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高中生物苏教版 (2019)选择性必修2 生物与环境第一章 种群第一节 种群的特征第1课时学案
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这是一份高中生物苏教版 (2019)选择性必修2 生物与环境第一章 种群第一节 种群的特征第1课时学案，共13页。学案主要包含了种群密度及其调查方法，种群的其他数量特征等内容，欢迎下载使用。
一、种群密度及其调查方法
1．概念：指单位面积或空间内某种群的个体数量。它是种群最基本的数量特征。
2．调查方法
(1)直接计数法
适用条件：调查分布范围较小、个体数量较少的种群。
(2)估算法
①样方法
a．方法步骤：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，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。
b．适用生物：
调查个体分布比较均匀的植物或移动能力较弱的动物。
c．取样的关键：保证取样的随机性，避免受到任何主观因素的干扰。
d．取样的方法：五点取样法和等距取样法。
②标志重捕法
a．适用对象：适用于移动能力较强的动物。
b．步骤：
确定调查对象
↓
捕获并标志部分个体：在被调查种群所处地域中，捕获一部分个体，将这些个体标志后再放回原来的生活环境，并记录个体数。
↓
重捕，计数：一段时间后在该区域对动物进行重捕，对被重捕的动物个体数量进行统计，同时统计重捕动物中被标志的个体数量，最后就能计算出被调查动物种群的个体数。
c．注意事项：
标志物和标志方法不能影响被标志动物的正常活动，也不能导致它们产生疾病或被感染等；标志符号必须能够维持一定的时间，至少在调查期间不能消失；标志符号也不能过分醒目，否则被标志动物可能容易受到捕食者的攻击。
二、种群的其他数量特征
1．出生率和死亡率
(1)出生率是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。
(2)死亡率是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．迁入率和迁出率
(1)迁入率指单位时间内迁入某种群的个体数占该种群个体总数的比率。
(2)迁出率指单位时间内迁出某种群的个体数占该种群个体总数的比率。
3．年龄结构
(1)概念
种群的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。
(2)类型
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。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．高三某班教室中全部师生可看成一个种群。( )
2．可用每平方米草坪上杂草的数量来表示种群密度。( )
3．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。( )
4．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率越高。( )
5．某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，应选择植物生长茂盛处取样。( )
提示：1．× 年级不是自然区域，同时它不具有年龄结构、出生率、死亡率等种群的数量特征。
2．× 草坪上的杂草有很多物种，而种群密度强调的是同一种生物。
3．× 行道树灌木丛为长方形，调查其中蜘蛛的种群密度应采取等距取样法。
4．√
5．× 调查该种群密度时，应随机取样。
种群数量特征分析
1．种群数量特征的关系图解
2．种群数量特征的分析
(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eq \(――→,\s\up8(影响))出生率和死亡率eq \(――→,\s\up8(决定))种群密度eq \(――→,\s\up8(预测))变化趋势。
(4)性别比例eq \(――→,\s\up8(影响))出生率eq \(――→,\s\up8(决定))种群密度。
3．应用
(1)利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
(2)将性引诱剂释放到田地里，干扰雌、雄蛾正常交尾——降低出生率。
如图表示种群数量特征间的关系，据图回答有关问题。
(1)图中a～f分别表示种群的什么特征？
提示：a～f分别表示性别比例、年龄结构、种群密度、迁入率和迁出率、出生率、死亡率。
(2)预测种群数量变化趋势主要依据图中的哪个特征？并说明理由。
提示：图中的b，即年龄结构。因为不同年龄结构的种群中，老年、成年、幼年的个体数不同，因此可预测其未来的出生率与死亡率，进而可预测种群数量未来的发展趋势。
(3)利用性引诱剂可有效降低害虫的种群密度，其原理是什么？
提示：破坏了害虫的性别比例，从而降低了害虫的出生率。
1．下图为某同学构建的种群各数量特征之间关系的模型，下列有关叙述正确的是( )
A．①②③④分别指的是迁出率、迁入率、死亡率和出生率
B．春节前后，某沿海城市的人口数量变化主要取决于图中的③和④
C．利用性引诱剂诱杀某昆虫的雄虫主要是通过控制⑤，进而影响种群的数量
D．在某市街道旁边每隔5米种植一棵悬铃木，这是对种群数量特征的描述
B [据图分析，①是死亡率，②是出生率，③是迁出率，④是迁入率，A项错误；春节前后，某沿海城市的人口数量变化主要取决于③迁出率和④迁入率，B项正确；利用性引诱剂诱杀某种昆虫的雄虫主要是通过控制⑥性别比例，进而影响种群的数量，C项错误；在某市街道旁边每隔5米种植一棵悬铃木，这是对种群空间特征的描述，D项错误。]
2．(2020·浙江1月选考)如图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是( )
A．从图中的信息可以得出该种群的存活曲线为凹型
B．用性引诱剂来诱杀种群内的个体，对生殖后期的个体最有效
C．环境条件不变，该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型
D．与其他年龄组相比，生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大
D [种群的存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，图示只能表示昆虫种群在某时期的年龄结构为增长型，不能得出该种群的存活曲线为凹型，A错误；常用性引诱剂来诱杀种群内的雄性个体，改变种群的正常性别比例，会影响雌性个体的正常交配，对生殖期的个体最有效，B错误；由图示可知，该种群的年龄结构目前呈现增长型，若环境条件不变，种群数量会不断增长，之后年龄结构逐渐转变为稳定型，C错误；由于生殖后期个体不再进行繁殖，而生殖前期个体数量远多于生殖期，则生殖前期个体获得的杀虫剂抗性物遗传给后代的概率最大，D正确。]
(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、迁入率和迁出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。
种群密度的调查方法
1．调查方法与适用对象
2．样方法与标志重捕法
(1)两者的比较
(2)误差分析
①样方法的误差分析
a．对调查对象认识不准，导致统计时有偏差。
b．选取样方时，样方的数目、大小不统一。
c．在计数时，对各生长期的个体统计不全。
d．种群密度因时间、场所等因素的不同差异较大。
②标志重捕法的误差分析
主要取决于重捕中标志个体数(m)偏大或偏小。
设种群数量为A只，第一次捕获B只并标志，第二次捕获了a只，其中有b只被标志，根据公式eq \f(B,A)＝eq \f(b,a)，得A＝eq \f(aB,b)。由上式分析可知：
a．若由于某种原因(如标志物易脱落、被标志个体的被捕机会降低、标志物导致被标志个体易于被捕食、在被标志个体稀少处捕获等)造成b偏小，则A偏大。
b．若由于某种原因(如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等)造成b偏大，则A偏小。
c．若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。
3．样方法的计数原则
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，即只计数相邻两边及顶角上的个体。(如下图所示，图中实心圆就是要计数的个体。)
(1)正方形样方应计数相邻两边及其夹角上的个体。
(2)圆形样方(虚线表示圆形样方的直径)
1．下表是某兴趣小组调查某植物的种群密度的结果：
其中第四个样方中该植物的分布情况如图：
(1)如何计数第四个样方的植株数量？该样方的种群密度是多少？
提示：需要计数样方以内的个体数量，以及上边和左边及其夹角上的个体数量。个体数量＝5＋2＋1＝8，种群密度为8株·m－2。
(2)该植物种群密度是多少？N3的数量明显高于其他样方，应如何处理？
提示：8株·m－2。应舍弃。
2．用标志重捕法调查某动物的种群密度时，若标志个体更易于被捕食，则调查结果是偏高、偏低，还是不变？为什么？
提示：偏高。若标志个体更易于被天敌捕食，则重捕中被标志的个体数减小，故种群密度调查的结果会偏高。
1．蝗灾早在《诗经》中已有记载，文中提到“去其螟螣”，其中的“螣”即为蝗虫，若某陆生植物种群的个体因受蝗灾影响而使其数量较少，用样方法调查其密度时下列做法合理的是( )
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
B [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，不用进行标志。取样时要注意随机取样，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。]
2．(多选)下列有关生物种群数量调查的方法中，正确的是( )
A．调查蝗虫幼虫跳蝻，用样方法
B．调查马尾松，小样方划分为1 m2左右
C．调查蒲公英，只计数小样方内的个体数
D．调查趋光性农业害虫，可用定位设置灯光诱捕，定时计数法
AD [调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度，用样方法，A项正确。一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为100 m2，灌木为16 m2，草本为1 m2，所以调查马尾松，小样方划分为100 m2左右，B项错误。调查蒲公英，除计数小样方内的个体数外，还要把样方两个相邻的边及顶角处的个体统计在内，其他边缘不做统计，C项错误。]
“两看法”选择合适的种群密度调查方法
近日，一篇名为《细数2020年成本：气候崩盘的一年》的报告罗列了发生在2020年的15个极端气候引发的灾害性事件，其中包含2020年2月爆发的东非蝗灾。研究发现，蝗虫成虫产卵于土壤中，虫卵在气温超过20摄氏度后快速孵化，从孵化成幼蝗到发育为成虫大约需要35天，幼蝗的翅不发达，在地表或矮草间踯跃，活动范围小；成虫的翅发达，善于飞翔。幼蝗和成虫大量取食植物的叶片，对农作物造成很大的危害。
由材料分析知，蝗灾形成时对农作物造成很大的危害，由此要形成生命观念和社会责任的学科素养。
1．幼蝗和成虫构成种群了吗？决定种群密度的直接因素是什么？(生命观念)
提示：幼蝗和成虫不能构成种群。出生率、死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度的直接因素。
2．在幼虫时期调查蝗虫种群密度一般采用什么方法？用性外激素防治害虫的原理是什么？(社会责任)
提示：样方法。性外激素可以干扰性别比例从而减少种群的出生率。
[课堂小结]
1．下列种群的数量特征中，最基本的是( )
A．种群密度 B．出生率和死亡率
C．性别比例 D．年龄结构
A [种群密度能直接反映种群数量的大小，所以是最基本的数量特征。]
2．动物学家考察某个牧区后，认为当地的鹿群处于增长高峰期，今后还能增长十几年才会停止。预测种群数量变化趋势的是( )
A．种群的数量和密度 B．种群的年龄结构
C．种群的性别比例 D．出生率和死亡率
B [年龄结构不直接决定种群密度，但是能够用来预测种群密度的变化趋势。]
3．据统计某城市人口自然增长率为－0.19%，然而人口数量仍增加了127万，导致这种结果的主要原因是( )
A．严格的人口政策 B．性别比例失调
C．出生率大于死亡率 D．迁入率大于迁出率
D [据题意可知，某城市人口自然增长率为－0.19%，说明出生率小于死亡率，本地人口应当减少，然而人口数量仍增加了127万，说明该地区人口数量的增加是由于其他地区人口的迁入，故迁入率大于迁出率。综上所述，D正确，A、B、C错误。]
4．(多选)某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法正确的是( )
A．随机取样
B．选择植物生长茂盛处取样
C．根据调查数据估算该种群密度
D．根据地段的形状确定取样方法
ACD [用样方法调查种群密度的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，A正确、B错误；根据调查数据取平均值可估算该种群的种群密度，C正确；根据地段的不同可因地制宜地采用不同的取样方法，如五点取样法和等距取样法等，D正确。]
5．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：
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个年龄组个体数的比例为________，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________。该法常用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。
[解析] (1)种群的年龄结构包括增长型、衰退型和稳定型三种类型。从表格中的数据可知，幼年个体数为92＋187＋121＝400，成年个体数为70＋69＋62＋63＋72＋64＝400，老年个体数为55＋42＋39＋264＝400，所以三个年龄段的个体数比例为1∶1∶1，则该种群的年龄结构为稳定型，该鱼种群数量将保持相对稳定。
(2)标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。
[答案] (1)增长型、衰退型、稳定型 1∶1∶1 保持相对稳定 (2)标志重捕法
列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。
1．生命观念——通过相关生物学概念的学习形成稳态与平衡观。
2．科学思维——通过样方法和标志重捕法的比较，培养归纳、比较等分析问题的能力。
3．科学探究——通过种群密度调查方法的实验设计和分析，培养科学探究能力。
类型
出生率与死亡率
种群密度
变化趋势增长型
出生率大于死亡率
增大
稳定型
出生率等于死亡率
基本不变
衰退型
出生率小于死亡率
减小
调查方法
适用对象
直接计数法
分布范围较小、个体数量少、个体较大的种群
估算法
样方法
植物，昆虫卵，活动能力弱、活动范围小的动物，如蚜虫、跳蝻等
标志重捕法
活动能力强、活动范围大的动物
项目
样方法
标志重捕法
调查程序
注意事项
①样方数目随调查地段的大小而定
②选取的样方大小随植物类型而定，如乔木100 m2、灌木16 m2、草本植物1 m2
③样方法中的五点取样法适用于正方形或不规则形地块，等距取样法适用于长方形或长条形地块
④一般不选不容易计数的丛生或蔓生的单子叶植物，而选个体数目容易辨别的双子叶植物
⑤取样的关键是做到随机取样
①调查期间没有大量个体的迁入和迁出、出生和死亡
②标志物不能过于明显，不能对所调查动物的生命活动有影响
③标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志物在调查期间不会消失
样方
N1
N2
N3
N4
N5
种群密度/(株·m－2)
8
7
18
x
9
知 识 网 络 构 建
要 点 强 化 识 记
1．种群的数量特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等，其中种群密度是最基本的数量特征。
2．调查种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法。
3．年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型，年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。
4．出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接影响种群数量变化。
年龄
0＋
1＋
2＋
3＋
4＋
5＋
6＋
7＋
8＋
9＋
10＋
11＋
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
一、种群密度及其调查方法
1．概念：指单位面积或空间内某种群的个体数量。它是种群最基本的数量特征。
2．调查方法
(1)直接计数法
适用条件：调查分布范围较小、个体数量较少的种群。
(2)估算法
①样方法
a．方法步骤：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，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。
b．适用生物：
调查个体分布比较均匀的植物或移动能力较弱的动物。
c．取样的关键：保证取样的随机性，避免受到任何主观因素的干扰。
d．取样的方法：五点取样法和等距取样法。
②标志重捕法
a．适用对象：适用于移动能力较强的动物。
b．步骤：
确定调查对象
↓
捕获并标志部分个体：在被调查种群所处地域中，捕获一部分个体，将这些个体标志后再放回原来的生活环境，并记录个体数。
↓
重捕，计数：一段时间后在该区域对动物进行重捕，对被重捕的动物个体数量进行统计，同时统计重捕动物中被标志的个体数量，最后就能计算出被调查动物种群的个体数。
c．注意事项：
标志物和标志方法不能影响被标志动物的正常活动，也不能导致它们产生疾病或被感染等；标志符号必须能够维持一定的时间，至少在调查期间不能消失；标志符号也不能过分醒目，否则被标志动物可能容易受到捕食者的攻击。
二、种群的其他数量特征
1．出生率和死亡率
(1)出生率是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。
(2)死亡率是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．迁入率和迁出率
(1)迁入率指单位时间内迁入某种群的个体数占该种群个体总数的比率。
(2)迁出率指单位时间内迁出某种群的个体数占该种群个体总数的比率。
3．年龄结构
(1)概念
种群的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。
(2)类型
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。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．高三某班教室中全部师生可看成一个种群。( )
2．可用每平方米草坪上杂草的数量来表示种群密度。( )
3．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。( )
4．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率越高。( )
5．某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，应选择植物生长茂盛处取样。( )
提示：1．× 年级不是自然区域，同时它不具有年龄结构、出生率、死亡率等种群的数量特征。
2．× 草坪上的杂草有很多物种，而种群密度强调的是同一种生物。
3．× 行道树灌木丛为长方形，调查其中蜘蛛的种群密度应采取等距取样法。
4．√
5．× 调查该种群密度时，应随机取样。
种群数量特征分析
1．种群数量特征的关系图解
2．种群数量特征的分析
(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eq \(――→,\s\up8(影响))出生率和死亡率eq \(――→,\s\up8(决定))种群密度eq \(――→,\s\up8(预测))变化趋势。
(4)性别比例eq \(――→,\s\up8(影响))出生率eq \(――→,\s\up8(决定))种群密度。
3．应用
(1)利用性引诱剂诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
(2)将性引诱剂释放到田地里，干扰雌、雄蛾正常交尾——降低出生率。
如图表示种群数量特征间的关系，据图回答有关问题。
(1)图中a～f分别表示种群的什么特征？
提示：a～f分别表示性别比例、年龄结构、种群密度、迁入率和迁出率、出生率、死亡率。
(2)预测种群数量变化趋势主要依据图中的哪个特征？并说明理由。
提示：图中的b，即年龄结构。因为不同年龄结构的种群中，老年、成年、幼年的个体数不同，因此可预测其未来的出生率与死亡率，进而可预测种群数量未来的发展趋势。
(3)利用性引诱剂可有效降低害虫的种群密度，其原理是什么？
提示：破坏了害虫的性别比例，从而降低了害虫的出生率。
1．下图为某同学构建的种群各数量特征之间关系的模型，下列有关叙述正确的是( )
A．①②③④分别指的是迁出率、迁入率、死亡率和出生率
B．春节前后，某沿海城市的人口数量变化主要取决于图中的③和④
C．利用性引诱剂诱杀某昆虫的雄虫主要是通过控制⑤，进而影响种群的数量
D．在某市街道旁边每隔5米种植一棵悬铃木，这是对种群数量特征的描述
B [据图分析，①是死亡率，②是出生率，③是迁出率，④是迁入率，A项错误；春节前后，某沿海城市的人口数量变化主要取决于③迁出率和④迁入率，B项正确；利用性引诱剂诱杀某种昆虫的雄虫主要是通过控制⑥性别比例，进而影响种群的数量，C项错误；在某市街道旁边每隔5米种植一棵悬铃木，这是对种群空间特征的描述，D项错误。]
2．(2020·浙江1月选考)如图为一个昆虫种群在某时期的年龄结构图。下列叙述正确的是( )
A．从图中的信息可以得出该种群的存活曲线为凹型
B．用性引诱剂来诱杀种群内的个体，对生殖后期的个体最有效
C．环境条件不变，该种群的年龄结构可由目前的稳定型转变为增长型
D．与其他年龄组相比，生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大
D [种群的存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，图示只能表示昆虫种群在某时期的年龄结构为增长型，不能得出该种群的存活曲线为凹型，A错误；常用性引诱剂来诱杀种群内的雄性个体，改变种群的正常性别比例，会影响雌性个体的正常交配，对生殖期的个体最有效，B错误；由图示可知，该种群的年龄结构目前呈现增长型，若环境条件不变，种群数量会不断增长，之后年龄结构逐渐转变为稳定型，C错误；由于生殖后期个体不再进行繁殖，而生殖前期个体数量远多于生殖期，则生殖前期个体获得的杀虫剂抗性物遗传给后代的概率最大，D正确。]
(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、迁入率和迁出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。
种群密度的调查方法
1．调查方法与适用对象
2．样方法与标志重捕法
(1)两者的比较
(2)误差分析
①样方法的误差分析
a．对调查对象认识不准，导致统计时有偏差。
b．选取样方时，样方的数目、大小不统一。
c．在计数时，对各生长期的个体统计不全。
d．种群密度因时间、场所等因素的不同差异较大。
②标志重捕法的误差分析
主要取决于重捕中标志个体数(m)偏大或偏小。
设种群数量为A只，第一次捕获B只并标志，第二次捕获了a只，其中有b只被标志，根据公式eq \f(B,A)＝eq \f(b,a)，得A＝eq \f(aB,b)。由上式分析可知：
a．若由于某种原因(如标志物易脱落、被标志个体的被捕机会降低、标志物导致被标志个体易于被捕食、在被标志个体稀少处捕获等)造成b偏小，则A偏大。
b．若由于某种原因(如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等)造成b偏大，则A偏小。
c．若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。
3．样方法的计数原则
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，即只计数相邻两边及顶角上的个体。(如下图所示，图中实心圆就是要计数的个体。)
(1)正方形样方应计数相邻两边及其夹角上的个体。
(2)圆形样方(虚线表示圆形样方的直径)
1．下表是某兴趣小组调查某植物的种群密度的结果：
其中第四个样方中该植物的分布情况如图：
(1)如何计数第四个样方的植株数量？该样方的种群密度是多少？
提示：需要计数样方以内的个体数量，以及上边和左边及其夹角上的个体数量。个体数量＝5＋2＋1＝8，种群密度为8株·m－2。
(2)该植物种群密度是多少？N3的数量明显高于其他样方，应如何处理？
提示：8株·m－2。应舍弃。
2．用标志重捕法调查某动物的种群密度时，若标志个体更易于被捕食，则调查结果是偏高、偏低，还是不变？为什么？
提示：偏高。若标志个体更易于被天敌捕食，则重捕中被标志的个体数减小，故种群密度调查的结果会偏高。
1．蝗灾早在《诗经》中已有记载，文中提到“去其螟螣”，其中的“螣”即为蝗虫，若某陆生植物种群的个体因受蝗灾影响而使其数量较少，用样方法调查其密度时下列做法合理的是( )
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
B [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，不用进行标志。取样时要注意随机取样，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。]
2．(多选)下列有关生物种群数量调查的方法中，正确的是( )
A．调查蝗虫幼虫跳蝻，用样方法
B．调查马尾松，小样方划分为1 m2左右
C．调查蒲公英，只计数小样方内的个体数
D．调查趋光性农业害虫，可用定位设置灯光诱捕，定时计数法
AD [调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度，用样方法，A项正确。一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为100 m2，灌木为16 m2，草本为1 m2，所以调查马尾松，小样方划分为100 m2左右，B项错误。调查蒲公英，除计数小样方内的个体数外，还要把样方两个相邻的边及顶角处的个体统计在内，其他边缘不做统计，C项错误。]
“两看法”选择合适的种群密度调查方法
近日，一篇名为《细数2020年成本：气候崩盘的一年》的报告罗列了发生在2020年的15个极端气候引发的灾害性事件，其中包含2020年2月爆发的东非蝗灾。研究发现，蝗虫成虫产卵于土壤中，虫卵在气温超过20摄氏度后快速孵化，从孵化成幼蝗到发育为成虫大约需要35天，幼蝗的翅不发达，在地表或矮草间踯跃，活动范围小；成虫的翅发达，善于飞翔。幼蝗和成虫大量取食植物的叶片，对农作物造成很大的危害。
由材料分析知，蝗灾形成时对农作物造成很大的危害，由此要形成生命观念和社会责任的学科素养。
1．幼蝗和成虫构成种群了吗？决定种群密度的直接因素是什么？(生命观念)
提示：幼蝗和成虫不能构成种群。出生率、死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度的直接因素。
2．在幼虫时期调查蝗虫种群密度一般采用什么方法？用性外激素防治害虫的原理是什么？(社会责任)
提示：样方法。性外激素可以干扰性别比例从而减少种群的出生率。
[课堂小结]
1．下列种群的数量特征中，最基本的是( )
A．种群密度 B．出生率和死亡率
C．性别比例 D．年龄结构
A [种群密度能直接反映种群数量的大小，所以是最基本的数量特征。]
2．动物学家考察某个牧区后，认为当地的鹿群处于增长高峰期，今后还能增长十几年才会停止。预测种群数量变化趋势的是( )
A．种群的数量和密度 B．种群的年龄结构
C．种群的性别比例 D．出生率和死亡率
B [年龄结构不直接决定种群密度，但是能够用来预测种群密度的变化趋势。]
3．据统计某城市人口自然增长率为－0.19%，然而人口数量仍增加了127万，导致这种结果的主要原因是( )
A．严格的人口政策 B．性别比例失调
C．出生率大于死亡率 D．迁入率大于迁出率
D [据题意可知，某城市人口自然增长率为－0.19%，说明出生率小于死亡率，本地人口应当减少，然而人口数量仍增加了127万，说明该地区人口数量的增加是由于其他地区人口的迁入，故迁入率大于迁出率。综上所述，D正确，A、B、C错误。]
4．(多选)某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法正确的是( )
A．随机取样
B．选择植物生长茂盛处取样
C．根据调查数据估算该种群密度
D．根据地段的形状确定取样方法
ACD [用样方法调查种群密度的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，A正确、B错误；根据调查数据取平均值可估算该种群的种群密度，C正确；根据地段的不同可因地制宜地采用不同的取样方法，如五点取样法和等距取样法等，D正确。]
5．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：
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个年龄组个体数的比例为________，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________。该法常用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。
[解析] (1)种群的年龄结构包括增长型、衰退型和稳定型三种类型。从表格中的数据可知，幼年个体数为92＋187＋121＝400，成年个体数为70＋69＋62＋63＋72＋64＝400，老年个体数为55＋42＋39＋264＝400，所以三个年龄段的个体数比例为1∶1∶1，则该种群的年龄结构为稳定型，该鱼种群数量将保持相对稳定。
(2)标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。
[答案] (1)增长型、衰退型、稳定型 1∶1∶1 保持相对稳定 (2)标志重捕法
列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。
1．生命观念——通过相关生物学概念的学习形成稳态与平衡观。
2．科学思维——通过样方法和标志重捕法的比较，培养归纳、比较等分析问题的能力。
3．科学探究——通过种群密度调查方法的实验设计和分析，培养科学探究能力。
类型
出生率与死亡率
种群密度
变化趋势增长型
出生率大于死亡率
增大
稳定型
出生率等于死亡率
基本不变
衰退型
出生率小于死亡率
减小
调查方法
适用对象
直接计数法
分布范围较小、个体数量少、个体较大的种群
估算法
样方法
植物，昆虫卵，活动能力弱、活动范围小的动物，如蚜虫、跳蝻等
标志重捕法
活动能力强、活动范围大的动物
项目
样方法
标志重捕法
调查程序
注意事项
①样方数目随调查地段的大小而定
②选取的样方大小随植物类型而定，如乔木100 m2、灌木16 m2、草本植物1 m2
③样方法中的五点取样法适用于正方形或不规则形地块，等距取样法适用于长方形或长条形地块
④一般不选不容易计数的丛生或蔓生的单子叶植物，而选个体数目容易辨别的双子叶植物
⑤取样的关键是做到随机取样
①调查期间没有大量个体的迁入和迁出、出生和死亡
②标志物不能过于明显，不能对所调查动物的生命活动有影响
③标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志物在调查期间不会消失
样方
N1
N2
N3
N4
N5
种群密度/(株·m－2)
8
7
18
x
9
知 识 网 络 构 建
要 点 强 化 识 记
1．种群的数量特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等，其中种群密度是最基本的数量特征。
2．调查种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法。
3．年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型，年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。
4．出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接影响种群数量变化。
年龄
0＋
1＋
2＋
3＋
4＋
5＋
6＋
7＋
8＋
9＋
10＋
11＋
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
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