1樓:翰林學庫
種群密度
理要點: 1、種群的
概念及理解
2、種群密度的概念和特點
3、種群密度的取樣調查法
思重點:1、種群的概念及其理解
(1)種群是指生活在一定區域的同種生物的全部個體。它必須具備兩個要素和兩個條件。①兩個要素:
「同種」和「全部」。②兩個條件:「時間」和「空間」,即種群具有一定的時空限制,離開一定的空間和時間的種群是不存在的。
(2)同時我們也可以從生態學觀點和進化的觀點兩個方面來理解種群的概念
①從生態學的觀點來看:種群即使生物繁殖的基本單位,又是生物群落的基本組成單位。
②從進化的觀點來看:種群是生物進化的基本單位,也是基因庫的最小單位。
2、種群密度的概念和特點
同一種群內的個體相互間不是孤立存在的,而是一個統一體,因此種群具有個體不具備的特徵。其最基本的特徵是種群密度。種群密度是指單位空間內某種群的個體數量。
在同樣環境條件下,不同物種的種群密度是不同的,而同一物種的種群密度又是可變的,種群數量是變動的、不固定的,這種變動又是穩定的,呈現出種群數量波動的週期性變化。例如:棲息在凍原地帶的北極鳥、北極狐和環頸旅鼠的數量大約每四年大變動一次;雪兔和猞猁數量的最大值每隔9~10年出現一次。
3、種群密度的取樣調查方法
一般情況下,總數量調查比較困難,研究者只計數種群的一小部分,用以估計種群整體。這種方法叫做取樣調查法。種群密度取樣調查中的兩個概念①樣方:
從研究物件的總體中,抽取出來的部分個體的集合,就叫做樣方。樣方也叫做樣本。②隨機取樣:
在抽樣時,如果總體中每一個個體被抽選的機會均等,且每一個個體被選與其他個體間無任何牽連,這樣就滿足了隨機性,叫做隨機取樣。隨機取樣不允許摻入任何主觀性。
取樣調查法可分為樣方法和標誌重捕法兩種方法。
(1)樣方法:通常用於調查植物的種群密度。在被調查的種群的生存環境內隨機選取若干個樣方,通過計數內的每個樣方內的個體數,求得每個樣方的種群密度,以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度。
常用的取樣方法有點狀取樣法、等距取樣法等。
五點取樣法:在總體中按梅花形取5個樣方,每個樣方要求一致,適用於總體為非長條形。
等距取樣法:本法適用於長條形的總體,先將調查總體分成若干份,由抽樣比例決定間隔或距離,然後按距離抽取樣方。
(2)標誌重捕法:通常用於調查動物種群密度。在一個有比較明確界限的區域內,捕捉一定數量的動物個體標誌後放回原環境,經過一個適當時期(標誌個體重新充分混合分佈),在進行重捕。
根據重捕樣本中標誌者的比例,估計該區域的種群總數,可計算出某種動物的種群密度。種群密度=標誌個體數×重捕個體數/重捕標誌個體數。
解難點: 取樣調查法應用過程中應注意的問題:
1、植物種群密度調查中樣方的選取
(1)樣方的確定。取樣多少隨調查地段的總體面積而定。總體面積大,選取的樣方數多些;總體面積小,選取的樣方數少些;一般地說,選取的樣方越多,求得的種群密度越接近實際情況。
(2)樣方大小的確定。選取的樣方大小隨植物型別而定。一般地說,北溫帶地區每個樣方的大小,喬木為100m2,灌木為16m2,草本植物為1m2。
2、動物標誌重捕法中,操作應注意以下幾點:
(1)被標誌的動物不能有大量的出生或死亡、不能有大規模的遷入或遷出,以標誌個體與未標誌個體在重捕時**的概率相等。
(2)被標誌的動物應儘量分佈均勻後再進行捕獲。
(3)在做標誌時,標誌物不應太大、太明顯,防止其他動物對標誌動物的排斥或改變與捕食者之間的關係。
(4)標誌物和標誌方法必須對動物的身體不產生傷害。如選用著色標誌時,要注意色素無害、溶劑無毒,如果用切趾、剪翅等方法標誌動物時,不能影響被標誌動物正常的活動或者導致其產生疾病等。
(5)標誌符號必須能夠維持一定的時間,在調查研究期間不能消失。
辨疑點:種群與個體、物種的關係
(1)種群並不是許多同種個體的簡單加和,而是一個有機單元,它具有種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率等個體所不具有的特徵。
(2)物種是指能夠在自然狀態下相互交配,並且能夠產生可育後代的一群生物。同一物種在不同區域可以有多個種群,但一個種群內的個體都為一個物種。
二、年齡結構
理要點:1、年齡結構的概念
2、年齡錐體的型別
思重點:三種型別年齡錐體的比較
型別圖示
種群特徵
種群密度變化趨勢
引起變化的原因
增長型幼年個體數大於成年、老年個體數
種群增長
產生個體數多於死亡個體數
穩定型各年齡期個體數比例適中
種群穩定
產生個體數基本等於死亡個體數
衰退型幼年個體數小於成年、老年個體數
種群下降
產生個體數少於死亡個體數
注:可根據當前種群的年齡組成情況,**未來種群密度的發展趨勢。
三、性比
理要點:1、性比的概念
2、性比的型別
3、、通過控制性比來控制種群大小。
思重點:性比的概念
性比是種群中雄性個體和雌性個體數目的比例。性別比例對種群密度也有一定的影響。例如:
昆蟲的性外激素能引誘同種異性個體前來交尾,依據這種特性,用昆蟲的性外激素做成性引誘劑,可以用來防治害蟲。例如,可以用它來**預報發生的情況。一般的做法是:
在誘捕器力放進活的、沒有交尾的雌蟲,或者放進人工合成的性引誘劑等引誘雄蟲前來,進而捕獲,這樣就改變了這個種群的性比,從而影響交尾,進而影響了出生率,使種群數量下降。定期檢查捕獲的蟲數,從而掌握害蟲發生的情況,以便適時採取防治措施。
重拓展:**種群密度變化趨勢的方法
(1)根據年齡組成來**種群密度的變化趨勢
年齡組成是指以各種群眾個年齡期的個體數目的比例。
(2)根據性別比例來**種群密度的變化趨勢
①種群的性別比例是指種群中具有生殖能力的雌雄個體數目的比例。
②性別比例影響種群密度的原因
性別比例
繁殖機會
出生率種群密度
各年齡階段中雌雄個體數量相當
雌雄個體就有充分的交配繁殖機會
決定了較高的出生率
將逐漸增大
雌多於雄或雄多於雌
個體間交配繁殖機會較少
出生率低
將逐漸減小
[讀題悟法 思維啟用]
○讀基礎題
題型一 種群概念辨析
例1下列敘述中,屬於種群的是
a.一片森林中的昆蟲 b.一塊田地裡的狗尾草
c.一棵樹上的寄生物 d.一座山峰上的樹
讀思路:種群強調的是「同種」生物的總和;而群落指的是各種生物的總和。a答案中的「昆蟲」,肯定不是一個種,僅昆蟲就有成百上千種,因此a是錯誤的。
c答案中的「寄生物」,也不是一個種群,寄生物是指生活在這棵樹表面和內部的各寄生生物,它們也不可能是一個種,因此c答案也是錯誤的。d答案明顯錯誤。b答案中「一塊田地裡的狗尾草」屬於一個種群,因為田地一般不會很大,無論有多少狗尾草,都是指同一種植物。
規範解:答案b
題後小結:種群是生活在某一環境中的統一物種的所有個體。
思維啟用:判斷種群的標準:同一時間、同一地點、同一物種、全部個體。
○讀梯度題:
題型二 種群特徵及其相互之間的關係
例2種群的年齡組成大致可分為圖示三種型別,據圖請回答:
(1)我國在50~60年代出現生育高峰,因此造成70年代初期人口的年齡結構成為圖 所示型別。
(2)在漁業生產中,要嚴格控制魚網孔眼大小以保護幼魚,捕撈後,該水域中該魚種群的年齡結構成為圖 所示型別。
(3)農業生產上應用性引誘劑來干擾害蟲交尾的措施,有可能使該種害蟲的年齡組成成為圖 所示型別。
讀思路:(1)由於我國在50~60年代出現生育高峰,因此造成70年代初期人口年齡結構上幼年個體數量多,種群趨於擴大,造**口數量眾多,成為圖a所示的增長型。
(2)嚴格控制魚網孔眼大小保護幼魚,將使捕撈水域中該魚種群的年齡結構成為圖a所示增長型。
(3)用性引誘劑干擾害蟲正常交尾,使幼蟲數量銳減,害蟲的年齡結構將成為圖c所示的衰退型
規範解:(1)a(2)a(3)c
題後小結:種群的年齡結構能夠**種群的發展前景
題型三 種群密度的研究方法——取樣調查法。
例3種群是構成群落的基本單元。種群研究的核心問題是種群數量的變化規律。
(1)研究種群數量變化規律有重要的意義。試舉一例 。
(2)下圖是某小組的同學在進行雙子葉草本苦蕒菜種群密度調查時確定的小樣方之一,圓圈表示個體。請將應該計數的圓圈塗黑。
(3)下表是該班級10個小組的調查結果。則該地塊苦蕒菜的種群密度為 。組別1
2345
6789
10株數02
33412
4233
讀思路:(1)研究種群數量的變化規律,對於指導生產、合理利用資源、保護生態平衡及社會可持續發展等具有重要意義。例:害蟲防治
(2)取樣調查法要求隨機取樣才具有科學性。計數樣方內部和相鄰兩邊及頂角的所有個體。
(3)要大膽捨棄特別懸殊的數值,取多組鄰近資料的平均值。
規範解:(1)害蟲防治等(2)只要是計數樣方內部和相鄰兩邊(及頂角)個體均正確(3)3株/m2
思維啟用:樣方計數時注意:計數樣方內部和相鄰兩邊及頂角個體數。
○讀高考題:
例4(07臨沂高考**性題目)調查某草原田鼠數量時,在設定l公頃的調查區內,放置100個捕鼠籠,一夜間捕獲鼠32頭,將捕獲的鼠經標記後在原地釋放。數日後,在同一地方再放置同樣數量的捕鼠籠,這次共捕獲30頭,其中有上次標記過的個體10頭。如圖所示。
請回答下列問題。
(1)若該地區田鼠種群個體總數為n,則n=________頭(計算公式是n∶[a]=[b]∶[c] )。
a.30 b.32 c.64 d.96
(2)要使上面所計算的種群個體總數和實際相符,理論上在調查期必須滿足的兩個條件是______________。
a.有較多個體遷出調查區
b.調查區內沒有較多個體死亡
c.調查區內沒有較多個體出生
d.有較多個體遷入調查區
(3)調查甲、乙兩草原所捕獲鼠的月齡,它們的月齡構成如上圖所示。
據圖分析:
______________草原的田鼠種群屬於______________型;______________草原的田鼠種群屬於______________型,可以**,該草原鼠害將會嚴重,必須做好防治準備工作。
(4)若某種群有成鼠a頭(計算時作為親代,每頭雌鼠一生產仔16頭,各代雌雄性別比例均為l∶1,子代幼鼠均發育為成鼠,所有個體的繁殖力均相等,則從理論上計算,第n代產生的子代數為______________。
a.a×8n-1 b.a×8n+1 c.a×8n d.a×8n-2
(5)若將雌雄成鼠各若干頭,放在大小一定的籠內飼養,讓它們交配繁殖,且供給足夠的餌料和水,則籠內鼠數變化和時間之間的關係,應為下圖中的曲線______________。
讀思路: (1)根據計算公式,n∶[a]=[b]∶[c],可得出該地區田鼠種群個體總數為96只。
(2)影響種群數量變動的因素有出生率、死亡率和遷入、遷出的個體數量,就題目提出的問題,必須滿足的兩個條件是調查區內沒有較多的個體出生或死亡。
(3)根據種群年齡組成的3種型別,可以看出,圖乙為穩定型,圖甲為增長型。
(4)該問是數學計算問題,我們可以用下式表示:
代數 子代數
l l6
2 16×8(128)
3 16×8×8(1024)
… … …
n l6×8n-1(2×8n)
因為親代成鼠數為a,並且只有雌鼠(1/2×a)產仔,所以第n代產生的子代數為,1/2×a×2×8n=a×8n。
(5)在大小一定的空間範圍內(籠內)飼養成鼠,開始時(4個月內)由於食物的充足和空間等條件優越,鼠的曲線表現出增長,當達到一定的數量後,由於條件的限制(主要是空間),鼠的數量不再繼續增加,維持在一個相對穩定的條件的限制(主要是空間),鼠的數量不再繼續增加,維持在一個相對穩定的水平,表現出如圖中c所示的曲線。
規範解:(1)d (2)bc (3)甲 穩定 乙 乙 增長 (4)c (5)c
題後小結:該題是以草原田鼠群為例,考查有關種群的一系列知識,要求考生必須掌握對種群進行分析的原理及要點。
[讀後昇華 聚焦高考]
○高考要求:瞭解種群密度的特徵,掌握種群密度的調查方法。高考熱點:種群特徵中年齡組成**種群數量變化的作用。高考滲透點:性別比例在農業害蟲防治中的作用。
○命題透析:主要以選擇題形式考查,偶爾穿插在簡答題中。對各個特徵的理解要全面到位。還要特別注意,種群密度調查方法。
○誤區警示:
易錯點:樣方法和取樣調查法的比較。
例5(2023年全國高考改編)進行種群密度的取樣調查時不宜採用的做法是
a.選取多種植物為調查物件
b.隨機選取大小相等的若干塊方形地塊為樣方
c.計算各樣方內的平均值
d.樣方內各年齡段的植物均需統計
錯解:d 認為種群是某環境中的所有個體。
正解:a 調查種群密度,不光是調查植物的種群密度,其他生物的種群密度也可以調查。
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