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第4章 种群和群落
第1节 种群的特征
【高考目标定位】
种群的特征
【考纲知识梳理】
一、种群的概念和数量特征
1、概念：在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
2、种群各个特征的关系：
（1）在种群的四个特征中，种群密度是基本特征，与种群数量呈正相关。
（2）出生率、死亡率以及迁移率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
（3）年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的，是预测种群密度（数量）未来变化趋势的重要依据。
二、种群密度的调查方法
1、估算植物种群密度常用方法——样方法
（1）样方形状：一般以正方形为宜。
（2）取样方法：五点取样法和等距取样法。
2、动物种群密度的调查方法——标志重捕法
测量方法：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境中，经过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，估计种群密度。
3、调查种群密度的意义
农业害虫的监测和预防，渔业上捕捞强度的确定，都需要对种群密度进行调查研究。
【要点名师精解】
一、种群概念和种群数量特征的理解
1、种群概念的理解
（1）两个要素：“同种”和“全部”
（2）两个条件：“时间”和“空间”
（3）两个基本单位
①种群是生物繁殖的基本单位。
②种群是生物进化的基本单位。
2、种群数量特征的分析
（1）种群密度：是种群最基本的特征。种群密度越高，一定范围内种群个体数量越多。
（2）出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
（3）年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的。
【例1】我国人口学家在分析了某地人口普查数据后，认为当地的人口数量仍处于增长期，今后还会增长数十年才会停止，做出这种判断的信息主要来自于
A．种群密度 B．年龄组成 C．性别比例 D．出生率和死亡率
【解析】本题考查种群的特征。种群密度是种群数量的一种表现形式，知道了种群密度就可以计算出种群数量；研究种群的年龄组成，对预测种群数量的变化趋势具有重要意义。
【答案】B
二、种群密度的取样调查
1、植物种群密度取样调查的常用方法——样方法
（1）步骤：确定调查对象→选择调查地段→确定样方→设计计数记录表→实地计数记录→计算种群密度
（2）原则：随机取样，不能掺入主观因素。
2、动物种群密度调查的常用方法——标志重捕捉法
（1）主要方法：捕获一部分个体做上标记，放回原来环境中，经过一段时间再进行重捕。
（2）计算公式：标记总数/N=重捕个体中被标记的个体数/重捕总数（N代表种群内个体总数）
（3）操作注意事项：
①标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相同。
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标记物和标记方法必须对动物的身体不会产生对于寿命和行为等的影响。
④标记不能过分醒目，以防改变与捕食者之间的关系。
⑤标记符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不会消失。
【例2】农业科技人员在对草原鼠害进行调查时，随机选定某区域，第一次放置了100个鼠笼，捕获68只鼠，标志后原地放回，一段时间后在相同位置放置了100个鼠笼，捕获54只鼠，其中标志的鼠有12只。下列有关说法错误的是( )
A.该区域中鼠的种群密度较大，约为306只，必须积极防治
B.这种调查方法称为样方法
C.草原上鼠与牛、羊等是竞争关系,鼠害严重会影响畜牧业发展
D.如果在两次捕鼠期间发生草原大火,统计结果是不准确的
【解析】本题是关于种群密度调查实验方面的试题，考查动、植物种群密度调查方法的异同。在对植物种群密度的取样调查中，常常采用样方法。而对动物种群密度的取样调查中，常常采用标志重捕法，即在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标志个体占总捕获数的比例，来估计该种群的数量。
【答案】B
【感悟高考真题】
（2010·福建高考）26.II. 棉蚜虫蚜体型微小，能附着于棉花植林上生活繁殖，以吸取棉花汁液为食为了对棉蚜虫害进行监测．科研小组从某年6月lO日开始对某棉田棉蚜种群数量进行调查。调查结果如下图：
调查日期(月—日) 6—l0 6—15 6—20 6—25 6—30 7—5 7—10 7—15 7—20
棉蚜数量(只/株) 0.42 4.79 4l.58 261.73 1181.94 1976.96 2175.63 2171.46 2173.23
（1）棉蚜与棉花的种间关系是 。
（2）调查棉蚜种群数量可采用 法。据表分析调查期间棉蚜种群数量的增长曲线呈 型，在 (日期)左右棉蚜种群增长量最大。
（3）若长期使用农药防治棉蚜，会导致棉蚜种群的抗药基因频率 。(增大、不变、减小)。
【解析】本题主要考查种群密度调查法，种群数量变化，种间关系，现代生物进化理论。判断寄生关系有两点，1、寄生虫必须生活在寄主体内或体表；2、必须从寄主体内获取营养。以上两点棉蚜虫与棉花植林都满足。人教版必修三P62第一段的叙述“调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，也可采用样方法。”样方法主要适用与活动能力弱的生物。从上表数据中得知到7月10日种群增长就停止了，说明达到了环境容纳量即K值。由此可知棉蚜种群数量的增长曲线呈S型，当种群数量达到K/2时，种群增长量最大，应在6月30日。长期使用农药，不断挑选出具有抗药性的棉蚜虫，淘汰没有抗药性的棉蚜虫，最终导致棉蚜种群的抗药基因频率增大
【答案】（1）寄生（2）样方 S 6—30（3）增大
（2010·海南高考）17．甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见表。三个种群年龄结构的类型为
年龄期21世纪教育网[来源:21世纪教育网21世纪教育网 个体数21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
甲 乙 丙
幼年期 600 400 200
成年期 400 400 400
老年期 200 400 600
A．甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型
B．甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型
C．甲是增长型，乙是增长型，丙是衰退型
D．甲、乙、丙三个种群都是稳定型
【答案】A
（2010·海南高考）18．某同学拟一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是
A．计数该草地上该种植物的全部个体数目
B．设置1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目
C．随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
D．在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目
【答案】C
（2009·山东高考）6.右图曲线a,b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是
A. 曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高高考
B. 依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好
C. 对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大高考资
D. 种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈
【解析】本题通过数学曲线图的形式反映了种群密度和存活率之间的关系，要求学生具备能够从图示中获取相关信息的能力。依据曲线b,种群密度中等时存活率最大，故B正确。曲线a表示的大型动物，由图可知，种群密度越大存活率越低，故而对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大，所以A、C错误。D项中种群密度越大，种群个体间竞争越剧烈，故而d点不是竞争最剧烈的点。
【答案】D
（2009·广东高考）11．下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是
A．斑马在草原上成群活动
B．每毫升河水中有9个大肠杆菌
C．稗草在稻田中随机分布
D．木棉树在路旁每隔5米种植
【解析】组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。B项为种群密度，不属于空间特征。
【答案】B
（2009·江苏高考）27．（7分）红豆杉是我国珍贵濒危树种。南京中山植物园于上世纪50年代从江西引进一些幼苗种植于园内。经过几十年的生长繁殖，现在已形成了一个种群。请回答下列问题。
（1）在植物园引种栽培红豆杉的措施属于 。
（2）如果对红豆杉种群密度进行调查，常用的方法是 。将统计到的植株按高度（h）分为5级，每一级的植株数量见下表。
等级 a级 b级 C级 d级 e级
高度（cm） h≤10 10300
数量（株） 120 62 32 16 6
根据表中数据，在答题卡上的坐标图中画出该种群各级别的植株数量柱状图。
（3）由表可以看出，此红豆杉种群的年龄结构属于 。
（4）研究表明，红豆杉的种子成熟后被某种鸟类吞食，果肉状的假种皮被消化而种子随粪便散播到山坡上再萌发生长。从种间关系看，鸟类与红豆杉之间存在 关系。
【解析】本题考查种群相关知识。（1）由于从江西引进到中山植物园，远离原生长地进行的保护，所以称为迁地保护(易地保护)；（2）对植物进行种群密度调查，采用样方法，活动范围比加大的动物采用标志重捕法；（3）从表中可以看出幼年个体比较多，老年个体少，中年个体在其中间，所以为增长型。（4）鸟类吃红豆杉的种子，所以是捕食关系，鸟类又为种子传播提供便利，所以还存在互利共生关系。
【答案】
（1）迁地保护（易地保护）
（2）样方法 柱形图见下图
（3）增长型
（4）捕食和互利共生（捕食和种间互助）
（2008·海南高考）下列四图中能正确表示某池塘鱼个体的平均增长与种群密度关系的是 ( )
【解析】由于鱼类种群密度的增加，导致种内斗争加剧，死亡率升高，出生率下降，增长量就会下降。当种群密度达到一定程度以后增长量就会为0。
【答案】B
（2008·上海高考）下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为 ( )
A.100只 B.200只 C.300只 D.400只
【解析】题中纵坐标为种群增长速率，所以第10年时增长速率最大，相当于S型曲线的K/2的水平，所以环境容纳量为2*200=400。
【答案】D
（2008·江苏高考）下列选项中，对种群密度影响最严重的是
编号 生态系统 采收对象 现有生物量 年增长率/% 年采收量
① 马尾松林 马尾松 200 00m3 2 1 000m3
② 淡水湖泊 鲰鱼 10 000kg 34 3 600kg
③ 山地 甘草 1 000kg 20 300kg
④ 滩涂 沙蚕 10 000kg 30 500kg
A．① B．② C．③ D．④
【解析】①中的采收量与增长量相差3%，②相差2%为，③相差10%，④的增长量大于采收量。通过比较可以看出，③的年采收量远远超过了年增加量，会使种群密度迅速变小，严重影响其平衡性，10年后将灭绝。
【点评】本题考查解读表格的能力和对种群数量变化的实际应用。
【答案】C。
【考点精题精练】
1. 下列有关种群的叙述一错误的是 D
A．鼎湖山的一对雌雄昆虫能交配繁殖，有可育的后代，则它们属于同一物种
B．青海一片草原中所有藏羚羊个体所含有的全部基因组成了这个种群的基因库
C．南海中的海马各年龄个体数目比例适中，则该种群正处于数量稳定阶段
D．海南岛的气候适合种植高产杂交水稻，合理密植水稻时，其数量可以大于K值
2. 下列关于种群的叙述，不正确的是 （　B　）
A.种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位
B.一个种群中的个体在形态结构和生理功能等方面是完全相同的
C.一个种群中的全部个体所含有的全部基因构成该种群的基因库
D.在没有自然选择的情况下，种群的基因频率仍然可能发生改变
3. 下列关于种群的叙述，正确的是 ( D )
①内蒙古草原上全部的牛是一个种群 ②池塘中所有的鱼是一个种群 ③稻田中所有的三化螟是一个种群 ④种群密度的决定因素是年龄结构、性别比例 ⑤种群密度的大小主要决定于出生率和死亡率
A.①③⑤ B.②④ C.②④⑤ D.③⑤
4. 下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是 B
A．斑马在草原上成群活动 B．每毫升河水中有9个大肠杆菌
C．稗草在稻田中随机分布 D．木棉树在路旁每隔5米种植
5. 预测一个国家或地区人口数量未来的动态信息主要来自（ A ）
A、现有居住人口不同年龄组成的比例 B、现有人口数量和密度
C、现有出生率、死亡率和迁移率 D、现有人口男女性别比例
6. 图①表示某种鼠迁入新的环境后增长率随时间的变化曲线，在图②中能反映鼠种群数量变化的曲线 （ B ）
答案 B
7. （2010·江苏省南京市高三第二次模拟考试）科研人员对某海洋食用生物进行研究，得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化曲线图请据图判断下列说法正确的是 D
A D点表示种群密度最大
B B点表示种群的增长率最大
C 从B点到D点，种内斗争加剧
D D点进行捕捞最有利于该种群的持续生存
8. 右图显示了蝌蚪的生长速率随种群密度增加的变化情况（在同样的空间里，个数由5增加到160），图中曲线可以说明（ D ）
A.食物短缺降低了蝌蚪存活率
B.每只蝌蚪变态所需时间与种群密度成负相关
C.一定范围内，蝌蚪生长速率与种群密度成正相关
D.高种群密度下，能够变态为青蛙的可能性减小
9. 科研人员对某海洋食用生物进行研究，得出了与其种群密度相关的出生率和死亡率的变化并绘图如下，请据图判断下列说法错误的是（ D ）
A．B点表示种群的增加率最大
B．D点表示种群密度最大
C．C从0点到D点，种内竞争越来越激烈
D．D点是进行捕捞以维持该种群的持续生存的最有利时机
10. 海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续性利用。下列不正确的解释 C
A.更多幼小的个体逃脱，获得生长和繁殖的机会
B.有利于保持足够的种群基数
C.改变性别比例，提高种群出生率
D.维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复
11. （2010·江苏省南通、扬州、泰州三市高三二模）某种群刚迁入一个新的栖息地后，种群开始增长。随着时间的推移，种群停止增长并维持相对稳定。在停止增长期间 D
A．增长率大于零 B．老年个体数量最多
C．出生率及死亡率均为零 D．种群密度最大
12. 下列调查动物种群密度的方法，不宜采用是D
A．灰喜鹊种群密度可用标志重捕法调查
B．蚜虫的种群密度可用样方法进行调查
C．蒲公英种群密度用样方法进行统计
D．土壤中小动物类群丰富度可用标志重捕法进行调查
13. 某研究性学习小组开展了“不同土壤中小动物类群丰富度的调查”活动，下列有关做法正确的是 B
A. 可采用标志重捕法进行调查 B. 同一时间分别采集落叶量不同地域的土样
C. 只统计肉眼可见小动物的数量 D. 无法知道名称的小动物可忽略不计
14. 用“样方法”调查蒲公英种群密度的过程是（ B ）
①选取一个该种群分布比较均匀的长方形地块，将该地按长度划成10等份，在每份的中央画一个大小为1m2的样方；②选取一个该种群分布比较集中的长方形地块，将该地按照长度划成10等份，在每份的中央画一个大小不同的样方；③计数每个样方内该种群数量，取其最大值作为种群密度的估计值；④计数每个样方内该种群数量，取其平均值作为该种群密度的估计值。
A、①③ B、①④ C、②③ D、②④
15. 在对某地麻雀的种群调查中，第一次捕获了50只麻雀，将这些麻雀腿上套上标志环并放掉，数日后又捕获麻雀40只，其中有标记环的为5只。请计算该地约有麻雀 （ B ）
A.2000只 B.400只 C.200只 D.500只
16. 某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查。右图表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化曲线。请分析回答：
⑴下图A、B能反映鱼种群数量变化的曲线是＿＿＿＿。
⑵t2时期后，种群数量＿＿＿＿，其主要原因是＿＿＿＿和＿＿＿＿。
⑶在t1时该种群的年龄组成可能为＿＿＿＿型。
⑷若在t2时种群数量为K，为了保护这种鱼类资源不受破坏，以便持续地获得最大捕鱼量，应使这种鱼的种群数量保持在＿＿＿＿水平，因为此时＿＿＿＿。
⑸如果这条河流受到轻度污染，则对此生态系统不产生明显影响；如果出现恶性污染事件，则会导致绝大多数水生动、植物死亡，河流生态系统遭到严重破坏。请运用生态学原理分析其原因。＿＿＿＿。
答案：⑴B；⑵不再增加 食物和空间不足、捕食者数量增加、种内斗争加剧（合理即可）；⑶增长；⑷K/2 种群增长率最大(或种群的增长速度最快)；⑸河流生态系统具有一定的自动调节能力，但有一定的限度，当外来干扰超过这一限度时，生态系统的相对稳定状态就遭到破坏
17. （2010·东北三校高三一模）在生态学中，生物和群的年龄结构有两个层次，即个体的年龄组成和组成个体的构件年龄。组成个体构件的年龄是单体生物所没有的。例如一年生苔草的分枝可以月龄画成椎体，下图是施肥对某种苔草的无性系构件月龄结构的影响。请回答：
（1）与对照组相比，施肥使苔草_______________的分枝成为优势。此现象说明_______________。
（2）苔草的幼枝具有更大的营养价值，它将吸引更多的植食品性动物，如五趾跳鼠。若在理想状态下，那么对苔草施肥后，短时间内五趾跳鼠种群数量的增长将为_______________型增长，其年龄组成类型最接近于_______________。
（3）五趾跳鼠是危害三北地区的主要害鼠之一，从环境容纳量的角度思考，提出两种有效控制五趾跳鼠数量的具体措施：①_______________；②_______________。
答案：（1） 月龄较小 施肥有利于幼枝的发生。
（2）“J” “增长型”。
（3）①养殖或释放五趾跳鼠的天敌 ②减少它们食物的来源（其他合理答案也可）
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