2018-2019學(xué)年高中生物 第4章 種群和群落 第1節(jié) 種群的特征教學(xué)案（含解析）新人教版必修3.doc

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第1節(jié)種群的特征 1．種群的數(shù)量特征有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例等，其中種群密度是最基本的數(shù)量特征。 2．調(diào)查種群密度常用的方法有樣方法和標(biāo)志重捕法。 3．年齡組成有增長型、穩(wěn)定型和衰退型三種類型，年齡組成可以預(yù)測種群數(shù)量的變化趨勢。 4．出生率、死亡率和遷入率、遷出率直接影響種群數(shù)量變化。 5．種群的空間特征有三種類型：隨機(jī)分布、均勻分布和集群分布。 一、種群的概念 種群是指在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個(gè)體。 二、種群的數(shù)量特征 1．種群密度 種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)稱為種群密度，是種群最基本的數(shù)量特征。 2．出生率、死亡率與遷入率、遷出率[據(jù)圖填空] 寫出上圖中各序號的含義： ①單位時(shí)間；②個(gè)體總數(shù)；③出生率；④遷入率； ⑤死亡率；⑥遷出率。 3．年齡組成[連線] 4．性別比例 (1)概念：種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。 (2)應(yīng)用：利用性引誘劑(信息素)誘殺某種害蟲的雄性個(gè)體→破壞正常的性別比例→降低害蟲的種群密度。 三、種群的空間特征 1．概念 組成種群的個(gè)體，在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局叫做種群的空間特征。 2．類型[連線] 四、調(diào)查種群密度的方法 1．樣方法 (1)適用范圍：植物以及活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物，如昆蟲卵、蚜蟲、跳蝻等。 (2)操作步驟： (3)常用取樣方法：五點(diǎn)取樣法、等距取樣法。 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)操作步驟： 1．判斷下列敘述的正誤 (1)一座山上全部的蛇是一個(gè)種群() (2)種群數(shù)量越多，種群密度就越大() (3)調(diào)查動(dòng)物種群密度只能用標(biāo)志重捕法() (4)出生率和死亡率及遷入率和遷出率都直接決定種群數(shù)量的變化(√) (5)用樣方法調(diào)查植物的種群密度時(shí)，要選擇生長茂盛處取樣() (6)大量誘殺雄性個(gè)體不會影響種群的密度() 2．下列實(shí)例中，屬于種群的是(　　) A．一個(gè)水池中的所有生物 B．某溫室中栽培的所有花卉 C．一個(gè)水池中的所有蝌蚪 D．青海湖鳥島保護(hù)區(qū)內(nèi)不同年齡的棕頭鷗 解析：選D　種群是指在一定的自然區(qū)域內(nèi)的同種生物的所有個(gè)體。A與B項(xiàng)中包括多種生物，C項(xiàng)中還應(yīng)包括該種生物的成年個(gè)體——蛙。 3．種群數(shù)量最基本的特征是(　　) A．種群密度　　　　　　 B．年齡組成 C．性別比例 D．出生率和死亡率 解析：選A　種群數(shù)量特征包括種群密度、出生率與死亡率、遷入率與遷出率、年齡組成和性別比例等，其中最基本的特征為種群密度。 4．下列適宜用樣方法調(diào)查種群密度的是(　　) A．農(nóng)田中的田鼠 B．太湖中的鯽魚 C．城市中的烏鴉 D．棉株上的蚜蟲 解析：選D　農(nóng)田中的田鼠、太湖中的鯽魚、城市中的烏鴉等活動(dòng)能力強(qiáng)，活動(dòng)范圍廣，宜采用標(biāo)志重捕法調(diào)查其種群密度；棉株上的蚜蟲活動(dòng)能力弱，應(yīng)用樣方法調(diào)查其種群密度。 5．據(jù)統(tǒng)計(jì)某城市人口自然增長率為－0.19%，然而人口數(shù)量仍增加了127萬，導(dǎo)致這種結(jié)果的主要原因是(　　) A．嚴(yán)格的人口政策 B．性別比例失調(diào) C．出生率大于死亡率 D．遷入率大于遷出率 解析：選D　決定種群數(shù)量的因素除出生率和死亡率外，作為城市還受遷入率和遷出率的影響。 6．下列選項(xiàng)中，不屬于對種群數(shù)量特征描述的是(　　) A．我國的人口將逐漸步入老齡化階段 B．2010年，廣東省人口的出生率為0.975% C．橡樹種子散布能力差，常在母株附近形成集群 D．由于薇甘菊入侵，松樹種群死亡率較高 解析：選C　種群的數(shù)量特征主要是指種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率、遷入率和遷出率等。A項(xiàng)指的是年齡組成；B項(xiàng)指的是出生率；D項(xiàng)指的是死亡率；而C項(xiàng)中，橡樹常在母株附近形成集群，屬于種群的空間特征，不屬于對種群數(shù)量特征的描述。 1．種群數(shù)量特征之間的內(nèi)在聯(lián)系 (1)直接決定種群密度的因素： 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。當(dāng)出生率高于死亡率、遷入率高于遷出率時(shí)，種群密度增大；反之，種群密度減小。 (2)間接影響種群密度的因素： 年齡組成可通過影響出生率和死亡率間接影響種群密度，而性別比例是通過影響出生率間接影響種群密度的，性別比例與死亡率無關(guān)。 (3)年齡組成可預(yù)測種群密度的變化趨勢，但該趨勢不一定能夠?qū)崿F(xiàn)，還要看影響種群密度變化的其他因素，如氣候、食物、天敵等。 2．年齡組成的表示方法 類型 增長型 穩(wěn)定型 衰退型 模型圖 曲線圖 柱形圖 　　 [題組沖關(guān)] 1．下列關(guān)于種群特征的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．種群的性別比例在一定程度上影響種群的出生率 B．進(jìn)行種群密度的調(diào)查有利于合理利用生物資源 C．出生率和死亡率是決定種群數(shù)量的直接因素 D．種群密度預(yù)示著種群數(shù)量的未來變化趨勢 解析：選D　種群的性別比例在一定程度上影響種群的出生率；進(jìn)行種群密度的調(diào)查可以對農(nóng)林害蟲進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)報(bào)、對漁業(yè)捕撈強(qiáng)度進(jìn)行確定等，有利于合理利用生物資源；出生率和死亡率及遷入率和遷出率是決定種群數(shù)量和種群密度的直接因素；種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量，不能反映種群數(shù)量的變化趨勢。 2．下列為種群數(shù)量特征的兩個(gè)概念圖，有關(guān)分析錯(cuò)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b B．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：選C　分析題圖是解題的關(guān)鍵，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為年齡組成，進(jìn)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；丁為年齡組成。圖1中b為年齡組成，是預(yù)測種群數(shù)量未來變化趨勢的主要依據(jù)；圖1中c為種群密度，是種群最基本的數(shù)量特征；圖2中丁為年齡組成，而圖1中a為性別比例；圖2中丙為性別比例，主要通過影響出生率間接影響種群密度。 1．用樣方法調(diào)查某種雙子葉植物的種群密度 (1)方法步驟： (2)注意事項(xiàng)： ①調(diào)查對象要選熟悉又容易計(jì)數(shù)的植物。一般不選叢生或蔓生的單子葉草本植物，而選個(gè)體數(shù)目容易辨別的雙子葉植物。 ②樣方法并非只適用于植物。對于活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物或某種昆蟲卵也可用樣方法調(diào)查。 ③選取樣方時(shí)，要做到隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素，且選取平坦、開闊，被調(diào)查種群分布比較均勻的地段。 ④選取樣方的個(gè)數(shù)要依據(jù)種群分布的總面積的大小而定?？偯娣e大的選取樣方要多些。 ⑤植物個(gè)體的大小不同，所選樣方面積也應(yīng)不同。如喬木的樣方面積為100 m2，灌木為16 m2，草本為1 m2。 ⑥計(jì)數(shù)原則：樣方內(nèi)的個(gè)體無論大小都要計(jì)數(shù)，若有正好在邊界線上的，應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”的原則，如圖： 2．用標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度的注意事項(xiàng) (1)標(biāo)志物和標(biāo)記方法必須對動(dòng)物的身體不會產(chǎn)生傷害，不影響動(dòng)物的壽命和行為。 (2)標(biāo)志物不易脫落、不能過于醒目。 (3)調(diào)查期間，沒有較多的個(gè)體出生或死亡、遷入或遷出。 (4)標(biāo)記個(gè)體在整個(gè)調(diào)查種群中均勻分布，標(biāo)記個(gè)體和未標(biāo)記個(gè)體被重新捕獲的概率相等。 (5)標(biāo)記符號必須能夠維持一定的時(shí)間，在調(diào)查研究期間不能消失。 [思考探究] 用標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度時(shí)，若第一次捕獲并標(biāo)記的個(gè)體數(shù)為M，第二次捕獲的個(gè)體數(shù)為n，其中有標(biāo)記的個(gè)體數(shù)為m，那么如何計(jì)算該種群的數(shù)量(N)? 提示：＝，即N＝。 [題組沖關(guān)] 3．(2017全國卷Ⅲ)某陸生植物種群的個(gè)體數(shù)量較少，若用樣方法調(diào)查其密度，下列做法合理的是(　　) A．將樣方內(nèi)的個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記后再計(jì)數(shù) B．進(jìn)行隨機(jī)取樣，適當(dāng)擴(kuò)大樣方的面積 C．采用等距取樣法，適當(dāng)減少樣方數(shù)量 D．采用五點(diǎn)取樣法，適當(dāng)縮小樣方面積 解析：選B　根據(jù)題干信息“某陸生植物種群的個(gè)體數(shù)量較少”，在用樣方法調(diào)查時(shí)，選取的樣方過小，可能導(dǎo)致收集到的數(shù)據(jù)較少，偶然性較大，因此需要適當(dāng)擴(kuò)大樣方的面積或者增加樣方的數(shù)量，C、D項(xiàng)不合理，B項(xiàng)合理。用樣方法調(diào)查植物種群密度時(shí)不需要對樣方內(nèi)的個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記，A項(xiàng)不合理。 4．農(nóng)業(yè)科技人員在對草原鼠害進(jìn)行調(diào)查時(shí)，隨機(jī)選定某區(qū)域，第一次放置了100只鼠籠，捕獲68只鼠，標(biāo)記后原地放回，一段時(shí)間后在相同位置放置了100只鼠籠，捕獲54只鼠，其中標(biāo)記的鼠有12只，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　 ) A．該區(qū)域中鼠的種群數(shù)量較大，約為306只，必須積極防治 B．草地中跳蝻的種群密度一般也要采用這種方法進(jìn)行調(diào)查 C．由于鼠被捕一次后更難捕捉，因此推測該草場中鼠的種群數(shù)量最可能小于306 D．如果在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，統(tǒng)計(jì)結(jié)果是不準(zhǔn)確的 解析：選B　設(shè)該地段種群中個(gè)體數(shù)為N，其中標(biāo)記總數(shù)為M，重捕總數(shù)為n，重捕中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)為m，則N∶M＝n∶m，可估算出該區(qū)域中鼠的種群數(shù)量為6854/12＝306只；這種調(diào)查方法為標(biāo)志重捕法，對于活動(dòng)范圍小、活動(dòng)能力弱的動(dòng)物一般采用樣方法，如植物上的蚜蟲、草地上的跳蝻等；標(biāo)志重捕法中被捕捉的動(dòng)物實(shí)際更難再次被捕捉，說明重捕個(gè)體中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)偏小，根據(jù)計(jì)算公式可知，會導(dǎo)致種群內(nèi)的個(gè)體總數(shù)N偏大，從而導(dǎo)致調(diào)查密度升高，實(shí)際的種群數(shù)量最可能小于306；如果在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，導(dǎo)致鼠的種群數(shù)量下降，因此統(tǒng)計(jì)結(jié)果是不準(zhǔn)確的。 [歸納拓展]　利用標(biāo)志重捕法估算種群密度的誤差分析 設(shè)種群數(shù)量為A只，第一次捕獲B只并標(biāo)記，第二次捕獲了a只，其中有b只被標(biāo)記，根據(jù)公式＝，得A＝。由上式分析可知： ①若由于某種原因(如標(biāo)志物易脫落、被標(biāo)記個(gè)體的被捕機(jī)會降低、標(biāo)志物導(dǎo)致被標(biāo)記個(gè)體易于被捕食、在被標(biāo)記個(gè)體稀少處捕獲等)造成b偏小，則A偏大。 ②若由于某種原因(如被標(biāo)記個(gè)體放回后還未充分融入該種群中就再次捕獲且在被標(biāo)記個(gè)體密集處捕獲等)造成b偏大，則A偏小。 ③若在調(diào)查期間，調(diào)查區(qū)域有較多個(gè)體出生和死亡或遷入和遷出，也會造成估算中出現(xiàn)較大誤差。