10有关种群密度的计算

第1篇一、实验目的通过本实验，了解种群密度效应的概念，掌握种群密度效应的测定方法，并分析种群密度效应的影响因素。

二、实验原理种群密度效应是指在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现相邻个体之间的相互影响。

种群密度效应包括两个重要的法则：在一定范围内，当条件相同时，物种个体平均重量W与密度d的乘积是个常数Ki，最后Ki总是基本一致，即产量恒定法则；随着密度增加，种内斗争加剧，引起种群个体死亡而密度减少，即自疏现象。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：不同密度的植物种群（如小麦、玉米等）2. 实验仪器：尺子、计数器、剪刀、电子天平、计算机等四、实验方法1. 选取不同密度的植物种群，分别测量其种群密度。

2. 对每个种群进行随机取样，测量个体平均重量。

3. 根据测量数据，计算每个种群的平均重量与种群密度的乘积Ki。

4. 分析种群密度效应的影响因素。

五、实验步骤1. 准备实验材料，选取不同密度的植物种群。

2. 使用尺子测量每个种群的生长区域，记录数据。

3. 使用计数器统计每个种群中的个体数量，计算种群密度。

4. 对每个种群进行随机取样，每组随机取10个个体。

5. 使用剪刀将取样个体从种群中剪下，放入电子天平称重。

6. 记录每个个体的重量，计算每个种群的平均重量。

7. 使用计算机计算每个种群的平均重量与种群密度的乘积Ki。

8. 分析种群密度效应的影响因素。

六、实验结果与分析1. 不同密度的植物种群的平均重量与种群密度的乘积Ki基本一致，符合产量恒定法则。

2. 随着种群密度的增加，自疏现象逐渐明显，种群个体死亡而密度减少。

3. 种群密度效应的影响因素包括：资源竞争、空间限制、光照、温度等。

4. 在资源有限的情况下，种群密度效应会导致种群个体死亡，降低种群数量。

七、实验结论本实验结果表明，种群密度效应确实存在，并符合产量恒定法则。

种群密度效应的影响因素包括资源竞争、空间限制、光照、温度等。

在实际生产中，应合理控制种群密度，以实现资源的高效利用和种群数量的稳定。

高考生物计算公式总结8篇篇1一、遗传学部分1. 基因频率的计算：基因频率是指在一个种群中，某个基因占该种群所有等位基因的比例。

计算时，需要知道该种群中某个基因的数量除以该种群中所有等位基因的总数。

例如，假设一个种群中有100个A基因和200个a 基因，则A基因的频率为100÷300=1/3。

2. 遗传病的概率计算：对于常见的单基因遗传病，如抗维生素D佝偻病，其发病率可通过患者人数除以总人口数来计算。

例如，一个地区有10万人，其中500人患有抗维生素D佝偻病，则该病的发病率为500÷100000=1/200。

二、生物化学部分1. 酶活力的计算：酶活力是指酶催化特定反应的能力，通常以酶的浓度或活性单位来表示。

计算时，需要知道反应速率、底物浓度和酶浓度之间的关系，即Km=底物浓度/（反应速率/酶浓度）。

例如，已知某酶在底物浓度为1mM时的反应速率为1U/mL，则该酶的Km值为1mM/（1U/mL）=1mM。

2. 生物大分子的计算：对于蛋白质和核酸等生物大分子，其相对分子质量可通过氨基酸或核苷酸的数目乘以各自的相对原子质量来计算。

例如，一个由50个氨基酸组成的蛋白质，其相对分子质量为50×128=6400。

三、生态学部分1. 种群密度的计算：种群密度是指单位面积或单位体积内某个种群的数量。

计算时，需要知道该种群在一定空间内的数量和该空间的面积或体积。

例如，一个湖泊中有100只鸭子和200只天鹅，湖泊的面积为10平方公里，则鸭子的种群密度为100÷10=10只/平方公里。

2. 生物多样性的计算：生物多样性是指一个地区或全球范围内生物种类的丰富度和分布情况。

计算时，需要知道某个地区或全球范围内生物的种类数和每个种类的数量。

例如，一个地区有10种不同的植物和5种不同的动物，每种植物和动物的数量分别为100和50，则该地区的生物多样性指数为（10×100+5×50）/（10+5）=8.33。

实验三植物种群密度分析一、实验目的1、掌握植物种群的密度与频度的计算方法2、了解种群的生态学野外调查方法二、实验原理种群特征指标很多，植物的密度、频度等。

植物群落的数量特征的描述，是植物群落学研究的重要内容。

密度是指单位面积上的生物个体数。

D（密度）=N（样地内某物种个体数）|S（样地面积）频度是指某物种在样本总体中的出现率。

F（频度）=n1（某物种出现的样方数）|N（样地总数）X100%在理论上，物种的密度和频度反映的是该物种在一定环境内空间分布特征，是种群生物学特征对环境条件长期适应或选择的结果。

其数值的大小影响种间或种内关系，进而影响种群生存竞争。

三、仪器设备1、实验器材：样方测绳（100M）、皮尺（50M）等2、调查统计表四、实验步骤1、样地的选择（1）确定样地：样地是指能够反映植物群落基本特征的一定地段。

根据具体情况在室外就近选择乔木、灌木、或草地样方。

（2）确定样方大小：乔木样方面积为20X20M2；灌木面积为5X5M2；草本面积为1X1M2.（3）取样方法：随机设置样方10-30个（根据具体情况确定）2、确定研究物种在样地内选择2-10种植物（一般每个小组选择2种）、识别物种名称并编号。

3、数据的调查（1）在一个样方内调查选定物种的数量，并做记录。

（2）在随机设置的N个样方内调查选定物种出现情况，并做记录。

4、数据计算密度的计算D（密度）=N（样地内某物种个体数）|S（样地面积）面积单位M2频度的计算F（频度）=n1（某物种出现的样方数）|N（样地总数）X100%数据记录于表中。

五、实验要求（1）样地选择典型、精确样方面积（2）植物个体数量准确，一般样方数量不少于10个。

（3）认真将数据填入表格六、实验结果。

种群和群落中几种实验调查方法解读作者：潘建英等来源：《中学生理科应试》2015年第03期近几年高考命题中多涉及种群密度和物种丰富度调查有关试题.本文归纳了种群和群落中几种调查方法，并利用典型例题解读，供学习参考.一、植物种群密度调查法——样方法1.调查原理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.调查步骤及注意事项步骤内容1准备：观察地形，分析有无安全隐患，提出注意事项.2确定调查对象：确定本小组要调查的种群.3选取样方：样方大小一般以1m2的正方形为宜.如果种群个数较少，样方面积可适当放大.常用的取样方法为五点取样法和等距取样法，如图所示，则该样方中个体数目计数方法如下（注：图中，“○”代表个体）：a.样方内的个体全部计数.b.位于边线上的，只计相邻两边及其夹角上的个体，即计上不计下，计左不计右.4计数：计数每个样方内所调查植物的数量并做好记录.5计算种群密度：以所有样方种群密度的平均值作为种群密度的估计值.注意事项①适用范围：一般适用于双子叶植物，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注意事项：生物个体分布范围较大，取样要随机，不能有主观因素.③调查误差分析：对调查对象认识不准，统计偏差；样方的数目、大小不统一；调查地段种群分布不均匀；计数时对各生长期的个体统计不全.例1学校周围生长着很多植物，某研究性学习小组准备对某种双子叶草本植物的种群密度进行调查，设计如下调查步骤：（1）选取40 cm×40 cm为最佳样方面积.（2）在该物种分布较密集的地方利用（如图1）取5个样方（若在较长的范围内调查，可采用）（如图2）.图1图2③计数每个样方内该植物的个体数.若计数结果如下表样方N1N2N3N4N5种群密度（株/m2）3715x4其中第四个样方中该植物的分布情况如图3所示.图3则N4样方中x= 株/m2.（4）分析表格中的数据，将N3作为种群密度的估计值.请分析以上设计步骤，思考下列问题：①填充调查步骤中的空白.②请指出以上设计步骤中的三点错误并加以改正.a. ，b. ，c. .③若某同学选取样方的统计数量明显比其他同学的高，可能的原因是在 .因此选择样方的关键是要做到 .④若他们调查的对象是白杨树，所采取的调查方法应该是 .答案：①五点取样法，等距取样法，8.②a.选取的样方面积不对.应取物种数量达到稳定的最小面积100 cm×100 cm，取样方法不对，b.应在草原中随机取样，c.对种群密度值的估计方法不对.应以调查样方的单位面积中种群个体数量的平均数作为种群密度的估计值③密度高的地方选取样方，随机取样.④逐个计数法.二、动物种群密度调查法——标志重捕法项目内容调查原理在被调查种群的活动范围内，捕捉一部分个体，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，来估计种群密度操作步骤确定调查对象→捕获并标记（数量为N1）→重捕、计数捕获数N2标记数N0→计算种群密度（计算公式为：NN1=N2N0）注意事项①适用范围：活动能力强、活动范围大的动物.②前提条件：标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等，在调查期内没有新的出生和死亡，没有迁入和迁出.③注意事项a.标志物和标志方法不能影响动物的正常生命活动.b.标志物不能过分醒目，过分醒目易被捕食.c.标志符号持续存留时间不短于研究时间.d.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. 【归纳提炼】调查种群密度的方法调查方法生物类别逐个计数法范围小、个体大估算法样方法植物、活动范围小的动物；昆虫卵、蚜虫、跳蝻的密度标志重捕法活动能力强、活动范围大的动物黑光灯诱捕趋光性昆虫例2某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm2（1hm2=10 000 m2），统计所捕获的鼠数量、性别等，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：捕获数（只）标记数（只）雌性个体数（只）雄性个体数（只）初捕50502822重捕50103218以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是（）.A.此调查方法可以用来调查土壤中小动物物种的丰富度B.若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，统计的种群密度比实际低C.综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例（♀/♂）约为7∶2D.该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2解析本题考查动物种群密度调查方法.因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，因而对其丰富度的调查一般采用取样器取样法；标志重捕法理论计算公式N=N1×N2/N0，田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即N0值减小，N值会增大；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例（捕获次数过少，偶然性较大）；该地区田鼠的平均种群密度约为125 只/hm2.答案：D三、微生物种群密度调查法——抽样检测法1.实验原理（1）可用液体培养基（培养液）培养酵母菌，培养基中种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响.（2）在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境中，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线.（3）可采用抽样检测的方法，进行显微镜计数.2.实验流程（1）酵母菌培养类型、条件，液体培养基，无菌条件（2）振荡培养基目的，酵母菌均匀分布于培养基中（3）观察并计数：每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数（4）重复（2）、（3）步骤：连续观察7天，统计数目（5）绘图分析：将所得数值用曲线表示出来，得出酵母菌种群数量变化规律3.注意事项（1）该探究实验应注意的问题：①显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则计数；②从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差；③每天计数酵母菌数量的时间要固定；（4）溶液要进行定量稀释，计算1 mL菌液的数量.（2）血球计数板计数法：血球计数板有两种方格网，如图4所示，对于16×25的方格网而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的方格网而言，计四角和正中间的（共5个）中方格共计80个小方格中的个体数量.图4计算方法：大方格长度为 1 mm，高度为0.1 mm（即规格为1 mm×1 mm×0.1 mm），则每个大方格的体积为0.1 mm3（10-4mL），故1 mL培养液中细胞个数=（中方格中的细胞总数/中方格中小方格个数）×400×104×稀释倍数.例3依据探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验过程和要求，回答下列问题：（1）某学生的部分实验操作过程是这样的：①从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；②把酵母菌培养液放置在冰箱中培养；③第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线.请纠正该同学在实验操作过程中的错误.（2）利用血细胞计数板可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数.血细胞计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片，样品就滴在计数室内.每个计数室由25×16=400个小室组成，容纳液体的总体积为0.1 mm3.现将1 mL酵母菌样品加99 mL无菌水稀释，用无菌吸管吸取少许滴在盖玻片边缘，使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余菌液.现观察到图5中该计数室所示a、b、c、d、e 5个中方格80个小室内共有酵母菌44个，则上述1 mL酵母菌样品中约有菌体个.为获得较为准确的数值，减少误差，你认为采取的做法是.解析本题考查微生物密度调查方法，及血细胞计数板使用方法.要理解实验过程中各个步骤的要求及其原因，才能更好地理解实验的原理.在实验过程中，对酵母菌的总数进行计算是很难的，所以要采用抽样检测法，每次从试管中吸出培养液时，都要进行振荡，目的是让酵母菌在培养液中分布均匀，减少计数的误差；培养酵母菌时，要提供酵母菌生活的最适条件，包括温度、无菌条件等，所以不应该放在冰箱里进行培养；7天中，酵母菌种群数量是不断变化的，所以连续7天每天都要进行取样、观察、计数，而不是仅在第7天进行计数.在显微镜下观察时，要注意多取样，取平均值，尽量减少误差.计算酵母菌总数时，要先计算出每个计数室中酵母菌的数量，然后乘酵母菌总体积.所以上述1 mL酵母菌样品中的总数为：4480×400×100×1 000÷0.1=2.2×108个.答案：（1）①应将试管轻轻振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数；②应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养；③应连续七天，每天观察、取样计数并记录数据（2）2.2×108 多取样、取平均值（收稿日期：2014-09-13）。

种群密度的概念
种群密度名词解释：描述某生物种群多度的定量指标。

指单位面积或单位体积内某种生物的数量，可用个体数目或生物量表示。

如1公顷草地上有15只黄羊，1立方米水体中有10条鲤鱼，1公顷林地上有300吨马尾松等，都表示种群密度。

影响种群密度的因素有种群的繁殖特性、年龄结构和性比、种间和种内关系以及光照、温度、降水等因素。

种群密度可分为绝对密度和相对密度，前者指单位面积或体积内的个体数目，后者表示生物数量多少的相对指标。

例如，每两天平均每公顷土地上新增加100个梅花鹿的粪堆，每只鹿平均每天排粪5堆，据此可估计出鹿的密度为10头/公顷（绝对密度），其相对密度为100粪堆/公顷。

研究种群密度及其动态规律是种群生态学的主要任务，对发展有益生物和控制有害生物有重要意义。

种群密度调查方法种群密度是指单位时间和空间内某种群的个体数量。

种群密度是种群最基本的数量特征，它是一个随环境条件和调查时间而变化的变量，它反映了生物与环境的相互关系。

种群密度调查则是构建种群数量变化模型的基础。

其方法有两种：一种是直接逐个计数法，适用分布范围小、个体较大的种群，统计的结果完全符合实际值，是一种精准的方法。

但在一般情况下，由于种群个体数繁多，其大小不一，再加之因动物的穴居、隐藏和飞翔等原因，逐一计数是很困难的，这时常常只计数种群的一小部分，用来估计整个种群的种群密度，这种方法称为取样调查法（估算法），这就是经常用到的另一种方法。

根据不同种生物的特点采用不同取样调查法进行调查，取样调查法可分为以下几种：对植物和昆虫卵及蚜虫、跳喃等动物种群密度测定常采用样方法；对活动能力强和范围大的动物种群密度测定常采用标志重捕法；对微生物种群密度测定常采用显微镜直接计数法（血细胞计数法）；稀释涂布平板法（活菌计数法）；对土壤中小动物物种丰富度测定常采用取样器取样法；对紫外线敏感的夜间活动的昆虫种群密度测定常采用黑光灯诱捕计数法等。

01样方法1.1定义是指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，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度，称为样方法。

取样方法常常以点状取样法和等距取样法为主。

(1)点状取样法点状取样法中常用的是5点取样法。

当调查的总体为非长条形时，在总体中按梅花形取5个样方，每个样方的长和宽要求一致。

这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况(图1)。

(2)等距取样法当调查的总体为长条形时，先将调查总体分成若干等份，由抽样比率决定距离或间隔，然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法(图2)。

1.2适用范围植物和昆虫卵及蚜虫、跳蝻等动物等。

1.3方法步骤确定调查对象一选择调查地段一确定样方一设计计数记录表一计数统计一计算种群密度。