第1節(jié)種群的特征 目標(biāo)導(dǎo)航1 通過(guò)對(duì)種群特征的分析比較 說(shuō)出種群的特征 理解其內(nèi)在聯(lián)系 2 聯(lián)系實(shí)際 學(xué)會(huì)調(diào)查種群密度的常用方法 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)挑戰(zhàn)自我 點(diǎn)點(diǎn)落實(shí) 1 種群的概念與數(shù)量特征 一 調(diào)查種群密度的方法 閱讀P60 62 自然區(qū)域 全部 2 數(shù)量特征 率和死亡率 率和遷出率 和性別比例 其中最基本的數(shù)量特征是 種群密度 出生 遷入 年齡組成 種群密度 2 種群密度 1 概念 種群在中的個(gè)體數(shù) 2 意義 在農(nóng)林害蟲(chóng)的 漁業(yè)上的確定等方面都具有重要意義 3 調(diào)查方法 樣方法 在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi) 選取若干個(gè)樣方 通過(guò)計(jì)數(shù)內(nèi)的個(gè)體數(shù) 求得的種群密度 以所有樣方種群密度的作為種群密度的估計(jì)值 單位面積或單位體積 監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào) 捕撈強(qiáng)度 隨機(jī) 每個(gè)樣方 每個(gè)樣方 平均值 標(biāo)志重捕法 在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi) 捕獲一部分個(gè)體 后再放回 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)行重捕 根據(jù)占的比例 來(lái)估計(jì)種群密度 做上標(biāo)記 原來(lái)的環(huán)境 重捕到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù) 總個(gè)體數(shù) 二 種群的其他數(shù)量特征 閱讀P62 63 1 出生率和和死亡率 1 出生率是指在單位時(shí)間內(nèi)數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率 2 死亡率是指在單位時(shí)間內(nèi)數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率 2 遷入率和遷出率 對(duì)一個(gè)種群來(lái)說(shuō) 單位時(shí)間內(nèi)的個(gè)體 占該種群個(gè)體總數(shù)的比率 新產(chǎn)生的個(gè)體 死亡的個(gè)體 遷入或 遷出 3 年齡組成 1 概念 一個(gè)種群中的個(gè)體數(shù)目的比例 2 類(lèi)型 型 幼年個(gè)體數(shù)成年 老年個(gè)體數(shù) 型 各年齡期個(gè)體數(shù)比例 型 幼年個(gè)體數(shù)成年 老年個(gè)體數(shù) 各年齡期 增長(zhǎng) 穩(wěn)定 適中 大于 衰退 小于 3 意義 可預(yù)測(cè)種群的變化趨勢(shì) 4 性別比例 1 概念 種群中個(gè)體數(shù)目的比例 2 意義 對(duì)有一定的影響 3 應(yīng)用 利用性引誘劑 信息素 誘殺某種害蟲(chóng)的雄性個(gè)體 破壞 降低害蟲(chóng) 數(shù)量 雌雄 種群密度 性別比例 種群密度 三 種群的空間特征 閱讀P63 組成種群的個(gè)體 在其生活空間中的或叫做種群的空間特征 主要類(lèi)型有均勻分布型 隨機(jī)分布型和集群分布型 位置狀態(tài) 布局 預(yù)習(xí)診斷 判斷正誤 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)志重捕法 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 解析種群的各個(gè)特征對(duì)種群的數(shù)量變動(dòng)都有一定的作用 但種群密度 性別比例 年齡組成這三者只是在一定程度上影響種群的數(shù)量或者對(duì)種群的未來(lái)發(fā)展有一定的作用 而出生率 死亡率及遷入率 遷出率則是直接影響種群個(gè)體數(shù)量的多少 對(duì)種群的個(gè)體數(shù)量變動(dòng)起決定作用 4 年齡組成有增長(zhǎng)型 穩(wěn)定型和衰退型三種類(lèi)型 5 年齡組成和性別比例能預(yù)測(cè)種群數(shù)量未來(lái)發(fā)展變化趨勢(shì) 6 樣方法只適用于調(diào)查雙子葉植物的種群密度 7 1000個(gè)人的村莊一年出生10個(gè)小孩 則出生率為10 1000 10 100 0 9 解析10 1000 100 1 一 種群概念的理解 課堂講義重點(diǎn)難點(diǎn) 個(gè)個(gè)擊破 1 理解種群的概念 1 兩個(gè)要素 同種 和 全部 即同物種不同性別和不同年齡的個(gè)體 2 兩個(gè)條件 同一 時(shí)間 和 地點(diǎn) 即種群具有一定的時(shí)空限制 離開(kāi)一定的空間和時(shí)間的種群是不存在的 3 兩個(gè)基本單位 種群是生物繁殖的基本單位和生物進(jìn)化的基本單位 2 個(gè)體 種群與物種之間的關(guān)系 同一物種在不同區(qū)域內(nèi)可以有多個(gè)種群 但一個(gè)種群內(nèi)的個(gè)體都是同一物種 如下圖所示 1 一個(gè)種群不是個(gè)體簡(jiǎn)單的累加 而是具有發(fā)展 自我調(diào)節(jié) 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定以及種群密度 出生率和死亡率 遷入率和遷出率 年齡組成和性別比例等一系列特征的有機(jī)整體 2 物種因地理隔離形成不同種群 3 種群是物種存在的基本單位 思維激活 1 依據(jù)種群概念 請(qǐng)你確認(rèn)下列 是否可看作一個(gè)種群 為什么 兩個(gè)池塘中的鯉魚(yú) 某池塘中所有的魚(yú) 一塊農(nóng)田中全部長(zhǎng)出玉米粒的玉米 答案 均不屬于種群 理由如下 不屬 同一區(qū)域 不屬 同一物種 魚(yú)有很多種類(lèi) 不屬 全部個(gè)體 2 依據(jù)種群密度的概念 判斷 一塊玉米田中的所有的蝗蟲(chóng) 是對(duì)種群密度的描述嗎 答案不是 種群密度強(qiáng)調(diào)的是 單位面積或體積中種群的個(gè)體數(shù) 應(yīng)用示例 1 下列生物屬于種群的是 A 一片草原上的所有牲畜B 一片森林中全部的鳥(niǎo)C 一塊朽木上的全部真菌D 一個(gè)池塘中全部的鯽魚(yú) 問(wèn)題導(dǎo)析 1 一片草原上的包含了生物 2 一片森林中的鳥(niǎo)由鳥(niǎo)組成 3 一塊朽木上的包含了真菌類(lèi)別 4 一個(gè)池塘中的屬于單一的魚(yú)種 所有牲畜 多種 全部 多種 全部真菌 多種 全部 鯽魚(yú) 解析種群強(qiáng)調(diào)的是一個(gè)區(qū)域 一個(gè)物種 一個(gè)群體 是指 同種 生物的總和 是同種生物中許多個(gè)體的集合體 A項(xiàng)明顯不符 它包含了多種生物 B項(xiàng)一片森林中全部的鳥(niǎo) 一般不會(huì)由一種鳥(niǎo)組成 C項(xiàng)一塊朽木上的全部真菌也不會(huì)是單一的真菌 答案D 一題多變 判斷正誤 1 不同種群的生物不是同一物種 2 種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位 3 判斷是不是一個(gè)物種的標(biāo)準(zhǔn)是 兩個(gè)種群間能否隨機(jī)交配并產(chǎn)生可育的后代 4 某外遷群體a1與當(dāng)時(shí)留居群體a2的基因頻率不相同 則a1和a2是同一物種 二 調(diào)查種群密度的方法種群密度調(diào)查方法包括逐個(gè)計(jì)數(shù)法和估算法等 估算法常用樣方法和標(biāo)志重捕法 1 樣方法 1 適用范圍 一般適用于植物 也可以用于昆蟲(chóng)卵的數(shù)量調(diào)查及一些活動(dòng)范圍較小的動(dòng)物 如作物植株上的蚜蟲(chóng) 跳蝻等 2 基本步驟 確定調(diào)查對(duì)象 根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況確定 取樣 要做到隨機(jī)取樣 多用五點(diǎn)取樣法或者等距取樣法 計(jì)數(shù) 計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的該種群的數(shù)量 并記錄 在計(jì)數(shù)時(shí)在四條邊上的生物只取相鄰兩條邊及其夾角計(jì)數(shù) 上圖中 若 代表個(gè)體 則該樣方中個(gè)體數(shù)目計(jì)數(shù)方法如下 a 樣方內(nèi)的個(gè)體全部計(jì)數(shù) 有5個(gè) b 位于邊線(xiàn)上的 只計(jì)相鄰兩邊及其夾角上的個(gè)體數(shù) 有3個(gè)或4個(gè) 該樣方內(nèi)總個(gè)體數(shù)量為5 3 8個(gè)或5 4 9個(gè) 計(jì)算種群密度 計(jì)算各樣方內(nèi)種群數(shù)量的平均值 即為該種群的種群密度的估計(jì)值 單位 株 平方米 3 注意事項(xiàng) 要隨機(jī)取樣 不能有主觀因素 2 標(biāo)志重捕法 1 適用范圍 活動(dòng)能力強(qiáng) 活動(dòng)范圍大的動(dòng)物 2 基本步驟 確定調(diào)查對(duì)象 捕獲并標(biāo)志部分個(gè)體 在該種群生存環(huán)境中 均勻設(shè)置捕獲點(diǎn) 捕獲一部分個(gè)體 并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)志后 再在原地將其放回 并記錄個(gè)體數(shù)為M 重捕并計(jì)數(shù) 一段時(shí)間后 在原來(lái)的捕獲點(diǎn)再次捕獲一部分個(gè)體 并計(jì)數(shù)數(shù)量 n 及其中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù) m 然后放回原來(lái)的環(huán)境 計(jì)算種群密度公式 計(jì)算出N即為該種群密度的估計(jì)值 3 注意事項(xiàng) 標(biāo)志物和標(biāo)志方法不能影響動(dòng)物的正常生命活動(dòng) 標(biāo)志物不能過(guò)分醒目 過(guò)分醒目易被捕食 標(biāo)志符號(hào)持續(xù)存留時(shí)間不短于研究時(shí)間 數(shù)量變動(dòng) 在研究期間 沒(méi)有較多個(gè)體的出生和死亡 也沒(méi)有較多個(gè)體的遷入和遷出 思維激活 3 樣方的大小如何確定 取樣時(shí)為何強(qiáng)調(diào)隨機(jī)取樣呢 答案視被調(diào)查的植物類(lèi)型而定 溫帶地區(qū)樣方的大小 一般地說(shuō) 喬木為100m2 灌木為16m2 草本植物為1m2 隨機(jī)取樣是為了確保所選擇的樣方具有代表性 不受主觀因素的影響 使通過(guò)樣方統(tǒng)計(jì)的結(jié)果能更接近真實(shí)情況 4 華南虎是我國(guó)特有的一種亞種虎 也叫做中國(guó)虎 要調(diào)查華南虎的數(shù)量能用樣方法或標(biāo)志重捕法嗎 答案不能 數(shù)量少 活動(dòng)范圍過(guò)大 應(yīng)用示例 2 分析下面兩個(gè)問(wèn)題 某研究機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)北方草原一種主要害鼠 布氏田鼠進(jìn)行了調(diào)查 調(diào)查樣方的總面積為2hm2 1hm2 10000m2 隨機(jī)布設(shè)100個(gè)鼠籠 放置1夜后 統(tǒng)計(jì)所捕獲的鼠數(shù)量 進(jìn)行標(biāo)記后放歸 3日后進(jìn)行重捕與調(diào)查 所得到的調(diào)查數(shù)據(jù) 如下表 該草地布氏田鼠的平均種群密度為 只 hm2 事實(shí)上田鼠在被捕捉過(guò)一次后更難捕捉 上述計(jì)算所得的平均種群密度與實(shí)際種群密度相比可能會(huì)偏 1 如圖表示某小組的同學(xué)在進(jìn)行雙子葉草本植物苦荬菜種群密度調(diào)查時(shí)確定的小樣方之一 圓圈表示個(gè)體 請(qǐng)將應(yīng)該計(jì)數(shù)的圓圈涂黑 2 下表是該班級(jí)10個(gè)小組的調(diào)查結(jié)果 則該塊地中苦荬菜種群密度為 問(wèn)題導(dǎo)析標(biāo)志重捕法中的計(jì)算公式為 進(jìn)行調(diào)查的某區(qū)域內(nèi)的種群數(shù)量 第一次捕獲的某種生物的數(shù)量 第二次捕獲的該種生物的數(shù)量 第二次捕獲的該種生物的標(biāo)記個(gè)體數(shù)量 由于標(biāo)記的個(gè)體被再次捕獲的概率 分母減小 所以計(jì)算的結(jié)果應(yīng)偏大 下降 解析 設(shè)該草地中布氏田鼠總數(shù)為N 第一次捕獲數(shù)為32 第二次捕獲數(shù)為36 其中標(biāo)志數(shù)為4 則根據(jù)公式 N 種群總數(shù) M 標(biāo)志數(shù) 即第一次捕獲數(shù) 即可得出N 288只 該樣方面積為2hm2 所以平均種群密度 144 只 hm2 從題干中獲取的信息有 種群密度調(diào)查的對(duì)象為雙子葉植物 采用的方法為樣方法 給出了10個(gè)小組的調(diào)查結(jié)果 由于1組數(shù)值和6組數(shù)值與其他組數(shù)值相差太大 應(yīng)舍去 然后用剩下的八組取平均值作為該塊地中苦荬菜的種群密度 答案 144高 1 計(jì)數(shù)樣方內(nèi)部和任意相鄰兩邊及夾角的所有個(gè)體 2 3株 m2 一題多變 1 在上述 中 如果對(duì)田鼠標(biāo)記的符號(hào)過(guò)分醒目 則會(huì) 田鼠被捕獲的概率 如果標(biāo)志物脫落 計(jì)算所得數(shù)值與實(shí)際數(shù)值相比 可能 2 樣方法調(diào)查蒲公英種群密度時(shí)在分布較稀疏的地區(qū)取樣 計(jì)算所得數(shù)值與實(shí)際數(shù)值相比 可能 增大 偏大 偏小 三 種群的其他數(shù)量特征和空間特征1 種群各數(shù)量特征間的內(nèi)在關(guān)系解讀 1 出生率 死亡率以及遷入率 遷出率是決定種群大小和種群密度的直接因素 若研究一座城市人口的變化 遷入率和遷出率是不可忽視的因素 2 年齡組成 是預(yù)測(cè)種群大小和種群密度未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的重要依據(jù) 可通過(guò)影響種群的 出生率和死亡率 而影響種群密度 增長(zhǎng)型 幼年個(gè)體 老年個(gè)體 繁殖前期個(gè)體較多 將來(lái)的出生率 死亡率 種群密度越來(lái)越大 穩(wěn)定型 幼年個(gè)體 老年個(gè)體 繁殖前期 繁殖期 繁殖后期個(gè)體比例相當(dāng) 將來(lái)的出生率 死亡率 種群密度穩(wěn)定 衰退型 幼年個(gè)體 老年個(gè)體 繁殖前期個(gè)體較少 將來(lái)的出生率 死亡率 種群密度呈下降趨勢(shì) 3 性別比例 可通過(guò)影響種群 出生率 而影響種群密度 絕大多數(shù)的高等動(dòng)物在各年齡階段中雌雄個(gè)體數(shù)量相當(dāng) 所有動(dòng)物都有充分的交配繁殖機(jī)會(huì) 決定了較高的出生率 種群密度將逐漸增大 因此 性別比例對(duì)種群密度有一定的影響 2 種群特征間的相互關(guān)系圖解 5 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常將性引誘劑灑向田間 以達(dá)到防治害蟲(chóng)的目的 其道理何在 答案將性引誘劑灑向田間 可干擾害蟲(chóng)雌雄個(gè)體間的正常交尾 從而降低害蟲(chóng)出生率 達(dá)到防治害蟲(chóng)的目的 思維激活 6 年齡組成是穩(wěn)定型的種群 其數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎 答案不一定 若近期氣候惡劣 食物短缺 頻發(fā)傳染病等 種群數(shù)量會(huì)減少 3 甲 乙 丙是同一物種的三個(gè)種群 其年齡組成見(jiàn)下表 三個(gè)種群年齡組成的類(lèi)型為 應(yīng)用示例 A 甲是增長(zhǎng)型 乙是穩(wěn)定型 丙是衰退型B 甲是穩(wěn)定型 乙是增長(zhǎng)型 丙是衰退型C 甲是增長(zhǎng)型 乙是增長(zhǎng)型 丙是衰退型D 甲 乙 丙三個(gè)種群都是穩(wěn)定型 問(wèn)題導(dǎo)析由表格可看出 1 甲中處于幼年期的個(gè)體數(shù) 為增長(zhǎng)型 2 乙中各年齡期的個(gè)體數(shù) 為穩(wěn)定型 3 丙中處于老年期的個(gè)體數(shù) 為衰退型 答案A 較多 相同 較多 一題多變上述甲種群年齡組成分別對(duì)應(yīng)下圖中的 B D 課堂小結(jié) 增長(zhǎng)型 穩(wěn)定型 衰退型 樣方法 標(biāo)志重捕法 出生率和死亡率 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 1 2 3 4 1 下列不屬于種群特征的是 A 種群密度B 性別比例C 種群的空間特征D 形態(tài)特征 解析種群并不是許多同種個(gè)體的簡(jiǎn)單相加 而是一個(gè)有機(jī)單元 它具有種群密度 年齡組成 性別比例 出生率與死亡率及空間特征等特征 D 5 2 下圖表示的是四種不同種群中不同年齡的個(gè)體所占的比例 其中種群密度可能會(huì)越來(lái)越小的是 1 2 3 4 5 解析種群年齡組成有三類(lèi) 其中衰退型年齡組成的種群密度將越來(lái)越小 答案A 1 2 3 4 5 3 預(yù)測(cè)一個(gè)國(guó)家或地區(qū)人口數(shù)量未來(lái)的動(dòng)態(tài)信息主要來(lái)自 A 現(xiàn)有居住人口的年齡組成B 現(xiàn)有人口的數(shù)量和密度C 現(xiàn)有出生率 死亡率和遷入率 遷出率D 現(xiàn)有人口男女的性別比例 1 2 3 4 5 解析年齡組成 性別比例以及出生率 死亡率和遷入率 遷出率等特征都能影響種群密度 但只有年齡組成可用來(lái)預(yù)測(cè)種群未來(lái)的動(dòng)態(tài) 根據(jù)種群的年齡組成可分為三種類(lèi)型 增長(zhǎng)型 穩(wěn)定型和衰退型 答案A 1 2 3 4 5 4 下列有關(guān)生物種群數(shù)量調(diào)查的方法中 正確的是 A 調(diào)查蝗蟲(chóng)幼蟲(chóng)跳蝻 用標(biāo)志重捕法B 調(diào)查馬尾松 小樣方劃分為1m2左右C 調(diào)查蒲公英 只計(jì)數(shù)小樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)D 調(diào)查趨光性農(nóng)業(yè)害蟲(chóng) 可用定位設(shè)置燈光誘捕 定時(shí)計(jì)數(shù)法 1 2 3 4 5 解析調(diào)查蝗蟲(chóng)幼蟲(chóng)跳蝻的種群密度 用樣方法 A項(xiàng)錯(cuò)誤 一般而言 北溫帶地區(qū)每個(gè)樣方的大小 喬木為100m2 灌木為16m2 草本為1m2 所以調(diào)查馬尾松 小樣方劃分為100m2左右 B項(xiàng)錯(cuò)誤 調(diào)查蒲公英 除計(jì)數(shù)小樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)外 還要把樣方兩個(gè)相鄰的邊及頂角處的個(gè)體統(tǒng)計(jì)在內(nèi) 其他邊緣不作統(tǒng)計(jì) C項(xiàng)錯(cuò)誤 答案D 1 2 3 4 5 5 在調(diào)查植物種群密度的探究活動(dòng)中 有以下實(shí)踐活動(dòng) 閱讀后請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題 1 若一塊農(nóng)田長(zhǎng)100m 寬30m 在對(duì)該地塊的蒲公英進(jìn)行種群密度調(diào)查時(shí) 取10個(gè)樣方 那么 從長(zhǎng)的一邊計(jì)起 第二個(gè)樣方的中心應(yīng)在地長(zhǎng)的 m 地寬的 m處 1 2 3 4 5 解析最好畫(huà)示意圖求解 便于分析 長(zhǎng)100m的地塊 選10個(gè)樣方 即將地分成10等份 也就是每長(zhǎng)10m設(shè)一個(gè)樣方 按要求樣方應(yīng)設(shè)在每份的中央 所以第一個(gè)樣方的中心應(yīng)在長(zhǎng)5m 寬15m的交叉點(diǎn)上 第二個(gè)樣方的中心在長(zhǎng)15m 寬15m的交叉點(diǎn)上 答案1515 1 2 3 4 5 2 假設(shè)我們所調(diào)查的一塊地里的蒲公英的分布比較均勻 10個(gè)小組各自統(tǒng)計(jì)的一個(gè)樣方的結(jié)果如下表 1 2 3 4 5 以上各組所報(bào)的數(shù)值中 經(jīng)實(shí)際詢(xún)問(wèn)有兩個(gè)組是不真實(shí)的 這兩個(gè)組最可能是第 組 如果這兩個(gè)組的實(shí)際數(shù)據(jù)之和應(yīng)為5株 則該地塊的蒲公英的種群密度為 株 m2 1 2 3 4 5 解析因?yàn)轭}目已經(jīng)說(shuō)明該地塊的蒲公英分布比較均勻 總體分析所有各組 除了第1 8組之外 其他各組的數(shù)據(jù)都在2 4之間 所以第1 8組最有可能是不真實(shí)的 若這兩組統(tǒng)計(jì)的實(shí)際數(shù)據(jù)之和是5株 則該種群的密度為 3 3 2 2 3 3 4 3 5 10 2 8 即為2 8株 m2 答案1和82 8 1 2 3 4 5