2020高中生物 第3章第1节 生物群落的基本单种群 第1课时 种群的特征学案 苏教版必修3

2020高中生物 第3章第1节 生物群落的基本单种群 第1课时 种群的特征学案 苏教版必修3

第1课时　种群的特征 学习目标 知识概览(教师用书独具)‎ ‎1.说出种群的概念。‎ ‎2.列举种群的特征，并分析其内在联系。(重点)‎ ‎3.学会用样方法、标志重捕法调查种群密度。(重难点)‎ ‎[自 主 预 习·探 新 知]‎ ‎1．种群的概念和种群密度 ‎(1)种群：生态学上把在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。‎ ‎(2)种群的特征：包括数量特征、空间特征等。种群的数量特征主要有种群密度、出生率和死亡率、年龄结构、迁入率和迁出率和性别比例等。‎ ‎(3)种群密度：是指单位面积或体积内某一种群全部个体的数量，是种群最基本的数量特征。‎ ‎(4)样方法：通过计算若干样方中某种生物的全部个体数，再以其平均密度估算种群的总体平均密度的方法称为样方法。该法常常适用于对个体分布比较均匀的植物或移动能力较低的动物种群密度的取样调查。‎ ‎(5)标志重捕法 ‎①适用范围：适用于哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫类等动物，其前提是标志个体与未标志个体在重捕时被捕获的概率相等。‎ ‎②估算公式为：‎ N(总数)＝×M(标志个体数)。‎ ‎2．种群的其他数量特征 ‎(1)出生率和死亡率 ‎①概念 ⅰ出生率：指某种群在单位时间内产生的新个体数占总个体数的比率。‎ ⅱ死亡率：指某种群在单位时间内死亡的个体数占总个体数的比率。‎ ‎②与种群数量的关系：当出生率超过死亡率时，种群数量增加；当出生率低于死亡率时，种群数量减少；当出生率接近于死亡率时，种群数量保持相对稳定的状态。可见，出生率和死亡率直接决定种群密度的大小。‎ 10‎ ‎(2)迁入率和迁出率 ‎①概念 ⅰ迁入率：指单位时间迁入某种群的个体数占该种群个体总数的比率。‎ ⅱ迁出率：指单位时间迁出某种群的个体数占该种群个体总数的比率。‎ ‎②与种群数量的关系：因个体迁入或迁出导致种群数量增加或减少。因此个体的迁入或迁出也会直接影响种群数量的变化。‎ ‎(3)年龄结构 ‎①概念：指一个种群中各年龄段的个体数量的比例。‎ ‎②类型 增长型：幼年个体数大于成年、老年个体数 稳定型：各年龄期个体数比例相当 衰退型：幼年个体数小于成年、老年个体数 ‎(4)种群的性别比例是指种群中雌雄个体数量的比例。如果具有生殖能力的雌雄个体数量的比例失调，会在一定程度上影响着种群密度的变化。‎ ‎3．研究种群的核心问题及意义 ‎(1)种群数量的变化是种群研究的核心问题。‎ ‎(2)影响种群数量变化的因素 ‎①出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量变化的主要因素。‎ ‎②年龄结构、性别比例是预测种群数量变化的主要依据。‎ ‎(3)实践意义 ‎①保育珍稀濒危物种。‎ ‎②监测、预报和有效控制有害生物。‎ ‎③人口数量的监控。‎ ‎[基础自测]‎ ‎1．判断对错 ‎(1)调查动物种群密度只能用标志重捕法。 (×)‎ 提示：移动能力较低的动物不适用。‎ ‎(2)出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化。‎ ‎ (√)‎ ‎(3)年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型。 (√)‎ 10‎ ‎(4)用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系。 (√)‎ ‎(5)1 000个人的村庄一年出生10个小孩，则出生率为10/(1 000＋10) ×100%＝0.9%。‎ ‎ (×)‎ 提示：10/1 000×100%＝1%。‎ ‎2．下列有关种群和种群密度的叙述，错误的是(　　)‎ A．某块稻田中所有的三化螟是一个种群 B．一条河流中单位体积内的鲤鱼数量算是它的种群密度 C．同一物种的种群密度是不会发生变化的 D．同一块草地中所有的环毛蚓也可以算是一个种群 C　[A项稻田里的三化螟是由同一种生物个体组成的，是一个种群。B项为水体生物的种群密度。不同物种的种群密度在同一环境下差异是很大的，同一物种的种群密度也不是固定不变的，C项错误。D项所有的环毛蚓是同种生物的所有个体，是一个种群。]‎ ‎3．如图表示种群的各个特征之间的关系，下列叙述正确的是(　　)‎ ‎ 【导学号：85732123】‎ A．甲为出生率和死亡率，乙为迁入率和迁出率 B．丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度 C．丁为年龄结构，每种类型中包括老年、中年和幼年三个年龄期 D．种群密度是种群最基本的数量特征，其总是随着出生率的增大而增大 B　[据图分析，直接决定种群密度变化的特征是出生率和死亡率、迁入率和迁出率，出生率和迁入率使种群密度增加，死亡率和迁出率使种群密度减小，而迁入率和迁出率不受其他因素影响，则甲为出生率，乙是死亡率，故A项错误；性别比例主要影响出生率，不影响死亡率，而年龄组成既影响出生率，又影响死亡率，故丙为性别比例，丁为年龄结构，B正确；年龄结构的每种类型中包括老年、成年和幼年三个年龄期，故C项错误；出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，故种群密度不一定随出生率的增大而增大，故D项错误。]‎ ‎[合 作 探 究·攻 重 难]‎ 种群的概念及种群密度的调查 ‎[思考交流]‎ ‎1．依据种群概念，请你确认下列①～③是否是一个种群？为什么？‎ ‎①两个池塘中的鲤鱼。②某池塘中所有的鱼。③一块农田中全部长出玉米粒的玉米。‎ 提示：①～③均不属于种群，‎ 10‎ 理由如下：①不属于“同一区域”；②不属于“同一物种”(鱼有很多种类)；③不属于“全部个体”。‎ ‎2．样方的大小如何确定？取样时为何强调随机取样呢？‎ 提示：视被调查的植物类型而定，温带地区样方的大小，一般地说，乔木为‎100 m2‎，灌木为‎16 m2‎，草本植物为‎1 m2‎。随机取样是为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果能更接近真实情况。‎ ‎3．统计若干样方，进行计算种群密度时，需要去掉一个最高值和最低值后再计算平均值吗？‎ 提示：不需要。‎ ‎4．由于第一次捕获后做上标志，重捕时此类个体被捕获的可能性降低，导致统计的种群密度会发生怎样的变化？为什么？‎ 提示：增大。由于标志的个体被捕获的个体减少，所以在第二次中捕获的被标志个体所占比例比实际情况小，故导致总体数值变大。‎ ‎[归纳总结] 种群密度调查方法 ‎ ‎1．原理 ‎(1)样方法：种群密度＝ ‎(2)标志重捕法：‎ ＝ ‎2．过程 ‎(1)样方法——适用于植物 准备：观察地形，注意安全 ‎↓‎ 确定调查对象：如一块农田中的荠菜或蒲公英等的种群密度 ‎↓‎ ‎ ↓‎ 10‎ ‎ ‎ ‎↓‎ 计算种群密度 ‎(2)标志重捕法 确定调查对象 ‎↓‎ 捕获并标志部分个体：在该种群生存环境中，均匀设置捕获点，捕获一部分个体，做上标志后再放回原来的环境并记录个体数(M)‎ ‎↓‎ 重捕，计数：一段时间后，在原来的捕获点再次捕获一部分个体，并计数数量(n)及其中被标志的个体数(m)，然后放回原来的环境 ‎↓‎ 计算种群密度 ‎(3)注意事项 ‎①标志个体与未标志个体在重捕时被捕获的概率应相同。‎ ‎②调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界的强烈干扰。‎ ‎③标志物不能影响动物的正常生命活动，不能过分醒目，要牢固，不易脱落。‎ 特别提醒：　标志重捕法的计算中两个“偏大”‎ ‎(1)在实际情况下，动物在被捕获一次后被重捕的机会会降低，因此通过标志重捕法估算的种群密度会偏大。‎ ‎(2)由于动物具有很强的活动性，有时会引起标志物的脱落，这样计算出来的种群密度会偏大。‎ 上述情况都是由于重捕时标志个体的减少，从而导致调查结果偏大的。‎ ‎[典例通关]‎ 某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是(　　)‎ A．将样方内的个体进行标志后再计数 ‎ B．进行随机取样，适当扩大样方的面积 C．采用等距取样法，适当减少样方数量 D．采用五点取样法，适当缩小样方面积 10‎ ‎【技巧点拨】　(1)明确样方数量与样方大小的确定原则；(2)明确样方法与标志重捕法的不同点；(3)明确题干信息。‎ B　[A错：采用样方法调查种群密度时，样方内部的个体要全部统计，位于样方边缘的个体计数时遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，不用进行标记。B对，C、D错：要注意随机取样。取样时可采用等距取样法或五点取样法，但由于该种群的个体数量较少，取样时应适当扩大样方面积，增加样方数量。]‎ ‎[活学活用]‎ 某科技小组在调查一块方圆2 hm2草场中灰苍鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，一夜间捕获了50只，将捕获的灰苍鼠做好标志后在原地放生。5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了42只，其中有上次标志的个体13只。则该草场中灰苍鼠的种群数量最接近(　　) ‎ ‎【导学号：85732124】‎ A．50只　　　 B．42只 C．92只 D．161只 D　[＝，N≈161.5只，所以答案选择D。]‎ ‎(备选习题)‎ 标志重捕法和样方法是调查种群密度的两种常用方法。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．随机取样方n个，每个样方的生物个体数量为X1、X2……Xn，则样方内生物个体数量的平均值为(X1＋X2＋……Xn)/n B．调查动物的种群密度时一般采用标志重捕法 C．计数时同种生物个体无论大小都要计数 D．标志重捕法中种群数量的估算公式是：标志个体数×重捕标志个体数/重捕个体数 D　[样方法调查植物种群密度时，求所有样方的平均值作为最终的数值；在计数时与个体的大小和年龄无关，都应计入总数；调查动物的种群密度时一般用标志重捕法；标志重捕法中种群数量的估算公式是：标志个体数×重捕个体数/重捕标志个体数。]‎ 种群的特征及其关系 ‎[思考交流]‎ ‎1．下图是某地区某种植物的种群结构调查结果。‎ 分析该种群的发展趋势，说出其中的原因。‎ 10‎ 提示：种群数量减少，种群密度降低；据图可知，该种群中幼年个体少、老年个体多，属于衰退型种群。‎ ‎2．农业生产上常将性引诱剂洒向田间，以达到防治害虫的目的，其道理何在？‎ 提示：将性引诱剂洒向田间，可干扰害虫雌雄个体间的正常交尾，从而降低害虫出生率，达到防治害虫的目的。‎ ‎[归纳总结] ‎ ‎1．种群的数量特征的关系 ‎(1)图解 ‎(2)分析 ‎①种群密度是种群最基本的数量特征，可反映种群在一定时期的数量，种群密度与种群数量呈正相关。‎ ‎②决定种群大小和种群密度的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。‎ ‎③年龄结构出生率和死亡率种群密度变化趋势。‎ ‎④性别比例出生率种群密度。‎ ‎(3)应用 ‎①利用性外激素诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。‎ ‎②将性外激素释放到田地里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。‎ ‎2．种群与物种的关系 同一物种在不同区域内可以有多个种群，但一个种群内的个体都是同一物种(如下图所示)。‎ ‎(1)个体通过有机结合组成的整体为种群。‎ ‎(2)物种因地理隔离形成不同种群。‎ 10‎ ‎(3)种群是物种存在的基本单位。‎ 特别提醒：(1)年龄结构能预测但不能决定种群密度的变化。‎ ‎(2)出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还与气候、食物、天敌等因素有关，例如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。‎ ‎[典例通关]‎ 下列关于概念图中序号所表达的含义，说法错误的是(　　)‎ A．1代表种群密度 B．迁入率由4或5代表 C．2代表出生率或死亡率 D．6、7依次代表年龄结构、性别比例 ‎【技巧点拨】　(1)明确种群密度是种群基本的特征；(2)迁出率和迁入率不受其他因素的影响；性别比例主要影响出生率；年龄结构既影响出生率，又影响死亡率。‎ C　[种群最基本的数量特征是种群密度，图中1代表种群密度。种群密度直接受出生率和死亡率、迁入率和迁出率等的影响。6能影响直接决定因素中的两个，因此6应代表年龄结构，7代表性别比例，2代表出生率，3代表死亡率，4或5代表迁入率。]‎ ‎　(1)若该种群为蚜虫，应用什么方法调查？‎ 提示：样方法。‎ ‎(2)若2＜3则种群密度发生怎样的变化？‎ 提示：种群密度下降。‎ ‎[活学活用]‎ 下列关于种群特征的叙述中，不正确的是(　　)‎ A．种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率 B．种群密度预示着种群数量的未来变化趋势 C．出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素 D．进行种群密度的调查有利于合理利用生物资源 B　[种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率，A正确；种群密度反映了种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的变化趋势，B错误；出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群数量和种群密度的直接因素，C正确；进行种群密度的调查可以对农林灾害进行监测和预报、对渔业捕捞强度进行确定等，有利于合理利用生物资源，D正确。]‎ ‎(备选习题)‎ 10‎ 下列关于出生率的叙述，正确的是(　　)‎ A．若某一种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%‎ 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，则出生率越高 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 B　[A项中，种群年初个体数为100，一年中新生个体数为20，出生率为20%，死亡个体数为10，死亡率为10%，种群年增长率为10%，故错误；B项中，婚配制为一雌一雄的动物，当雌雄比为1∶1时，每个个体都能产生后代，此时的出生率最高，所以雌雄比越接近该比例，出生率越高，故正确；C项中，调控环境条件，使动物性成熟推迟，动物的繁殖时期推迟，会导致出生率降低，故错误；D项中，三种年龄结构类型的种群，增长型的出生率最高，故错误。]‎ 误区警示：种群特征在生产中的应用 ‎(1)城市人口的剧增——迁入率＞迁出率造成的。‎ ‎(2)中国人口的增长——出生率＞死亡率造成的，不能单纯地说是出生率高造成的。‎ ‎(3)中国实行计划生育政策——降低出生率。‎ ‎(4)利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。‎ ‎[当 堂 达 标·固 双 基]‎ ‎1．下列生物属于种群的是(　　)‎ A．一块玉米田里的全部玉米、杂草、昆虫及其他生物 B．池塘和水库里的全部鲤鱼 C．一块朽木上的全部真菌 D．一块棉田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成熟蚜 D　[种群强调的是一个区域、一个物种、一个群体，是指“同种”生物的总和，是同种生物中许多个体的集合体。A项明显不符，它包括了多种生物；B项不是一个区域，而是两个区域。C项中一块朽木上的全部真菌，也不会是单一的真菌。D项中指的是全部的棉蚜。]‎ ‎2．某课外活动小组在调查一片山坡上的蒲公英的种群密度时，做法错误的是(　　) ‎ ‎【导学号：85732125】‎ A．在山坡上选取40个样方 B．每个样方长和宽都是‎1米 C．样方尽量选在蒲公英较多的地方 D．计算各个样方内蒲公英数目的平均值 C　[样方的选取必须是随机取样，如果选在蒲公英较多的地方，获得的数据肯定比实际种群密度大。]‎ 10‎ ‎3．调查某草原上苍鹰种群密度的大小可采用的方法是(　　)‎ A．总数量调查法　　　 B．标志重捕法 C．样方法 D．无法估测 B　[对活动能力强的、活动范围大的动物一般不采用样方法而用标志重捕法。]‎ ‎4．下列关于种群特征的说法中，正确的是(　　)‎ A．出生率越高，种群数量增长越快 B．调查跳蝻的种群密度可用标志重捕法 C．年龄结构能够用来预测种群密度的变化趋势 D．利用性引诱剂来诱杀害虫的雄性个体，对种群的密度影响不大 C　[种群密度由出生率和死亡率决定，因此出生率越高，种群数量增长不一定越快，A错误；跳蝻的活动范围小、活动能力弱，因此调查跳蝻的种群密度可用样方法，B错误；年龄结构能够用来预测种群密度的变化趋势，C正确；利用性引诱剂来诱杀害虫的雄性个体，会破坏种群的性别比例，导致出生率降低，进而导致种群密度下降，D错误。]‎ ‎5．右图表示种群年龄结构的一种类型。‎ ‎(1)此图表示________型的种群。‎ ‎(2)此种群中________个体数少，________个体数多。‎ ‎(3)据统计，这与我国某阶段的年龄结构大体相似，预测将来的一段时间内人口数量的发展趋势是________，因此，________应该是我国该阶段的一项基本国策。‎ ‎[解析]　从图示来看，种群中幼年个体数很多，老年个体数很少。这样的种群正处于发展时期，种群密度会越来越大，是一个典型的增长型的年龄结构类型。种群研究的理论应用于人口研究是具有重要意义的，根据年龄结构可以预测人口发展趋势，由于我国人口在这一段时期内将会大量增加，因此，计划生育将仍然是我国该阶段的一项基本国策。‎ ‎[答案]　(1)增长　(2)老年　幼年　(3)大量增加　计划生育 ‎[核心语句归纳]‎ ‎1．种群的特征包括数量特征、空间特征。‎ ‎2．种群密度是指单位面积或体积内某一种群全部个体的数量，是种群结构最基本的参数。‎ ‎3．种群的年龄结构是指一个种群中各年龄段的个体数量的比例。‎ ‎4．测定种群密度常用的方法是样方法和标志重捕法。‎ ‎5．出生率和死亡率是决定种群密度的最直接因素，年龄结构、性别比例是预测种群数量变化的主要依据。‎ 10‎