2025年高三生物調(diào)查種群密度方法題種群密度是種群最基本的數(shù)量特征，反映了種群在一定時(shí)期的數(shù)量。調(diào)查種群密度的方法多樣，需根據(jù)調(diào)查對(duì)象的特點(diǎn)選擇適宜的方法。以下詳細(xì)介紹各種調(diào)查方法的原理、適用對(duì)象、操作步驟、注意事項(xiàng)及典型例題解析。一、逐個(gè)計(jì)數(shù)法原理：直接對(duì)調(diào)查范圍內(nèi)的所有個(gè)體進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到種群數(shù)量后，若需種群密度則除以調(diào)查面積或體積。適用對(duì)象：分布范圍較小、個(gè)體較大的種群，如珍稀瀕危動(dòng)物（如朱鹮在數(shù)量較少時(shí)）、大型喬木等。操作步驟：確定調(diào)查區(qū)域范圍→逐一清點(diǎn)該區(qū)域內(nèi)的所有目標(biāo)個(gè)體→記錄總數(shù)。注意事項(xiàng)：確保調(diào)查區(qū)域封閉且邊界清晰，避免個(gè)體重復(fù)計(jì)數(shù)或遺漏。典型例題：某自然保護(hù)區(qū)內(nèi)越冬灰鶴通常在同一地點(diǎn)集群夜宿，調(diào)查灰鶴種群數(shù)量245只，該數(shù)據(jù)是通過(guò)何種方法獲得？解析：灰鶴數(shù)量較少，個(gè)體較大，且集群夜宿，適合采用逐個(gè)計(jì)數(shù)法。答案：逐個(gè)計(jì)數(shù)法。二、樣方法原理：在被調(diào)查種群的生存環(huán)境內(nèi)，隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度。適用對(duì)象：植物或活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物，如雙子葉植物、蚜蟲、跳蝻、蟲卵、本土田螺等。通常選擇雙子葉植物，因?yàn)閱巫尤~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，而雙子葉植物的個(gè)體數(shù)目易于辨別。區(qū)分單子葉植物與雙子葉植物可通過(guò)葉片形狀和葉脈，單子葉植物葉片一般呈條形或披針形，葉脈平行脈；雙子葉植物葉脈一般是網(wǎng)狀脈。操作步驟：準(zhǔn)備：來(lái)到調(diào)查地點(diǎn)后，先大致觀察地形，分析安全隱患，提出安全注意事項(xiàng)；確定調(diào)查對(duì)象，觀察地段中雙子葉草本植物并記錄名稱。確定樣方：根據(jù)調(diào)查對(duì)象分布狀況和地段形狀，確定樣方的多少、大小和取樣方法。取樣關(guān)鍵是隨機(jī)取樣，常用的取樣方法有五點(diǎn)取樣法、等距取樣法等（若調(diào)查地形是狹長(zhǎng)形的，宜采用等距取樣法）。樣方大小根據(jù)調(diào)查對(duì)象調(diào)整，一般草本植物選取1m2、灌木9m2、喬木100m2，高大喬木的樣方面積可適當(dāng)擴(kuò)大。計(jì)數(shù)：計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)，計(jì)數(shù)原則為“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”，即樣方內(nèi)、樣方相鄰兩邊及其夾角的個(gè)體均應(yīng)計(jì)入。計(jì)算：求所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度。注意事項(xiàng)：隨機(jī)取樣，避免在目標(biāo)個(gè)體集中分布的區(qū)域劃定樣方。樣方數(shù)量不宜過(guò)少，以減少誤差。對(duì)于壓在樣方邊線上的個(gè)體，嚴(yán)格按照計(jì)數(shù)原則統(tǒng)計(jì)。典型例題：第一小組采用樣方法對(duì)某種植物進(jìn)行調(diào)查，圖Ⅰ是其中一個(gè)樣方中該植物的分布情況（圖中圓點(diǎn)表示該種植物）。對(duì)該樣方中該種植物進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)記錄的數(shù)目是多少株？若調(diào)查的地形是狹長(zhǎng)形的應(yīng)該采用何種取樣法？選擇調(diào)查對(duì)象最好選擇單子葉植物還是雙子葉植物，不選另一種的原因是什么？解析：根據(jù)“計(jì)上不計(jì)下，計(jì)左不計(jì)右”原則，數(shù)出樣方內(nèi)和相鄰兩邊及夾角的個(gè)體數(shù)，假設(shè)圖中符合條件的個(gè)體有8株，則應(yīng)記錄8株。狹長(zhǎng)地形適合等距取樣法。選擇雙子葉植物，因?yàn)閱巫尤~植物叢生或蔓生，難以辨別個(gè)體數(shù)目。答案：8株；等距取樣法；雙子葉植物；單子葉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。三、標(biāo)記重捕法原理：在調(diào)查范圍內(nèi)捕獲部分個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記后放回，一段時(shí)間后重捕，根據(jù)重捕中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總捕獲數(shù)的比例來(lái)估計(jì)種群數(shù)量。計(jì)算公式為：種群數(shù)量N=（初捕數(shù)M×重捕數(shù)N）÷重捕中標(biāo)記個(gè)體數(shù)Y。適用對(duì)象：活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物，如哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類和昆蟲等，當(dāng)一些動(dòng)物數(shù)量增長(zhǎng)到一定階段也可采用，如朱鹮在第三階段種群數(shù)量較多時(shí)。操作步驟：確定調(diào)查對(duì)象→初捕M只并全部標(biāo)記→放回原處一段時(shí)間，使標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體混合均勻→重捕n只，記錄帶標(biāo)記的m只→根據(jù)公式計(jì)算種群數(shù)量，再除以面積或體積得到種群密度。注意事項(xiàng)：調(diào)查期間，調(diào)查區(qū)域不能有較多個(gè)體出生、死亡、遷入或遷出。標(biāo)記物對(duì)所調(diào)查動(dòng)物的生命活動(dòng)無(wú)影響，不能太醒目，且不易脫落。標(biāo)志個(gè)體在整個(gè)調(diào)查種群中均勻分布，標(biāo)志個(gè)體和未標(biāo)志個(gè)體都有同樣被捕的機(jī)會(huì)。誤差分析：估算值偏?。╩偏大）：被標(biāo)記個(gè)體放回后還未充分融入種群中就再次被捕獲；在被標(biāo)記個(gè)體密集處捕獲。估算值偏大（m偏?。簶?biāo)記物脫落；被標(biāo)記個(gè)體的被捕機(jī)會(huì)降低；標(biāo)記物導(dǎo)致被標(biāo)記個(gè)體易于被天敵發(fā)現(xiàn)；在被標(biāo)記個(gè)體稀少處捕獲。典型例題：調(diào)查一公頃范圍內(nèi)某種鼠的種群密度時(shí)，第一次捕獲并標(biāo)記39只鼠，標(biāo)記物不影響鼠的生存和活動(dòng)并可用于探測(cè)鼠的狀態(tài)，若探測(cè)到第一次標(biāo)記的鼠在重捕前有5只由于競(jìng)爭(zhēng)、天敵等自然因素死亡，但因該段時(shí)間內(nèi)有鼠出生而種群總數(shù)量穩(wěn)定。第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只。求該區(qū)域該種鼠的實(shí)際種群密度最接近于多少只/公頃？解析：第一次標(biāo)記的鼠有5只死亡，故有效標(biāo)記個(gè)體數(shù)為39-5=34只。根據(jù)公式N=（M×n）/m，可得N=（34×34）/15≈77.07，面積為1公頃，所以種群密度接近77只/公頃。答案：77只/公頃。四、黑光燈誘捕法原理：利用昆蟲的趨光性，用黑光燈進(jìn)行燈光誘捕，通過(guò)統(tǒng)計(jì)誘捕到的昆蟲數(shù)量來(lái)調(diào)查相對(duì)種群密度。適用對(duì)象：具有趨光性的昆蟲。操作步驟：在調(diào)查區(qū)域設(shè)置黑光燈→在特定時(shí)間打開黑光燈進(jìn)行誘捕→統(tǒng)計(jì)誘捕到的昆蟲數(shù)量。注意事項(xiàng)：黑光燈設(shè)置位置和高度應(yīng)適宜，以保證誘捕效果；誘捕時(shí)間需統(tǒng)一，確保數(shù)據(jù)可比性。典型例題：下列關(guān)于種群密度調(diào)查方法的敘述，正確的是（）A．調(diào)查校園某草地上雜草的種群密度時(shí)，宜選用樣方法B．利用黑光燈誘捕法可調(diào)查某種趨光性昆蟲的種群密度C．采用標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度時(shí)，調(diào)查對(duì)象是恒溫動(dòng)物D．使用抽樣檢測(cè)法計(jì)數(shù)酵母菌的數(shù)量，需用到普通載玻片解析：校園草地上雜草可能包含多種植物，且部分單子葉雜草不適合樣方法，A錯(cuò)誤；黑光燈誘捕法適用于趨光性昆蟲，B正確；標(biāo)記重捕法適用于活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍大的動(dòng)物，不一定是恒溫動(dòng)物，C錯(cuò)誤；抽樣檢測(cè)法計(jì)數(shù)酵母菌需用到血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，D錯(cuò)誤。答案：B。五、取樣器取樣法原理：用采集罐、誘蟲器或吸蟲器等取樣器在土壤中取樣，通過(guò)統(tǒng)計(jì)樣本中小動(dòng)物的種類和數(shù)量來(lái)調(diào)查土壤中小動(dòng)物類群豐富度，進(jìn)而反映種群密度相關(guān)信息。適用對(duì)象：土壤中小動(dòng)物，因?yàn)樵S多土壤小動(dòng)物活動(dòng)能力較強(qiáng)，而且身體微小，不適宜用樣方法。操作步驟：采集：使用取樣器在調(diào)查區(qū)域隨機(jī)取樣，收集土壤小動(dòng)物。收集時(shí)可采用白熾燈照射土壤，利用土壤動(dòng)物趨暗、趨濕、避高溫的特性。統(tǒng)計(jì)：豐富度的統(tǒng)計(jì)方法通常有記名計(jì)算法（適用于個(gè)體較大、種群數(shù)量有限的群落）和目測(cè)估計(jì)法（按預(yù)先確定的多度等級(jí)來(lái)估計(jì)單位面積上個(gè)體數(shù)量的多少）。鑒定：鑒定動(dòng)物時(shí)最好使用放大鏡觀察。注意事項(xiàng)：取樣時(shí)應(yīng)隨機(jī)選擇不同的土壤區(qū)域，以保證樣本的代表性；取樣器使用前需清潔，避免交叉污染。典型例題：某生物興趣小組的同學(xué)探究“土壤中小動(dòng)物類群豐富度”，調(diào)查時(shí)常用什么方法進(jìn)行采集、調(diào)查？豐富度的統(tǒng)計(jì)方法通常有哪兩種？鑒定動(dòng)物時(shí)最好使用什么工具觀察？收集土壤小動(dòng)物時(shí)采用白熾燈照射土壤，這是利用土壤動(dòng)物的什么特性？解析：調(diào)查土壤中小動(dòng)物常用取樣器取樣法；豐富度統(tǒng)計(jì)方法有記名計(jì)算法和目測(cè)估計(jì)法；鑒定用放大鏡；利用土壤動(dòng)物趨暗、趨濕、避高溫的特性。答案：取樣器取樣法；記名計(jì)算法、目測(cè)估計(jì)法；放大鏡；趨暗、趨濕、避高溫。六、抽樣檢測(cè)法原理：對(duì)培養(yǎng)液中的微生物進(jìn)行搖勻后取樣，借助血細(xì)胞計(jì)數(shù)板、顯微鏡計(jì)數(shù)，估算微生物種群密度。適用對(duì)象：培養(yǎng)液中的微生物，如酵母菌、藻類等。操作步驟：準(zhǔn)備：將培養(yǎng)液搖勻，確保微生物均勻分布。取樣：取一定體積的菌液進(jìn)行稀釋（根據(jù)菌液濃度確定稀釋倍數(shù)）。計(jì)數(shù)：先蓋蓋玻片，再滴加細(xì)胞懸液到血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)室，在顯微鏡下觀察并計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)室規(guī)格通常為1mm×1mm×0.1mm，可根據(jù)具體規(guī)格計(jì)算。計(jì)算：根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果和稀釋倍數(shù)，估算1mL培養(yǎng)液中微生物的總數(shù)。注意事項(xiàng)：操作時(shí)應(yīng)先蓋蓋玻片再滴加細(xì)胞懸液，否則會(huì)導(dǎo)致計(jì)數(shù)結(jié)果偏大。取樣前需充分搖勻培養(yǎng)液，使微生物均勻分布，減少誤差。顯微鏡下觀察時(shí)，注意區(qū)分活菌和死菌（若需統(tǒng)計(jì)活菌，可采用染色法等）。典型例題：研究人員對(duì)治理后的湖海塘進(jìn)行某種藻類種群密度調(diào)查，取藻細(xì)胞樣液1mL稀釋100倍后，采用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板（計(jì)數(shù)室規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm，共16個(gè)中格）計(jì)數(shù)。請(qǐng)指出圖中操作步驟中的錯(cuò)誤。若正確操作后顯微鏡下藻細(xì)胞的分布情況顯示每個(gè)中格平均有12個(gè)藻細(xì)胞，則估算1mL培養(yǎng)液中該藻細(xì)胞的總數(shù)為多少個(gè)？解析：錯(cuò)誤操作是應(yīng)先蓋蓋玻片再滴加細(xì)胞懸液。計(jì)數(shù)室體積為1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=1×10??mL，16個(gè)中格，每個(gè)中格有12個(gè)藻細(xì)胞，則16個(gè)中格共有12×16=192個(gè)藻細(xì)胞。稀釋100倍，1mL培養(yǎng)液中藻細(xì)胞總數(shù)=192÷（1×10??mL）×100=1.92×10?個(gè)。答案：應(yīng)先蓋蓋玻片再滴加細(xì)胞懸液；1.92×10?個(gè)。七、紅外觸發(fā)相機(jī)自動(dòng)拍攝技術(shù)原理：通過(guò)在調(diào)查區(qū)域設(shè)置紅外觸發(fā)相機(jī)，當(dāng)動(dòng)物經(jīng)過(guò)時(shí)觸發(fā)相機(jī)拍攝，獲取動(dòng)物影像數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，了解動(dòng)物的種群數(shù)量、分布等信息。適用對(duì)象：行蹤隱秘的大中型、珍稀獸類、鳥類等，如東北豹、朱鹮等瀕危物種。操作步驟：在調(diào)查區(qū)域合理布設(shè)紅外觸發(fā)相機(jī)→定期回收相機(jī)數(shù)據(jù)→對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，統(tǒng)計(jì)物種數(shù)量、個(gè)體特征等。注意事項(xiàng)：相機(jī)布設(shè)位置應(yīng)選擇動(dòng)物活動(dòng)頻繁的區(qū)域，如獸道、水源地等；保證相機(jī)工作狀態(tài)良好，避免數(shù)據(jù)丟失。優(yōu)點(diǎn)：與標(biāo)記重捕法相比，對(duì)野生哺乳動(dòng)物的生活干擾相對(duì)較?。豢烧{(diào)查種群中各年齡段個(gè)體數(shù)量。典型例題：為了研究和保護(hù)我國(guó)東北地區(qū)某自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的野生哺乳動(dòng)物資源，研究人員采用紅外觸發(fā)相機(jī)自動(dòng)拍攝技術(shù)獲得數(shù)據(jù)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理，可以了解保護(hù)區(qū)內(nèi)大型野生哺乳動(dòng)物的物種豐富度B．與標(biāo)記重捕法相比，采用該技術(shù)進(jìn)行調(diào)查對(duì)野生哺乳動(dòng)物的生活干擾相對(duì)較小C．采用紅外觸發(fā)相機(jī)拍攝技術(shù)可調(diào)查生活在該自然保護(hù)區(qū)內(nèi)東北豹的種群密度D．該技術(shù)能調(diào)查保護(hù)區(qū)內(nèi)東北豹種群中成年個(gè)體數(shù)量，不能調(diào)查幼年個(gè)體數(shù)量解析：紅外觸發(fā)相機(jī)可拍攝到不同年齡段的個(gè)體，能調(diào)查幼年個(gè)體數(shù)量，D錯(cuò)誤。答案：D。八、去除取樣法原理：在一個(gè)封閉的種群里，用同樣的方法連續(xù)捕捉被調(diào)查動(dòng)物，隨著連續(xù)的捕捉，種群內(nèi)個(gè)體數(shù)逐漸減少，每次捕獲數(shù)逐次遞減，當(dāng)捕獲數(shù)為0時(shí)，累計(jì)捕獲數(shù)即為調(diào)查樣方內(nèi)的種群數(shù)量N（估計(jì)值）。適用對(duì)象：活動(dòng)迅速、難以捕捉和標(biāo)記的動(dòng)物，如草原老鼠、魚塘中的鰱魚等（鰱魚性活潑，善跳躍，易使標(biāo)記物脫落，不宜用標(biāo)記重捕法）。操作步驟：劃定封閉的調(diào)查樣方→連續(xù)多天捕鼠并滅鼠，記錄每天捕獲數(shù)→當(dāng)捕獲數(shù)為0時(shí)，累計(jì)捕獲數(shù)即為種群數(shù)量N，再除以樣方面積得到種群密度。注意事項(xiàng)：調(diào)查樣方需封閉，面積盡可能大且相同，調(diào)查樣方的數(shù)量越多，結(jié)果越準(zhǔn)確。典型例題：為調(diào)查內(nèi)蒙古某草原老鼠的種群密度，科研人員隨機(jī)劃定1hm2的樣方并封閉，連續(xù)6天捕鼠并滅鼠，每天捕獲數(shù)分別為19、16、10、12、9、7，當(dāng)捕獲數(shù)為0時(shí)，累計(jì)