1.1 种群具有一定的特征 (课件+学案+练习) 高中生物学浙科版选择性必修2

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1.1 种群具有一定的特征 (课件+学案+练习) 高中生物学浙科版选择性必修2

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第一节 种群具有一定的特征
学习目标
1.举例说明种群密度是某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量。
2.阐明出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群数量的动态变化。
3.阐明年龄结构和性别比例影响种群数量的动态变化。
一、种群密度是某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量
1.种群密度
某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量,是反映种群大小的最常用指标。
2.研究种群密度的意义
(1)种群密度的变化是研究种群动态的基础。
(2)种群密度的大小可作为人类判断生物有益或有害、保护或防治的依据,也可作为评价
保护和防治效果的指标。
3.模拟用标志重捕法进行种群数量的调查
(1)实验原理。
标志重捕法是指在被调查种群的生存环境中,随机捕获一部分个体,将这些个体进行标志后在原捕获地放回,一段时间后再进行重捕,并根据公式N=M·n/m估算该种群的总数量。
(2)方法步骤。
【易错判断】
(1)一个种群不是个体的简单累加,而是具有一定的种群特征,是一个能够自我调节、动态变化和发展的有机整体。( √ )
(2)种群密度是反映种群大小的最常用指标。( √ )
(3)在“模拟用标志重捕法进行种群数量的调查”活动中,用记号笔标记的20粒黄豆模拟重捕个体总数。( × )
提示:用记号笔标记的20粒黄豆模拟初捕个体总数。
(4)只要是动物,调查种群密度时均可使用标志重捕法。( × )
提示:无运动能力或运动能力较弱的动物标志后无法在种群调查期间实现与未标志动物混合均匀,所以不能使用该方法。
二、出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群数量的动态变化
1.出生率和死亡率、迁入率和迁出率的概念
一般用单位时间内出生(或死亡或迁入或迁出)个体数占种群总个体数的百分比或千分比表示。
2.出生率和死亡率、迁入率和迁出率与种群密度的关系
出生和迁入使种群密度增大,死亡和迁出使种群密度减小。
3.影响出生率的因素
物种的性成熟的时间、每次产仔(卵)数和每年生殖次数等。
4.影响死亡率的因素
(1)内在因素:生物个体的生理寿命。
(2)外在因素:疾病、饥饿、寒冷、干旱、被捕食和意外死亡等。
5.自然增长率
计算公式:自然增长率=出生率-死亡率。
【易错判断】
(1)种群甲的出生率高于种群乙,但种群甲的自然增长率不一定比种群乙的高。( √ )
(2)种群甲的自然增长率大于种群乙,则当年种群甲增长的个体数多于种群乙。( × )
提示:种群基数不同,即使种群甲的自然增长率大于种群乙,种群甲增长的个体数也不一定多于种群乙。
(3)某种群在本年度的出生率大于死亡率,则该种群的个体数量一定会变多。( × )
提示:还需考虑迁入率和迁出率对种群数量的影响。
(4)出生和迁入使种群密度增大,死亡和迁出使种群密度减小,出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素。( √ )
三、年龄结构和性别比例影响种群数量的动态变化
1.年龄结构
(1)年龄结构是指各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系,可用年龄金字塔来表示。
(2)年龄组:通常把种群分为三个年龄组。①生殖前期指尚无生殖能力的年龄阶段;②生殖期指具有繁殖能力的年龄阶段;③生殖后期指丧失了生殖能力的年龄阶段。
(3)应用:分析年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。
2.年龄金字塔
类型 增长型 稳定型 衰退型
图 示 图中宽度代表不同年龄组个体数在整个种群中所占的比例,中线把每一个年龄组分为左右两半,分别代表雄性和雌性个体数所占的比例
特 点 种群中有大量处于生殖前期的个体,而处于生殖后期的个体数较少,出生率大于死亡率,种群数量趋向于增长 种群中处于生殖前期的个体与处于生殖后期的个体数大致相等,出生率与死亡率基本相等,种群数量较为稳定 种群中处于生殖前期的个体数少而处于生殖后期的个体数多,出生率小于死亡率,种群数量趋向于减少
3.性别比例
(1)概念:指种群内两性个体数量的相对比例。
(2)比值:大多数高等动物的种群,其性别比例基本保持 1∶1,人类也是如此。
(3)特点:在一雌一雄婚配方式的种群中,生殖期性别比例越接近1∶1,出生率就越高;也有一些种群的性别比例并非 1∶1,如蜜蜂雄性多于雌性(蜜蜂种群中的工蜂在生理学上为雌性,但由于其生殖器官发育不完全,因此计算性别比例时不将其计算在内)。
(4)应用:常采用干扰和破坏害虫自然性别比例的方法来降低害虫的数量。
【易错判断】
(1)种群密度的变动受性别比例的影响,种群密度越大种群数量增加越快。( × )
提示:性别比例影响出生率,所以种群密度的变动受性别比例的影响;当种群密度达到一定程度后,种群密度越大,种内竞争越激烈,增长速率减慢。
(2)年龄结构和性别比例都是既能影响出生率,又能影响死亡率。( × )
提示:年龄结构既能影响出生率,又能影响死亡率,而性别比例只能影响出生率,不能影响死亡率。
(3)种群的性别比例都为1∶1,性别比例对种群密度的影响在生殖前期最大。( × )
提示:一般种群的性别比例为1∶1,但也有雌性多于雄性的,或雄性多于雌性的,性别比例通过影响种群出生率来影响种群密度,在生殖期的影响最大。
(4)年龄结构可预测种群未来数量的变化,种群的老龄个体比例过大,预示种群密度将下降。( √ )
任务1 比较分析种群的基本特征
1.如图为种群的基本特征及相互关系概念图。
(1)种群的最基本特征是种群数量特征。种群密度是反映种群大小的最常用指标。
(2)出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群密度的直接因素。
(3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度。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,是预测种群数量变化的主要依据。性别比例通过影响种群的出生率间接影响种群密度。
(4)除图中影响因素外,气候、食物、天敌、传染病等都会影响种群密度的大小。
2.年龄结构的其他表示方法。
(1)统计图。
图A表示的年龄结构为稳定型,图B表示的年龄结构为增长型。
(2)曲线图。
种群1的年龄结构为增长型,种群2的年龄结构为衰退型。
(3)柱状图。
图1表示的年龄结构为衰退型,图2表示的年龄结构为增长型,图3表示的年龄结构为
稳定型。
迁移应用
1.(强基联盟高二联考)下列种群基本特征中不是决定种群密度的是( A )
A.年龄结构 B.出生率
C.死亡率 D.迁入率
解析:在种群的数量特征中,出生率、死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度的关键因素,年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
2.在我国江南的一片水稻田中生活着某种有害昆虫。为了解虫情,先后两次(间隔3天)对该种群展开了调查,前后两次调查得到的数据统计结果如图所示。
在两次调查间隔期内,该昆虫种群最可能遭遇到的事件为( D )
A.受寒潮侵袭    B.遭杀虫剂消杀
C.被天敌捕杀    D.被性外激素诱杀
解析:由题图可知,生殖期的雄性个体数量急剧下降,因此推测可能是被性外激素诱杀。
任务2 掌握种群数量调查的基本方法
 阅读教材两个活动内容,掌握数量调查的基本方法,补充下面的表格内容。
项目 样方法 标志重捕法
调查对象 植物或活动能力弱、活动范围小的动物 活动能力强、活动范围大的动物
调查步骤 确定调查对象 ↓   ↓ 计数 ↓ 计算种群密度(取平均值) 确定调查对象 ↓ 捕获并标志(数量为M) ↓ 重捕、计数 ↓ 计算种群数量 (公式:N=M·n/m)
注意事项 ①随机取样; ②样方大小适宜; ③样方数量不宜太少; ④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 ①调查期间没有迁入和迁出、出生和死亡的个体; ②标志物对所调查动物的生命活动无影响
素养提升
 标志重捕法的误差分析
结果 原因分析
偏小 若标志物过于明显,在第二次捕捉时就很容易被发现,这样就使得被标志个体比未被标志个体更容易被捕捉
偏大 ①动物活动能力较强,有时会引起标志物脱落; ②动物被标志后容易被天敌吃掉; ③第一次捕捉的个体被标志后,第二次很难被捕捉
迁移应用
3.(北斗星盟阶段性联考改编)样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。以下关于样方法的叙述正确的是( A )
A.调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法
B.五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数
C.恰巧分布在样方的边线或角上的个体不能统计在内
D.利用样方法调查不同植物的种群密度一般要选用相同的样方面积
解析:取样方法可根据地段形状来确定,故调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法;调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数不能采用五点取样法,原因是昆虫的活动能力强、活动范围广;统计时,对于压线的个体要遵照“计上不计下,计左不计右”的原则;调查不同的植物类型时样方面积应该不同,如调查乔木种群密度时样方面积要比调查草本植物种群密度时的样方面积大。
4.(新阵地教育联盟高二第一次联考)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(1 hm2=10 000 m2),统计所捕获的田鼠数量、性别等,进行标记后放归,7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) 标记数 (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,你认为正确的是( C )
A.该地区田鼠的平均种群密度约为 250 只/hm2
B.此调查方法可以用来调查某土壤动物的种群密度
C.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,将导致统计的种群数量比实际值大
D.若标记物容易脱落,将导致重捕个体中被标记的个体变少,调查结果偏小
解析:该地区田鼠的平均种群密度约为50×50÷10÷2=125(只/hm2);此调查方法不可以用来调查某土壤动物的种群密度,因为土壤动物个体微小,无法标记;根据种群中的总个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重捕中被标志的个体数,如果田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,则分母变小,导致统计的种群数量比实际值大;若标记物容易脱落,将导致重捕个体中被标记的个体变少,因而调查结果偏大。
课堂小结
素养测练
对点达标练
题组一 种群密度及调查方法
1.(绍兴月考)下列表述中的生物属于一个种群的是( D )
A.一个鱼塘的全部鱼
B.两个山谷中的所有鼠
C.一片草原上的部分斑马
D.一片草地中的所有蒲公英
解析:鱼的种类有很多,故一个鱼塘的全部鱼不属于一个种群;两个山谷中的所有鼠,属于
两个区域,不属于一个种群;一片草原上的部分斑马,没有包括全部个体,不属于一个种群;一片草地中的所有蒲公英属于一个种群。
2.下列叙述符合种群密度概念的是( B )
A.每平方米草地中杂草的数量
B.某森林中每平方千米猞猁的数量
C.一亩水稻的年产量
D.某湖泊一年中鲫鱼新增个体数占年初个体总数的比例
解析:草地中的杂草不是一个种群;某森林中每平方千米猞猁的数量,符合种群密度的概念;一亩水稻的年产量,不符合种群密度的概念;某湖泊一年中鲫鱼新增个体数占年初个体总数的比例是出生率。
3.下列关于种群及种群密度的叙述,错误的是( A )
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.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
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;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;种群密度是指某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量,如果种群数量大,但种群生活的面积或体积也大,其种群密度不一定大。
4.(宁波高二期末)镇海棘螈是我国特有的国家一级保护野生动物。人工繁育实验室团队野外放生镇海棘螈,若要研究放生后一定时期的野外镇海棘螈数量,需要调查该种群的( A )
A.种群密度 B.性别比例
C.迁入率和迁出率 D.出生率和死亡率
解析:种群密度是反映种群大小的最常用指标。
5.某兴趣小组在“模拟用标志重捕法进行种群数量的调查”的活动中,从混装了若干黄豆、绿豆、红豆、豌豆的大广口瓶中随机取出1勺豆,分别统计其中每种豆的数量,然后做上标记,放回瓶中晃动摇匀。再次从瓶中随机取出1勺豆,分别统计其中每种豆的数量及被标记的每种豆的数量,估算出每种豆的数目。下列叙述错误的是( B )
A.每种豆模拟的是一个种群
B.做好标记的豆放回后可以不用摇匀
C.四种豆之间大小、颜色的差异对估算结果的准确性影响不大
D.如果已知一种豆的数量,仅取样一次也能完成对瓶中豆总的数量的估算
解析:每种豆模拟的是一个种群;做好标记的豆放回后摇匀可使各种豆数量的估算结果更准确;因单独估算每种豆,故四种豆之间大小、颜色的差异对估算结果的准确性影响不大;如果已知一种豆的数量,则可将其视为已标记个体,仅取样一次便能完成对瓶中豆总的数量的估算。
6.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,捕获结果统计如下表。下列叙述错误的是( D )
项目 麻雀 黄鹂
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只有标志) 36(其中9只有标志)
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
解析:标志重捕法调查的某区域内的种群数量=第一次捕获并标志的某种生物的数量×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志的个体数量。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。
题组二 影响种群数量变动的因素
7.下列关于出生率、死亡率及自然增长率的叙述正确的是( D )
A.种群的出生率越高,种群的数量增长越快
B.估算一个种群的出生率和死亡率,即可确定种群密度的大小
C.自然增长率主要由性成熟的时间、每次产仔数和每年生殖次数决定
D.出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素
解析:种群的数量增长与出生率和死亡率的差值呈正相关,若出生率高,死亡率可能更高,则种群数量不一定增长;种群密度与出生率和死亡率的差值没有绝对的关系;种群的自然增长率等于出生率减去死亡率,故自然增长率由出生率和死亡率决定,而不同种类动物的出生率主要由性成熟的时间、每次产仔数和每年生殖次数决定;出生率和死亡率直接决定种群数量的动态变化。
8.如图表示种群的各个特征之间的关系,下列叙述正确的是( B )
A.甲为出生率和死亡率
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,每种类型中包括生殖后期、生殖期和生殖中期三个年龄组
D.种群密度总是随着出生率的增大而增大
解析:甲为出生率,乙为死亡率;年龄结构的每种类型中通常包括生殖后期、生殖期和生殖前期三个年龄组;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。
9.黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1 178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如下表。
生长期 体长 (cm) 尾数 雌性 雄性
尾数 比例(%) 尾数 比例(%)
Ⅰ龄 ≤30.0 656 633 96.5 8 1.2
Ⅱ龄 30.1~ 50.0 512 327 63.9 116 22.7
Ⅲ龄 50.1~ 55.0 6 2 33.3 4 66.7
Ⅳ龄 ≥55.1 4 0 0.0 4 100.0
下列叙述正确的是( B )
A.该黄鳝种群的年龄结构为衰退型
B.种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性
C.随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加
D.该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1
解析:该黄鳝种群幼年(Ⅰ龄期)的个体多,老年(Ⅳ龄期)的个体少,说明该黄鳝种群的年龄结构为增长型;由题意“黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性”可推知种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性;Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多,Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量非常少;各年龄期雌性个体的总数明显大于雄性个体的总数,说明该黄鳝种群的雌雄比例不是1∶1。
10.下列关于性别比例的认识错误的是( C )
A.性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例
B.个体没有性别比例和年龄结构等特征
C.性别比例对种群的数量变化有决定性作用
D.男女比例严重失调可加剧人口老龄化
解析:性别比例是指种群内两性个体数量的相对比例;性别比例和年龄结构都是种群的特征,个体没有这些特征;性别比例会影响种群数量的变化,出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量的变化有决定性作用;男女比例严重失调会降低种群的出生率,导致新生个体数目少,加剧人口老龄化。
综合提升练
11.(绍兴高二期末)为调查保护区内白头叶猴的数量,科学家采集保护区内白头叶猴的粪便共500份,分析粪便中残存细胞的微卫星DNA,鉴定出这些粪便来自 200个个体。一定时间后再次以相同的方法采集白头叶猴的粪便共 470份,经检测这些粪便来自190个个体,其中38个个体是第一次采集中出现过的。根据以上信息判断,下列说法错误的是( C )
A.估算保护区内白头叶猴的种群数量为 1 000个
B.该方法在动物个体不易捕获,易受伤害的情况下较为适用
C.为了保证调查数据的准确性,两次采样的地点应保持一致
D.微卫星DNA具有个体特异性是该调查统计依据的原理之一
解析:据题意分析可知,第一次收集到的动物粪便个体数是200个,第二次收集到的动物粪便总个体数为190个,其中38个个体与第一次收集的相同,因此可利用公式估算保护区内白头叶猴的种群数量为200×190÷38=1 000个;易受伤害的情况下,会导致第二次捕获的个体中被标记的个体减少,导致计算出的个体数偏多,该方法可以完美解决这个问题;每次捕获都要随机取样,故采样的地点没有限制,两次不用保持一致。
12.(宁波十校联盟高三一模)科研人员在某荒漠自然保护区的3个区域共布设了20部红外触发相机,相机固定于离地面50~80 cm的支架上(相机镜头基本与地面平行或略往下),获取了大量野生动物影像资料。如图表示调查期间鸟类和兽类的物种数量随时间的变化。下列叙述错误的是( D )
A.与标志重捕法相比,红外相机调查法具有观测周期长和对调查动物无损伤的优点
B.该研究中调查相机应设置在动物痕迹(如粪便、足迹或遗落物等)较多的地点附近
C.红外相机适合拍摄大中型哺乳动物和地栖鸟类,不适合调查体型小、飞行快的鸟类
D.调查开始后的5个月内,保护区鸟、兽物种数增加是由区域外新物种迁入导致
解析:借助红外相机自动拍摄照片或视频调查种群密度,相对于标志重捕法而言,其调查结果更加准确,且不对被调查动物造成影响,调查周期也较长,能有较长时间积累;应将调查相机集中设置在动物痕迹(如粪便、足迹或遗落物等)较多的地点附近,以尽可能保证拍摄到野生动物;红外相机触发法需要拍摄到野生动物影像资料才可进行调查,适合拍摄大中型哺乳动物和地栖鸟类,不适合调查体型小、飞行快的鸟类,因此类动物不易被相机拍摄到;据题图可知,在调查开始后的5个月内,鸟类和兽类的物种数都有所增加,应是拍摄到的鸟、兽物种数增加的结果。
13.(台州高二期末)某研究小组对某种活动能力较弱的瓢虫进行研究,将其自然种群产生的一部分子代用一定浓度的杀虫剂处理后,亲代、子代的雌性占比如图所示。已知该昆虫的雌虫产卵量与雌性占比呈正相关,下列分析错误的是( D )
A.该瓢虫的性别比例会受到环境因素的影响
B.可用样方法调查该瓢虫的种群密度和性别比例
C.用杀虫剂处理可能会使该种群的出生率提高
D.依据瓢虫的性别比例变化可预测种群数量的变化
解析:表型由基因型和环境共同决定,故该瓢虫的性别比例会受到环境因素的影响;该瓢虫的活动能力弱,可用样方法调查该瓢虫的种群密度和性别比例;根据实验结果,处理组的雌性占比大于对照组,雌性个体多,就可以繁殖更多的后代,有利于种群增长;可依据瓢虫的年龄结构变化预测种群数量的变化。
14.为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素,科学家释放了一定量的标志过的斜纹夜蛾,适当时间后用杀虫灯诱杀,统计标志个体的个数占释放总数的比例(回收率),结果如下图。下列叙述正确的是( D )
A.若标志总数为N,回收率为a,则斜纹夜蛾的种群数量为N/a
B.诱捕距离加大,被标志个体数占被诱捕总数的比例上升
C.该研究说明,杀虫灯的杀虫效果与灯的密度无关
D.用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄结构
解析:根据公式:种群数量/释放总数=重新捕获数/标志数,可知种群数量=重新捕获数×释放总数÷标志数,即种群数量=重新捕获数/a;从题图上看,随诱捕距离的加大,被标志个体数占被诱捕总数的比例是下降的;诱捕灯间距可以反映灯的密度,因此杀虫效果与灯的密度有关系;诱杀成虫能降低其出生率,使幼虫减少,从而改变种群年龄结构。
15.如图表示种群的数量特征之间的关系。请回答相关问题:
(1)[A]      是反映种群大小的最常用指标,它的变化是研究种群动态的基础。调查藏羚羊种群密度时常用的方法是      。
(2)种群密度取决于[B]     、[C]      、迁入率和[D]      。
(3)调查草地中某种双子叶植物的种群密度可以使用      法,取样的关键是要做到     。
(4)可用[E]      来预测一个种群的数量变化趋势,如      型的种群数量会越来越少。
(5)用人工合成的信息素诱杀某种害虫的雄性个体,可以破坏害虫种群的     ,从而使一些雌性个体不能完成交配,降低种群密度。
解析:(1)[A]种群密度是反映种群大小的最常用指标,它的变化是研究种群动态的基础。藏羚羊行动敏捷,调查藏羚羊种群密度时常用的方法是标志重捕法。(2)种群密度取决于[B]出生率、[C]死亡率、迁入率和[D]迁出率。(3)调查草地中某种双子叶植物的种群密度可以采用样方法,取样的关键是要做到随机取样。(4)[E] 年龄结构是指各年龄组的个体数量在种群中所占的比例关系,故可用其来预测种群的数量变化趋势,如衰退型的种群数量会越来越少。(5)用人工合成的信息素诱杀某种害虫的雄性个体,可以破坏害虫种群的性别比例,从而使一些雌性个体不能完成交配,降低出生率,进而降低种群密度。
答案:(1)种群密度 标志重捕法 
(2)出生率 死亡率 迁出率 
(3)样方 随机取样 
(4)年龄结构 衰退 
(5)性别比例(共34张PPT)
第一章 种群
第一节
种群具有一定的特征
学习目标
1.举例说明种群密度是某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量。
2.阐明出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群数量的动态变化。
3.阐明年龄结构和性别比例影响种群数量的动态变化。
知识梳理
一、种群密度是某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量
1.种群密度
某个物种在____________________内的个体数量,是反映__________的最
常用指标。
2.研究种群密度的意义
(1)种群密度的变化是研究__________的基础。
(2)种群密度的大小可作为人类判断生物____________、保护或防治的
依据,也可作为评价________________的指标。
单位面积或单位体积
种群大小
种群动态
有益或有害
保护和防治效果
3.模拟用标志重捕法进行种群数量的调查
(1)实验原理。
__________法是指在被调查种群的生存环境中,__________一部分个体,将
这些个体进行标志后在原捕获地放回,一段时间后再进行重捕,并根据公式
_____________估算该种群的总数量。
标志重捕
随机捕获
(2)方法步骤。
【易错判断】
(1)一个种群不是个体的简单累加,而是具有一定的种群特征,是一个
能够自我调节、动态变化和发展的有机整体。( )

(2)种群密度是反映种群大小的最常用指标。( )

(3)在“模拟用标志重捕法进行种群数量的调查”活动中,用记号笔标记
的20粒黄豆模拟重捕个体总数。( )
×
提示:用记号笔标记的20粒黄豆模拟初捕个体总数。
(4)只要是动物,调查种群密度时均可使用标志重捕法。( )
×
提示:无运动能力或运动能力较弱的动物标志后无法在种群调查期间实现
与未标志动物混合均匀,所以不能使用该方法。
二、出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群数量的动态变化
1.出生率和死亡率、迁入率和迁出率的概念
一般用____________出生(或死亡或迁入或迁出)个体数占种群________
___的百分比或千分比表示。
2.出生率和死亡率、迁入率和迁出率与种群密度的关系
出生和迁入使种群密度______,死亡和迁出使种群密度______。
3.影响出生率的因素
物种的______________、每次______________和每年__________等。
单位时间内
总个体数
增大
减小
性成熟的时间
产仔(卵)数
生殖次数
4.影响死亡率的因素
(1)内在因素:生物个体的__________。
(2)外在因素:疾病、饥饿、寒冷、干旱、被捕食和意外死亡等。
5.自然增长率
计算公式:自然增长率 ______________。
生理寿命
出生率-死亡率
【易错判断】
(1)种群甲的出生率高于种群乙,但种群甲的自然增长率不一定比种群乙
的高。 ( )

(2)种群甲的自然增长率大于种群乙,则当年种群甲增长的个体数多于
种群乙。( )
×
提示:种群基数不同,即使种群甲的自然增长率大于种群乙,种群甲增长
的个体数也不一定多于种群乙。
(3)某种群在本年度的出生率大于死亡率,则该种群的个体数量一定会
变多。 ( )
×
提示:还需考虑迁入率和迁出率对种群数量的影响。
(4)出生和迁入使种群密度增大,死亡和迁出使种群密度减小,出生率
和死亡率是决定种群数量的直接因素。 ( )

三、年龄结构和性别比例影响种群数量的动态变化
1.年龄结构
(1)年龄结构是指各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系,可用
_____________来表示。
(2)年龄组:通常把种群分为三个年龄组。①__________指尚无生殖能
力的年龄阶段;②________指具有繁殖能力的年龄阶段;③__________指
丧失了生殖能力的年龄阶段。
(3)应用:分析年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。
年龄金字塔
生殖前期
生殖期
生殖后期
2.年龄金字塔
类型 增长型 稳定型 衰退型
图示 ______________________________________________________________________________________________________ 图中宽度代表不同年龄组个体数在整个种群中所占的比例,中线把 每一个年龄组分为左右两半,分别代表______和______个体数所占 的比例
雄性
雌性
类型 增长型 稳定型 衰退型
特点 种群中有大量处于 __________的个体,而 处于__________的个 体数较少,出生率 ______死亡率,种群数 量趋向于增长 种群中处于生殖前期 的个体与处于生殖后 期的个体数 __________,出生率与 死亡率基本相等,种群 数量较为______ 种群中处于生殖前
期的个体数____而
处于生殖后期的个
体数____,出生率
______死亡率,种群
数量趋向于______
生殖前期
生殖后期
大于
大致相等
稳定


小于
减少
续表
3.性别比例
(1)概念:指种群内两性个体数量的__________。
(2)比值:大多数高等动物的种群,其性别比例基本保持 _____,人类也是
如此。
(3)特点:在一雌一雄婚配方式的种群中,生殖期性别比例越接近 ,出
生率就越____;也有一些种群的性别比例并非 ,如蜜蜂雄性______雌性
(蜜蜂种群中的工蜂在生理学上为雌性,但由于其生殖器官发育不完全,
因此计算性别比例时不将其计算在内)。
(4)应用:常采用干扰和破坏害虫自然__________的方法来降低害虫的数量。
相对比例

多于
性别比例
【易错判断】
(1)种群密度的变动受性别比例的影响,种群密度越大种群数量增加越
快。( )
×
提示:性别比例影响出生率,所以种群密度的变动受性别比例的影响;当种
群密度达到一定程度后,种群密度越大,种内竞争越激烈,增长速率减慢。
(2)年龄结构和性别比例都是既能影响出生率,又能影响死亡率。( )
×
提示:年龄结构既能影响出生率,又能影响死亡率,而性别比例只能影响
出生率,不能影响死亡率。
(3)种群的性别比例都为 ,性别比例对种群密度的影响在生殖前期最
大。( )
×
提示:一般种群的性别比例为 ,但也有雌性多于雄性的,或雄性多于雌
性的,性别比例通过影响种群出生率来影响种群密度,在生殖期的影响最大。
(4)年龄结构可预测种群未来数量的变化,种群的老龄个体比例过大,
预示种群密度将下降。( )

任务突破
任务1 比较分析种群的基本特征
1.如图为种群的基本特征及相互关系概念图。
(1)种群的最基本特征是种群数量特征。__________是反映种群大小的
最常用指标。
(2)__________________________________是决定种群密度的直接因素。
种群密度
出生率和死亡率以及迁入率和迁出率
(3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度。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,是__________________的主要依据。
性别比例通过影响种群的出生率间接影响种群密度。
(4)除图中影响因素外,气候、食物、天敌、传染病等都会影响种群密
度的大小。
预测种群数量变化
2.年龄结构的其他表示方法。
(1)统计图。
图A表示的年龄结构为________,图B表示的年龄结构为________。
稳定型
增长型
(2)曲线图。
种群1的年龄结构为________,种群2的年龄结构为________。
增长型
衰退型
(3)柱状图。
图1表示的年龄结构为________,图2表示的年龄结构为________,图3表
示的年龄结构为________。
衰退型
增长型
稳定型
迁移应用
1.(强基联盟高二联考)下列种群基本特征中不是决定种群密度的是
( )
A
A.年龄结构 B.出生率 C.死亡率 D.迁入率
解析:在种群的数量特征中,出生率、死亡率、迁入率和迁出率是决定种
群密度的关键因素,年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
2.在我国江南的一片水稻田中生活着某种
有害昆虫。为了解虫情,先后两次
(间隔3天)对该种群展开了调查,前后
D
A.受寒潮侵袭 B.遭杀虫剂消杀
C.被天敌捕杀 D.被性外激素诱杀
解析:由题图可知,生殖期的雄性个体数量急剧下降,因此推测可能是被
性外激素诱杀。
两次调查得到的数据统计结果如图所示。
在两次调查间隔期内,该昆虫种群最可能遭遇到的事件为( )
任务2 掌握种群数量调查的基本方法
阅读教材两个活动内容,掌握数量调查的基本方法,补充下面的表格内容。
项目 样方法 标志重捕法
调查 对象 植物或活动能力____、活动范围 小的动物 活动能力____、活动范围大的
动物


项目 样方法 标志重捕法
调查 步骤 ______________________________________________________ _________________________________________________________________________
续表
项目 样方法 标志重捕法
注意 事项 ①______取样; ②样方大小适宜; ③样方数量不宜太少; ④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 “______________________”的原 则 ①调查期间没有迁入和迁出、
出生和死亡的个体;
②标志物对所调查动物的生命
活动无影响
随机
计上不计下,计左不计右
续表
素养提升
标志重捕法的误差分析
结果 原因分析
偏小 若标志物过于明显,在第二次捕捉时就很容易被发现,这样就使
得被标志个体比未被标志个体更容易被捕捉
偏大 ①动物活动能力较强,有时会引起标志物脱落;
②动物被标志后容易被天敌吃掉;
③第一次捕捉的个体被标志后,第二次很难被捕捉
迁移应用
3.(北斗星盟阶段性联考改编)样方法是生态学研究中经常使用的调查方
法。以下关于样方法的叙述正确的是( )
A
A.调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法
B.五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数
C.恰巧分布在样方的边线或角上的个体不能统计在内
D.利用样方法调查不同植物的种群密度一般要选用相同的样方面积
解析:取样方法可根据地段形状来确定,故调查蝗虫幼虫种群密度应根据
地段形状确定取样方法;调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数不能采用五点取
样法,原因是昆虫的活动能力强、活动范围广;统计时,对于压线的个体
要遵照“计上不计下,计左不计右”的原则;调查不同的植物类型时样方
面积应该不同,如调查乔木种群密度时样方面积要比调查草本植物种群密
度时的样方面积大。
4.(新阵地教育联盟高二第一次联考)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 ,统计所
捕获的田鼠数量、性别等,进行标记后放归,7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) 标记数 (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,你认为正确的是( )
C
A.该地区田鼠的平均种群密度约为 250 只/
B.此调查方法可以用来调查某土壤动物的种群密度
C.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,将导致统计的种群数量比实际值大
D.若标记物容易脱落,将导致重捕个体中被标记的个体变少,调查结果偏小
解析:该地区田鼠的平均种群密度约为
(只/ );此调查方法不可以用来调查某土壤动物的种群密度,因为
土壤动物个体微小,无法标记;根据种群中的总个体数 第一次捕获数×
第二次捕获数 重捕中被标志的个体数,如果田鼠在被捕捉过一次后更
难捕捉,则分母变小,导致统计的种群数量比实际值大;若标记物容易脱
落,将导致重捕个体中被标记的个体变少,因而调查结果偏大。
课堂小结第一节 种群具有一定的特征
素养测练
对点达标练
题组一 种群密度及调查方法
1.(绍兴月考)下列表述中的生物属于一个种群的是( D )
A.一个鱼塘的全部鱼
B.两个山谷中的所有鼠
C.一片草原上的部分斑马
D.一片草地中的所有蒲公英
解析:鱼的种类有很多,故一个鱼塘的全部鱼不属于一个种群;两个山谷中的所有鼠,属于
两个区域,不属于一个种群;一片草原上的部分斑马,没有包括全部个体,不属于一个种群;一片草地中的所有蒲公英属于一个种群。
2.下列叙述符合种群密度概念的是( B )
A.每平方米草地中杂草的数量
B.某森林中每平方千米猞猁的数量
C.一亩水稻的年产量
D.某湖泊一年中鲫鱼新增个体数占年初个体总数的比例
解析:草地中的杂草不是一个种群;某森林中每平方千米猞猁的数量,符合种群密度的概念;一亩水稻的年产量,不符合种群密度的概念;某湖泊一年中鲫鱼新增个体数占年初个体总数的比例是出生率。
3.下列关于种群及种群密度的叙述,错误的是( A )
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.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
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;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;种群密度是指某个物种在单位面积或单位体积内的个体数量,如果种群数量大,但种群生活的面积或体积也大,其种群密度不一定大。
4.(宁波高二期末)镇海棘螈是我国特有的国家一级保护野生动物。人工繁育实验室团队野外放生镇海棘螈,若要研究放生后一定时期的野外镇海棘螈数量,需要调查该种群的( A )
A.种群密度 B.性别比例
C.迁入率和迁出率 D.出生率和死亡率
解析:种群密度是反映种群大小的最常用指标。
5.某兴趣小组在“模拟用标志重捕法进行种群数量的调查”的活动中,从混装了若干黄豆、绿豆、红豆、豌豆的大广口瓶中随机取出1勺豆,分别统计其中每种豆的数量,然后做上标记,放回瓶中晃动摇匀。再次从瓶中随机取出1勺豆,分别统计其中每种豆的数量及被标记的每种豆的数量,估算出每种豆的数目。下列叙述错误的是( B )
A.每种豆模拟的是一个种群
B.做好标记的豆放回后可以不用摇匀
C.四种豆之间大小、颜色的差异对估算结果的准确性影响不大
D.如果已知一种豆的数量,仅取样一次也能完成对瓶中豆总的数量的估算
解析:每种豆模拟的是一个种群;做好标记的豆放回后摇匀可使各种豆数量的估算结果更准确;因单独估算每种豆,故四种豆之间大小、颜色的差异对估算结果的准确性影响不大;如果已知一种豆的数量,则可将其视为已标记个体,仅取样一次便能完成对瓶中豆总的数量的估算。
6.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,捕获结果统计如下表。下列叙述错误的是( D )
项目 麻雀 黄鹂
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只有标志) 36(其中9只有标志)
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
解析:标志重捕法调查的某区域内的种群数量=第一次捕获并标志的某种生物的数量×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志的个体数量。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。
题组二 影响种群数量变动的因素
7.下列关于出生率、死亡率及自然增长率的叙述正确的是( D )
A.种群的出生率越高,种群的数量增长越快
B.估算一个种群的出生率和死亡率,即可确定种群密度的大小
C.自然增长率主要由性成熟的时间、每次产仔数和每年生殖次数决定
D.出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素
解析:种群的数量增长与出生率和死亡率的差值呈正相关,若出生率高,死亡率可能更高,则种群数量不一定增长;种群密度与出生率和死亡率的差值没有绝对的关系;种群的自然增长率等于出生率减去死亡率,故自然增长率由出生率和死亡率决定,而不同种类动物的出生率主要由性成熟的时间、每次产仔数和每年生殖次数决定;出生率和死亡率直接决定种群数量的动态变化。
8.如图表示种群的各个特征之间的关系,下列叙述正确的是( B )
A.甲为出生率和死亡率
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,每种类型中包括生殖后期、生殖期和生殖中期三个年龄组
D.种群密度总是随着出生率的增大而增大
解析:甲为出生率,乙为死亡率;年龄结构的每种类型中通常包括生殖后期、生殖期和生殖前期三个年龄组;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。
9.黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1 178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如下表。
生长期 体长 (cm) 尾数 雌性 雄性
尾数 比例(%) 尾数 比例(%)
Ⅰ龄 ≤30.0 656 633 96.5 8 1.2
Ⅱ龄 30.1~ 50.0 512 327 63.9 116 22.7
Ⅲ龄 50.1~ 55.0 6 2 33.3 4 66.7
Ⅳ龄 ≥55.1 4 0 0.0 4 100.0
下列叙述正确的是( B )
A.该黄鳝种群的年龄结构为衰退型
B.种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性
C.随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加
D.该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1
解析:该黄鳝种群幼年(Ⅰ龄期)的个体多,老年(Ⅳ龄期)的个体少,说明该黄鳝种群的年龄结构为增长型;由题意“黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性”可推知种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性;Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多,Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量非常少;各年龄期雌性个体的总数明显大于雄性个体的总数,说明该黄鳝种群的雌雄比例不是1∶1。
10.下列关于性别比例的认识错误的是( C )
A.性别比例是指种群中雌雄个体数目的比例
B.个体没有性别比例和年龄结构等特征
C.性别比例对种群的数量变化有决定性作用
D.男女比例严重失调可加剧人口老龄化
解析:性别比例是指种群内两性个体数量的相对比例;性别比例和年龄结构都是种群的特征,个体没有这些特征;性别比例会影响种群数量的变化,出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量的变化有决定性作用;男女比例严重失调会降低种群的出生率,导致新生个体数目少,加剧人口老龄化。
综合提升练
11.(绍兴高二期末)为调查保护区内白头叶猴的数量,科学家采集保护区内白头叶猴的粪便共500份,分析粪便中残存细胞的微卫星DNA,鉴定出这些粪便来自 200个个体。一定时间后再次以相同的方法采集白头叶猴的粪便共 470份,经检测这些粪便来自190个个体,其中38个个体是第一次采集中出现过的。根据以上信息判断,下列说法错误的是( C )
A.估算保护区内白头叶猴的种群数量为 1 000个
B.该方法在动物个体不易捕获,易受伤害的情况下较为适用
C.为了保证调查数据的准确性,两次采样的地点应保持一致
D.微卫星DNA具有个体特异性是该调查统计依据的原理之一
解析:据题意分析可知,第一次收集到的动物粪便个体数是200个,第二次收集到的动物粪便总个体数为190个,其中38个个体与第一次收集的相同,因此可利用公式估算保护区内白头叶猴的种群数量为200×190÷38=1 000个;易受伤害的情况下,会导致第二次捕获的个体中被标记的个体减少,导致计算出的个体数偏多,该方法可以完美解决这个问题;每次捕获都要随机取样,故采样的地点没有限制,两次不用保持一致。
12.(宁波十校联盟高三一模)科研人员在某荒漠自然保护区的3个区域共布设了20部红外触发相机,相机固定于离地面50~80 cm的支架上(相机镜头基本与地面平行或略往下),获取了大量野生动物影像资料。如图表示调查期间鸟类和兽类的物种数量随时间的变化。下列叙述错误的是( D )
A.与标志重捕法相比,红外相机调查法具有观测周期长和对调查动物无损伤的优点
B.该研究中调查相机应设置在动物痕迹(如粪便、足迹或遗落物等)较多的地点附近
C.红外相机适合拍摄大中型哺乳动物和地栖鸟类,不适合调查体型小、飞行快的鸟类
D.调查开始后的5个月内,保护区鸟、兽物种数增加是由区域外新物种迁入导致
解析:借助红外相机自动拍摄照片或视频调查种群密度,相对于标志重捕法而言,其调查结果更加准确,且不对被调查动物造成影响,调查周期也较长,能有较长时间积累;应将调查相机集中设置在动物痕迹(如粪便、足迹或遗落物等)较多的地点附近,以尽可能保证拍摄到野生动物;红外相机触发法需要拍摄到野生动物影像资料才可进行调查,适合拍摄大中型哺乳动物和地栖鸟类,不适合调查体型小、飞行快的鸟类,因此类动物不易被相机拍摄到;据题图可知,在调查开始后的5个月内,鸟类和兽类的物种数都有所增加,应是拍摄到的鸟、兽物种数增加的结果。
13.(台州高二期末)某研究小组对某种活动能力较弱的瓢虫进行研究,将其自然种群产生的一部分子代用一定浓度的杀虫剂处理后,亲代、子代的雌性占比如图所示。已知该昆虫的雌虫产卵量与雌性占比呈正相关,下列分析错误的是( D )
A.该瓢虫的性别比例会受到环境因素的影响
B.可用样方法调查该瓢虫的种群密度和性别比例
C.用杀虫剂处理可能会使该种群的出生率提高
D.依据瓢虫的性别比例变化可预测种群数量的变化
解析:表型由基因型和环境共同决定,故该瓢虫的性别比例会受到环境因素的影响;该瓢虫的活动能力弱,可用样方法调查该瓢虫的种群密度和性别比例;根据实验结果,处理组的雌性占比大于对照组,雌性个体多,就可以繁殖更多的后代,有利于种群增长;可依据瓢虫的年龄结构变化预测种群数量的变化。
14.为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素,科学家释放了一定量的标志过的斜纹夜蛾,适当时间后用杀虫灯诱杀,统计标志个体的个数占释放总数的比例(回收率),结果如下图。下列叙述正确的是( D )
A.若标志总数为N,回收率为a,则斜纹夜蛾的种群数量为N/a
B.诱捕距离加大,被标志个体数占被诱捕总数的比例上升
C.该研究说明,杀虫灯的杀虫效果与灯的密度无关
D.用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄结构
解析:根据公式:种群数量/释放总数=重新捕获数/标志数,可知种群数量=重新捕获数×释放总数÷标志数,即种群数量=重新捕获数/a;从题图上看,随诱捕距离的加大,被标志个体数占被诱捕总数的比例是下降的;诱捕灯间距可以反映灯的密度,因此杀虫效果与灯的密度有关系;诱杀成虫能降低其出生率,使幼虫减少,从而改变种群年龄结构。
15.如图表示种群的数量特征之间的关系。请回答相关问题:
(1)[A]      是反映种群大小的最常用指标,它的变化是研究种群动态的基础。调查藏羚羊种群密度时常用的方法是      。
(2)种群密度取决于[B]     、[C]      、迁入率和[D]      。
(3)调查草地中某种双子叶植物的种群密度可以使用      法,取样的关键是要做到     。
(4)可用[E]      来预测一个种群的数量变化趋势,如      型的种群数量会越来越少。
(5)用人工合成的信息素诱杀某种害虫的雄性个体,可以破坏害虫种群的     ,从而使一些雌性个体不能完成交配,降低种群密度。
解析:(1)[A]种群密度是反映种群大小的最常用指标,它的变化是研究种群动态的基础。藏羚羊行动敏捷,调查藏羚羊种群密度时常用的方法是标志重捕法。(2)种群密度取决于[B]出生率、[C]死亡率、迁入率和[D]迁出率。(3)调查草地中某种双子叶植物的种群密度可以采用样方法,取样的关键是要做到随机取样。(4)[E] 年龄结构是指各年龄组的个体数量在种群中所占的比例关系,故可用其来预测种群的数量变化趋势,如衰退型的种群数量会越来越少。(5)用人工合成的信息素诱杀某种害虫的雄性个体,可以破坏害虫种群的性别比例,从而使一些雌性个体不能完成交配,降低出生率,进而降低种群密度。
答案:(1)种群密度 标志重捕法 
(2)出生率 死亡率 迁出率 
(3)样方 随机取样 
(4)年龄结构 衰退 
(5)性别比例

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