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种群的数量特征
第1节
问题探讨
2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布:在我国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中，幼体2只，雄性和雌性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。
讨论:
1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？
2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该种群的发展趋势有什么意义？
种群密度及其调查方法
一
1.种群
（1）定义：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）数量特征：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中最基本的数量特征是种群密度。
⊙种群是生物繁殖的基本单位，种群是生物进化的基本单位。
点石成金
区分种群与物种
（1）种群是物种的存在形式，是物种在自然界存在的基本单位。
（2）同一物种可以形成许多个种群，物种没有地域的界限，种群有地域界限。
（3）不同物种的种群密度通常不同，同一物种在不同时期的种群密度可能不同。
（1）概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数量。
（2）公式:
2.种群密度：
种群密度=
种群的个体总数量
面积或体积
（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：
种群密度的调查方法有逐个计数法和估算法。逐个计数法适用于调查分布范围小、个体较大的种群。估算法适用于逐个计数比较困难的种群，例如，对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯诱捕的方法来估算它们的种群密度。估算法主要有样方法和标记重捕法。
⊙调查种群密度的其他方法：①①红外触发相机拍摄；②粪便特征分析；③基于声音的个别识别技术等。
1.红外触发相机调查技术：如东北虎和东北豹等
2.通过粪便具有不同的特征调查：如大熊猫等
3.通过不同的声音调查：如鲸、长臂猿等
（2）样方法
①调查步骤
随机选取若干个样方
计数每个样方内的个体数
求每个样方的种群密度
所有样方种群密度的平均值
②适用范围：一般适用于植物的种群密度，也可用于昆虫卵及一些活动能力弱、活动范围小的动物，如作物植株上的蚜虫、跳蝻的密度等。
③取样的方法：常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。
昆虫卵
蚜虫
跳蝻
④注意事项：取样方时要做到随机取样，不能掺入主观因素。
⑤样方的选取
样方数目的确定：取样多少随调查地段的总体面积而定。一般来说，样方数越多，调查结果越准确，越接近实际情况。
样方大小的确定：根据被调查种群的类型而定，但每个样方的面积应一致。例如，草本植物样方的大小一般以1 m2正方形为宜，而灌木以16m2、乔木以100m2的正方形为宜。
计数样方中个体数的原则
（1）同种生物个体无论大小都要计数
（2）若有正好在边界线上的个体，应遵循“记上不记下，记左不记右”的原则，只计数样方相邻两边及其夹角上的个体。
⊙探究实践：调查草地中某双子叶植物的种群密度
（1）选择双子叶植物作为研究对象的原因：单子叶植物常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株，而双子叶草本植物的个体数目易于辨别。
单子叶植物
双子叶植物
（2）实验步骤：①准备；②确定调查对象；③确定样方；④计数；⑤计算种群密度
（3）标记重捕法
捕获一部分个体
做上标记后再放回原来的环境
①调查步骤
一段时间后进行重捕
根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度
②适用范围用于活动能力强、活动范围大的动物。
③计算公式:
初次捕获并标记数(M)
个体总数(N)
重捕个体中标记的个体数(m)
重捕个体数(n)
=
个体总数(N)
初次捕获并标记数(M) X 重捕个体数(n)
重捕个体中标记的个体数（m）
=
④前提条件：标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等；在调查期间，被调查种群没有大量迁入和迁出、出生和死亡等现象。
注意的问题：
a.标记不易消失、脱落；
b.标记方法不能影响动物正常的生长和活动；
c.标志不能过分醒目，标记过分醒目可能使动物易被天敌捕食；
d.标记物持续时间不得短于研究时间；
e.重捕时，被标记动物必须在种群中充分混匀。
m偏大的原因：
标记重捕法的误差归纳
个体总数(N)
初次捕获并标记数(M) X 重捕个体数(n)
重捕个体中标记的个体数（m）
=
①被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获；
②在被标记个体密集处重捕。
⊙m偏大，导致估算值偏小，实际值应该比估算值更大。
①标记物脱落；
②标记个体再次被捕获概率降低；
③标记物导致被标记个体易被天敌发现，被捕食概率增加；
④在被标记个体稀少处重捕。
m偏小的原因：
个体总数(N)
初次捕获并标记数(M) X 重捕个体数(n)
重捕个体中标记的个体数（m）
=
⊙m偏小，导致估算值偏大，实际值应该比估算值更小。
1.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（ ）
2.调查土壤中蚯蚓种群密度可以标记重捕法（ ）
3.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（ ）
4.种群密度可以反映种群数量的变化趋势（ ）
√
×
×
×
种群的其他数量特征及其关系
二
1.出生率和死亡率：
（1）出生率：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。
（2）死亡率：在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
（3）意义：决定种群大小和种群密度的直接因素。
（4）自然增长率=出生率—死亡率。
2.迁入率和迁出率
（1）迁入率：单位时间内迁入的个体占该种群个体总数的比值。
（2）迁出率：单位时间内迁出的个体占该种群个体总数的比值。
（3）意义：在研究城市人口变化中具有重要意义；是决定种群大小和种群密度的直接因素。
3.年龄结构和性别比例
（1）年龄结构：
①定义：一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
②类型
增长型
稳定型
衰退型
类型 模式图 特征 种群密度的变化趋势 备注
幼年个体是指生殖前期的个体，成年个体是指生殖期的个体，老年个体是指生殖后期的个体
幼年个体数＞老年个体数（出生率＞死亡率）
增大
幼年个体数≈老年个体数（出生率≈死亡率）
相对稳定
幼年个体数＜老年个体数（出生率＜死亡率）
减小
（2）性别比例
①定义：种群中雌雄个体数目的比例，又称性比。
雌雄相当型
多见于高等动物
雌多雄少型
多见于人工控制的种群
雌少雄多型
多见于营社会生活的昆虫
③意义：影响出生率和死亡率，进而影响种群密度，可预测种群数量（密度）的变化趋势。
②意义：直接影响出生率，间接影响种群密度。
③应用：利用人工合成的性引诱剂（信息素）诱杀某种害虫的雄性个体，改变害虫种群正常的性别比例，从而使该种害虫的种群密度明显降低。
种群数量特征间的关系
⑦
①
⑤
⑥
②
③
④
种群的空间特征
组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。
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.城市人口的剧增，主要是迁入率大于迁出率造成的（ ）
3.我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定，主要是为了维持我国正常的性别比例（ ）
4.若出生率大于死亡率，则种群密度一定增大（ ）
√
√
√
×
一、概念检测
1.种群密度是种群最基本的数量特征。判断下列与种群密度有关的表述是否正确。
（1）一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度。 （ ）
（2）调査青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法。 （ ）
（3）种群密度与出生率成正比。 （ ）
课堂巩固
×
√
×
一、概念检测
2. 科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果，随机选3块麦田，在每块田中做对照实验，施药60天后调查猪殃殃的密度。取样方法为每个处理随机取5个样方，每个样方为Im2。调査结果为对照组411.75株/m2， 实验组35.00株/m2。下列分析正确的是 （ ）
A.样方数量过少，面积适当
B.样方面积过小，数量适当
C.杂草株数应为整数，对照组数据有误
D.实验组数据可信，该除草剂施用效果显著
课堂巩固
D

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