2024年高中生物新教材選擇性第1章第1節(jié)種群的數量特征

第1章種群及其動態(tài)

第1節(jié)種群的數量特征

［學習目標］1.說出調查種群密度的主要方法，嘗試用樣方法調查植物的種群密度。2.列舉種

群的數量特征，闡述種群密度與其他特征的關系。

一、種群密度及其調查方法

教材梳理

1.種群密度

(1)含義：指種群在單位面積或單位體積中的個體數。種群密度是種群最基本的數量特征。

(2)表示方式

、+由個體數

種群福'度一空間大小(面積或體積)

(3)應用：瀕危動物保護、農田雜草狀況調查、農林害蟲的監(jiān)測和預報、漁業(yè)上捕撈強度的確

定等。

「逐個計數法：調查分布范圍較小、個體較大的種群

'樣方法

(4)調查方法1

估算法＜標記重捕法

、黑光燈誘捕法

2.樣方法

(1)調查程序

隨機選取若干個樣方

統(tǒng)計每個樣方內的個體數

求得每個樣方的種群密度

求所有樣方種群密度的平均值

⑵實例

調查蒲公英、昆蟲卵、蜴里、跳蛹等的種群密度。

3.標記重捕法

(1)適用生物：適用于活動能力強、活動范圍大的動物個體。

(2)調查程序

捕獲做上標記后一段時間后重捕并據公式

一部放回原來的計數(重捕到的個體計數，

分個一*環(huán)境(記錄個一總數人重捕到的標一估算種

體體數M)記個體數時群密度

(3)計算公式

初捕標記個體數(M)重捕中標記個體數(〃2)M-n

一個體總數(N)一二重捕個體總數一)'即

【判斷正誤】

(1)某池塘中所有的魚組成一個種群()

(2)調查土壤中蚯蚓種群密度可用標記重捕法()

(3)用樣方法調查蒲公英種群密度時，應在分布較密的地區(qū)取樣()

(4)種群密度可以反映種群數量的變化趨勢()

答案(1)X(2)X(3)X(4)X

核心探丁

任務一：調查草地中某種雙子葉植物的種群密度

1.樣方法實施的一般步驟

(1)準備；(2)確定調查地點、調查對象；(3)確定樣方;(4)計數；(5)計算種群密度。

2.選擇雙子葉植物作為研究對象而不是單子葉植物的原因：單子葉草本植物常常是叢生或蔓

生的,從地上部分難以辨別是一株還是多株；而雙子葉草本植物的個體數目則易壬幽。

3.確定樣方

(1)請根據表格中的數據確定合適的樣方大小。

不同樣方大小的種群密度調查

樣方大小樣方1樣方2樣方3樣方4樣方5種群密度(株/n?)

0.3mX0.3m000000

0.6mX0.6m000100.56

1mXlm001100.40

1.5mX1.5m012100.36

2mX2m124220.55

提示應該選擇1mXlm的樣方，個體在該樣方內的分布相對穩(wěn)定，又可避免人力物力的

浪費。

(2)如果所調查物種個體較大，樣方大小應該怎樣設置？如果調查物種數目比較稀疏，樣方大

小應該怎樣設置？

提示如果所調查物種個體較大，樣方面積應該適當擴大。如果調查物種數目比較稀疏，樣

方面積也應該適當擴大。

⑶請據圖選擇合適的取樣方法

□□□□□□□□□□

'口、

①調查對象總體分布為近方形地塊時，適宜用五點取樣法。

②調查對象的總體分布為長條形地塊時，適宜用等距取樣法。

(4)取樣的關鍵是要做到隨機取樣，為什么要強調隨機取樣？

提示強調隨機取樣是為了使調查結果不受主觀因素的影響，保證調查結果的準確性。

4.計數和確定種群密度

某興趣小組調查某種雙子葉草本植物種群密度的結果：

種群密度(株/n?)

其中第四個樣方(1n?)中該植物的分布情況如圖所示:

-O—?

O

(1)如何計數第四個樣方的植株數量？該樣方的種群密度是多少？

提示需要計數樣方以內的個體數量，以及任意兩個相鄰邊及其夾角上的個體數量。該樣方

的種群密度為(5+2+1)+1=8(株/n?)。

(2)該植物種群密度是多少？

提示該植物種群密度是8株/m2。

任務二：標記重捕法調查種群密度及其誤差分析

1.請分析標記重捕法的原理(M、均為標記數，N、〃為不同范圍內的總數)

混勻I局部幾］

整體N

原理：在個體隨機分布的前提下,整體與局部的相關比例相等，即有M受m#。

2.在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106條，做上標記后放回；第二次捕獲鯽魚91條，其中有

標記的為25條，由此估算該池塘中共有多少條鯽魚？

提示約有386條。

3.標記重捕法主要適用于活動能力強、活動范圍大的動物個體，為什么活動能力差的個體不

宜用？

提示活動能力差的動物被標記后不能與其他動物充分混合，會導致重捕時誤差較大。

「核心歸納」

1.采用樣方法的注意事項

(1)樣方大小的確定：一般來說，樣方大小與植株大小呈正相關，如喬木100m2,灌木

9m2,草本—1m2,若樣方中被調查個體數較少，應適當擴大樣方面積；樣方形狀以正方

形為宜。

⑵在用樣方法估算種群密度時要注意：同種生物個體無論大小都要計數；對于壓在邊線上的

個體，原則上計一半邊線上的個體；如果是方形樣方，需要統(tǒng)計相鄰兩邊及其夾角上的個體,

常見的是“計上不計下，計左不計右”(如圖所示，圖中實心圓就是要計數的個體)。

2.采用標記重捕法應滿足的條件

⑴標記不易消失、脫落。

(2)標記不會對動物造成行為和壽命上的傷害。

(3)標記后充分混合。

(4)標記不能過分醒目。

⑸所有個體在重捕時的捕獲概率相等。

(6)沒有新的個體出生和死亡，沒有遷入和遷出。

3.利用標記重捕法估算種群密度的誤差分析

第一次捕獲了M只并標記第二次捕獲了"只

調查期間，若調查區(qū)域

有較多個體出生、死亡

種群數量

遷入或遷出，則會導致

估算出現(xiàn)較大誤差

第二次捕獲中被標記的用偏?。簗第二次捕獲中被標記的

①標記物脫落；加偏大：

②被標記個體的被捕機會降低;I①被標記個體放回后還

③標記物導致被標記個體易于;未充分融入該種群中就

被天敵發(fā)現(xiàn)；彼次被捕獲；

④在被標記個體稀少處捕獲i②在被標記個體密集處

會導致估算值偏大摘獲

1Ad.,.tUL.....,

I會導致估算值偏小

典題應用

1.如圖表示用樣方法進行相關調查，下列相關敘述不正確的是（）

A.用樣方法調查植物種群密度時，常用的取樣方法有五點取樣法和等距取樣法

B.若圖甲表示一個樣方中某種植物的分布狀況，則計數值應為8

C.若圖乙表示某森林物種數與樣方面積的關系，則調查該森林物種數時設定樣方面積最好

為Si

D.與雙子葉草本植物相比，樣方法更適用于調查單子葉草本植物的種群密度

答案D

解析調查植物種群密度常用樣方法，樣方法常用的取樣方法有五點取樣法和等距取樣法，

都要遵循隨機取樣的原則，A正確；若圖甲表示一個樣方中某種植物的分布狀況，根據“計

上不計下，計左不計右”的原則，圖中計數值應該是8,B正確；圖乙中，隨樣方面積的增

大，該森林物種數逐漸增多最后保持穩(wěn)定，樣方面積達到Si后，該森林物種數不再增加，因

此調查該森林物種數時樣方面積最好是Si,C正確；單子葉草本植物常常是叢生或蔓生的，

從地上部分難以辨別是一株還是多株，而雙子葉草本植物的個體數目則易于辨別，所以樣方

法更適用于調查雙子葉草本植物的種群密度，D錯誤。

2.（2021?山東，11）調查一公頃范圍內某種鼠的種群密度時，第一次捕獲并標記39只鼠，第

二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只。標記物不影響鼠的生存和活動并可用于探測鼠的

狀態(tài)，若探測到第一次標記的鼠在重捕前有5只由于競爭、天敵等自然因素死亡，但因該段

時間內有鼠出生而種群總數量穩(wěn)定，則該區(qū)域該種鼠的實際種群密度最接近于（）

A.66只/公頃B.77只/公頃

C.83只/公頃D.88只/公頃

答案B

解析分析題意可知，調查一公頃范圍內某種鼠的種群密度時，第一次捕獲并標記39只鼠中

有5只由于競爭、天敵等自然因素死亡，故可將第一次標記的鼠的數量視為39—5=34(只)，

第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只，設該區(qū)域該種鼠的種群數量為X只，則根據計

算公式可知，(39-5)/X=15/34,解得X-77.07,面積為一公頃，故該區(qū)域該種鼠的實際種群

密度最接近77只/公頃。

二、種群的其他數量特征及其關系

i.出生率和死亡率

單位時間內新產生或死亡的個體數目占該種群個體總數的比值。

2.遷入率和遷出率

單位時間內遷入或遷出的個體占該種群個體總數的比值O

3.年齡結構

(1)概念：一個種群中各年齡期的個體數目的比例。

(2)類型：增長型、衰退型和穩(wěn)定型。

4.性別比例

(1)概念：種群中雌雄個體數目的比例。

(2)應用：利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲的雄性個體一改變了害蟲種群正常的性別

比例一降低害蟲出生率從而降低害蟲種群密度。

5.相互關系

(1)出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接決定種群密度。

(2)年齡結構影響出生率和死亡率,性別比例影響出生率,進而影響種群密度。

【判斷正誤】

(1)出生率、死亡率及遷入率和遷出率都直接影響種群數量的變化()

(2)城市人口的劇增，主要是遷入率大于遷出率造成的()

(3)我國禁止非醫(yī)學需要的胎兒性別鑒定，主要是為了維持我國正常的性別比例()

(4)若出生率大于死亡率，則種群密度一定增大()

答案(1)J(2)V(3)V(4)X

核心探「

任務三：種群的數量特征

1.請同學們分析年齡結構對種群數量的影響并完成下表。

圖例日老年個體數種群密度

□成年個體數種群特征出生率與死亡率類型

因幼年個體數變化趨勢

幼年個體數大于

出生率N死亡率增大增長型

成年、老年個體數

各年齡期個體數

出生率三死亡率穩(wěn)定穩(wěn)定型

比例適中

幼年個體數小于

出生率w死亡率減小衰退型

成年、老年個體數

2.年齡結構為穩(wěn)定型的種群，種群數量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結構為衰退型的種群

呢？并說明理由。

提示不一定；這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡結構，還會受到食物、天敵、氣

候等多種因素的影響，此外種群數量還受遷入率和遷出率的影響。

3.如圖為種群數量特征間的相互關系，請據圖判斷各字母代表的含義。

----------決定種群消長的速率--------

」D卜

A.遷入率,B.出生率,C.性別比例,D.年齡結構,E.遷出率,F.死亡率。

「核心歸納種群的數量特征之間的關系

⑴圖解

增長型穩(wěn)定型衰退型

I_________I_________?

影響年齡%構——:__

影響:預測

廣出生率tl一種最數量死亡率

遷入率”|(種.密度)々二遷出率

;影響

-------------性別'比例

注：“+”分別表示增加、減少；

"一"一，"分別表示直接因素、間接因素。

(2)分析

①種群密度是種群最基本的數量特征，可反映種群在一定時期的數量，種群密度與種群數量

呈正相關。

②決定種群大小和種群密度的直接因素：出生率和死亡率、遷入率和遷出率。

③年齡結構工出生率和死亡率二種群密度&L變化趨勢。

④性別比例工出生率與種群密度。

典題應用

3.如表為我國兩次人口普查的部分數據，下列關于種群數量特征的敘述，正確的是（）

匕重（％）年齡結構性別比例城鄉(xiāng)結構

項0—14歲15?59歲》60歲女性男性城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村

第六次

16.6070.1413.2648.7351.2749.6850.32

（2010年）

第七次

17.9563.3518.7048.7651.2463.8936.11

（2020年）

A.種群密度是種群最基本的數量特征，不能反映種群的數量變化趨勢

B.年齡結構為穩(wěn)定型時，人口數量在近期一定能保持穩(wěn)定

C.從年齡結構可知，我國人口老齡化程度在減緩

D.鄉(xiāng)村人口密度由性別比例和年齡結構直接決定

答案A

解析年齡結構是對種群數量進行預測，所以當其為穩(wěn)定型時，近期人口數量不一定能保持

穩(wěn)定，B錯誤；分析表格數據，第七次普查老年人口比例增多，所以我國人口老齡化程度加

深，C錯誤；出生率和死亡率、遷入率和遷出率是決定種群數量變化的直接因素，D錯誤。

4.如圖表示種群數量特征的兩個概念圖，下列有關分析錯誤的是（）

，遷入率、遷出率固m

種群c中4女|,±,

數量一4出生率'-a.II....?,

〔死亡率、b種群密斛丁玄1

圖1圖2

A.圖1中預測種群數量未來變化趨勢的主要依據是b

B.圖1中的c為種群最基本的數量特征

C.圖2中丁與圖1中的a表示的含義相同

D.圖2中丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響種群密度

答案C

解析圖1中a只影響出生率，而b既影響出生率也影響死亡率，從而判斷出a為性別比例，

b為年齡結構，進而可知c為種群密度。圖2為圖1的變式，圖2中甲使種群密度增加，應

為出生率和遷入率；乙使種群密度減小，應為死亡率和遷出率；丙只影響出生率，應為性別

比例；丁為年齡結構。圖1中b年齡結構是預測種群數量未來變化趨勢的主要依據，A正確；

圖1中c為種群密度，是種群最基本的數量特征，B正確；圖2中丁為年齡結構，而圖1中

a為性別比例，C錯誤。

■網絡構建

~（增長型）

［調查方法H叵計數閑鹿于商

「一I穩(wěn)定型）匕魏運_卜廂己重捕法?

（衰退型）

(黑光燈誘捕法|

種U

屋齡結構）預測

方向群--------（出生率和死亡率）

密決定大小________

（性別比例）影響數第度遷入率和

變化一

遷出率

最基本

《種群點量特征｝

課時對點練

對點訓練

題組一種群密度及其調查方法

i.種群最基本的數量特征是（）

A.種群密度B.年齡結構

C.性別比例D.出生率和死亡率

答案A

解析種群數量特征包括種群密度、出生率與死亡率、遷入率與遷出率、年齡結構和性別比

例等，其中最基本的數量特征為種群密度。

2.調查某個區(qū)域某個種群的種群密度時有多種方法。下列有關敘述正確的是（）

A.昆蟲的種群密度都可以用黑光燈誘捕法進行估算

B.樣方法只能用于調查植物的種群密度，取樣要隨機

C.在野兔密集地進行多次重捕，可以使結果更準確

D.調查分布范圍小、個體較大的種群，可以逐個計數

答案D

解析黑光燈進行燈光誘捕的方法調查昆蟲的種群密度運用了昆蟲的趨光性原理，一般適用

于趨光性昆蟲，A錯誤；樣方法適合調查植物或者活動能力弱、活動范圍小的動物，B錯誤;

調查種群密度時應做到隨機取樣，使結果更準確，C錯誤；調查分布范圍小、個體較大的種

群，可以逐個計數，不需要估算，D正確。

3.（2023?四川廣安高二質檢）某生物科技小組對一地段中的蒲公英進行調查，得到如表所示數據:

樣方

Xix2x3x4x5x6x7x8

種群密度（株/n?）371524984

下列說法正確的是（）

A.該地蒲公英的種群密度為6.5株/n?

B.用此方法求得的種群密度與實際種群密度應完全相同

C.再重新選一次樣方，所得的結果與這次應相同

D.利用此方法可調查池塘中某種魚的種群密度

答案A

解析所調查一樣方種群密度的平均值作為蒲公英的種群密度，則密度值為（3+7+15+2+4

+9+8+4）+8=6.5（株/n?）,A正確；樣方法是估算種群密度的方法，求平均值作為種群密度，

與實際密度肯定有一定偏差，不可能完全相同，B錯誤；若重新選一次樣方，所得的結果與

這次結果可能相同，也可能不同，C錯誤；根據表格可知，調查蒲公英種群密度的方法為樣

方法，但調查池塘中某種魚的種群密度應該用標記重捕法，D錯誤。

4.（2023?北京師大附中高二期末）在對某種鼠的種群密度的調查中，第一次捕獲并標記40只

鼠，第二次捕獲20只鼠，其中有標記鼠5只。由于被捕過一次的鼠不易再被捕到。則下列有

關該種群數量實際值的推測最合理的是（）

A.超過160只B.160只

C.不足160只D.55只

答案C

解析根據題意分析可知，鼠的活動能力強，活動范圍廣，采用的是標記重捕法；標記重捕

法計算公式：種群中個體數（N）:標記總數=重捕總數：重捕中被標記的個體數，即N40=

20：5,N=160（只），由于被捕過一次的鼠不易再被捕到，則該種群數量實際值小于160只。

題組二種群的其他數量特征及其關系

5.據統(tǒng)計某城市人口自然增長率為一0.19%,然而人口數量仍增加了127萬，導致這種結果

的主要原因是（）

A.嚴格的人口政策B.性別比例失調

C.出生率大于死亡率D.遷入率大于遷出率

答案D

解析決定城市人口數量的因素除出生率和死亡率外，還有遷入率和遷出率。

6.動物學家考察某個牧區(qū)后，認為當地的鹿群處于增長高峰期，今后還能增長十幾年才會停

止。預測種群數量變化趨勢的是（）

A.種群的數量和密度B.種群的年齡結構

C.種群的性別比例D.出生率和死亡率

答案B

解析年齡結構可以預測種群數量未來的變化趨勢。

7.為積極應對人口老齡化，2021年8月20日，全國人大常委會表決通過了關于修改人口與

計劃生育法的決定，這一決定對人口數量的影響主要是直接影響了人口的（）

A.出生率B.年齡結構

C.性別比例D.死亡率

答案A

解析計劃生育與人口的出生率有關，A正確。

8.下列有關種群的敘述，正確的是（）

A.種群都具有種群密度、年齡結構、性別比例等數量特征

B.用標記重捕法調查種群密度時標記物脫落則估算值偏大

C.直接影響種群密度變化的是種群出生率和死亡率

D.若某種群年初個體數為100個，年末時為120個，則出生率為20%

答案B

解析有的種群不具有性別比例、年齡結構等數量特征，A錯誤；用標記重捕法（標記總數/

總數=重捕中被標記的個體數/重捕總數）調查種群密度時，標記物脫落，會使重捕中被標記

的個體數偏小，從而使估算結果偏大，B正確；出生率和死亡率、遷入率和遷出率等可直接

影響種群密度，C錯誤；由于該種群新出生的個體數未知，因此無法計算出生率，D錯誤。

綜合強化

9.為驗證某新型除草劑對麥田雜草一看麥娘的防治效果，取甲、乙兩塊相同的寬闊小麥樣

地，其中甲樣地噴施一定濃度的待測除草劑，乙樣地噴施等量的清水。一段時間后調查兩塊

樣地看麥娘種群密度。用等距取樣法在兩樣地隨機各取5個樣方，每個樣方為4m2。調查結

果為甲組35.00株/n?,乙組11.75株/nE下列分析正確的是（）

A.樣方數量過少，樣方面積合適

B.用五點取樣法進行取樣更合適

C.雜草株數應為整數，乙組數據有誤

D.甲組數據可信，該除草劑施用效果顯著

答案B

解析雜草為草本植物，所以每個樣方面積應以In?為宜，A錯誤；所選樣地較為寬闊，所

以選擇五點取樣法較為合適，B正確；由于取幾個樣方平均值，所以雜草株數可以為整數，

也可以為非整數，C錯誤；作為實驗組，甲樣地噴施一定濃度的待測除草劑，看麥娘種群密

度不會大于對照組，甲組數據不可信，D錯誤。

10.某些集群生活的動物在種群最適密度時存活率最高，低于或高于最適密度都可能降低存

活率，使種群增長受到抑制。下列有關說法正確的是（）

A.某集群生活的動物處于最適種群密度時的年齡結構類型最可能為穩(wěn)定型

B.種群密度是種群最基本的數量特征，能夠預測種群的數量變化

C.保護瀕危野生動物時需要注意保護的動物種群具有一定的種群密度

D.種群密度過小時，種群出生率大于死亡率，為增長型

答案C

解析種群密度反映了種群在一定時期的數量，不能反映種群數量的變化趨勢，要想知道種

群數量的消長，還需要研究種群的出生率和死亡率等其他數量特征，B錯誤；種群密度過小

時，可能增長受抑制，很可能不是增長型，D錯誤。

11.某生物興趣小組，在評估一塊面積為20mX30m菠菜地受蝸牛危害的程度時，對該地

蝸牛的種群密度和數量進行調查與測定。下列做法或說法中，你認為正確的是（）

A.取樣方法最好是樣方法中的等距取樣法

B.布設的樣方數量越多，測得蝸牛的種群密度數值與實際偏差越小，因此，可適當增加樣

方數量

C.選取的5個樣方（樣方面積為1n?）中捕捉到蝸牛的數量分別是18只、20只、19只、21

只和17只，則該菠菜地中蝸牛數量大約為19只

D.如個別樣方里沒有捕捉到蝸牛，則在計算時應舍棄該樣方

答案B

解析樣方法常用的取樣方法是五點取樣法和等距取樣法，采用哪種取樣方法應該依據樣方

的形狀，A錯誤；布設的樣方數量越多，測得蝸牛的種群密度數值與實際偏差越小，因此，

可適當增加樣方數量，B正確；選取的5個樣方（樣方面積為1n?）中捕捉到蝸牛的數量分別

是18只、20只、19只、21只和17只，則該菠菜地中蝸牛數量大約為（18+20+19+21+

17）95X（20X30）（菠菜地面積）=1.14X104（只），C錯誤；如果個別樣方里沒有捕捉到蝸牛，在

計算時也不能舍棄該樣方，也要計算，D錯誤。

12.（2023?河北唐山高二期末）某科技小組調查一塊方圓為16hn?的森林里灰喜鵲和畫眉的種

群密度，在該區(qū)域內隨機設置了若干捕鳥網。一天捕獲鳥共306只，將捕獲的鳥做好標記后

在原地放生，10天后，在同一地點再放置同樣數量的捕鳥網，捕獲鳥共298只，捕獲結果統(tǒng)

計如表。下列敘述錯誤的是（）

項目捕獲總鳥數灰喜鵲畫眉

第一次捕捉306只48只（標記后放生）37只（標記后放生）

第二次捕捉298只43只（其中6只標記）32只（其中8只標記）

A.為了結果的可靠性，標記物對標記對象的生理習性不能有影響

B.根據統(tǒng)計結果估算該區(qū)域灰喜鵲大約有344只，畫眉大約有148只

C.第二次捕捉時擴大調查的范圍，被標記個體占被誘捕總數的比例上升

D.由于標記的個體被再次捕獲的概率下降，所以鳥的實際數量可能更少

答案C

解析為了使統(tǒng)計結果更精確，標記物不能影響動物的正常生命活動，對標記對象的生理習

性不能有影響，A正確；標記重捕法中的相關計算：進行調查的某區(qū)域內的種群數量=第一

次捕獲的某種生物的數量X第二次捕獲的該種生物的數量+第二次捕獲的該種生物的標記個

體數量，則灰喜鵲大約有48X43+6=344（只），畫眉大約有37X32+8=148（只），B正確；若

第二次捕捉時擴大調查的范圍，被標記個體占被誘捕總數的比例可能下降，C錯誤；由于標

記的個體被再次捕獲的概率下降，所以計算的結果會偏大，鳥的實際數量可能更少，D正確。

13.回答下列有關種群特征的問題：

（1）調查植物種群密度時一般采用。某同學在對一種植物的種群密度進行調查時，得

到該植物的分布情況如圖所示（圖中黑點表示該種植物），在計數時，應記錄的數目是

o在取樣時應注意的原則是等。

（2）如圖表示一種生物三個種群的年齡結構示意圖，請據圖回答問題:

個體數f個體數