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第一节　种群的特征
第1课时　种群的特征
[学习目标]　1.说出种群的概念。2.列举种群的特征，并分析其内在联系。3.学会用样方法、标志重捕法调查种群密度。
[素养要求]　1.生命观念：分析种群特征内在联系，树立普遍联系的观点。2.科学探究：培养实验实施及对实验结果的分析与评价能力。3.社会责任：利用种群特征来分析解决生产中的实际问题。
一、种群与种群特征
1．种群的概念
(1)概念：生态学上把在特定时间占据一定空间的同种生物的所有个体的集合称为种群。
(2)种群三要素
(3)种群的特点：不是生物个体数量的简单相加，而是由同种生物个体组成的具有整体性和统一性的群体。
2．种群密度及其常用测定方法
(1)种群密度
①含义：指单位面积或空间内某种群的个体数量。
②意义：种群密度是种群最基本的数量特征，单位面积或空间内，某种群的个体数量越多，种群密度就越高；种群的个体数量越少，种群密度就越低。
③表示方法：种群密度＝。
(2)种群密度的调查方法
①直接计数法：适用于调查分布范围较小，个体数量较少的种群。
②估算法
(3)样方法
①概念：通过计算若干样方中某种生物的全部个体数，再以其平均数估算种群整体数量的方法。
②适用范围：适用于调查个体分布比较均匀的植物(如蒲公英)或移动能力较弱的动物(如蜗牛)的种群密度。
③方法步骤
④注意事项：理论上，布设的样方数量越多，测得种群密度的数值与实际偏差越小，但实践中，取样的样方数量过多会增加实验实施的难度。
(4)标志重捕法
①适用生物：适用于活动范围大、移动能力强的动物个体。如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类、昆虫。
②前提：被标志个体与未被标志个体在重捕时被捕获的概率相等。
③调查步骤：捕获一部分个体→做上标志后放回原来的生活环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中被标志个体数占总个体数的比例估计种群密度。
④估算公式：N(种群个体数量)＝×M(被标志个体数量)。
⑤注意事项
a．标志物和标志方法不能影响被标志动物的正常生命活动，也不能导致它们产生疾病或被感染等。
b．标志符号不能过分醒目，否则被标志动物容易受到捕食者攻击。
c．标志符号持续存留时间不短于研究时间。
d．数量变动：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。
判断正误
(1)某班教室中全部的学生和老师可以看成一个种群(　　)
(2)同一物种可能包含多个种群，但同一种群内的个体一定属于同一物种(　　)
(3)调查土壤中蚯蚓的种群密度可用标志重捕法(　　)
(4)用样方法调查蒲公英种群密度时，应在分布较密的地区取样(　　)
(5)可用每平方米草地中杂草的数量来表示种群密度(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
1．如图，该样方内的个体如何计数？
提示　样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，计数相邻两边及其夹角上的个体。
2．请分析在标志重捕法中，下列各种情况带来的误差：①标志物易脱落；②被标志个体的被捕获机会降低；③标志物导致被标志个体易于被捕食；④被标志个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标志个体稀少处捕获；⑤被标志个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标志个体密集处捕获；⑥标志物影响被标志个体的活动，使其被重捕的机会增大。
以上①②③④估算值将偏大，⑤⑥估计值将偏小。
3．标志重捕法两次捕捉间若有大量的迁入和迁出、出生和死亡的现象，会影响结果吗？
提示　会，标志重捕法中两次捕捉间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。
核心归纳　
1．(2017·全国Ⅲ，5)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记后再计数
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
答案　B
解析　样方法调查种群密度的关键就是保证取样的随机性，取样方法有等距取样法和五点取样法两种，计数时无须标记即可直接计数；若种群个体数量过少，则应适当增加样方面积。
2．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(　　)
项目 麻雀/只 黄鹂/只
第一次捕捉 46(标志后放生) 43(标志后放生)
第二次捕捉 42(其中6只标志) 36(其中9只标志)
A.为了结果的可靠性，标志物对标志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．若被标志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　用标志重捕法调查某区域内的种群数量，由公式N(种群个体数量)＝×M(被标志个体数量)可知，若被标志的个体被再次捕获的概率下降，则计算的结果应偏大。
二、种群的主要特征
1．出生率和死亡率
(1)概念
①出生率：指某一个种群在单位时间内产生的新个体数占个体总数的比率。代表了这个种群产生新个体的能力。
②死亡率：指某一个种群在单位时间内死亡的个体数占个体总数的比率。
(2)与种群密度的关系
出生率死亡率
(3)研究的意义：决定种群数量变化的主要因素。
2．迁入率和迁出率
(1)概念：单位时间内迁入或迁出某种群的个体数占该种群个体总数的比率。
(2)与种群密度的关系
迁入率迁出率
(3)研究意义：也决定了种群数量的变化。
3．年龄结构
(1)概念：指一个种群中各年龄段的个体数占整个种群个体总数的百分比。
(2)表示方法：年龄金字塔。
(3)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
各年龄段个体数比例相当 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
(4)意义：可预测种群数量的变化趋势。
4．性别比例
(1)概念：种群中雌雄个体数量的比例。
(2)意义：对种群密度有一定的影响。
5．影响种群数量变化的其他因素：包括种内关系、种间关系、外界环境等因素。
6．种群数量调查的意义
开展种群数量的调查，对于珍稀濒危生物的保育、有害生物的监测和控制，以及人口数量的监控等均有重要的实践意义。
7．种群的数量特征之间的相互关系
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)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。
(3)年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率，进而影响种群密度。
(4)年龄结构和性别比例常作为预测种群数量变化的主要依据。
判断正误
(1)出生率、死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化(　　)
(2)年龄结构为增长型的种群，种群数量一定会越来越大(　　)
(3)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(　　)
(4)若出生率大于死亡率，则种群密度一定增大(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
1．下图为种群特征间的相互关系，图中A～F分别代表什么？
提示　 A．迁入率；B.出生率；C.性别比例；D.年龄结构；E.迁出率；F.死亡率。
2．辨析年龄结构并说明理由。
图中A～F为种群的年龄结构。
其中B、D为增长型；依据是幼年个体比例高，老年个体比例低。
C、E为稳定型；依据是各年龄段个体比例适中。
A、F为衰退型；依据是幼年个体比例低，老年个体比例高。
3．年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？为什么？
提示　不一定；因为种群数量还受到食物、天敌、气候等多种因素和迁入率和迁出率的影响。
核心归纳　
3．(2021·郑州高二检测)下列关于概念图中序号所表达的含义，说明错误的是(　　)
A．序号1代表种群密度
B．序号4或5代表迁入率
C．序号2代表出生率或死亡率
D．序号6、7依次代表年龄结构、性别比例
答案　C
解析　种群最基本的数量特征是种群密度，图中序号1代表种群密度。种群密度直接受出生率、死亡率、迁入率和迁出率等的影响。序号6能影响直接决定因素中的两个，因此序号6应代表年龄结构，序号7代表性别比例，序号2代表出生率，序号3代表死亡率，序号4或5代表迁入率或迁出率。
4．种群的年龄结构大致可分为图示①②③三种类型，下列相关说法错误的是(　　)
A．在我国近年的人口调查中，获知人口出生率每年在下降，说明我国人口年龄结构一定为图中③所示类型
B．在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，捕捞后，该水域鱼种群的年龄结构可能为图中①所示类型
C．农业生产上利用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，有可能使该种害虫的年龄结构为图中③所示类型
D．在某一处于稳定状态的生态系统中，各种生物种群的年龄结构可能为图中②所示类型
答案　A
解析　年龄结构是指一个种群中各年龄段的个体数占整个种群个体总数的百分比，只知道出生率不能判断种群的年龄结构，A项错误；在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保护幼鱼，捕捞后，该水域剩余的鱼主要为幼年个体，年龄结构可能为图中①所示的增长型，B项正确；农业生产上利用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施，会使种群的出生率下降，有可能使该种害虫的年龄结构为图中③所示的衰退型，C项正确；在某一处于稳定状态的生态系统中，各生物种群的出生率等于死亡率，各种生物种群的年龄结构可能为图中②所示的稳定型，D项正确。
题组一　种群密度及其调查方法
1．(2021·郸城一高高二期中)下列关于种群及种群密度的叙述，错误的是(　　)
A．种群是由许多同种个体组成的，它是个体的简单相加
B．一个种群内的不同个体一定属于同一物种
C．种群密度是种群最基本的数量特征，有的动物的种群密度调查也可用样方法
D．种群数量大，种群密度不一定大
答案　A
解析　种群不是同种个体的简单相加，而是这些个体在一定区域内能进行基因的自由交流，A错误；种群密度是种群最基本的数量特征，如果动物的活动能力弱，活动范围小，这样的动物的种群密度调查可用样方法，C正确；种群密度是指单位面积或空间内某种群的个体数量，如果种群数量大，但种群生活的面积或空间也大，其种群密度不一定大，D正确。
2．如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是(　　)
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度
D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
答案　C
解析　估算种群密度最常用的方法之一是样方法：在被调查种群分布的范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方内的种群密度，以所有样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
3．在对某种兔的种群密度的调查中，第一次捕获并标志48只，第二次捕获24只，其中有标志的12只，则该种群的总数量约为(　　)
A．48 B．24 C．12 D．96
答案　D
4．(2021·黑龙江牡丹江一中月考)下列关于种群密度的说法，错误的是(　　)
A．某森林每平方千米范围内猞猁的数量是其种群密度
B．农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等都需要对种群密度进行调查研究
C．样方法和标志重捕法都不能得到某种群密度的准确值
D．调查动物的种群密度一般采用标志重捕法，如田鼠、蚯蚓等种群密度的调查
答案　D
5．用标志重捕法对某动物进行野外调查，下列说法中不符合要求的是(　　)
A．被标志的动物在种群中完全混合
B．个体被捕捉的概率相等，与标志状况、年龄和性别无关
C．被标志的动物物种有明显的群聚现象
D．动物在行为上不受标志物的影响，标志物不脱落
答案　C
题组二　种群的其他数量特征及其关系
6．(2021·哈尔滨高二检测)下列各项不属于种群数量特征的是(　　)
①性别比例　②物种数目　③年龄结构　④出生率、死亡率　⑤种群密度　⑥代谢类型
A．⑤⑥ B．②⑤ C．③④ D．②⑥
答案　D
7．在分析种群年龄结构特点时，可将种群分为幼年(甲)、成年(乙)、老年(丙)三个年龄段，比较这三个年龄段成员数量在种群中所占的比例，可推测该种群未来的数量变化。下列哪一选项最可能是濒危物种的种群(　　)
A．甲>乙>丙 B．甲>乙＝丙
C．甲＝乙＝丙 D．甲<乙<丙
答案　D
解析　A项和B项中幼年个体数量均较多，种群数量将增加；C项中幼年、成年和老年三个年龄段个体数量相等，种群年龄结构属于稳定型，种群数量较为稳定；D项老年个体数量较多，种群年龄结构属于衰退型，种群数量将减少，所以最可能是濒危物种。
8．如图表示种群的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，每种类型中包括幼年、成年和老年三个年龄段
D．种群密度是种群最基本的数量特征，调查方法有标志重捕法和样方法等
答案　A
解析　甲为出生率和迁入率，乙为死亡率和迁出率，A项错误。
9．(2021·安康高二检测)某生态学家考察某草原后，认为未来几年该草原鼠害将非常严重，该生态学家作出这样的预测的依据是(　　)
A．鼠群的数量和密度
B．鼠群的年龄结构
C．鼠群的性别比例
D．出生率、死亡率及迁入率、迁出率
答案　B
解析　依据种群的年龄结构可以预测种群未来的数量变化，B项正确。
10．下图是某种群的数量特征示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A．M、H分别指的是迁入率、迁出率
B．N表示死亡率，N与G的差值为自然增长率
C．年龄结构能预测种群数量的变化趋势
D．用性引诱剂诱杀雄虫可降低害虫种群密度
答案　B
解析　年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率，因此N表示出生率，G表示死亡率，N与G的差值为自然增长率，B错误。
选择题11～12题为单选题，13～16题为多选题。
11．下列关于种群的表述，正确的是(　　)
①幼年个体数量大于成年个体数量时，种群密度一定增长　②没有迁出和迁入时，出生率大于死亡率，种群的数量一定增长　③动物对捕捉器具有条件反射的种群不适用标志重捕法调查种群密度　④年龄结构为增长型的种群其成年个体数一定大于衰退型的种群成年个体数　⑤种群特征是单独个体不具备的
A．①④⑤ B．①③⑤
C．②③⑤ D．②④⑤
答案　C
12．(2021·辽宁大连二十四中高二月考)下列叙述正确的是(　　)
A．运用标志重捕法调查时，部分个体身上的标志物脱落，则所得到的种群密度值偏大
B．运用标志重捕法调查时，个体被捕获的概率与标志状况、年龄和性别有关
C．计数每个样方的种群密度，取其最大值作为该种群的种群密度估算值
D．利用样方法调查蒲公英的种群密度时，不统计正好在样方线上的个体
答案　A
解析　利用标志重捕法调查种群密度时，部分个体身上的标志物脱落，会导致重捕时被标志的个体数目减小，因此计算所得到的种群密度值偏大，A项正确；运用标志重捕法调查时，标志个体与未标志个体被捕获的概率相等，与年龄和性别无关，B项错误；利用样方法调查时，应以所有样方种群密度的平均值作为种群密度估算值，C项错误；利用样方法调查草地上蒲公英的种群密度时，应统计样方内部的个体以及相邻两边(含顶角)的个体，D项错误。
13．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。据图分析下列叙述不正确的是(　　)
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．可以用样方法获取该岛屿社鼠的种群密度
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，较高性别比例有利于种群密度的恢复
答案　BC
解析　可用标志重捕法获取该岛屿社鼠的种群密度，B项错误；由题图分析可知，在9～11月份，社鼠雌性个体的数量明显多于雄性个体，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项错误。
14．图甲表示种群数量特征的概念图，图乙是某地人口出生率和死亡率的变化曲线。下列相关叙述错误的是(　　)
A．图甲中的c是种群密度，指的是某种群的总数量
B．图甲中的a和b分别是性别比例和年龄结构
C．图乙所示种群的年龄结构由稳定型逐渐变成增长型
D．全部的生物种群都具有图甲中的种群特征
答案　AD
解析　种群密度是指某种群在单位面积或空间内的个体数量，A项错误；性别比例只影响出生率，而年龄结构会影响出生率和死亡率，B项正确；图乙所示种群的出生率和死亡率的差值由0变得越来越大，故种群的年龄结构由稳定型逐渐变成增长型，C项正确；并不是所有种群都具有图甲中的种群特征，如某些生物无性别之分，所以就没有性别比例这一特征，D项错误。
15．(2021·湖南长沙南雅中学高二月考)某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm2。统计所捕获的田鼠数量、性别等，进行标志后放归；3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表：
项目 捕获数(只) 被标志数(只) 雌性个体数(只) 雄性个体数(只)
初捕 50 50 28 22
重捕 50 10 32 18
以下是某同学对数据的分析结果，你认为错误的是(　　)
A．该地区田鼠的种群密度约为125只/hm2
B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度比实际低
C．此调查方法可以用来调查蚜虫的种群密度
D．该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为3∶2
答案　BCD
解析　种群个体总数＝(50×50)/10＝250(只)，该调查样方的总面积为2 hm2，所以该地区田鼠的种群密度约为125只/hm2，A正确；若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，会导致重捕中被标志数减少，使调查结果偏大，B错误；蚜虫活动能力弱，活动范围小，常采用样方法调查其种群密度，C错误；两次捕获性别比例偏差较大，且捕获数量不多，应增加捕获次数继续统计以获得较准确的性别比例，D错误。
16．(2021·天津三中高二上期末)某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄结构个体数)。关于该种群的叙述，正确的是(　　)
A．该种群10月份的出生率可能为零
B．天敌的迁入可影响该种群的年龄结构
C．该种群的年龄结构随季节更替而变化
D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的种群密度
答案　ABC
解析　据题图可知，不同月份种群的年龄结构不同，4至10月份，个体逐渐发育，12月份没有未成熟个体，表明10月份种群的出生率可能为零，A、C正确；天敌迁入后，可能会捕食该种群中年老或幼小的个体，影响种群的年龄结构，B正确；大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率，从而对该种群的种群密度产生影响，D错误。
17．豚草是原产自北美的植物，其花粉是北京地区主要的过敏原。课外小组的同学对北安河地区路旁的一片闲散地中的豚草及部分植物的种群密度连续进行了五年的调查，结果如下表所示(单位：株/m2)。
年份 种名　　 2007 2008 2009 2010 2011
豚草 0.3 0.6 1.1 1.5 2.3
狗尾草 10.0 9.2 8 6.8 5.5
曼陀罗 3.0 2.1 1.1 0.3 0.1
龙葵 3.0 2.0 0.4 0 0
灰绿藜 3.2 2.8 1.7 1.3 0.6
(1)调查植物的种群密度常采用的方法是__________________________________。
(2)取样的关键除应考虑样方的大小和数量外，还应注意____________________。
(3)计算种群密度时要取多个样方的________________，以减少误差。
(4)请在下图中绘出豚草和灰绿藜种群密度的变化曲线。
(5)研究种群数量变化的规律有着重要意义。试举一例：______________________。
答案　(1)样方法　(2)随机取样　(3)平均值
(4)变化曲线如图
(5)害虫的防治(或野生动物和植物资源的保护等)
18．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＋
个体数 92 187 121 70 69 62 63
年龄 7＋ 8＋ 9＋ 10＋ 11＋ ≥12
个体数 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个年龄段个体数的比例为____________，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志重捕法。标志重捕法常用于调查________________强、活动范围广的动物的种群密度。
答案　(1)增长型、稳定型、衰退型　1∶1∶1　保持稳定
(2)移动能力
解析　(1)根据种群中各年龄段个体所占比例，可以把种群分成增长型(幼年个体较多，老年个体较少)、稳定型(各年龄段个体比例适中)、衰退型(老年个体较多，幼年个体较少)。根据题目所给数据可知，该种群幼年、成年和老年个体数的比例为1∶1∶1，各年龄段比例适中，因此为稳定型，数量变化趋势是保持稳定。

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