第1章种群及其动态(答案版)

第一章种群及其动态第1节种群的数量特征1.种群的概念：在一定的空间范围内，同种生物的所有个体所形成的集合。

例：大明湖里所有的鱼不是一个种群；大明湖里所有的鲤鱼是一个种群（填“是”或“不是”）。

2.种群数量特征包括：种群密度（最基本特征）、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组（包括增长型、稳定型、衰退型）、性别比例。

3.种群密度：（1）概念：种群密度指种群在单位面积或单位体积中的个体数。

是种群最基本的数量特征。

（2）特点①同一物种的种群密度在不同环境中会(会/不会)发生变化，如蝗虫在夏天和秋天密度不同。

②不同物种的种群密度在同样的环境条件下不同(相同/不同)，如一片草地上的仓鼠和野驴。

4.调查种群密度的方法在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以逐个计数。

但是，在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取估算的方法。

（1）样方法①适用范围：一般适用于植物，也适用于昆虫卵及活动范围小、活动能力弱的动物的种群密度的调查，如植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等。

②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→求所有样方种群密度的平均值。

③【探究】用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度a.调查对象：宜选用双子叶草本植物，因单子叶植物多为丛生或蔓生，难以计数。

b.样方选取：草本植物样方一般以1m2的正方形为宜。

若该种群个体数较少，样方面积可适当增大。

c.取样方法：取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，确保选取的样方具有代表性，使结果(估算值)更接近真实值。

常用取样方法有五点取样法和等距取样法。

对于分布在方形地段的调查对象常用五点取样法,而分布在狭长地段的调查对象常用等距取样方法取样。

d.计数方法：同种生物个体无论大小都要计数，应统计样方内的个体和 相邻两边及其顶角上的个体。

边界线上的遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图(实心圈表示统计的个体)。

④统计时，若没有计数衰老个体，则会使估算值比实际值偏小。

（2）标志重捕法①适用范围：适用于活动范围大、活动能力强的动物的种群密度的调查，如哺乳类、鸟类、鱼类等。

②步骤：捕获一部分个体→做上标记后放回原来的环境→一段时间后重捕→根据重捕到的个体中标记个体数占总个体数的比例估计种群密度。

③公式：初次捕获标记个体数种群密度＝重捕中标记个体数重捕个体数→种群密度＝初次捕获标记个体数 × 重捕个体数重捕中标记个体数④若标志脱落，标记个体死亡、迁出、很难再次抓到等，将会使估算值比实际值偏大。

（3）灯光诱捕法：对于有趋光性的昆虫，还可以用灯光诱捕的方法调查他们的种群密度。

（4）微生物种群密度的调查：抽样检测法4.与种群数量有关的其他因素①出生率、死亡率：a.定义：单位时间内新产生或死亡个体数目占该种群个体总数的比率；思考：某种群年初时的个体数为100，年末时个体数为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10， 则该种群的年出生率为20%，死亡率为10% 。

b.意义：直接决定种群密度的大小。

繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。

注：增长率＝ 出生率 － 死亡率 ，差值最大时，种群增长率最大，种群数量增长最快。

②迁入率和迁出率：a.定义：单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率；b.意义：针对一座城市人口的变化（种群密度)起直接决定作用。

③年龄组成;a.定义：指一个种群中各年龄期个体数目的比例；b.类型：增长型（A ）、稳定型(B)、衰退型(C)；c.意义：是种群密度的影响因素，研究年龄组成可预测种群密度(数量)的变化趋势。

d.由分析可知，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而间接影响种群密度(数量)。

e.变式图辨析：曲线图中：A 图表示 增长型 B 图表示 衰退型柱形图中：A 图表示 衰退型 B 图表示 增长型 C 图表示 稳定型④性别比例：a.定义：指种群中雌雄个体数目的比例；b.意义：通过影响出生率影响种群密度。

c.应用：用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，使很多雌性个体不能完成交配，使出生率降低，从而使害虫的种群密度明显降低。

5.种群数量特征之间的关系6.用标志重捕法估算种群数量过程中:若标志物有脱落，估算出的种群数量较实际值偏大，若动物被被捕捉过一次后，不容易再被捕捉，估算出的种群数量较实际值偏大。

若第一次标记后，在较短时间内进行重捕，则会导致测得X 值偏小。

1.农林害虫的监测和预报等需要对种群密度进行调查研究。

(√)年龄组成 性别比例 迁入率 迁出率 出生率 死亡率2.样方法估算种群密度是通过计数所有样方内的个体数除以面积(或体积)得到的。

(x)3.调查某种昆虫卵的密度用标记重捕法。

(x)4.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。

(x)5.研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素，对濒危动物种群的拯救和恢复有重要意义。

(√)6.种群密度是种群的最基本的数量特征，出生率与死亡率、迁入与迁出，直接影响种群密度；年龄组成预示着种群未来的发展趋势。

(√)7.在稳定型年龄结构的种群中，种群出生率约等于零。

(x)8.使用样方法调查密度时，对于落入样方边线的样本，一般来说取上边，左边，左上顶点的样本，而不统计下边，右边，和其它三个顶角的样本。

(√)9.用标志重捕法调查某动物的种群密度时，由于被标记动物经过一次捕捉，被再次重捕的概率减小，由此将会导致被调查的种群的数量较实际值偏小。

(x)10.种群出生率增加，种群密度一定增大。

(x)第2节种群数量的变化种群的数量变化曲线：“J型增长”、“S型增长”、种群数量的波动和下降。

1. 构建种群增长模型（1）数学模型：是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。

（2）构建方法①观察对象，提出问题—— 细菌每20min分裂一次②提出合理的假设—— 在条件(资源和空间)充足情况下，增长不受密度影响③用适当的数学形式表达—— N n＝2n④检验或修正—— 观察、统计细菌数量（3）数学模型的表达形式①数学方程式：优点是科学、准确，但不能看出种群的数量变化趋势。

②曲线图：优点是能直观地反映出种群数量的变化趋势，但数据不能直接给出。

2.种群的“J”形增长（1）模型假设：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下.（理想条件）（2）数量变化：种群数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。

（3）建立模型：t年后种群的数量：N t=N0λt(条件：λ＞1，且为常数)模型中各参数意义：N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。

（4）曲线图（以时间为横坐标，以种群数量为纵坐标）（5）画出“J”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“J”型曲线增长率不变，增长速率逐渐增大。

定义：增长率：指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率。

增长率＝(现有个体数－原有个体数)／原有个体数×100%＝出生率—死亡率增长速率：指种群在单位时间内增加的个体数量。

增长速率＝(现有个体数－原有个体数)／增长时间×100%（6）种群数量呈“J”型增长的情形①实验室条件下；②种群迁入到一个新的适宜环境。

（5）λ值的应用分析（注：λ－1表示增长率）①当λ＞1时，出生率＞死亡率，种群数量增加，种群的年龄组成为增长型。

②当λ＝1时，出生率＝死亡率，种群数量基本不变，种群的年龄组成为稳定型。

③当0＜λ＜1时，出生率＜死亡率，种群数量减少，种群的年龄组成为衰退型。

2.种群数量的“S”形增长（高斯）（1）含义：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的曲线，称为“S”型曲线。

（2）形成条件：自然界的资源和空间是有限的；有敌害。

（条件有限）（3）形成原因：当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，天敌数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高。

当死亡率等于出生率时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。

（4）环境容纳量：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。

K值不是固定不变的，K值可以随环境条件的变化而变化。

（5）建立模型：曲线图（以时间为横坐标，以种群数量为纵坐标）①画出“S”型曲线的增长率和增长速率曲线，可知“S”型曲线增长率逐渐减小，K值时增长率0；增长速率先增大，后减小，最后为0，K/2 值时增长速率最大，K值时增长速率为0，K值时种群出生率等于死亡率，种群数量最大且保持相对稳定。

K值时种内竞争最剧烈。

②图中t1时对应的种群数量为K/2，t2时对应的种群数量为K。

（5）适用条件：生存条件有限的自然种群。

（6）“S”型曲线在生产中的应用①野生生物资源的保护：应保护生物的生存环境，使K值增大(增大/降低)，如大熊猫的保护。

有害生物的防治：如鼠害防治，应设法使K值降低(增大/降低)，通过引入天敌等措施将种群数量控制在较低水平。

②资源开发与利用：捕捞、采伐应该在种群数量达到K/2 值以上时进行，而且剩余种群数量应保持在K/2值左右，因为此时种群增长速率最快，再生能力最强，可保证持续获取高产量。

③草场放牧，最大载畜量不能超过K值；鱼的养殖也不能超过K值，否则，生态系统的稳定性破坏，导致K值降低(增大/降低)。

（7）用曲线图表示K/2值、K值的方法（见右图）①图中A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。

②图中A、B、C、D 时间所对应的种群数量为K值。

3.种群数量的波动和下降受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。

当种群长久处在不利的条件下，种群数量会出现持续性的或急剧下降。

种群的延续需要以一定的个体数量为基础，当一个种群数量过少，可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。

4..探究培养液中酵母菌种群数量的变化（1）实验原理①用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。

②在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。

③计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。

（2）血细胞计数板(如下图所示)：每个血细胞计数板有两个计数室。

血细胞计数板每个大方格（1个计数室）的面积为1 mm2，深度为0.1 mm，容积为0.1 mm3。

计算公式如下：①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。

②设5个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(A/5)×25×B。

已知1 mL ＝1 cm3＝1 000 mm3,1 mL菌液的总菌数＝(A/5)×25×10 000×B＝50 000A·B。