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第一節(jié) 生物群落的基本單位——種群(一)
[隨堂檢測]
知識點(diǎn)一 種群的概念
1.下列對種群概念的敘述,正確的是( ?。?
A.不同地域中同種生物個體的總稱
B.同一地域中同種生物個體的總稱
C.一個湖泊中各種魚類的總稱
D.一個生態(tài)環(huán)境中具有相互關(guān)系的動植物的總稱
解析:選B。種群是指在一定空間和時間內(nèi)的同種生物個體的總和?;蛘哒f,種群就是某段時間內(nèi),某一地區(qū)中的某個物種的所有個體。剖析這個概念,它應(yīng)包括三個要點(diǎn):①具有一定的空間和時間范圍;②某個物種;③所有個體。如果缺少或不符合其中任何一點(diǎn),概念的敘述就不完整或不準(zhǔn)確。
知識點(diǎn)二 種群密度的調(diào)查
2.(2016高考全國卷Ⅱ改編)如果采用樣方法調(diào)查某地區(qū)(甲地)蒲公英的種群密度,下列做法中正確的是( )
A.計(jì)數(shù)甲地內(nèi)蒲公英的總數(shù),再除以甲地面積,作為甲地蒲公英的種群密度
B.計(jì)數(shù)所有樣方內(nèi)蒲公英總數(shù),除以甲地面積,作為甲地蒲公英的種群密度
C.計(jì)算出每個樣方中蒲公英的密度,求出所有樣方蒲公英密度的平均值,作為甲地蒲公英的種群密度
D.求出所有樣方蒲公英的總數(shù),除以所有樣方的面積之和,再乘以甲地面積,作為甲地蒲公英的種群密度
解析:選C。樣方法是估算種群密度最常用的方法之一,在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi),隨機(jī)選取若干個樣方,通過計(jì)數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù),求得每個樣方的種群密度,以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值。所以B項(xiàng)錯誤、C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯誤。A項(xiàng)所用方法為逐個計(jì)數(shù)法,適用于分布范圍小、個體較大的種群,不合題意。
3.下列關(guān)于種群密度調(diào)查的敘述,不合理的是( ?。?
A.可以采用樣方法調(diào)查某種昆蟲卵的密度
B.調(diào)查活動能力強(qiáng)的動物的種群密度不宜用樣方法
C.調(diào)查某樹林中麻雀的種群密度用樣方法
D.取樣的關(guān)鍵是要做到隨機(jī)取樣
解析:選C。樣方法適合調(diào)查活動范圍小,活動能力弱的生物,可以采用樣方法調(diào)查某種昆蟲卵的密度,A正確;標(biāo)志重捕法適合調(diào)查活動范圍大,活動能力強(qiáng)的生物,B正確;調(diào)查麻雀的種群密度應(yīng)用標(biāo)志重捕法,C錯誤;取樣的關(guān)鍵是要做到隨機(jī)取樣,D正確。
知識點(diǎn)三 種群的特征
4.下列選項(xiàng)中,不屬于對種群數(shù)量特征描述的是( )
A.2016年底某市常住人口性別比例為1.09∶1
B.近年來,北京市65歲及以上的人口比例增大
C.橡樹種子散布能力差,常在母株附近集中分布
D.薇甘菊的入侵,導(dǎo)致松樹種群死亡率升高
解析:選C。種群最基本的數(shù)量特征是種群密度,另外還有出生率、死亡率、遷入率、遷出率、性別比例和年齡結(jié)構(gòu),A中屬于性別比例,故A正確。B屬于年齡結(jié)構(gòu),故B正確。C中屬于種群空間特征,故C錯誤。D中是死亡率,故D正確。
5.(2016高考浙江卷改編)下列是表示蟬在夏季的年齡結(jié)構(gòu)示意圖(甲、乙、丙分別代表幼年、成年和老年),其中正確的是( )
解析:選A。生態(tài)學(xué)家通常把種群分成三個年齡組,即幼年、成年和老年。但有些昆蟲,幼年特別長,成年極短,老年等于零。典型的例子是蟬,蟬的若蟲要在地下生活多年,而羽化出土后的成年蟬只能生活一個夏季。選項(xiàng)A正確,B、C、D錯誤。
6.紅豆杉是我國珍貴瀕危樹種。南京中山植物園于上世紀(jì)50年代從江西引進(jìn)一些幼苗種植于園內(nèi),經(jīng)過幾十年的生長繁殖,現(xiàn)在已形成了一個種群。請回答下列問題:
(1)如果對紅豆杉種群密度進(jìn)行調(diào)查,常用的方法是 。將統(tǒng)計(jì)到的植株按高度(h)分為5級,每一級的植株數(shù)量見下表。
等級
a級
b級
c級
d級
e級
高度
(cm)
h≤10
10
300
數(shù)量(株)
120
62
32
16
6
根據(jù)表中數(shù)據(jù),畫出該種群各級別的植株數(shù)量柱狀圖。
(2)由表可以看出,此紅豆杉種群的年齡結(jié)構(gòu)屬于 。
解析:(1)對植物種群密度的調(diào)查常用樣方法。作圖時要先標(biāo)明橫、縱坐標(biāo)代表的意義,再根據(jù)表格中數(shù)據(jù)作圖。
(2)由表可以看出幼年個體數(shù)量較多,老年個體數(shù)量較少,故該園內(nèi)紅豆杉種群的年齡結(jié)構(gòu)屬于增長型。
答案:(1)樣方法 柱狀圖如下所示 (2)增長型
[課時作業(yè)]
一、單項(xiàng)選擇題
1.下列有關(guān)種群的說法,不正確的是( )
A.種群是生物群落的基本單位,也是生物進(jìn)化的基本單位
B.種群的特征和個體的特征相同
C.一個種群的密度會隨著季節(jié)的變化而變化
D.調(diào)查種群密度的變化規(guī)律,有利于我們防治有害動物
解析:選B。種群的特征和個體的特征不一樣,種群的特征有數(shù)量特征、空間特征等;個體的特征則是壽命、性別和年齡等。
2.下列關(guān)于種群密度取樣調(diào)查的敘述,錯誤的是( ?。?
A.標(biāo)志符號必須維持一定的時間,在調(diào)查研究期間不能消失
B.捕捉草地上的昆蟲時,每次捕捉盡量嚴(yán)格保持條件一致
C.標(biāo)志符號盡量醒目,以免漏記和錯記
D.標(biāo)志重捕法也適合于爬行類和兩棲類動物
解析:選C。用標(biāo)志重捕法對捕捉動物進(jìn)行標(biāo)志時,標(biāo)志物和標(biāo)志方法對動物身體不能產(chǎn)生生命和行為上的傷害,標(biāo)志物不能過分醒目,標(biāo)志符號必須保證在調(diào)查研究期間不能消失。
3.下列四項(xiàng)中能正確表示某池塘魚個體的平均增長量與種群密度關(guān)系的是( ?。?
解析:選B。在種群密度很低的情況下,由于空間、食物等資源非常充裕,種群密度增加對平均個體的增長量影響不大;種群密度過大時個體的平均增長量不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),而是持續(xù)降低,甚至為0,故B正確,A、C、D錯誤。
4.如圖表示某種群年齡結(jié)構(gòu)示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是( ?。?
A.該種群一定生活在穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中
B.該種群的出生率一定大于死亡率
C.該種群一定能適應(yīng)所生活的環(huán)境
D.該種群屬于穩(wěn)定型,種群密度在一段時間內(nèi)會保持穩(wěn)定
解析:選D。題圖表示該種群的年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型,種群數(shù)量在近期內(nèi)是處于動態(tài)平衡的或者說在近期內(nèi)相對穩(wěn)定,A項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確;該種群的出生率和死亡率趨于相等,B項(xiàng)錯誤;題圖只是表示該種群的年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型,只能預(yù)測該種群密度在一段時間內(nèi)能夠保持相對穩(wěn)定,不能說明該種群一定能適應(yīng)所生活的環(huán)境,C 項(xiàng)錯誤。
5.近十年來,我國東部沿海城市人口密度急劇增長,造成這一現(xiàn)象的主要原因是( ?。?
A.年齡結(jié)構(gòu)呈增長型 B.性別比例適當(dāng)
C.遷入大于遷出 D.出生率大于死亡率
解析:選C。人們遷入東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市,在這里生活和工作。
6.如圖為某地人口出生率和死亡率的變化曲線。則該種群的年齡結(jié)構(gòu)( )
A.由穩(wěn)定型變?yōu)樵鲩L型
B.由衰退型變?yōu)榉€(wěn)定型
C.由增長型變?yōu)榉€(wěn)定型
D.由穩(wěn)定型變?yōu)樗ネ诵?
解析:選A。開始時,出生率和死亡率相等,年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型,最后出生率遠(yuǎn)大于死亡率,年齡結(jié)構(gòu)變?yōu)樵鲩L型。
7.海洋漁業(yè)生產(chǎn)中,合理使用網(wǎng)眼尺寸較大的網(wǎng)具進(jìn)行捕撈,有利于資源的可持續(xù)利用。下列不正確的解釋是( ?。?
A.更多幼小的個體逃脫,得到生長和繁殖的機(jī)會
B.減少捕撈強(qiáng)度,保持足夠的種群基數(shù)
C.維持良好的年齡結(jié)構(gòu),有利于種群數(shù)量的恢復(fù)
D.改變性別比例,提高種群出生率
解析:選D。海洋漁業(yè)生產(chǎn)中,合理使用網(wǎng)眼尺寸較大的網(wǎng)具進(jìn)行捕撈,保證較多的幼小個體得以生存;維持良好的年齡結(jié)構(gòu),有利于種群數(shù)量的恢復(fù);控制網(wǎng)眼尺寸并不能改變性別比例。
8.一年蓬是一種常見的草本植物。在一塊棄耕的正方形荒地上調(diào)查該種群的密度時,通常需要選擇多個大小相等的樣方,然后再對該植物進(jìn)行計(jì)數(shù),即可獲得該種群密度的估算值。選擇樣方的正確方法是( ?。?
A.在正方形荒地的對角線上等距離選擇樣方
B.在該植物集中分布的地方選擇樣方
C.在該植物稀疏分布的地方選擇樣方
D.分別在該植物集中和均勻的地方選擇樣方
解析:選A。對于植物來說,常用樣方法調(diào)查種群密度,需隨機(jī)選取幾個大小相等的樣方,取其平均值統(tǒng)計(jì),以保證結(jié)果準(zhǔn)確性。
二、多項(xiàng)選擇題
9.科研人員對某島嶼連續(xù)兩年社鼠種群的數(shù)量和性比(♀∶♂)進(jìn)行研究,結(jié)果如圖。據(jù)圖分析不正確的是( ?。?
A.決定該島嶼社鼠種群數(shù)量變化的因素主要是出生率和死亡率
B.可以用樣方法獲取該島嶼社鼠種群數(shù)量變化的數(shù)據(jù)
C.社鼠雌性個體在秋冬季環(huán)境中生存能力低于雄性個體
D.社鼠種群密度較低時較高性比(♀∶♂)利于種群密度恢復(fù)
解析:選BC。決定種群數(shù)量變化的因素主要是出生率和死亡率,A正確;社鼠的活動能力強(qiáng)、活動范圍廣,可用標(biāo)志重捕法獲取該島嶼社鼠種群數(shù)量變化的數(shù)據(jù),B錯誤;由圖可知,在秋冬季節(jié),社鼠雌性明顯多于雄性,說明社鼠雌性個體在秋冬季環(huán)境中生存能力高于雄性個體,C錯誤;由圖可知,社鼠種群密度較低時較高性比(♀∶♂)利于種群密度恢復(fù),D正確。
10.標(biāo)志重捕法和樣方法是調(diào)查種群密度的兩種常用方法。下列有關(guān)說法不正確的是( ?。?
A.隨機(jī)取樣方n個,每個樣方的生物個體數(shù)量為X1、X2、…Xn,則樣方內(nèi)生物個體數(shù)量的平均值為(X1+X2+…+Xn)/n
B.調(diào)查動物的種群密度時一般采用標(biāo)志重捕法
C.計(jì)數(shù)時同種生物只計(jì)數(shù)較大的個體
D.標(biāo)志重捕法中種群數(shù)量的估算公式是:標(biāo)志個體數(shù)重捕標(biāo)志個體數(shù)/重捕個體數(shù)
解析:選CD。樣方法調(diào)查植物種群密度時,求所有樣方的平均值作為最終的數(shù)值,即(X1+X2+…+Xn)/n;計(jì)數(shù)時與個體的大小和年齡無關(guān),同種生物個體都應(yīng)計(jì)入總數(shù);調(diào)查動物的種群密度時一般用標(biāo)志重捕法;標(biāo)志重捕法中種群數(shù)量的估算公式是:標(biāo)志個體數(shù)重捕個體數(shù)/重捕標(biāo)志個體數(shù)。
11.為了研究殺蟲燈誘殺斜紋夜蛾的影響因素,科學(xué)家釋放了一定量的標(biāo)志過的斜紋夜蛾,適當(dāng)時間后用殺蟲燈誘殺,統(tǒng)計(jì)標(biāo)志個體的個數(shù)占釋放總數(shù)的比例(回收率),結(jié)果如圖。下列敘述正確的是( )
A.若標(biāo)志總量為 N,回收率為 a,則斜紋夜蛾的種群密度為 N/a
B.誘捕距離加大,被標(biāo)志個體占被誘捕總數(shù)的比例下降
C.該研究說明,殺蟲燈的殺蟲效果與燈的密度無關(guān)
D.用殺蟲燈誘殺斜紋夜蛾成蟲可改變種群年齡結(jié)構(gòu)
解析:選BD。根據(jù)公式:種群密度(數(shù)量)/釋放總數(shù)=重新捕獲數(shù)/標(biāo)志數(shù),可知種群密度=重新捕獲數(shù)釋放總數(shù)標(biāo)志數(shù),即重新捕獲數(shù)/a,A錯誤;從圖形上看,隨誘捕距離的加大,被標(biāo)志個體占被誘捕總數(shù)的比例是下降的,B正確;從誘捕距離的效果推測,與燈的密度很可能有關(guān)系,C錯誤;誘殺成蟲能降低其出生率,使幼蟲減少,從而改變種群年齡結(jié)構(gòu),D正確。
三、非選擇題
12.種群的年齡結(jié)構(gòu)大致可分為圖1中A、B、C三種類型,圖2為三個種群的年齡結(jié)構(gòu)曲線圖,請據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖2中甲、乙、丙分別對應(yīng)圖1中的 。
(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用性引誘劑來干擾害蟲交尾的措施,有可能使該種害蟲的年齡結(jié)構(gòu)為圖1中 所示類型。
(3)假如圖1中C代表的種群是某珍貴瀕危野生動物資源的年齡結(jié)構(gòu)類型,我們應(yīng)該特別保護(hù) ?。挲g段)個體。
解析:(1)分析圖2中甲、乙、丙曲線知其年齡結(jié)構(gòu)分別為增長型、穩(wěn)定型和衰退型,因此分別對應(yīng)圖1中的A、B、C所示類型。
(2)用性引誘劑干擾害蟲正常交尾,使幼蟲數(shù)量銳減,害蟲的年齡結(jié)構(gòu)將成為圖1中C所示的衰退型。
(3)若圖1中C代表某種瀕危動物的年齡結(jié)構(gòu)類型,我們應(yīng)注意保護(hù)幼年個體,以維持其增長潛能。
答案:(1)A、B、C?。?)C?。?)幼年
13.某研究機(jī)構(gòu)對我國北方草原一種主要害鼠——布氏田鼠進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查樣方總面積為 2 hm2,(1 hm2=10 000 m2),隨機(jī)布設(shè)100個鼠籠,放置1夜后,統(tǒng)計(jì)所捕獲的鼠數(shù)量、性別等,進(jìn)行標(biāo)志后原地放歸;3日后進(jìn)行重捕與調(diào)查。所得的調(diào)查數(shù)據(jù)如下表。據(jù)此回答下列問題:
捕獲數(shù)/只
標(biāo)志數(shù)/只
雌性個體數(shù)
雄性個體數(shù)
初捕
32
32
14
18
重捕
36
4
18
18
(1)假定重捕取樣中標(biāo)志比例與樣方總數(shù)中標(biāo)志比例相等,寫出樣方中種群總數(shù)(N)的計(jì)算公式__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)該草地布氏田鼠的平均種群密度為____________________________________只/hm2。
事實(shí)上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉,上述計(jì)算所得的平均種群密度與實(shí)際種群密度相比可能偏 。
(3)綜合兩次捕獲情況,該田鼠種群的性別比例(♀/♂)為 ?!?
(4)在上述調(diào)查的同時,還對樣方中布氏田鼠的洞口數(shù)進(jìn)行了調(diào)查(假設(shè)樣方中只有這一種鼠),平均每100 m2有3.6個洞口,洞口數(shù)與田鼠數(shù)的比例關(guān)系為____________________。
解析:對于動物種群密度的調(diào)查可采用標(biāo)志重捕法,其公式為種群個體數(shù)量N=(標(biāo)志個體數(shù)重捕個體數(shù))/重捕中標(biāo)志個體數(shù)。
答案:(1)N=(標(biāo)志個體數(shù)重捕個體數(shù))/重捕中標(biāo)志個體數(shù)?。?)144 大 (3)8/9(或32/36)?。?)2.5∶1
14.龍蝦是極受歡迎的海鮮,在各地都面臨過度捕撈的危險,如圖是對某地龍蝦種群的捕撈情況和龍蝦大小(量取龍蝦的背甲長度)所作的分析,結(jié)果如圖所示(a1、a2、b1、b2)。請回答下列問題:
(1)通過圖 可以看出,龍蝦的種群密度和棲息地質(zhì)量 ?。ㄌ睢坝嘘P(guān)”或“無關(guān)”)。
(2)通過圖 可以看出,棲息地質(zhì)量對龍蝦大小的影響 (填“大”或“小”)。
(3)通過對b1和b2兩圖比較,甲地和乙地最多的“背甲長度”群分別是 mm、 mm。
(4)根據(jù)圖b1和b2可以看出, 地的捕撈情形比較嚴(yán)重。判斷的理由是_____________。
解析:圖a1、a2是棲息地質(zhì)量與種群密度和個體大小狀況的關(guān)系,由圖a1可知棲息地質(zhì)量高,種群密度大,由圖a2可知棲息地質(zhì)量高低基本不影響龍蝦個體的大小。圖b1和b2實(shí)際表示的是甲、乙兩地龍蝦種群的年齡組成,甲地中50 mm的占的比例最大,而乙地中40 mm的占的比例最大。
答案:(1)a1 有關(guān)?。?)a2 小?。?)50 40?。?)乙 分布的柱形圖和甲地比較,數(shù)量高峰偏左,說明大龍蝦被大量捕撈
15.生態(tài)工作者從東到西對我國北方A、B、C三種類型的草原進(jìn)行調(diào)查。下表是不同調(diào)查面積的物種種群密度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
草原類型
調(diào)查面積(cm2)
A
B
C
1010
3
3
2
2020
5
5
3
4040
8
6
5
8080
14
9
8
9090
16
11
8
100100
17
13
8
110110
19
13
8
120120
20
13
8
130130
20
13
8
140140
…
…
…
調(diào)查B草原某種雙子葉草本植物種群密度時,設(shè)計(jì)如下調(diào)查步驟。
①先取40 cm40 cm為最佳樣方面積。
②在該物種分布較密集的地方取5個樣方。
③計(jì)數(shù)每個樣方內(nèi)該植物的個體數(shù),若計(jì)數(shù)結(jié)果由多到少依次為N1、N2、N3、N4、N5,則將N3作為種群密度的估計(jì)值。
(1)本調(diào)查采用的方法是 ;取樣的關(guān)鍵除應(yīng)考慮樣方的大小和數(shù)量外,還應(yīng)做到______________________________________________ 。
(2)請指出以上設(shè)計(jì)步驟中的錯誤并加以改正。____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果對A草原的某種鼠進(jìn)行種群密度的調(diào)查,調(diào)查的方法采取標(biāo)志重捕法。
①在某次調(diào)查中,第一次捕獲并標(biāo)志39只鼠,第二次捕獲30只,其中有標(biāo)志的鼠14只,則該鼠在A草原的種群密度約為 只/公頃。(調(diào)查范圍為1公頃)
②在標(biāo)志重捕法中,對標(biāo)志技術(shù)有哪些要求?
a.________________________________________________________________________。
b.________________________________________________________________________。
c.________________________________________________________________________。
③若部分標(biāo)志符號在調(diào)查研究期間脫落,那么調(diào)查所得種群密度與實(shí)際值相比 (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
答案:(1)樣方法 隨機(jī)取樣,不摻入主觀因素
(2)①選取的樣方面積不對,應(yīng)取物種數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定的最小面積,以減小誤差(100 cm100 cm);②取樣的方法不對,應(yīng)在B草原中隨機(jī)取樣;③對種群密度的估計(jì)方法不對,應(yīng)以所有樣方種群密度的平均值作為該種群密度的估計(jì)值(或以調(diào)查樣方的單位面積中種群個體數(shù)量的平均值作為種群密度的估計(jì)值)
(3)①84?、赼.標(biāo)志物和標(biāo)志方法不能影響被標(biāo)志動物的正常活動,也不能導(dǎo)致其發(fā)生疾病、感染等 b.標(biāo)志符號必須能夠維持一定的時間,至少在調(diào)查期間不能消失 c.標(biāo)志符號不會改變被標(biāo)志動物與其捕食者間的關(guān)系?、燮?
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