必修三4.1種群的特征要點(diǎn)點(diǎn)撥

種群的特征摘要信息:標(biāo)志重捕法是在一個(gè)有比較明確界限的區(qū)域內(nèi)，捕捉一定量生物個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記，然后放回，經(jīng)過一個(gè)適當(dāng)時(shí)期（標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體重新充分混和分布后），再進(jìn)行重捕。根據(jù)重捕樣本中標(biāo)記者的比例，估計(jì)該區(qū)域的種群總數(shù)。這種方法一般適用于哺乳類、鳥類、魚類、昆蟲和腹足類等動(dòng)物種群數(shù)量的絕對(duì)估計(jì)。關(guān)鍵詞：種群密度樣方法雙子葉植物隨機(jī)抽樣一調(diào)查種群密度的方法（一）樣方法樣方法的方法繁多，依生物種類、具體環(huán)境不同而有所不同。樣方的面積有大有小，樣方形狀也有方形、長方形、圓形、條帶狀等多種，但是各種方法的原理卻是相同的。首先，在要調(diào)查的生物群落中，確定一個(gè)或數(shù)個(gè)范圍相對(duì)較大區(qū)域作為樣地；再在樣地中隨機(jī)選取若干個(gè)樣方；然后計(jì)數(shù)各樣方中的全部個(gè)體數(shù)量；最后，計(jì)算全部樣方個(gè)體數(shù)量的平均數(shù)，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)，對(duì)種群總體數(shù)量進(jìn)行估計(jì)。探究用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度1．樣方：從研究對(duì)象的總體中，抽取出來的部分個(gè)體的集合，就叫做樣方。樣方也叫做樣本。2．隨機(jī)取樣：在抽樣時(shí)，如果總體中每一個(gè)個(gè)體被抽選的機(jī)會(huì)均等，且每一個(gè)個(gè)體被選與其他個(gè)體間無任何牽連，這樣就滿足了隨機(jī)性，叫做隨機(jī)取樣。隨機(jī)取樣不允許摻入任何主觀性。3.植物種群密度的取樣調(diào)查實(shí)施步驟(1)確定調(diào)查對(duì)象→(2)選擇調(diào)查地段→(3)確定樣方(符合隨機(jī)取樣原則)→(4)設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)記錄表→(5)實(shí)地計(jì)數(shù)記錄→(6)計(jì)算種群密度（二）標(biāo)志重捕法標(biāo)志重捕法是在一個(gè)有比較明確界限的區(qū)域內(nèi)，捕捉一定量生物個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記，然后放回，經(jīng)過一個(gè)適當(dāng)時(shí)期（標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體重新充分混和分布后），再進(jìn)行重捕。根據(jù)重捕樣本中標(biāo)記者的比例，估計(jì)該區(qū)域的種群總數(shù)。這種方法一般適用于哺乳類、鳥類、魚類、昆蟲和腹足類等動(dòng)物種群數(shù)量的絕對(duì)估計(jì)。假定在調(diào)查區(qū)域中，捕獲M個(gè)個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記，然后放回原來的自然環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，重捕的個(gè)體數(shù)為n，其中已標(biāo)記的個(gè)體數(shù)為m，根據(jù)總數(shù)N中標(biāo)記比例與重捕取樣中標(biāo)記比例相等的原則，即N∶M=n∶m，可得調(diào)查區(qū)域種群數(shù)量N=M×n/m。例題1種群是指一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中A．同種生物所有成熟個(gè)體的總和 B．所有生物成熟個(gè)體的總和C．同種生物所有個(gè)體的總和 D．所有生物個(gè)體的總和解析：種群是指一定時(shí)間、空間內(nèi)同種生物個(gè)體的總和。不同的生物不屬于同一個(gè)種群；同一時(shí)間、空間內(nèi)的同種個(gè)體是一個(gè)種群，這些個(gè)體不僅包括所有成熟個(gè)體，也包括所有幼年、青年、老年等所有個(gè)體。但種群不是同種生物簡單的相加，而是具有一系列一個(gè)個(gè)體所不具備的種群特征。即具有種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率等特征，才能成為真正的種群。答案：C例題2下列關(guān)于種群密度調(diào)查的敘述，合理的是()。A.宜選擇蔓生或叢生的單子葉植物作為抽樣調(diào)查的對(duì)象B.宜采用樣方法調(diào)查活動(dòng)能力強(qiáng)的高等動(dòng)物的種群密度C.取樣的關(guān)鍵是要做到隨機(jī)取樣D.種群密度能準(zhǔn)確反映種群數(shù)量的變化趨勢(shì)解析：蔓生或叢生植物不宜作為抽樣調(diào)查的對(duì)象，高等動(dòng)物常用標(biāo)志重捕法調(diào)查，種群密度能大體反映種群數(shù)量變化。答案：C例題3運(yùn)用標(biāo)志重捕法對(duì)動(dòng)物野外調(diào)查，下列哪一項(xiàng)假設(shè)不符合這一方面的調(diào)查()。A.被標(biāo)志的動(dòng)物在種群中完全混合B.個(gè)體被捕捉的概率相等，與標(biāo)志狀況、年齡和性別無關(guān)C.被標(biāo)志的動(dòng)物物種明顯地群聚D.動(dòng)物在行為上不受標(biāo)志物的影響，標(biāo)志物不脫落解析：標(biāo)志重捕法要盡量排除人為因素的干擾，注意隨機(jī)性。答案：C同步拓展 調(diào)查種群密度的方法(1)確定種群大小的方法項(xiàng)目概念適用條件直接觀察法在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，用一個(gè)一個(gè)累計(jì)來確定個(gè)體數(shù)量的方法生物個(gè)體較大，分布范圍較小間接觀察法在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，根據(jù)生物的行蹤或識(shí)別物來觀察統(tǒng)計(jì)個(gè)體數(shù)量的方法生物個(gè)體數(shù)量很少或很難尋找。如確定紅石燕的種群大小可通過先統(tǒng)計(jì)本區(qū)域筑窩的紅石燕家庭的數(shù)量樣方法(五點(diǎn)取樣法、等距取樣法)在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，通過計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的平均個(gè)體數(shù)，再乘以相應(yīng)的倍數(shù)來確定個(gè)體數(shù)量的方法生物個(gè)體分布范圍較大，取樣要隨機(jī)，不能有主觀因素標(biāo)志重捕法在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，作上標(biāo)記后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后重捕，根據(jù)重鋪到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例來確定個(gè)體數(shù)量的方法活動(dòng)能力強(qiáng)，活動(dòng)范圍大的動(dòng)物種群(2)常用的取樣方法在取樣調(diào)查中，常用的取樣方法有許多種，一般根據(jù)種群在空間中的分布類型確定的理論樣方數(shù)，分別采用隨機(jī)抽樣法(隨機(jī)數(shù)字)、五點(diǎn)式、對(duì)角線式、棋盤式、平行線式以及“z”字形方式等取樣方法，用不同的取樣方法估計(jì)種群密度都有一定的誤差。(3)標(biāo)志的常用方法：標(biāo)志法就是將動(dòng)物自然種群中的一部分個(gè)體標(biāo)上記號(hào)，再放回到自焴環(huán)境中去，與未標(biāo)群體混合，以便定時(shí)地追蹤觀察，了解生物種群在行為、活動(dòng)上的規(guī)律，以及種群分布和數(shù)量變動(dòng)的規(guī)律。由于這種方法獨(dú)特，在某些方面具有不可取代的優(yōu)點(diǎn)，因而在種群生態(tài)的研究工作中得到很大的發(fā)展。常用的方法有以下幾種：①電子標(biāo)志法：對(duì)于大型動(dòng)物來說，微型電子技術(shù)已用于自動(dòng)化的跟蹤研究。對(duì)于鳥類、魚類的群體標(biāo)記，可以從中了解許多生態(tài)行為規(guī)律，該方法已經(jīng)成為生態(tài)學(xué)研究的重要方法。②顏色標(biāo)志法：適用于群體標(biāo)記，用來做標(biāo)記的顏色必須易粘著，無毒，不易脫落，不影響行為，便于識(shí)別。對(duì)于不同種類可以采用不同的著色方法和顏色類型。③同位素標(biāo)志法：是一種廣泛適用的標(biāo)記方法，可以作體表涂布標(biāo)記和內(nèi)服吸收標(biāo)記。④標(biāo)簽與符號(hào)標(biāo)志法：這種標(biāo)志法一般用于較大型的動(dòng)物，這是比較簡單的標(biāo)志方法。(4)應(yīng)用標(biāo)志重捕法應(yīng)注意以下幾個(gè)問題①標(biāo)志方法必須不會(huì)影響動(dòng)物正常的生長發(fā)育和活動(dòng)如選用著色的標(biāo)志時(shí)，要注意色素?zé)o害、溶劑無毒；用切趾、剪翅等方法標(biāo)志動(dòng)物時(shí)，不能影響它正常的生命活動(dòng)或者導(dǎo)致疾病、感染等。②標(biāo)志不能過分醒目因?yàn)檫^分醒目的個(gè)體，在自然界中有可能改變與捕食者之間的關(guān)系，最終有可能改變樣本中標(biāo)志個(gè)體的比例而導(dǎo)致結(jié)果失真。③標(biāo)志物持續(xù)時(shí)間不得短于研究時(shí)間④在下次取樣之前，被標(biāo)志的動(dòng)物必須在種群中完全混合均勻，這也是進(jìn)行標(biāo)志重捕的前提。⑤種群是封閉的，即沒有個(gè)體遷入或遷出，即使有遷移現(xiàn)象，也是可以測(cè)定的⑥在研究期問沒有出生或死亡，或能夠測(cè)出出生和死亡的數(shù)量。在滿足這些條件后，可以用標(biāo)志重捕法估計(jì)動(dòng)物的種群數(shù)量和計(jì)算種群密度。例題：農(nóng)業(yè)科技人員在對(duì)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)問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)說法中錯(cuò)誤的是()。A.該區(qū)域中鼠的種群密度較大，約為306只，必須積極防治B.這種調(diào)查方法稱為樣方法C.草原上鼠與牛、羊等是競爭關(guān)系，鼠害會(huì)嚴(yán)重影響畜牧業(yè)發(fā)展D.如果在再次捕鼠期間發(fā)生草原大火，統(tǒng)計(jì)結(jié)果是不準(zhǔn)確的解析：本題主要考查動(dòng)物種群密度的調(diào)查方法。植物種群密度的取樣調(diào)查常采用樣方法。由于動(dòng)物的活動(dòng)能力強(qiáng)，范圍大，不宜用樣方法而常采用標(biāo)志重捕法。估算種群密度可利用如下關(guān)系式：N：第一次捕獲并標(biāo)志的鼠數(shù)=第二次捕獲的鼠數(shù)：第二次捕獲鼠中的標(biāo)忓鼠數(shù)，根據(jù)題意可知：N：68=54：12，N=306。如果在兩次捕鼠期間發(fā)生草原大火，個(gè)體被捕捉的概率就不相等，統(tǒng)計(jì)結(jié)果就不準(zhǔn)確。答案：B二種群的特征(一)種群密度種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)就是種群密度。種群密度是種群最基本的數(shù)量特征種群密度反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量，在農(nóng)林害蟲的預(yù)報(bào)、漁業(yè)上捕撈強(qiáng)度的確定等方面有重要意義。(二)出生率和死亡率出生率是指在單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。例如，1983年，我國平均每10萬人中出生1862個(gè)孩子，我國人口在這一年的出生率就是％。死亡率是指在單位時(shí)間內(nèi)死亡的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率。例如，某個(gè)有200個(gè)個(gè)體的種群，在一年中有40個(gè)個(gè)體死亡，這個(gè)種群的死亡率就是20％。注意：出生率和死亡率是決定種群大小和種群密度的重要因素。(三)遷入率和遷出率許多生物的種群都存在著個(gè)體遷入和遷出的現(xiàn)象。遷出是指種群內(nèi)個(gè)體由于種種原因而離開種群的領(lǐng)地，遷入是個(gè)體由別的種群進(jìn)入領(lǐng)地。對(duì)一個(gè)種群來說，單位時(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體，占該種群個(gè)體總數(shù)的比率，分別稱為遷入率或遷出率。出生和遷入是使種群增加的因素。死亡和遷出是使種群減少的因素，它們都將通過影響種群密度這個(gè)基本特征來影響種群數(shù)量，因此可以稱為初級(jí)種群參數(shù)。如果你研究一座城市的人口變化，那么遷入和遷出更是不可忽略的因素。種群的初級(jí)參數(shù)即以上特征，次級(jí)種群參數(shù)為年齡組成和性別比例等(四)年齡組成和性別比例類型種群構(gòu)成特點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)圖示增長型幼年個(gè)體很多,老年個(gè)體很少種群密度會(huì)越來越大穩(wěn)定型各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中種群密度在一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定衰退型老年個(gè)體很多,幼年個(gè)體很少種群密度會(huì)越來越小三種群的空間特征組成種群的個(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。同步拓展1．對(duì)種群特征的理解。種群的特征應(yīng)從不同角度來理解：空間特征：有一定分布區(qū)。每一物種都有一定的生活習(xí)性，要求一定的居住場所，但在這一物種整個(gè)的分布區(qū)內(nèi)，可能生存的場所總是被不能夠生存的場所隔開，因此，每一物種總是在分散的不連續(xù)的居住場所或地點(diǎn)，形成大大小小的群體單元，每一個(gè)群體單元就是一個(gè)種群。遺傳特征：種群內(nèi)的雌雄個(gè)體能通過有性生殖產(chǎn)生后代，實(shí)現(xiàn)基因的交流。一個(gè)種群全部個(gè)體所帶的全部基因稱為種群基因庫，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因庫組成(基因頻率)的改變。數(shù)量特征：種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率等都可以影響種群的數(shù)量，2.種群特征之間的相互關(guān)系(1)種群密度是種群的基本特征。(2)出生率、死亡率以及遷入率和遷出率是決定種群大小和種群密度的直接因素。(3)年齡組成和性別比例不直接決定種群密度，但是能夠用來預(yù)測(cè)種群密度的變化趨勢(shì)。具體圖示如下：3．預(yù)測(cè)種群密度變化趨勢(shì)的方法(1)根據(jù)年齡組成來預(yù)測(cè)種群密度的變化趨勢(shì)年齡組成是指一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例。年齡組成類型如下：增長型(圖A)：種群中幼年個(gè)體較多，老年個(gè)體較少，出生率＞死亡率，種群密度增大。穩(wěn)定型(圖B)：種群中各年齡期個(gè)體數(shù)目的比例適中，出生率≈死亡率，種群密度基本不變。衰退型(圖C)：種群中幼年個(gè)體很少，老年個(gè)體很多。出生率＜死亡率，種群密度減小。特別提醒年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量不一定保持穩(wěn)定。因?yàn)槌錾屎退劳雎什煌耆Q于年齡結(jié)構(gòu)，還與氣候、食物、天敵有關(guān)，譬如遇到劇烈的氣候變化，可使種群數(shù)量急劇減少。此外種群數(shù)量還與遷入率、遷出率直接相關(guān)。(2)根據(jù)性別比例來預(yù)測(cè)種群密度的變化趨勢(shì)①種群的性別類型雌雄相當(dāng)，多見于高等動(dòng)物雌多于雄，多見于人工控制的種群，如人工飼養(yǎng)的雞等雄多于雌，多見于營社會(huì)性生活的昆蟲，如蜜蜂、螞蟻等②性別比例影響種群密度的原因性別比例繁殖機(jī)會(huì)出生率種群密度各年齡階段中雌雄個(gè)體數(shù)量相當(dāng)雌雄個(gè)體就有充分的交配繁殖機(jī)會(huì)決定了較高的出生率將逐漸增大雌多于雄或雄多于雌的種群，性別比例失調(diào)個(gè)體間交配繁殖機(jī)會(huì)較少種群的出生率較低將逐減小4.種群的空間特征概述組成種群的個(gè)體在其生活空間中的位置狀態(tài)或空間布局叫做種群的空間特征或分布型。種群的空間分布一般可概括為三種基本類型：隨機(jī)分布、均勻分布和集群分布。隨機(jī)分布（randomdistribution）指的是每一個(gè)個(gè)體在種群分布領(lǐng)域中各個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)是相等的，并且某一個(gè)體的存在不影響其他個(gè)體的分布。隨機(jī)分布比較少見，只有在環(huán)境資源分布均勻一致、種群內(nèi)個(gè)體間沒有彼此吸引或排斥時(shí)才容易產(chǎn)生。例如，森林地被層中一些蜘蛛的分布與面粉中黃粉蟲的分布，以種子繁殖的植物在自然散布于新的地區(qū)時(shí)也經(jīng)常體現(xiàn)為隨機(jī)分布。均勻分布（uniformdistribution）的特征是，種群的個(gè)體是等距分布，或個(gè)體間保持一定的均勻的間距。均勻分布形成的原因主要是由于種群內(nèi)個(gè)體之間的競爭。例如，森林中植物為競爭陽光（樹冠）和土壤中營養(yǎng)（根際），沙漠中植物為競爭水分都能導(dǎo)致均勻分布。蟲害或種內(nèi)競爭發(fā)生時(shí)也可造成種群個(gè)體的均勻分布。地形或土壤物理性狀呈均勻分布等客觀因素或人為的作用，都能導(dǎo)致種群的均勻分布。均勻分布在自然種群中極其罕見，而人工栽培的種群（如農(nóng)田、人工林），由于人為保持其株距和行距一定則常呈均勻分布。集群分布（clumpeddistribution）的特征是，種群個(gè)體的分布很不均勻，常成群、成簇、成塊或成斑塊地密集分布，各群的大小、群間的距離、群內(nèi)個(gè)體的密度等都不相等，但各群大都是隨機(jī)分布。其形成原因是：①環(huán)境資源分布不均勻，豐富與貧乏鑲嵌；②植物傳播種子的方式使其以母株為擴(kuò)散中心；③動(dòng)物的社會(huì)行為使其結(jié)合成群。集群分布是最廣泛存在的一種分布格局，在大多數(shù)自然情況下，種群個(gè)體常是成群分布，如放牧中的羊群，培養(yǎng)基上微生物菌落的分布，另外，人類的分布也符合這一特性。例題1預(yù)測(cè)一個(gè)國家和地區(qū)的人口數(shù)量未來動(dòng)態(tài)的信息主要來自()。A.居住人口不同年齡組成的比例B.現(xiàn)有人口數(shù)量和密度C.出生率、死亡率和遷移率D.人口男女性別比解析出生率、死亡率和遷移率可決定當(dāng)前種群數(shù)量，若不知道年齡組成，從當(dāng)前種群數(shù)量不能預(yù)測(cè)種群未來動(dòng)態(tài)。年齡組成(尤其是幼年個(gè)體所占比例)才可以預(yù)測(cè)種群未來變化趨勢(shì)，故此題選A更合理些。答案A例題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)越來越小的是()。解析種群年齡組成有三類，其中衰退型年齡組成的種群密度將越來越小。答案A例題3試根據(jù)下圖所示我國人口年齡性別構(gòu)成回答：(1)圖形的左右兩邊大致對(duì)稱，表明男女人數(shù)基本平衡，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的自然生理原因是。(2)圖中I階段表明當(dāng)時(shí)我國人口發(fā)展的主要特點(diǎn)