第43講 種群的特征
1.列舉種群的數(shù)量特征。2.了解種群密度的調(diào)查方法。3.嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的變動。
考點一　種群密度及其調(diào)查方法
考點二　種群的其他數(shù)量特征
主要考點 必備知識
1.種群的概念在一定空間范圍內(nèi)，同種生物所有個體形成的集合就是種群。
(1)一“全”：指全部個體，包括各個年齡段的個體，有性別差異的生物包括雌雄個體。(2)二“單”：指基本單位，種群是生物繁殖的基本單位，也是生物進化的基本單位。(3)三“同”：指同一物種、同一時段、同一區(qū)域的全部個體。種群具有一定的時間和空間限制，離開一定的時間和空間的種群是不存在的。
(1)概念：種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度。
2.種群密度——是種群最基本的數(shù)量特征
(2)群密度的調(diào)查方法：
②估算法（抽樣調(diào)查）
調(diào)查分布范圍較小，個體較大的種群時。?
調(diào)查分布范圍較大，個體較小的種群時。?
適用范圍: 對于有趨光性的昆蟲，可以用黑光燈進行燈光誘捕的方法來估算它們的種群密度
原理: 黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長在365 nm左右的紫外線的電光源。 黑光燈具有很強的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。
在一個封閉種群里，用同樣的方法連續(xù)捕捉被調(diào)查動物，隨著連續(xù)的捕捉，使種群內(nèi)個體數(shù)逐漸減少，造成每次捕獲數(shù)逐次遞減，但捕獲的總累積數(shù)則逐漸增加，當(dāng)單次捕獲數(shù)降到0時，捕獲的總累積數(shù)就等于該種群的總個體數(shù)。
累積捕獲數(shù)(x)與每次捕獲數(shù)(y)之間的函數(shù)關(guān)系為：y=ax+b
*該方法所得結(jié)果多為相對密度，是通過跟歷史記錄作對照得出的，一般對害蟲的成災(zāi)程度和防治有指導(dǎo)意義
樣方是人為劃定的一個區(qū)域
草本1m2，灌木9m2，喬木100m2
估算種群密度最常用的方法之一
強調(diào)隨機取樣是為了使調(diào)查結(jié)果不受主觀因素的影響，保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。
多用于活動能力弱或不活動的生物。
調(diào)查總體為非長條形時，選擇______________
調(diào)查總體為長條形時，選擇_____________
取樣的關(guān)鍵是要作到隨機取樣，不能參入主觀因素
同種生物個體無論大小都要計數(shù)，若正好在邊界線上，應(yīng)“計上不計下，計左不計右” ，即只計數(shù)相鄰兩邊及夾角上的個體。
因此，該樣方中有_____株蒲公英；
在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲一部分個體作上標(biāo)記后，再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標(biāo)記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，來估算種群密度。
讓標(biāo)記個體在群體中隨機分布，時間太短會導(dǎo)致重捕個體中被標(biāo)記個體偏多，計算結(jié)果偏小。
時間太長，標(biāo)記個體有可能遷出、或死亡
標(biāo)記環(huán)、耳釘、涂色、剪趾、剪鰭、植入芯片等
①若被標(biāo)記個體變得更難捕捉，則估算值偏_____；②若被標(biāo)記個體易被捕食，則估算值偏___；③若被標(biāo)記個體的標(biāo)志脫落，則估算值偏___；④若因個體間相互接觸，未被標(biāo)記的個體也沾上了標(biāo)記顏料，則估算值偏____；⑤如果標(biāo)記的個體因標(biāo)記過于醒目，易被實驗人員發(fā)現(xiàn)，則估算值偏____；
a標(biāo)志物不能過分醒目；b標(biāo)志物和標(biāo)志方法不能影響標(biāo)志對象正常的生理活動；c標(biāo)志物不易脫落；d標(biāo)志個體需與未標(biāo)志個體混合均勻后再重捕，保證在重捕時被捕的概率相等；e確保調(diào)查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡；
活動能力強，活動范圍大的動物
考向　種群密度及其調(diào)查方法1.下列有關(guān)標(biāo)記重捕法和樣方法這兩種種群密度調(diào)查方法的說法，正確的是( )A.調(diào)查動物的種群密度時都要采用標(biāo)記重捕法B.選取的樣方一般呈長方形，樣方面積可以根據(jù)情況調(diào)整大小C.標(biāo)記重捕法中種群數(shù)量的估算公式：(初次標(biāo)記個體數(shù)×重捕個體數(shù))/　重捕中標(biāo)記個體數(shù)D.樣方計數(shù)時，同種生物個體無論大小都要計數(shù)，且要計算樣方邊線上　的所有個體
解析：活動能力強、活動范圍大的動物，調(diào)查其種群密度一般采用標(biāo)記重捕法，活動能力弱、活動范圍小的動物常采用樣方法，A錯誤；樣方的形狀應(yīng)該根據(jù)選定的地方的地形決定，以正方形為宜，B錯誤；樣方計數(shù)時，同種生物個體無論大小都要計數(shù)，對于壓線的個體計數(shù)方法是“計上不計下，計左不計右”，D錯誤。
1.同一個池塘中全部鯉魚是一個種群(　　)2.出生率和死亡率及遷入率和遷出率都直接影響種群密度的改變(　　)3.年齡結(jié)構(gòu)和性別比例能預(yù)測種群數(shù)量未來的變化趨勢(　　)4.草地中跳蝻的種群密度一般不采用樣方法進行調(diào)查(　　)5.運用標(biāo)記重捕法調(diào)查時，個體被捕捉的概率應(yīng)相等，而與標(biāo)記狀況、年齡和性別無關(guān)(　　)6.標(biāo)記物脫落會使標(biāo)記重捕法調(diào)查的結(jié)果偏大(　　)
1.(選擇性必修2 P2)　　　　　　　　　　　　　　　　　就是種群密度。種群密度是種群最基本的　　　　。2.(選擇性必修2 P2～3)估算種群密度常用的方法是　　　　　　　　　，前者適用于　　　　　　　　　　　　　　　　　，后者適用于_______　　　　　　　　　　　　　的動物。
種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)
植物及活動能力弱、活動范圍小的動物
大、活動能力強、活動范圍大
3.在對某種鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為1公頃，第一次捕獲并標(biāo)記39只鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只。a.這個種群中鼠的種群密度大約是　　只/公頃。b.若捕捉后該鼠不易再被捕捉，則估算的種群密度會　 　(填“偏高”或“偏低”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________
該鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉，再次捕獲的
被標(biāo)記的個體數(shù)減少，由種群數(shù)量＝
可知，種群數(shù)量變大，即估算值大于實際的種群密度。
c.若由于某種原因，如標(biāo)記物易脫落、標(biāo)記物導(dǎo)致被標(biāo)記個體易于被捕食、在被標(biāo)記個體稀少處捕獲等，則估算的種群密度會　　(填“偏高”或“偏低”)。d.若由于某種原因，如被標(biāo)記個體放回后還未充分融入該種群中就再次被捕獲、在被標(biāo)記個體密集處捕獲等，則估算的種群密度會_____(填“偏高”或“偏低”)。
4.源于選擇性必修2 P2：黑光燈誘捕昆蟲和性外激素誘殺害蟲的原理相同嗎？分別屬于生態(tài)系統(tǒng)中的何種信息傳遞？
　原理不同。前者利用了昆蟲的趨光性，后者利用了昆蟲之間通過化學(xué)物質(zhì)傳遞信息的原理。前者屬于物理信息，后者屬于化學(xué)信息。
5.源于選擇性必修2 P6“生物科技進展”：調(diào)查種群數(shù)量的其他方法：①用紅外觸發(fā)相機拍攝照片和視頻；②根據(jù)動物的　　特征計數(shù)；③通過動物的　 　特征進行計數(shù)。
（1）概念：在單位時間內(nèi)新產(chǎn)生（或死亡）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值。（2）表達方式：通常以a％表示（3）舉例說明：例如1983年我國平均每10萬人口出生1862個孩子，該年度人口出生率為1.862％（4）意義：出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的重要因素。 出生率和死亡率是影響種群密度的根本原因。
（1）概念：在單位時間內(nèi)遷入（或遷出）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值即遷入率（遷出率）。
（2）意義：遷入率和遷出率也是決定種群大小和種群密度的重要因素。
（1）概念：指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。一般分為幼年(尚無生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(喪失生殖能力)三個階段。
（3）年齡組成的意義：可以預(yù)測種群密度的變化方向
（2）年齡組成一般分三種類型：
注意：年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量也不一定總是保持穩(wěn)定。這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡組成，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。年齡組成為衰退型的種群，種群數(shù)量一般來說會越來越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敵、遷入率提高等原因而使種群數(shù)量增長的情況。
（1）種群中雌雄個體數(shù)目的比例。（2）類型：（一般分三種類型）
①雌雄相當(dāng)型：特點是雌性和雄性個體數(shù)目大體相等。 這種類型多見于高等動物。
③雌多雄少型：特點是雌性個體顯著多于雄性個體。這種類型常見于人工控制的種群及蜜蜂、象海豹等群體動物。
②雌少雄多型：特點是雄性個體明顯多于雌性個體。這種類型較為罕見。如家白蟻等營社會性生活的動物。
種群的其他數(shù)量特征與種群密度之間的關(guān)系
注意： 種群密度是種群最基本的特征。種群密度越高，一定范圍內(nèi)種群個體數(shù)量越多，即種群密度與種群數(shù)量呈正相關(guān)。 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。出生率與死亡率及遷入率與遷出率的差值為正時，種群數(shù)量增加；反之，種群數(shù)量減少。 性別比例則是通過影響出生率而間接影響種群密度和種群數(shù)量的，年齡組成是預(yù)測種群密度(數(shù)量)未來變化趨勢的重要依據(jù)。 “整體大于部分之和”。比較種群特征和個體特征的不同之處，談?wù)勀銓@句話的理解。個體往往有性別、大小、年齡等特征，種群不具備這些特征。將一定地域中同種生物的所有個體作為一個整體（即種群）來看時，這個整體就會出現(xiàn)個體所不具備的特征，如種群密度、出生率和死亡率等?？梢?，由部分組成的整體不是部分的簡單加和，而是會出現(xiàn)新的屬性。
考向　種群的數(shù)量特征及其相互關(guān)系
1.下列為種群數(shù)量特征的兩個概念圖，有關(guān)分析錯誤的是( )
A.圖1中預(yù)測種群數(shù)量未來變化趨勢的主要依據(jù)是bB.圖1中的c為種群最基本的數(shù)量特征C.圖2中丁與圖1中的a表示的含義相同D.圖2中丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響種群密度
解析　圖1中a只影響出生率，而b既影響出生率也影響死亡率，從而判斷出a為性別比例，b為年齡結(jié)構(gòu)，進而可知c為種群密度。圖2為圖1的變式，圖2中甲使種群密度增加，應(yīng)為出生率和遷入率；乙使種群密度減小，應(yīng)為死亡率和遷出率；丙只影響出生率，應(yīng)為性別比例；丁為年齡結(jié)構(gòu)。圖1中b為年齡結(jié)構(gòu)，是預(yù)測種群數(shù)量未來變化趨勢的主要依據(jù)，A項正確；
圖1中c為種群密度，是種群最基本的數(shù)量特征，B項正確；
圖2中丁為年齡結(jié)構(gòu)，而圖1中a為性別比例，C項錯誤。
1.種群出生率升高，種群密度一定增大(　　)2.性別比例是通過影響種群的出生率和死亡率間接影響種群密度的(　　)
1.(選擇性必修2 P3～4)種群的其他數(shù)量特征包括_______________________　　　　　　　　　　　　　　等，這些特征是影響　　　　的重要因素，其中　　　　　　　　　　　　　　　直接決定種群的密度，_____　　影響出生率和死亡率，　　　　影響出生率。2.(選擇性必修2 P4)春運期間，影響北京、廣州等大城市人口數(shù)量變化的主要因素是　　　　　　　　。3.(選擇性必修2 P4)利用　　　　　　　　　誘殺害蟲的雄性個體會降低害蟲的　　　　，原理是_________________________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
出生率和死亡率、遷入率
和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例
出生率和死亡率、遷入率和遷出率
性引誘劑誘殺害蟲會導(dǎo)致害蟲的性別比例失調(diào)，
從而降低出生率，導(dǎo)致該害蟲的種群密度明顯降低

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