种群、群落、生态系统和生物圈

• 西溪湿地的鸟类监测：定点定时统计各物种个体数，得到的正是各鸟类的种群密度，并据此判断栖息地保护是否见效。
• 千岛湖的「保水渔业」：投放鲢、鳙等以浮游藻类为食的鱼，控制藻类数量，同时限定捕捞量维持鱼类种群的年龄结构为稳定型，实现水质与产量兼顾。
• 农田杂草和害虫的调查：植保人员用样方法估算杂草密度、用诱捕法估算虫口密度，作为是否需要防治的依据。
• 人口普查与年龄结构：一个地区少儿人口比例高则属增长型，老年人口比例高则属衰退型，这与种群年龄结构的判断方法完全一致。

生活应用题 1 · 西溪湿地的芦苇密度调查

某小组在西溪湿地一块 $40\ \text{m} \times 25\ \text{m}$ 的样地上用样方法调查芦苇，取 5 个 $1\ \text{m}^2$ 的样方，计数结果为 24、31、28、35、22 株。（1）求芦苇的种群密度。（2）估算整块样地上芦苇的总株数。（3）若第 6 个样方是特意选在芦苇最密处的，计数为 68 株，把它加入计算是否合理？

分步解：

1. 求样方平均值，依据「平均数等于总和除以样方数」：$\bar{n} = \dfrac{24+31+28+35+22}{5} = \dfrac{140}{5} = 28$（株）。
2. 得出种群密度：每平方米 28 株，即 $28\ \text{株/m}^2$。
3. 求样地面积：$S = 40 \times 25 = 1000\ \text{m}^2$。
4. 估算总株数，依据「总数等于密度乘面积」：$N = 28 \times 1000 = 2.8 \times 10^{4}$ 株。
5. 判断第 6 个样方：不合理。样方法要求随机取样，特意选在最密处属于人为选择，会使平均值偏大，估算的总株数也随之偏大，违背了取样的代表性原则。
6. 答：密度 $28\ \text{株/m}^2$，总数约 2.8 万株；第 6 个样方不能计入。

生活应用题 2 · 城市绿地里的蜗牛数量估算

某同学在校园一块 $600\ \text{m}^2$ 的绿地调查蜗牛。他先在绿地内捕到 60 只蜗牛，用无害记号笔在壳上做标记后原地放回；两天后再次捕捉，共捕到 45 只，其中带标记的 9 只。（1）估算绿地内蜗牛的数量和种群密度。（2）他选用标记重捕法是否恰当？

分步解：

1. 列出比例关系，依据标记重捕法原理：$\dfrac{60}{N} = \dfrac{9}{45}$。
2. 解出总数：$9N = 60 \times 45 = 2700$，故 $N = \dfrac{2700}{9} = 300$（只）。
3. 求种群密度：$\dfrac{300}{600} = 0.5\ \text{只/m}^2$，即平均每 2 平方米约 1 只。
4. 评价方法选择：蜗牛活动能力弱、活动范围小，本可直接用样方法，操作更简便；标记重捕法虽然也能用，但两天内蜗牛可能躲入土中或叶片背面而难以重捕，误差较大。
5. 答：约 300 只，密度约 $0.5\ \text{只/m}^2$；对蜗牛更宜采用样方法。记忆口诀：动得慢用样方，动得快用重捕。