人教版 (2019)选择性必修2第1节 种群的数量特征学案

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第1节 种群的数量特征学案，共18页。

第1章　种群及其动态
第1节　种群的数量特征　　
学习目标
核心素养
1.列举种群的数量特征，说明出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例与种群密度的关系。
2．说出调查种群密度的主要方法，运用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。
1.生命观念：种群作为一定空间范围内同种生物所有个体的集合，是一个动态开放的生命系统，其个体有出生和死亡、迁入和迁出，而种群作为一个整体不间断地存在和延续着，这就丰富了对生命系统的认识，提升了生命的系统观。
2．科学思维：种群密度的调查方法运用统计思维。
3．科学探究：调查草地中某种双子叶植物的种群密度。
4．社会责任：关注人口老龄化和性别比例等。



知识点一　种群密度及其调查方法
1．种群概念：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．种群密度
(1)概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数。
(2)种群密度是种群最基本的数量特征。
(3)应用：濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报；渔业上捕捞强度的确定等。
3．种群密度的调查方法
种群密度调查方法
(1)逐个计数法
①适用范围：分布范围较小、个体较大的种群。
②举例：调查某山坡上的珙桐密度。
(2)黑光灯诱捕法
适用范围：对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法来估算它们的种群密度。
(3)样方法
①适用范围：植物以及活动能力弱、活动范围小的动物，如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等。
②调查程序

(4)标记重捕法
①适用范围：活动能力强，活动范围大的动物。
②调查程序

③计算种群密度
通过公式：＝，即N＝，计算出N为调查范围内该种群数量的估算值，最后用N除以面积或体积计算出种群密度。
知识点二　种群的其他数量特征
1．种群的其他数量特征
(1)出生率和死亡率
①概念
a．出生率是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
b．死亡率是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
②繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。
③意义：出生率和死亡率直接决定种群密度大小。
(2)迁入率和迁出率
①概念：指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意义：迁入率和迁出率直接决定种群密度的大小。
(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：年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度，可预测种群密度的变化趋势。
(4)性别比例(又称性比)
①概念：种群中雌雄个体数目的比例。
②意义：通过影响种群出生率影响种群密度。
③应用：利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体→改变正常性别比例，降低出生率→降低害虫种群密度。
2．种群数量特征间的关系

知识点三　调查草地中某种双子叶植物的种群密度
1．制订计划
(1)确定调查地点、范围和时间。
(2)明确调查对象，确定材料用具，列出清单。
2．实施计划



　概念检测
(1)判断下列各项是否属于种群。
①某池塘中所有的鱼。(　　)
②一块农田中全部长出种子的玉米。(　　)
③甲、乙两地同一物种的鸟。(　　)
④某个农田中所有蝗虫的卵、幼虫和成虫。(　　)
(2)判断下列各项是否属于种群密度。
①一定地区的人口数量。(　　)
②一个池塘中单位体积内鲢鱼的数量。(　　)
③一片森林中单位面积内乔木的数量。(　　)
答案　(1)①×　②×　③×　④√
(2)①×　②√　③×
注意事项
1．标记物不能影响动物的正常生命活动；
2．标记物不能过分醒目，过分醒目个体易被捕食；
3．标记物能维持的时间不短于研究时间；
4．在研究期间，没有较多个体的出生和死亡，也没有较多个体的迁入和迁出。
　种群的出生率(或迁入率)大，种群密度一定大吗？
提示：不一定。种群密度是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率共同决定的，所以种群的出生率(或迁入率)大，其种群密度不一定大。
　年龄结构是稳定型的种群，其数量在近期一定能保持稳定吗？
提示：不一定。这是因为出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，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。
拓展　性别比例类型
♀≈♂
多见于高等动物
♀>♂
多见于人工控制的种群，如鸡等
♀<♂
多见于营社会生活的昆虫，如蚂蚁、蜜蜂等
提醒
1．样方的多少影响调查结果：若样方的数量太少，其统计结果的误差较大。一般而言，样方越多，统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
2．植物个体的大小不同，所选样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100 m2，灌木为16 m2，草本为1 m2。
3．随机取样是为了确保所选择的样方不受主观因素的影响，使通过样方调查计算出的估算值更接近真实情况。
　课堂小结

笔记空间
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1．(目标1)下列关于种群数量特征的叙述，错误的是(　　)
A．种群密度是种群最基本的数量特征
B．大熊猫种群数量增长比田鼠慢的重要原因是其繁殖能力弱
C．研究一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视因素
D．年龄结构和性别比例不影响种群数量的变化
答案　D
解析　大熊猫种群数量增长比田鼠慢的重要原因是其繁殖能力弱，出生率低，B正确；迁入率和迁出率会影响一座城市人口的变化，当迁入率大于迁出率时，种群密度变大，当迁入率小于迁出率时，种群密度变小，C正确；年龄结构通过影响出生率和死亡率影响种群数量变化，性别比例通过影响出生率影响种群数量变化，D错误。
2．(目标1和2)下列关于种群密度的叙述，错误的是(　　)
A．一些物种的种群密度在不同季节中有较大差异
B．“种群密度”比“种群数量”更有利于准确认识种群
C．每平方千米的农田内黑线姬鼠的数量不是种群密度
D．可以用样方法调查某一种植物的种群密度
答案　C
3．(目标2)下列有关生物种群数量调查的方法中，正确的是(　　)
A．调查蚜虫、跳蝻，用标记重捕法
B．调查马尾松，样方划分为1 m2左右
C．调查蒲公英，只计数样方内的个体数
D．调查趋光性农业害虫，可用定位设置灯光诱捕，定时计数法
答案　D
解析　调查蚜虫、跳蝻的种群密度，用样方法，A错误；一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为100 m2，灌木为16 m2，草本为1 m2，所以调查马尾松，样方划分为100 m2左右，B错误；调查蒲公英，除计数样方内的个体数外，还要把样方两个相邻的边及顶角处的个体统计在内，其他边缘不作统计，C错误。
4．(目标1)下图是某动物种群年龄结构的调查结果，有关该种群数量特征的描述，正确的是(　　)

A．该种群的年龄结构属于衰退型
B．该种群未来的数量一定下降
C．该种群中雌雄比例一定为1∶1
D．该种群未来的迁入率大于迁出率
答案　A
5．(目标1和2)请回答下列有关种群密度调查的问题。
(1)某生物课外小组对一个草原生态系统进行了相关的生态学调查。采用样方法调查草原中某种植物的种群密度，取样的关键是注意________。若选取5个样方，种群密度分别是N1、N2、N3、N4、N5(株/m2)，则该植物的种群密度约为______________________(株/m2)。
(2)下图4个选项表示的是4个种群中不同年龄的个体所占的比例。其中，种群密度会越来越小的是________。


(3)请写出调查下列种群的种群密度所用的方法。
草原上的斑马：____________；某片森林中的灰松鼠：________________；农田中的蝗虫：________；沙地里的柠条锦鸡儿(一种灌木)：________。
答案　(1)随机取样　(N1＋N2＋N3＋N4＋N5)/5
(2)A
(3)标记重捕法　标记重捕法　样方法　样方法



题型一　种群密度的调查方法
[例1]　下列关于调查种群密度的实验的叙述，正确的是(　　)
A．用样方法调查时，调查长条形的地块，应选择五点取样法
B．样方法只适用于测定动物的种群密度
C．标记重捕法适用于调查池塘中鲢鱼的种群密度
D．调查某地区油松的种群密度，采用逐个计数法
答案　C
[例2]　科技人员在进行草原鼠害调查时，选定某区域，第一次放置了100只鼠笼，捕获68只鼠，标记后原地放回，一段时间后在相同位置放置了100只鼠笼，捕获54只鼠，其中标记的鼠有12只，下列有关说法中错误的是(　　)
A．调查鼠的种群密度时，选定区域要做到随机
B．该区域鼠约为306只，种群密度过大，需积极防治
C．如果在两次捕鼠期间发生草原大火，统计结果是不准确的
D．若第一次做标记的鼠警惕性增高，则造成调查结果偏高
解题分析　调查鼠的种群密度需采用标记重捕法，调查区域要随机选取，A正确；种群密度是种群在单位空间里的个体数，306只能表示该区域的种群数量，材料中并没有给出该区域的面积，因此不能判断鼠密度是否过大，B错误；如果在两次捕鼠期间发生草原大火，导致鼠的种群数量下降，则统计结果是不准确的，C正确；被标记的鼠警惕性增高，则第二次捕捉的鼠中有标记的个体数偏低，造成调查的结果偏高，D正确。
答案　B
[例3]　某人为了调查面积为1 km2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了4个调查方案，其中最合理可行的是(　　)
A．统计该草地上该种植物的个体数目
B．设置1个1 m2样方，根据样方中该种植物的个体数目计算种群密度
C．随机设置1 m2样方若干，统计每个样方中该种植物的个体数目，再据此计算种群密度
D．在该种植物密集处设置1 m2样方若干，统计每个样方中该种植物的个体数目，再据此计算种群密度
解题分析　调查某地植物的种群密度，一般采用样方法，直接统计该草地上该种植物的全部个体数目难度较大，A错误；只选取1个样方进行调查不具有代表性，B错误；随机设置1 m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目，该方法合理，C正确；要随机选择样方，不能只选择所调查植物分布密集的地块，D错误。
答案　C

1.“两看法”选择合适的种群密度调查方法

2．利用标记重捕法估算种群密度的误差分析

题型二　种群数量特征分析
[例4]　如图是有关种群数量特征的概念图，有关分析错误的是(　　)

A．①表示种群密度，种群数量大，种群密度一定大
B．春运期间，北京市的人口数量变化主要取决于迁入率、迁出率
C．预测种群数量变化的主要依据是④
D．利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了正常的⑤
解题分析　种群最基本的数量特征是种群密度，图中①为种群密度；种群密度的大小直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，年龄结构既能影响出生率，也能影响死亡率，性别比例则影响出生率，所以②与③分别为出生率和死亡率，④是年龄结构，⑤是性别比例。种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数，种群数量大，种群密度不一定大，A错误；春运期间北京市人口数量的变化主要是流动人口的变化，主要取决于迁入率和迁出率，B正确；预测种群数量变化的主要依据是年龄结构，C正确。
答案　A



[单项选择题]
知识点一　种群密度及其调查方法
1.下列属于一个种群的是(　　)
A．一片草原上的一些斑马
B．一个鱼塘的全部鱼
C．两个山谷上的所有老鼠
D．一个山坡上的所有太阳花
答案　D
解析　种群是在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合。一片草原上全部斑马为一个种群，而不是部分斑马，A错误；鱼塘中的鱼有多种，所以鱼塘中的全部鱼包括多个种群，而不是一个种群，B错误；两个山谷不在同一区域，C错误；太阳花为一个物种，一个山坡上的所有太阳花属于一个种群，D正确。
2．下列叙述中符合种群密度概念的是(　　)
A．每亩杂交水稻田的水稻年产量
B．某地区野兔每年新增的个体数
C．每平方米草地中青蒿的数量
D．某池塘中每立方米水体中鱼的数量
答案　C
解析　种群密度指单位面积或单位体积中的个体数。每平方米草地中青蒿的数量符合种群密度的概念，C正确；池塘中的鱼不一定是同一个物种，所以某池塘中每立方米水体中鱼的数量不一定符合种群密度的概念，D错误。
3．下列有关调查动物种群密度方法的叙述，正确的是(　　)
A．调查保护区内熊猫种群密度的最佳方法是样方法
B．调查海洋渔场中黄花鱼种群密度常采用逐个计数的方法
C．调查植物叶片上的昆虫卵数量常采用样方法
D．对于沙滩上活动力强，活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度
答案　C
解析　调查保护区内熊猫种群密度的最佳方法应该为逐个计数法，A错误；调查海洋渔场中黄花鱼种群密度常采用标记重捕法，B错误；对于沙滩上活动力强，活动范围大的动物最好采用标记重捕法来调查种群密度，D错误。
4．某同学为了调查某区域内麻雀和黄鹂的种群密度，在该区域内随机设置了若干捕鸟网。捕获结果统计如表所示，下列叙述错误的是(　　)

麻雀/只
黄鹂/只
第一次捕捉
46(标记后放生)
43(标记后放生)
第二次捕捉
42(其中6只标记)
36(其中9只标记)
A．为了结果的可靠性，标记物对标记对象的生理习性不能有影响
B．该区域麻雀大约有322只，黄鹂大约有172只
C．该区域所有的麻雀和黄鹂分别构成一个种群
D．若被标记的个体被再次捕获的概率下降，则计算的结果应偏小
答案　D
解析　标记重捕法调查的某区域内的种群数量＝第一次捕获的某种生物的数量×第二次捕获的该种生物的数量÷第二次捕获的该种生物中带标记的个体数量，若被标记的个体被再次捕获的概率下降，则计算的结果应偏大。
知识点二　种群的其他数量特征及种群数量特征间的关系
5.下列关于出生率的叙述，正确的是(　　)
A．种群密度与出生率成正比
B．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比例越接近1∶1，则出生率较高
C．若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高
D．若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高
答案　B
解析　出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，所以种群密度不一定和出生率成正比，A错误；性成熟推迟，出生率会降低，C错误；增长型的出生率最高，D错误。
6．种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律。下列有关叙述错误的是(　　)
A．种群最基本的数量特征是种群密度
B．国庆期间北京人口大增，直接原因是迁入率大于迁出率
C．出生率和死亡率可以直接决定种群数量变化
D．性别比例在一定程度上影响种群的死亡率
答案　D
7．研究人员对某林区猕猴的种群数量和性别比例进行调查，结果如图所示(注：4～12岁为猕猴的生育年龄)。下列分析正确的是(　　)

A．该林区猕猴种群的年龄结构为衰退型
B．最好选择生殖期调查猕猴种群数量
C．7～9岁个体中雄/雌比值最小，可能与雄性在争夺王位和配偶过程中死亡率较高有关
D．该种群各年龄组个体数量和性别比例将不会发生变化
答案　C
解析　由图可知，该林区猕猴种群中，幼年个体明显多于老年个体，因此其年龄结构为增长型，A错误；调查种群数量时，种群数量应处在较稳定状态，故不能选择生殖期进行调查，B错误；7～9岁个体中，雄性与雌性的数量比值最低，可能与雄性争夺王位和配偶导致死亡率较高有关，C正确；该种群各年龄组个体数量和性别比例处于不断变化之中，D错误。
8．如下图表示种群各个特征之间的关系，下列叙述不正确的是(　　)

A．甲为出生率和迁入率，乙为死亡率和迁出率
B．丙为性别比例，能通过影响出生率而间接影响种群密度
C．丁为年龄结构，年龄结构为增长型的种群，其种群数量一定增加
D．常用的调查种群密度的方法有标记重捕法和样方法
答案　C
解析　由题图分析可知：甲使种群密度增大，所以为出生率和迁入率，乙使种群密度减小，所以为死亡率和迁出率，A正确；丙直接影响出生率，进而间接影响种群密度，B正确；受环境、天敌等因素影响，增长型种群的种群数量也可能会大量减少，C错误。
9．科研人员对某岛屿一年内社鼠种群的数量和性别比例(♀∶♂)进行研究，结果如图所示，据图分析错误的是(　　)

A．决定该岛屿社鼠种群数量变化的直接因素主要是出生率和死亡率
B．可以用标记重捕法获取该岛屿社鼠种群数量变化的数据
C．社鼠雌性个体在9～11月份的生存能力低于雄性个体
D．社鼠种群密度较低时，较高的性别比例有利于种群密度的恢复
答案　C
解析　社鼠的活动能力强、活动范围广，可用标记重捕法获取该岛屿社鼠种群数量变化的数据，B正确；图中在9～11月份，雌雄比例逐渐增大，说明社鼠雌性个体在9～11月份的生存能力高于雄性个体，C错误。
知识点三　调查草地中某种双子叶植物的种群密度
10.植物种群密度的调查常用样方法，图示中黑点表示统计的个体。下列各图中数量统计错误的是(　　)

答案　D
解析　在统计样方中的个体数时，对于样方内的个体全部计数在内，而对于位于样方边界的个体，遵循只计一半的原则，而D将所有位于边界的个体都计算在内，所以D统计有误。
11．某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法错误的是(　　)
A．随机取样
B．选择植物生长茂盛处取样
C．根据调查数据估算种群密度
D．根据地段的形状确定取样方法
答案　B
[非选择题]
12．现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄结构，结果如下表。
年龄
0＋
1＋
2＋
3＋
4＋
5＋
6＋
7＋
8＋
9＋
10＋
11＋
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
注：表中“1＋”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。
回答下列问题：
(1)通常种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是_______________。
研究表明：该鱼在3＋时达到性成熟(进入成年)，9＋时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为________，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是________。
(2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标记重捕法。标记重捕法常用于调查________强、活动范围广的动物的种群密度。
答案　(1)增长型、衰退型、稳定型　1∶1∶1　保持稳定
(2)活动能力
解析　(1)种群的年龄结构可分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。将三个阶段中各个年龄段的个体数目相加，可知三个阶段个体数量都为400，即个体数比例为1∶1∶1，年龄结构为稳定型。
13．科研工作者为研究某自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了下列研究，在该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员选取了10 m×10 m的20个样方，记录数据如下：
样带
黑桫椤个体数
平均值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7
17
5
10
6
16
7
4
15
6
9.3
B
19
6
10
14
8
11
5
8
5
4
9.0
①研究植物种群时，样方的选取应遵循____________原则，样带A和B分别位于______________，样方位置的选取采用________(填“五点”或“等距”)取样法。
②表中数据反映的是黑桫椤的________，黑桫椤的种群密度为________株/m2。
(2)在获得上述数据的同时研究者还对每株黑桫椤的高度进行了测定，并按高度划分为五级，具体划分方法及测定数据见图及下表。

Ⅰ级
茎高小于或等于0.25 m
幼苗阶段
Ⅱ级
茎高0.25～0.50 m
小型植株阶段
Ⅲ级
茎高0.50～1.00 m
中型植株阶段
Ⅳ级
茎高1.00～1.50 m
大中型植株阶段
Ⅴ级
茎高大于1.50 m
大型植株阶段
黑桫椤的生长主要体现在植株高度(茎高)增加方面，以上数据主要反映的是黑桫椤种群特征中的________，从结果可以预测该地黑桫椤种群密度将________。
答案　(1)①随机取样　溪流两侧　等距
②种群数量　9.15×10－2
(2)年龄结构　增大