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第1章 种群及其动态
同种生物
所有个体
①②
单位面积或单位体积
最基本
活动范围小
活动能力强、活动范围大
趋光
标记
重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例
单位
个体总数
出生率
迁入率
死亡率
迁出率
增长型
稳定型
衰退型
提示:甲增加,乙基本稳定,丙减少。
探究一 种群密度及其调查方法
答案:(1)300只/km2 (2)偏大
A
B
C
D
E
F
G
课堂建构
素养点拨
●
●
●
●
●
●
●
●
●
♀
♂
♀
♂
5.02.502.55,0
7.55.02.502.55.0
7
增长型
类型
调查方法
样方法
稳定型
标记重捕法
衰退型
影响
决定大小
年龄结构
性别比例
影响
种群密度
出生率和死亡率
决定大小
迁入率和迁出率
最基本特征
种群的数量特征第1节 种群的数量特征
[基础检查]
1.某水产研究所有8个池塘,其中6个池塘里养的是对虾,另外2个池塘里养的是鳎鱼。那么,这8个池塘里的生物是( )
A.1个群落 B.1个物种C.2个种群 D.8个种群
2.在分析种群年龄特点时,可将种群的年龄分为幼年期(甲)、成年期(乙)及老年期(丙)3个层级。比较这3个年龄层级的成员数量在种群中所占的比例,可推测该种群未来的发展趋势。下列年龄结构的种群最可能成为濒危物种的是( )
A.甲>乙>丙 B.甲>乙=丙C.甲=乙=丙 D.甲<乙<丙
3.预测一个国家或地区未来人口数量的动态,主要依据( )
A.现有居住人口的年龄结构
B.现有人口的数量和密度
C.现有人口的出生率和死亡率、迁入率和迁出率
D.现有人口的性别比例
4.(2022·山东卷)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为( )
A.2×104条 B.4×104条C.6×104条 D.8×104条
5.下列关于种群特征的叙述,错误的是( )
A.种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率
B.种群密度预示着种群数量的变化趋势
C.出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素
D.进行种群密度的调查有利于合理利用生物资源
6.下列有关生物种群密度调查的方法,正确的是( )
A.调查蝗虫幼虫跳蝻,用标记重捕法
B.调查马尾松,小样方划分为1m2左右
C.调查一种鸟的种群密度,需采用样方估算的方法
D.调查具有趋光性的农业害虫,可用定位设置灯光诱捕、定时计数的方法
7.(2023·清远)湿地生物群落中动植物物种十分丰富,既有水生生物也有陆生生物。某生物学兴趣小组对某湿地生物群落进行调查,下列说法错误的是( )
A.若调查该湿地土壤小动物的丰富度,可以采用取样器取样法
B.若调查该湿地分布范围较小、个体较大的种群时,可逐个计数
C.若调查该湿地各种动物的种群密度,应该用标记重捕法
D.若调查该湿地某种双子叶植物的种群密度,可以用样方法
8.(2023·东莞)灰鼠对捕鼠笼能形成短时记忆,用标记重捕法调查某草原灰鼠种群密度时,不影响灰鼠种群密度估值的是( )
A.捕鼠笼的置放数目
B.捕鼠笼的置放布局
C.释放与重捕间隔的长短
D.天敌对标记鼠的捕食无选择性
9.现有一个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,结果如下表所示(单位:尾)。请分析回答下列问题。
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
注:“1+”表示1≤鱼的年龄<2,其他以此类推。
(1)通常,种群的年龄结构大致可以分为3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,常用的调查方法是标记重捕法。标记重捕法常用于调查 强、活动范围广的动物的种群密度。
[拓展应用]
10.某科技小组在调查一块面积为2hm2的草场中灰仓鼠的数量时,放置了100个捕鼠笼,第一次捕获了50只灰仓鼠,做好标记后在原地放生。5d后,在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼,捕获了42只,其中有上次标记的个体12只。由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉,因此推测该草场中灰仓鼠的种群数量应该是( )
A.少于92只 B.多于92只C.少于175只 D.多于175只
11.下图表示山羊种群出生率与死亡率的比值变化曲线图,下列说法正确的是( )
A.种群最基本的数量特征是出生率、死亡率及种群密度
B.c~d时间段内,山羊种群的种群数量逐渐增加
C.b~c时间段内,该山羊种群的年龄组成为衰退型
D.图中d点时的山羊种群年龄组成为稳定型
12.(2021·汕头)某学习小组调查一块面积为16hm2的森林里灰喜鹊和画眉的种群密度,他们在该区域内随机设置了若干捕鸟网。某天共捕获306只鸟,将捕获的鸟做好标记后在原地放生。10天后,在同一地点再放置同样数量的捕鸟网,共捕获298只鸟,捕获结果统计如下表所示,下列叙述错误的是 ( )
次数 捕获鸟总数/只 灰喜鹊/只 画眉/只
第一次捕获 306 48(标记后放生) 37(标记后放生)
第二次捕获 298 43(其中6只标记) 32(其中8只标记)
A.为了结果的可靠性,标记物对标记对象的生理习性不能有影响
B.根据统计结果估算该区域灰喜鹊大约有344只
C.由于标记的画眉被再次捕获的概率下降,所以画眉的实际数量可能更少
D.若第二次捕获引起鸟死亡,会直接影响估算的结果
13.研究人员对某牧场进行了相关的调查研究,请回答下列问题。
(1)冷蒿是该牧场的优势种,用样方法调查冷蒿的种群密度时,可以采用的取样方法有 、 。
(2)调查中发现该牧场还生长着披碱草、针茅、黑麦等多种牧草,所有这些牧草 (选填“能”或“不能”)构成一个生物群落,理由是 。
(3)下图为该牧场中长爪沙鼠数量的调查结果,其种群数量的变化趋势是 ,理由是 。
(4)研究人员对该地长爪沙鼠的种群密度进行了调查:在1hm2范围内,第一次捕获72只,标记并放归;几天后第二次捕获了60只,其中有9只带有标记,则其种群密度是 只/hm2。
探究实践课:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
一、调查目的
1.初步学会用样方法调查双子叶植物的种群密度。
2.发展科学探究的能力。
3.通过亲身调查周边植物,进一步认识自然,培养热爱自然、保护环境的情操。
二、调查原理
样方法是指在被调查种群的分布范围内, 选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的 ,以所有样方种群密度的 作为该种群的种群密度估算值。
三、调查材料
卷尺、绳子、铁钉(或木棍等固定用品)、记录本、铅笔等。
四、调查步骤
准备:观察地形,分析有没有安全隐患,提出安全注意事项。
↓
确定调查对象:观察该地段中有哪些 植物,记录下这些植物的名称,确定本小组要调查的种群。
↓
确定样方:观察调查对象的 和地段的 ,根据观察结果,讨论确定样方的多少、样方大小和 。
↓
计数:统计每个样方内所调查植物的数量,做好记录。
↓
计算种群密度
五、实施调查
1.调查提醒。
(1)户外调查时要注意安全。
(2)样方个数选择:样方的个数根据地段总面积而定,地段较大的,样方个数可相对多一些。
(3)取样原则:随机取样。
(4)在计数时,如果调查对象恰好位于样方的边界上,只计样方相邻两条边及其顶角上的个体,不计另外两条边及其顶角上的个体,即计左不计右,计上不计下。
(5)开展调查需要进入草地,注意不要破坏环境。
2.调查报告。
调查时间 。 调查地点 。 调查环境 。
调查结果 调查记录 项目被调查植物的数量/株被调查植物的密度/(株·m-2)样方1 . .样方2 . .样方3 . .样方4 . .样方5 . .平均值 . .
调查结论 .
调查反思 成功 之处 。
不足 之处 。
3.调查拓展。
请思考:若调查某灌木的种群密度,其探究过程与本实验一致吗
实验精炼
五点取样法与等距取样法
(1)适用范围:对于正方形或接近正方形的地块,常采用五点取样法;对于长方形地块,则一般采用等距取样法。
(2)取样与计数。
①五点取样法:先用铁钉或木棍确定样地顶点,后用绳子围出正方形样地,再用绳子拉出该地段的两条对角线,以对角线的交点为中心确定一个样方,记为样方1;在对角线上选择4个与中心等距的点分别取样,并记为样方2、样方3、样方4、样方5。
②等距取样法:先用绳子围出长方形样地,再随机选取第1个正方形样方,记为样方1;随后等间距取另外4个样方,分别记为样方2、样方3、样方4、样方5。
实验评价
1.进行种群密度的取样调查时,宜采用的做法是( )
A.选取多种植物为调查对象
B.必须要逐一计数某个种群的个体总数
C.对某种植物的调查常采用标记重捕法
D.样方内同种植物无论大小均需统计
2.样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。下列关于样方法的叙述,正确的是( )
A.用样方法调查草本植物种群密度时一般选择单子叶植物
B.蚜虫呈集群分布,不宜采用样方法调查其种群密度
C.调查某双子叶植物的种群密度时应在植物生长密集处取样
D.调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法
3.(2022·普宁)某生物学科技小组对某地段的蒲公英进行调查,得到如下表所示数据:
样方 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8
种群密度/(株·m-2) 3 7 15 2 4 9 8 4
则下列说法正确的是( )
A.该地蒲公英的种群密度为6.5株/m2
B.用此方法求得的种群密度与实际种群密度应完全相同
C.再重新选一次样方,所得的结果与这次应相同
D.利用此方法可调查池塘中某种鱼的种群密度
4.下列有关调查生物种群密度方法的叙述,正确的是( )
A.黑光灯诱捕法的原理是利用昆虫的趋暗性
B.调查古树木、跳蝻和某种蛇的种群密度时,通常采用样方法
C.用标记重捕法调查种群密度时,个体被捕捉的概率应相等,而与年龄和性别无关
D.用样方法调查数量较少的蒲公英种群密度时,可在蒲公英分布较多的区域增加样方数
5.某班级组织调查某地双子叶草本植物苦荬菜的种群密度,请分析回答下列问题。
(1)下图表示某小组的同学在进行苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一,圆圈表示个体。请将应该计数的圆圈涂黑。
(2)下表所示为该班级10个小组的调查结果,则该地块中苦荬菜的种群密度为 。
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
种群密度/(株·m-2) 4 2 3 3 4 6 4 2 3 3
6.某同学在调查一个分布比较均匀的原始森林中山毛榉的种群密度时,采取如下操作:
①选取山毛榉分布比较均匀,长5km、宽1km的长方形地块;
②将该地块分成3等份,在每份中央划1个样方;
③样方为边长5m的正方形;
④每个样方内山毛榉的数量记录如下表所示。
样方 样方1 样方2 样方3
个体数/株 3 5 4
请回答下列问题。
(1)根据该同学的调查,可得出该原始森林中山毛榉的种群密度为 。
(2)该调查结果是否可靠 为什么
(3)若调查对象为单子叶丛生或蔓生植物,是否适合用样方法进行计数 为什么
(4)随机设置样方所计算出的种群密度是实际的种群密度吗 为什么
第1节 种群的数量特征
[基础检查]
1.某水产研究所有8个池塘,其中6个池塘里养的是对虾,另外2个池塘里养的是鳎鱼。那么,这8个池塘里的生物是( )
A.1个群落 B.1个物种C.2个种群 D.8个种群
解析:种群是指在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。此处的一定空间范围指的是连在一起的自然区域,不能有间隔。由题中信息可知,研究所的8个池塘就是8个自然区域,每个区域内有一种生物。对虾和鳎鱼不属于同一物种,因此8个池塘中共有2个物种,8个种群。
答案:D
2.在分析种群年龄特点时,可将种群的年龄分为幼年期(甲)、成年期(乙)及老年期(丙)3个层级。比较这3个年龄层级的成员数量在种群中所占的比例,可推测该种群未来的发展趋势。下列年龄结构的种群最可能成为濒危物种的是( )
A.甲>乙>丙 B.甲>乙=丙C.甲=乙=丙 D.甲<乙<丙
解析:若种群3个年龄层级的关系为甲<乙<丙,则该种群的种群密度会越来越小,最可能成为濒危物种。
答案:D
3.预测一个国家或地区未来人口数量的动态,主要依据( )
A.现有居住人口的年龄结构
B.现有人口的数量和密度
C.现有人口的出生率和死亡率、迁入率和迁出率
D.现有人口的性别比例
解析:年龄结构、性别比例以及出生率和死亡率、迁入率和迁出率等数量特征都能影响种群密度,但只有年龄结构可预测种群数量未来的动态。
答案:A
4.(2022·山东卷)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为( )
A.2×104条 B.4×104条C.6×104条 D.8×104条
解析:根据题意“所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”,假设该种群总数为x,根据标记重捕法有=,可得出x=20000(条),A项正确。
答案:A
5.下列关于种群特征的叙述,错误的是( )
A.种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率
B.种群密度预示着种群数量的变化趋势
C.出生率和死亡率是决定种群数量的直接因素
D.进行种群密度的调查有利于合理利用生物资源
解析:种群的性别比例在一定程度上影响种群的出生率,A项正确;种群密度反映了种群在一定时期的数量,不能反映种群数量的变化趋势,B项错误;出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群数量和种群密度的直接因素,C项正确;进行种群密度的调查可以对农林灾害进行监测和预报、对渔业捕捞强度进行确定等,有利于合理利用生物资源,D项正确。
答案:B
6.下列有关生物种群密度调查的方法,正确的是( )
A.调查蝗虫幼虫跳蝻,用标记重捕法
B.调查马尾松,小样方划分为1m2左右
C.调查一种鸟的种群密度,需采用样方估算的方法
D.调查具有趋光性的农业害虫,可用定位设置灯光诱捕、定时计数的方法
解析:由于跳蝻的活动能力较弱,一般用样方法调查该种群密度,A项错误;马尾松是大型裸子植物,1m2左右样方太小,一般样方面积用100m2左右,B项错误;鸟的活动能力强且活动范围大,应该用标记重捕法调查其种群密度,C项错误;调查趋光性农业害虫,可用定位设置灯光诱捕、定时计数法,D项正确。
答案:D
7.(2023·清远)湿地生物群落中动植物物种十分丰富,既有水生生物也有陆生生物。某生物学兴趣小组对某湿地生物群落进行调查,下列说法错误的是( )
A.若调查该湿地土壤小动物的丰富度,可以采用取样器取样法
B.若调查该湿地分布范围较小、个体较大的种群时,可逐个计数
C.若调查该湿地各种动物的种群密度,应该用标记重捕法
D.若调查该湿地某种双子叶植物的种群密度,可以用样方法
解析:调查该湿地土壤小动物的丰富度,可以采用取样器取样法,A项正确;调查分布范围较小、个体较大的种群,因种群数量有限,可以逐个计数调查其种群密度,B项正确;对于活动范围广、活动能力强的动物可采用标记重捕法,对于活动能力弱、活动范围小的动物可采用样方法,例如蚜虫和跳蝻等,对于有趋光性的昆虫,可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法来估算种群密度,C项错误;样方法适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物,调查双子叶植物的种群密度,可以用样方法,D项正确。
答案:C
8.(2023·东莞)灰鼠对捕鼠笼能形成短时记忆,用标记重捕法调查某草原灰鼠种群密度时,不影响灰鼠种群密度估值的是( )
A.捕鼠笼的置放数目
B.捕鼠笼的置放布局
C.释放与重捕间隔的长短
D.天敌对标记鼠的捕食无选择性
解析:捕鼠笼的置放数目、置放布局会影响捕捉数量,从而影响灰鼠种群密度估值的准确性,A、B两项错误;灰鼠对捕鼠笼能形成短时记忆从而逃避重捕,改变标记鼠所占比例,因此重捕间隔的长短会影响灰鼠种群密度估值的准确性,C项错误;天敌对标记鼠的捕食无选择性,不会改变标记鼠所占比例,不会影响灰鼠种群密度估值的准确性,D项正确。
答案:D
9.现有一个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,结果如下表所示(单位:尾)。请分析回答下列问题。
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
注:“1+”表示1≤鱼的年龄<2,其他以此类推。
(1)通常,种群的年龄结构大致可以分为3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,常用的调查方法是标记重捕法。标记重捕法常用于调查 强、活动范围广的动物的种群密度。
解析:(1)种群的年龄结构包括增长型、稳定型和衰退型3种类型。从表中数据可知,幼年个体数为92+187+121=400(尾),成年个体数为70+69+62+
63+72+64=400(尾),老年个体数为55+42+39+264=400(尾),所以3个年龄组的个体数的比例为1∶1∶1,则该鱼种群的年龄结构为稳定型,种群数量将保持相对稳定。(2)标记重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。
答案:(1)增长型、衰退型、稳定型 1∶1∶1 保持相对稳定 (2)活动能力
[拓展应用]
10.某科技小组在调查一块面积为2hm2的草场中灰仓鼠的数量时,放置了100个捕鼠笼,第一次捕获了50只灰仓鼠,做好标记后在原地放生。5d后,在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼,捕获了42只,其中有上次标记的个体12只。由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉,因此推测该草场中灰仓鼠的种群数量应该是( )
A.少于92只 B.多于92只C.少于175只 D.多于175只
解析:标记重捕法中种群数量的计算公式为初次捕获并标记个体数/个体总数(N)=重捕的标记个体数/重捕个体数。根据题意可知,50/N=12/42,N=
175(只),由于灰仓鼠被捕一次后更难捕捉,计算结果会比实际结果偏大,所以灰仓鼠个体总数应该少于175只。
答案:C
11.下图表示山羊种群出生率与死亡率的比值变化曲线图,下列说法正确的是( )
A.种群最基本的数量特征是出生率、死亡率及种群密度
B.c~d时间段内,山羊种群的种群数量逐渐增加
C.b~c时间段内,该山羊种群的年龄组成为衰退型
D.图中d点时的山羊种群年龄组成为稳定型
解析:种群最基本的数量特征是种群密度,A项错误;c~d时间段内,出生率与死亡率比值小于1.0,山羊种群的种群数量一直在减少,B项错误;b~c时间段内,该山羊种群的数量先增加,后减少,C项错误;图中d点时,出生率与死亡率比值等于1.0,山羊种群年龄组成为稳定型,D项正确。
答案:D
12.(2021·汕头)某学习小组调查一块面积为16hm2的森林里灰喜鹊和画眉的种群密度,他们在该区域内随机设置了若干捕鸟网。某天共捕获306只鸟,将捕获的鸟做好标记后在原地放生。10天后,在同一地点再放置同样数量的捕鸟网,共捕获298只鸟,捕获结果统计如下表所示,下列叙述错误的是 ( )
次数 捕获鸟总数/只 灰喜鹊/只 画眉/只
第一次捕获 306 48(标记后放生) 37(标记后放生)
第二次捕获 298 43(其中6只标记) 32(其中8只标记)
A.为了结果的可靠性,标记物对标记对象的生理习性不能有影响
B.根据统计结果估算该区域灰喜鹊大约有344只
C.由于标记的画眉被再次捕获的概率下降,所以画眉的实际数量可能更少
D.若第二次捕获引起鸟死亡,会直接影响估算的结果
解析:标记物不能影响动物正常的生命活动,也不能导致其发生疾病和感染,如果标记物对标记对象的生理习性有影响,会造成实验误差,A项正确;根据标记重捕法中的相关计算公式:进行调查的某区域内的种群数量=第一次捕获的某种生物的数量×第二次捕获的该种生物的数量÷第二次捕获的该种生物的标记个体数量,估算灰喜鹊=48×43÷6=344(只),B项正确;由于标记的画眉被再次捕获的概率下降,分母减小,所以计算的结果应偏大,实际数量可能更少,C项正确;若第二次捕获引起鸟死亡,仍可以进行计数,不影响估算的结果,D项错误。
答案:D
13.研究人员对某牧场进行了相关的调查研究,请回答下列问题。
(1)冷蒿是该牧场的优势种,用样方法调查冷蒿的种群密度时,可以采用的取样方法有 、 。
(2)调查中发现该牧场还生长着披碱草、针茅、黑麦等多种牧草,所有这些牧草 (选填“能”或“不能”)构成一个生物群落,理由是 。
(3)下图为该牧场中长爪沙鼠数量的调查结果,其种群数量的变化趋势是 ,理由是 。
(4)研究人员对该地长爪沙鼠的种群密度进行了调查:在1hm2范围内,第一次捕获72只,标记并放归;几天后第二次捕获了60只,其中有9只带有标记,则其种群密度是 只/hm2。
解析:种群密度的调查方法有样方法和标记重捕法。采用样方法调查种群密度时应注意:①随机取样;②样方大小适中;③样方数量不宜太少;④一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般网状);⑤常用五点取样法和等距取样法。标记重捕法估算种群密度的计算公式为:该种群数量/第一次捕获标记的个体数=第二次捕获的个体数/第二次捕获的个体中被标记的个体数。种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,种群的年龄结构大致可以分为三种类型:增长型、稳定型、衰退型。(1)冷蒿是该牧场的优势种,用样方法调查冷蒿的种群密度时,可以采用的取样方法有五点取样法和等距取样法。(2)调查中发现该牧场还生长着披碱草、针茅、黑麦等多种牧草,所有这些牧草包含多个种群,但不是该区域中的所有生物,因此不能构成一个生物群落。(3)据图可知,该种群中处于幼年期的个体数量较多,处于老年期的个体数量较少,年龄结构为增长型,因此其种群数量逐渐增加。(4)调查长爪沙鼠的种群密度:在1hm2范围内,第一次捕获72只,标记并放归;几天后第二次捕获了60只,其中有9只带有标记,则其种群密度是(72×60)/9=480(只/hm2)。
答案:(1)五点取样法 等距取样法 (2)不能 生物群落应该包含该地域所有的生物 (3)逐渐增加 该种群的年龄结构为增长型 (4)480
探究实践课:调查草地中某种双子叶植物的种群密度
一、调查目的
1.初步学会用样方法调查双子叶植物的种群密度。
2.发展科学探究的能力。
3.通过亲身调查周边植物,进一步认识自然,培养热爱自然、保护环境的情操。
二、调查原理
样方法是指在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
三、调查材料
卷尺、绳子、铁钉(或木棍等固定用品)、记录本、铅笔等。
四、调查步骤
准备:观察地形,分析有没有安全隐患,提出安全注意事项。
↓
确定调查对象:观察该地段中有哪些双子叶草本植物,记录下这些植物的名称,确定本小组要调查的种群。
↓
确定样方:观察调查对象的分布状况和地段的形状,根据观察结果,讨论确定样方的多少、样方大小和取样方法。
↓
计数:统计每个样方内所调查植物的数量,做好记录。
↓
计算种群密度
五、实施调查
1.调查提醒。
(1)户外调查时要注意安全。
(2)样方个数选择:样方的个数根据地段总面积而定,地段较大的,样方个数可相对多一些。
(3)取样原则:随机取样。
(4)在计数时,如果调查对象恰好位于样方的边界上,只计样方相邻两条边及其顶角上的个体,不计另外两条边及其顶角上的个体,即计左不计右,计上不计下。
(5)开展调查需要进入草地,注意不要破坏环境。
2.调查报告。
调查时间 某年某月某日。 调查地点 某公园。 调查环境 常温、常压。
调查结果 调查记录 项目被调查植物的数量/株被调查植物的密度/(株·m-2)样方13333样方23737样方33434样方43535样方54141平均值3636
调查结论 该地区某双子叶植物的种群密度为36株/m2。
调查反思 成功 之处 调查对象选用的是容易区分的双子叶植物;记录的结果是多次重复调查的平均值。
不足 之处 对于处于样方边界上的植株,重复记录相邻两边顶角上的个体,导致实验结果偏大。
3.调查拓展。
请思考:若调查某灌木的种群密度,其探究过程与本实验一致吗
提示:在调查灌木的种群密度时,样方大小通常为4m×4m,其他实验流程与本实验一致。
实验精炼
五点取样法与等距取样法
(1)适用范围:对于正方形或接近正方形的地块,常采用五点取样法;对于长方形地块,则一般采用等距取样法。
(2)取样与计数。
①五点取样法:先用铁钉或木棍确定样地顶点,后用绳子围出正方形样地,再用绳子拉出该地段的两条对角线,以对角线的交点为中心确定一个样方,记为样方1;在对角线上选择4个与中心等距的点分别取样,并记为样方2、样方3、样方4、样方5。
②等距取样法:先用绳子围出长方形样地,再随机选取第1个正方形样方,记为样方1;随后等间距取另外4个样方,分别记为样方2、样方3、样方4、样方5。
实验评价
1.进行种群密度的取样调查时,宜采用的做法是( )
A.选取多种植物为调查对象
B.必须要逐一计数某个种群的个体总数
C.对某种植物的调查常采用标记重捕法
D.样方内同种植物无论大小均需统计
解析:进行种群密度调查时,应选取一种植物进行调查;由于某些种群内个体数量众多,不能逐一计数,所以调查种群密度需采用估算法;对某种植物的调查常采用样方法,对活动能力强、活动范围大的动物常采用标记重捕法;种群是一定空间范围内同种生物的全部个体,故样方内同种植物无论大小均需统计,否则会产生误差。
答案:D
2.样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。下列关于样方法的叙述,正确的是( )
A.用样方法调查草本植物种群密度时一般选择单子叶植物
B.蚜虫呈集群分布,不宜采用样方法调查其种群密度
C.调查某双子叶植物的种群密度时应在植物生长密集处取样
D.调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法
解析:用样方法调查草本植物种群密度时一般选择双子叶植物,因为单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的,从地上部分难以辨别是一株还是多株,A项错误;蚜虫的活动能力弱,活动范围小,宜采用样方法调查其种群密度,B项错误;用样方法调查种群密度的关键是随机取样,C项错误;取样方法可根据地段形状来确定,D项正确。
答案:D
3.(2022·普宁)某生物学科技小组对某地段的蒲公英进行调查,得到如下表所示数据:
样方 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8
种群密度/(株·m-2) 3 7 15 2 4 9 8 4
则下列说法正确的是( )
A.该地蒲公英的种群密度为6.5株/m2
B.用此方法求得的种群密度与实际种群密度应完全相同
C.再重新选一次样方,所得的结果与这次应相同
D.利用此方法可调查池塘中某种鱼的种群密度
解析:取每个样方中种群密度的平均值作为蒲公英的种群密度,则为(3+7+15+2+4+9+8+4)÷8=6.5(株/m2),A项正确;样方法是估算种群密度的方法,求平均值作为种群密度,与实际密度肯定有一定偏差,不可能完全相同,B项错误;若重新选一次样方,所得的结果与这次结果可能相同,也可能不同,C项错误;根据题目表格可知,调查蒲公英种群密度的方法为样方法,但调查池塘中某种鱼的种群密度应该用标记重捕法,D项错误。
答案:A
4.下列有关调查生物种群密度方法的叙述,正确的是( )
A.黑光灯诱捕法的原理是利用昆虫的趋暗性
B.调查古树木、跳蝻和某种蛇的种群密度时,通常采用样方法
C.用标记重捕法调查种群密度时,个体被捕捉的概率应相等,而与年龄和性别无关
D.用样方法调查数量较少的蒲公英种群密度时,可在蒲公英分布较多的区域增加样方数
解析:用黑光灯诱捕法估算趋光性昆虫的种群密度,原理是利用昆虫的趋光性,A项错误;一般植物和个体小、活动能力弱的动物以及虫卵常用的调查方法是样方法,活动能力强的动物常用标记重捕法,蛇的活动能力强,调查其种群密度时宜采用标记重捕法,B项错误;用标记重捕法调查种群密度时,个体被捕捉的概率应相等,从而减少实验误差,C项正确;用样方法调查数量较少的蒲公英种群密度时,应该随机取样,D项错误。
答案:C
5.某班级组织调查某地双子叶草本植物苦荬菜的种群密度,请分析回答下列问题。
(1)下图表示某小组的同学在进行苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一,圆圈表示个体。请将应该计数的圆圈涂黑。
(2)下表所示为该班级10个小组的调查结果,则该地块中苦荬菜的种群密度为 。
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
种群密度/(株·m-2) 4 2 3 3 4 6 4 2 3 3
解析:(1)计数时,要统计样方内部和相邻两边及其顶角上的个体,统计边界上个体的原则是“计上不计下,计左不计右”,注意将图中应该计数的圆圈涂黑。(2)分析表中信息可知,该地块中苦荬菜的种群密度为(4+2+3+3+4+6+4+2+3+3)÷10=3.4(株/m2)。
答案:(1)如下图所示（答案不唯一）。
(2)3.4株/m2
6.某同学在调查一个分布比较均匀的原始森林中山毛榉的种群密度时,采取如下操作:
①选取山毛榉分布比较均匀,长5km、宽1km的长方形地块;
②将该地块分成3等份,在每份中央划1个样方;
③样方为边长5m的正方形;
④每个样方内山毛榉的数量记录如下表所示。
样方 样方1 样方2 样方3
个体数/株 3 5 4
请回答下列问题。
(1)根据该同学的调查,可得出该原始森林中山毛榉的种群密度为 。
(2)该调查结果是否可靠 为什么
(3)若调查对象为单子叶丛生或蔓生植物,是否适合用样方法进行计数 为什么
(4)随机设置样方所计算出的种群密度是实际的种群密度吗 为什么
解析:(1)3个样方中山毛榉数量的平均值为4株,而样方的面积为25 m2,所以种群密度为4÷25=0.16(株/m2)。(2)只选3个样方,样方数量太少;由于所选调查范围为长5 km、宽1 km的长方形地块,而所选样方为边长5 m的正方形,对于山毛榉这样的乔木来说,样方面积太小。(3)单子叶丛生或蔓生植物不适合用样方法进行计数,因为通过观察其地上部分难以辨别是一株还是多株。(4)随机设置样方所计算出的种群密度不是实际的种群密度,因为它是取样调查的结果,只会无限接近于真实值。
答案:(1)0.16株/m2 (2)否。因为选取的样方数量太少,每个样方的面积太小。 (3)不适合。因为通过观察单子叶丛生或蔓生植物的地上部分难以辨别是一株还是多株。 (4)不是。因为它是取样调查的结果,只会无限接近于真实值。
