲公英、昆虫卵、蚜虫、跳蝻等的种群密度。4．标记重捕法(1)适用生物：适用于活动能力强、活动范围大的动物个体。(2)调查程序(3)计算公式eq\f(初捕标记个体数M,个体总数N)＝eq\f(重捕中标记个体数m,重捕个体总数n)，即N＝eq\f(M·n,m)。判断正误(1)同一物种可能包含多个种群，但同一种群内的个体一定属于同一物种()(2)调查土壤中蚯蚓种群密度可用标记重捕法()(3)用样方法调查蒲公英种群密度时，应在分布较密的地区取样()(4)种群密度可以反映种群数量的变化趋势()〖答案〗(1)√(2)×(3)×(4)×探讨点1调查草地中某种双子叶植物的种群密度1．样方法实施的一般步骤(1)准备；(2)确定调查地点、调查对象；(3)确定样方；(4)计数；(5)计算种群密度。2．选择双子叶植物作为研究对象而不是单子叶植物的原因：单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株；而双子叶草本植物的个体数目则易于辨别。3．确定样方(1)样方的大小一般以1m2的正方形为宜，如果所调查物种个体较大，样方大小应该怎样设置？如果调查物种数目比较稀疏，样方大小应该怎样设置？〖提示〗如果所调查物种个体较大，样方面积应该适当扩大；如果调查物种数目比较稀疏，样方面积也应该适当扩大。(2)取样的关键要做到随机取样，为什么要强调随机取样？样方的多少会影响调查结果吗？〖提示〗强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。样方的多少会影响调查结果，样方过少会导致误差较大。(3)请据图选择合适的取样方法①调查对象总体分布为近方形地块时，适宜用五点取样法。②调查对象的总体分布为长条形地块时，适宜用等距取样法。4．计数和确定种群密度某兴趣小组调查某种双子叶草本植物种群密度的结果：样方N1N2N3N4N5种群密度(株/m2)878x9其中第四个样方中该植物的分布情况如下图所示：(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〗需要计数样方以内的个体数量，以及任意两个相邻边及其夹角上的个体数量。该样方的种群密度为(5＋2＋1)÷1＝8(株/m2)。(2)该植物种群密度是多少？〖提示〗8株/m2。探讨点2标记重捕法调查种群密度及其误差分析1．在某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回；第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的为25条，由此估算该池塘中共有鲫鱼的条数为多少？〖提示〗约386条。2．请分析在标记重捕法中，下列各情况带来的误差：①标记物易脱落；②被标记个体被再次捕获的机会降低；③标记物导致被标记个体易于被捕食；④被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体稀少处被捕获；⑤被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体密集处被捕获；⑥标记物影响被标记个体的活动，使其被再次捕获的机会增大。以上①②③④估算值将偏大，⑤⑥估算值将偏小。核心归纳1．区分种群和物种(1)种群是物种的存在形式，是物种在自然界存在的基本单位。(2)同一物种可以形成许多个种群，物种没有地域的界限，种群有地域的界限。(3)不同物种的种群密度通常不同，同一物种在不同时期的种群密度可能不同。2．采用样方法的注意事项(1)取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素。(2)在用样方法估算种群密度时要注意：同种生物个体无论大小都要计数；对于压在边线上的个体，原则上计一半边线上的个体；如果是方形样方，需要统计相邻两边及其夹角上的个体，常见的是“计上不计下，计左不计右”(如图所示，图中实心圆就是要计数的个体)。(3)样方数目的确定：样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关；一般来说，选取样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。(4)样方大小的确定：一般来说，样方大小与植株大小呈正相关，如乔木——100m2，灌木——9m2，草本——1m2，若样方中被调查个体数较少，应适当扩大样方面积；样方形状以正方形为宜。(5)常用的取样方法：五点取样法和等距取样法。3．采用“标记重捕法”的注意事项(1)确保标记物和标记方法对被调查动物的寿命和行为不会产生影响。(2)标记物不能过分醒目，且在调查期间不能消失。(3)标记个体与未被标记个体在重捕时被捕获概率相同。(4)种群数量调查期间，两次捕获的间隔时间不能太长。1．(2021·山东省泰安市高二期中)如图表示用样方法进行相关调查，下列相关叙述不正确的是()A．用样方法调查植物种群密度时，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法B．若图甲表示一个样方中某种植物的分布状况，则计数值应为8C．若图乙表示某森林物种数与样方面积的关系，则调查该森林物种数时设定样方面积最好为S1D．与双子叶草本植物相比，样方法更适用于调查单子叶草本植物的种群密度〖答案〗D〖解析〗调查植物种群密度常用样方法，样方法常用的取样方法有五点取样法和等距取样法，都要遵循随机取样的原则，A正确；若图甲表示一个样方中某种植物的分布状况，根据“计上不计下，计左不计右”的原则，图中计数值应该是8，B正确；图乙中，随样方面积的增大，该森林物种数逐渐增多最后保持稳定，样方面积达到S1后，该森林物种数不再增加，因此调查该森林物种数时样方面积最好是S1，C正确；单子叶草本植物通常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株，而双子叶草本植物则容易辨别个体数目，所以样方法更适用于调查双子叶草本植物的种群密度，D错误。2．农业科技人员在对草原鼠害进行调查时，随机选定某区域，第一次放置了100个鼠笼，捕获了60只鼠，标记后放回原地，一段时间后在相同位置放置了100个鼠笼，捕获了72只鼠，其中带标记的鼠有18只，下列有关叙述错误的是()A．调查草原鼠害时不宜采用样方法B．该区域中鼠的种群数量约为240只C．若在两次捕鼠期间发生草原大火，则统计结果很可能不准确D．若鼠被捕一次后更难被捕捉，则该区域鼠的实际种群数量大于调查结果〖答案〗D〖解析〗草原鼠活动能力强，活动范围广，不宜用样方法调查其种群密度，A正确；根据标记重捕法的计算公式：eq\f(个体总数N,初次捕获并标记个体数M)＝eq\f(重捕到的个体总数n,重捕到的标记个体数m)，即eq\f(N,60)＝eq\f(72,18)，解得N＝240，B正确；若在两次捕鼠期间发生草原大火，可能导致鼠非正常死亡或者迁出，造成统计结果不准确，C正确；若鼠被捕一次后更难被捕捉，会导致重捕个体中被标记的个体数偏小，根据计算公式可知，调查结果会大于实际值，D错误。二、种群的其他数量特征及其关系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值。(2)与种群密度的关系出生率eq\o(→,\s\up7(＋))eq\x(种群密度)eq\o(,\s\up7(—))

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值。(2)与种群密度的关系迁入率eq\o(→,\s\up7(＋))eq\x(种群密度)eq\o(,\s\up7(—))

迁出率3．年龄结构(1)概念：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。(2)类型种群特征出生率与死亡率种群密度变化趋势类型幼年个体数大于成年、老年个体数出生率>死亡率增大增长型各年龄期个体数比例适中出生率≈死亡率稳定稳定型幼年个体数小于成年、老年个体数出生率<死亡率减小衰退型(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)应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体→破坏种群正常的性别比例→降低害虫种群密度。5．相互关系(1)出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度。(2)年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率，进而影响种群密度。判断正误(1)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()(2)城市人口的剧增，主要是迁入率大于迁出率造成的()(3)我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定，主要是为了维持我国正常的性别比例()(4)若出生率大于死亡率，则种群密度一定增大()〖答案〗(1)√(2)√(3)√(4)×探讨点种群的数量特征1．种群最基本的数量特征是什么？〖提示〗种群密度。2．直接决定种群密度大小的数量特征有哪些？〖提示〗出生率、死亡率、迁入率和迁出率。3．利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，是如何导致该种害虫的种群密度降低的？〖提示〗利用人工合成的性引诱剂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，就会使很多雌性个体不能完成交配，降低了出生率，从而使该种害虫的种群密度降低。4．年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄结构为衰退型的种群呢？〖提示〗不一定，这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响，此外种群数量还受迁入率和迁出率的影响。5．据统计，1990年～2013年的24年间，我国0～14岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%下降到16.41%；15～64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；65岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%，这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化？〖提示〗这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老年人口占比在增加，我们应该关注我国人口的老龄化问题。6．下图为种群数量特征间的相互关系，请据图判断各字母代表的含义。A．迁入率，B.出生率，C.性别比例，D.年龄结构，E.迁出率，F.死亡率。核心归纳种群的数量特征之间的关系(1)图解(2)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eq\o(→,\s\up7(影响))出生率和死亡率eq\o(→,\s\up7(决定))种群密度eq\o(→,\s\up7(预测))变化趋势。④性别比例eq\o(→,\s\up7(影响))出生率eq\o(→,\s\up7(决定))种群密度。3．下列关于种群数量特征的叙述不正确的是()A．种群密度是种群最基本的数量特征，不能反映种群的数量变化趋势B．处于稳定状态的生态系统中各生物的种群密度不会发生变化C．年龄结构和性别比例影响种群密度的变化D．出生率和死亡率、迁入率和迁出率是种群密度变化的直接影响因素〖答案〗B〖解析〗处于稳定状态的生态系统中各生物的种群密度也会发生变化，只不过是在一定范围