高中人教版生物必修3练习第4章 第1节 种群的特征 Word版含答案.docx

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高中人教版生物必修3练习第4章第1节种群的特征Word版含答案

第1节　种群的特征

目标导航

　1.通过对种群特征的分析比较，说出种群的特征，理解其内在联系。

2.联系实际，学会调查种群密度的常用方法。

一、调查种群密度的方法（阅读P60－62）

1．种群的概念与数量特征

（1）概念三要素

（2）数量特征：

种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。

其中最基本的数量特征是种群密度。

2．种群密度

（1）概念：

种群在单位面积或单位体积中的个体数。

（2）意义：

在农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等方面都具有重要意义。

（3）调查方法

①样方法：

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种群密度的估计值。

②标志重捕法：

在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。

二、种群的其他数量特征（阅读P62－63）

1．出生率和和死亡率

（1）出生率是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。

（2）死亡率是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。

2．迁入率和迁出率：

对一个种群来说，单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比率。

3．年龄组成

（1）概念：

一个种群中各年龄期的个体数目的比例。

（2）类型

增长型：

幼年个体数大于成年、老年个体数

稳定型：

各年龄期个体数比例适中

衰退型：

幼年个体数小于成年、老年个体数

（3）意义：

可预测种群数量的变化趋势。

4．性别比例

（1）概念：

种群中雌雄个体数目的比例。

（2）意义：

对种群密度有一定的影响。

（3）应用：

利用性引诱剂（信息素）诱杀某种害虫的雄性个体―→破坏性别比例―→降低害虫种群密度。

三、种群的空间特征（阅读P63）

组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局叫做种群的空间特征。

主要类型有均匀分布型、随机分布型和集群分布型。

判断正误：

（1）种群密度越大，种群数量就越多。

（　　）

（2）调查动物种群密度只能用标志重捕法。

（　　）

（3）出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化。

（　　）

（4）年龄组成有增长型、稳定型和衰退型三种类型。

（　　）

（5）年龄组成和性别比例能预测种群数量未来发展变化趋势。

（　　）

（6）样方法只适用于调查双子叶植物的种群密度。

（　　）

（7）1000个人的村庄一年出生10个小孩，则出生率为10/（1000＋10）×100%＝0.9%。

（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）√　（5）√　（6）×　（7）×

解析　（3）种群的各个特征对种群的数量变动都有一定的作用，但种群密度、性别比例、年龄组成这三者只是在一定程度上影响种群的数量或者对种群的未来发展有一定的作用，而出生率、死亡率及迁入率、迁出率则是直接影响种群个体数量的多少，对种群的个体数量变动起决定作用。

（7）10/1000×100%＝1%。

一、种群概念的理解

1．理解种群的概念

（1）两个要素：

“同种”和“全部”，即同物种不同性别和不同年龄的个体。

（2）两个条件：

同一“时间”和“地点”，即种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。

（3）两个基本单位：

种群是生物繁殖的基本单位和生物进化的基本单位。

2．个体、种群与物种之间的关系：

同一物种在不同区域内可以有多个种群，但一个种群内的个体都是同一物种，如下图所示。

（1）一个种群不是个体简单的累加，而是具有发展、自我调节、动态稳定以及种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等一系列特征的有机整体。

（2）物种因地理隔离形成不同种群。

（3）种群是物种存在的基本单位。

1．依据种群概念，请你确认下列①～③是否可看作一个种群？

为什么？

①两个池塘中的鲤鱼。

②某池塘中所有的鱼。

③一块农田中全部长出玉米粒的玉米。

答案　①～③均不属于种群，理由如下：

①不属“同一区域”；②不属“同一物种”（鱼有很多种类）；③不属“全部个体”。

2．依据种群密度的概念，判断“一块玉米田中的所有的蝗虫”是对种群密度的描述吗？

答案　不是，种群密度强调的是“单位面积或体积中种群的个体数”。

1．下列生物属于种群的是（　　）。

A．一片草原上的所有牲畜

B．一片森林中全部的鸟

C．一块朽木上的全部真菌

D．一个池塘中全部的鲫鱼

问题导析

（1）一片草原上的所有牲畜包含了多种生物。

（2）一片森林中全部的鸟由多种鸟组成。

（3）一块朽木上的全部真菌包含了多种真菌类别。

（4）一个池塘中全部的鲫鱼属于单一的鱼种。

答案　D

解析　种群强调的是一个区域、一个物种、一个群体，是指“同种”生物的总和，是同种生物中许多个体的集合体。

A项明显不符，它包含了多种生物；B项一片森林中全部的鸟，一般不会由一种鸟组成；C项一块朽木上的全部真菌也不会是单一的真菌。

一题多变

判断正误：

（1）不同种群的生物不是同一物种。

（　　）

（2）种群是生物进化和繁殖的基本单位。

（　　）

（3）判断是不是一个物种的标准是：

两个种群间能否随机交配并产生可育的后代。

（　　）

（4）某外迁群体a1与当时留居群体a2的基因频率不相同，则a1和a2是同一物种。

（　　）

答案　

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）×

二、调查种群密度的方法

种群密度调查方法包括逐个计数法和估算法等，估算法常用样方法和标志重捕法。

1．样方法

（1）适用范围：

一般适用于植物，也可以用于昆虫卵的数量调查及一些活动范围较小的动物，如作物植株上的蚜虫、跳蝻等。

（2）基本步骤

①确定调查对象：

根据当地实际情况确定。

②取样：

要做到随机取样，多用五点取样法或者等距取样法。

③计数：

计数每个样方内的该种群的数量，并记录。

在计数时在四条边上的生物只取相邻两条边及其夹角计数。

上图中，若“○”代表个体，则该样方中个体数目计数方法如下：

a．样方内的个体全部计数，有5个；

b．位于边线上的，只计相邻两边及其夹角上的个体数，有3个或4个。

该样方内总个体数量为5＋3＝8个或5＋4＝9个。

④计算种群密度：

计算各样方内种群数量的平均值，即为该种群的种群密度的估计值（单位：

株/平方米）。

（3）注意事项：

要随机取样，不能有主观因素。

2．标志重捕法

（1）适用范围：

活动能力强、活动范围大的动物。

（2）基本步骤

①确定调查对象。

②捕获并标志部分个体：

在该种群生存环境中，均匀设置捕获点，捕获一部分个体，并对其进行标志后，再在原地将其放回，并记录个体数为M。

③重捕并计数：

一段时间后，在原来的捕获点再次捕获一部分个体，并计数数量（n）及其中被标记的个体数（m），然后放回原来的环境。

④计算种群密度公式：

＝

，计算出N即为该种群密度的估计值。

（3）注意事项

①标志物和标志方法不能影响动物的正常生命活动。

②标志物不能过分醒目，过分醒目易被捕食。

③标志符号持续存留时间不短于研究时间。

④数量变动：

在研究期间，没有较多个体的出生和死亡，也没有较多个体的迁入和迁出。

3．样方的大小如何确定？

取样时为何强调随机取样呢？

答案　视被调查的植物类型而定，温带地区样方的大小，一般地说，乔木为100m2，灌木为16m2，草本植物为1m2。

随机取样是为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果能更接近真实情况

4．华南虎是我国特有的一种亚种虎，也叫做中国虎，要调查华南虎的数量能用样方法或标志重捕法吗？

答案　不能，数量少、活动范围过大。

2．分析下面两个问题：

Ⅰ.某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查。

调查样方的总面积为2hm2（1hm2＝10000m2），随机布设100个鼠笼，放置1夜后，统计所捕获的鼠数量，进行标记后放归；3日后进行重捕与调查。

所得到的调查数据（如下表）。

初次捕获并标记只数（M）

重捕只数（n）

重捕个体中被标记只数（m）

32

36

4

该草地布氏田鼠的平均种群密度为________只/hm2。

事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏________。

Ⅱ.

（1）如图表示某小组的同学在进行双子叶草本植物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）下表是该班级10个小组的调查结果。

则该块地中苦荬菜种群密度为________。

组别

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

株数/m2

0

2

3

3

4

12

4

2

3

3

问题导析

　标志重捕法中的计算公式为：

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。

由于标记的个体被再次捕获的概率下降，分母减小，所以计算的结果应偏大。

答案　Ⅰ.144　高

Ⅱ.

（1）计数样方内部和任意相邻两边及夹角的所有个体

（2）3株/m2

解析　Ⅰ.设该草地中布氏田鼠总数为N，第一次捕获数为32，第二次捕获数为36，其中标志数为4，则根据公式：

N（种群总数）＝

×M（标志数，即第一次捕获数），即可得出N＝288只。

该样方面积为2hm2，所以平均种群密度＝

＝144（只/hm2）。

Ⅱ.从题干中获取的信息有：

①种群密度调查的对象为双子叶植物，采用的方法为样方法；②给出了10个小组的调查结果，由于1组数值和6组数值与其他组数值相差太大，应舍去，然后用剩下的八组取平均值作为该块地中苦荬菜的种群密度。

一题多变

（1）在上述Ⅰ中，如果对田鼠标记的符号过分醒目，则会________田鼠被捕获的概率。

如果标志物脱落，计算所得数值与实际数值相比，可能________。

（2）样方法调查蒲公英种群密度时在分布较稀疏的地区取样，计算所得数值与实际数值相比，可能________。

答案　

（1）增大　偏大　

（2）偏小

三、种群的其他数量特征和空间特征

1．种群各数量特征间的内在关系解读

（1）出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。

若研究一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。

（2）“年龄组成”是预测种群大小和种群密度未来发展趋势的重要依据，可通过影响种群的“出生率和死亡率”而影响种群密度。

①增长型：

幼年个体＞老年个体，繁殖前期个体较多→将来的出生率＞死亡率→种群密度越来越大。

②稳定型：

幼年个体≈老年个体，繁殖前期、繁殖期、繁殖后期个体比例相当→将来的出生率≈死亡率→种群密度稳定。

③衰退型：

幼年个体＜老年个体，繁殖前期个体较少→将来的出生率＜死亡率→种群密度呈下降趋势。

（3）“性别比例”可通过影响种群“出生率”而影响种群密度。

绝大多数的高等动物在各年龄阶段中雌雄个体数量相当，所有动物都有充分的交配繁殖机会，决定了较高的出生率，种群密度将逐渐增大。

因此，性别比例对种群密度有一定的影响。

2．种群特征间的相互关系图解

5．农业生产上常将性引诱剂洒向田间，以达到防治害虫的目的，其道理何在？

答案　将性引诱剂洒向田间，可干扰害虫雌雄个体间的正常交尾，从而降低害虫出生率，达到防治害虫的目的。

6．年龄组成是稳定型的种群，其数量在近期一定能保持稳定吗？

答案　不一定，若近期气候恶劣、食物短缺、频发传染病等，种群数量会减少。

3．甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见下表。

三个种群年龄组成的类型为（　　）。

年龄期

个体数

甲

乙

丙

幼年期

600

400

200

成年期

400

400

400

老年期

200

400

600

A.甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型

B．甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型

C．甲是增长型，乙是增长型，丙是衰退型

D．甲、乙、丙三个种群都是稳定型

问题导析

　由表格可看出：

（1）甲中处于幼年期的个体数较多，为增长型。

（2）乙中各年龄期的个体数相同，为稳定型。

（3）丙中处于老年期的个体数较多，为衰退型。

答案　A

一题多变

上述甲种群年龄组成分别对应下图中的________。

答案　B、D

1．下列不属于种群特征的是（　　）。

A．种群密度B．性别比例

C．种群的空间特征D．形态特征

答案　D

解析　种群并不是许多同种个体的简单相加，而是一个有机单元，它具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率及空间特征等特征。

2.下图表示的是四种不同种群中不同年龄的个体所占的比例，其中种群密度可能会越来越小的是（　　）。

答案　A

解析　种群年龄组成有三类，其中衰退型年龄组成的种群密度将越来越小。

3．预测一个国家或地区人口数量未来的动态信息主要来自（　　）。

A．现有居住人口的年龄组成

B．现有人口的数量和密度

C．现有出生率、死亡率和迁入率、迁出率

D．现有人口男女的性别比例

答案　A

解析　年龄组成、性别比例以及出生率、死亡率和迁入率、迁出率等特征都能影响种群密度，但只有年龄组成可用来预测种群未来的动态，根据种群的年龄组成可分为三种类型：

增长型、稳定型和衰退型。

4．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，用标志重捕法

B．调查马尾松，小样方划分为1m2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

答案　D

解析　调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度，用样方法，A项错误。

一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为100m2，灌木为16m2，草本为1m2，所以调查马尾松，小样方划分为100m2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，其他边缘不作统计，C项错误。

5．在调查植物种群密度的探究活动中，有以下实践活动，阅读后请回答相关问题。

（1）若一块农田长100m，宽30m，在对该地块的蒲公英进行种群密度调查时，取10个样方，那么，从长的一边计起，第二个样方的中心应在地长的________m，地宽的________m处。

（2）假设我们所调查的一块地里的蒲公英的分布比较均匀，10个小组各自统计的一个样方的结果如下表：

组别

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

株数

0

3

3

2

2

3

3

9

4

3

以上各组所报的数值中，经实际询问有两个组是不真实的。

这两个组最可能是第________组。

如果这两个组的实际数据之和应为5株，则该地块的蒲公英的种群密度为________株/m2。

答案　

（1）15　15　

（2）1和8　2.8

解析　

（1）最好画示意图求解，便于分析。

长100m的地块，选10个样方，即将地分成10等份，也就是每长10m设一个样方。

按要求样方应设在每份的中央，所以第一个样方的中心应在长5m、宽15m的交叉点上。

第二个样方的中心在长15m、宽15m的交叉点上。

（2）因为题目已经说明该地块的蒲公英分布比较均匀，总体分析所有各组，除了第1、8组之外，其他各组的数据都在2～4之间，所以第1、8组最有可能是不真实的。

若这两组统计的实际数据之和是5株，则该种群的密度为（3＋3＋2＋2＋3＋3＋4＋3＋5）÷10＝2.8，即为2.8株/m2。

基础巩固

1．下列关于种群的叙述中，正确的是（　　）。

A．不同种群的年龄组成大致相同

B．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的大小

C．一个种群由一定自然区域内的全部成年个体组成

D．在自然开放的生态系统中，种群密度会受环境因素影响而波动

答案　D

解析　不同种群的年龄组成是不同的，种群密度的大小除受出生率和死亡率的影响之外，还直接受迁入率和迁出率的影响；一个种群是由所有同种个体组成的，而不是只包括成年个体；种群密度受多种因素影响，环境因素会直接影响出生率和死亡率等，所以环境因素会影响种群密度。

2．对于种群性别比例的叙述，正确的是（　　）。

A．任何种群中雄性和雌性的数量比例均为1∶1

B．种群性别比例是指种群中雌雄个体数量比例

C．性别比例对种群的数量变化有决定性作用

D．根据性别比例可以将种群划分为增长型、稳定型和衰退型

答案　B

解析　根据性别比例可以将种群分为：

雌多于雄、雌雄相当和雄多于雌三种类型，所以并不是任何种群的雌雄数量比均为1∶1，性别比例会影响种群数量的变化，而出生率和死亡率会决定种群数量的变化。

3．某同学拟调查一个面积为100hm2草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了四个调查方案，其中最可行的是（　　）。

A．计数该草地上该种植物的全部个体数目

B．设置1个1m2样方，计数样方中该种植物的个体数目

C．随机设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目

D．在该种植物密集处设置1m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目

答案　C

解析　双子叶植物种群密度的调查一般采用样方法，即在被调查种群的生存环境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，然后以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度。

巩固提升

4．在一片约33hm2的林地内，调查者第一次捕获了25只大山雀，各用一个较重的铁环套在了大山雀的腿上作为标记，然后全部放掉。

第二次捕获了33只大山雀，其中有5只是有标记的。

据此推算，该林地中大山雀的种群密度（只/hm2）约为（　　）。

A．略大于165B．略小于165

C．略大于5D．略小于5

答案　C

解析　设种群数量为x，如果不考虑其他因素，则可知：

＝

，可以计算出x＝165，可算得大山雀的种群密度为165/33＝5（只/hm2）。

结合题干信息：

标志物是一个较重的铁环，标记后会限制动物的正常活动，被再次捕获的几率会增加，因此算出的值比真实值偏小了，真实值要大于计算结果，即略大于5只/hm2。

5．下图是某地区广东松的种群年龄组成调查结果，该种群的最终发展趋势是（　　）。

A．总能量增加

B．种群密度下降

C．环境阻力不变

D．该种群年龄组成为增长型

答案　B

解析　从柱状图提供的数据可以看出：

广东松种群的年龄组成是幼年个体远远少于成年和老年的个体，属于衰退型的年龄组成。

因此该种群的最终发展趋势是种群密度下降，同时该营养级所含能量减少。

而环境阻力加大也是导致生物繁殖数量减少的原因。

6.

如图为某地一个生物种群的年龄组成曲线图。

如果有一外来物种入侵，并以该种群的幼体为食，则该种群的个体数与年龄组成的关系将变化为（　　）。

答案　A

解析　由于入侵的物种以该种群的幼体为食，所以该种群中幼体所占的比例减小。

7．利用人工合成的性引诱剂，能使害虫的种群密度明显降低，其原理是它能（　　）。

A．破坏害虫种群正常的性别比例

B．抑制害虫生殖器官的发育和配子的形成

C．杀死幼小害虫个体

D．诱杀害虫的雌性个体，减少排卵

答案　A

解析　考查性别比例对种群密度的影响，一般利用性引诱剂诱杀雄性昆虫，导致出生率下降，从而影响种群密度。

8．某生物科技小组对一地段中的蒲公英进行调查，得到下表所示数据：

样方

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

种群密度（株/m2）

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．利用此方法可用于调查池塘中某种鱼的种群密度

答案　A

解析　对植物种群密度的调查采用的是样方法，由于是通过调查求取的平均值，所以它是相对接近真实值的，而并不是真实值。

9．如图表示种群的年龄组成，请据图回答：

（1）图中A表示__________型，B表示稳定型，C表示__________型。

（2）B的年龄组成特征是_________________________________________________。

（3）A种群密度的发展趋势是____________。

（4）C种群密度的发展趋势是____________。

答案　

（1）增长　衰退　

（2）种群中各年龄期的个体数目比例适中　（3）越来越大　（4）越来越小

解析　分析题图可知，A中幼年个体数大于成年和老年个体数，应为增长型；B中各年龄期个体数比例适中，应为稳定型；C中幼年个体数小于成年、老年个体数，应为衰退型。

增长型的种群中种群密度增大，稳定型的种群中种群密度稳定，衰退型的种群中种群密度减小。

10．豚草是原产自北美的植物，其花粉是北京地区主要的过敏原。

课外小组的同学对北安河地区路旁的一片闲散地中的豚草及部分植物的种群密度连续进行了五年的调查，结果如表所示（单位：

株/m2）。

　　年份

种名

2007

2008

2009

2010

2017

豚草

0.3

0.6

1.1

1.5

2.3

狗尾草

10.0

9.2

8

6.8

5.5

曼陀罗

3.0

2.1

1.1

0.3

0.1

龙葵

3.0

2.0

0.4

0

0

灰绿藜

3.2

2.8

1.7

1.3

0.6

（1）调查表中植物的种群密度常采用的方法是________________。

（2）取样的关键除应考虑样方的大小和数量外，还应注意________。

（3）计算种群密度时要取多个样方的________，以减少误差。

（4）请在下图中绘出豚草和灰绿藜种群密度的变化曲线。

（5）研究种群数量变化的规律有着重要意义。

试举一例：

____________。

答案　

（1）样方法　

（2）随机取样　（3）平均值

（4）描点法：

（5）害虫的防治（或野生动植物资源的保护等）

解析　植物种群密度的调查方法一般为样方法；为了保证客观性，取样时要做到随机取样；计算种群密度时要取多个样方的平均值，以减少误差；种群数量的变化趋势对于合理利用资源和病虫害的防治都有借鉴意义。

走进高考

11．（2017·浙江卷，4）下列关于出生率的叙述，正确的是（　　）。

A．若某一种群年初时的个体数为100，年末时为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10%

B．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比例越接近1∶1，则出生率越高

C．若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高

D．若比较三种年龄组成类型的种群，则稳定型的出生率最高

答案　B

解析　出生率为

＝20%，A错误；雌雄比例接近1∶1且婚配制度为一雌一雄，出生率比较高，B正确；性成熟推迟，出生率会降低，C错误；增长型的出生率最高，D错误。

12．（2017·新课标全国卷，6）某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定