种群的数量特征教案高中生物人教版（2019）选择性必修二

1.1种群的数量特征

教案

一、教学目标

1.列举种群的数量特征，说明“出生率和死亡率”“迁入率和迁出率”“年龄

结构和性别比例”等种群的数量特征与种群密度的关系。

2.说出调查种群密度的主要方法，运用样方法调查草地中某种双子叶植物的

种群密度。

二、教学重难点

1.教学重点

(1)种群的数量特征。

(2)调查种群密度的方法。

2.教学难点

调查草地中某种双子叶植物的种群密度。

三、教学过程

【本节聚焦】1.怎样估算种群密度？如何提高估算的准确性？

2.种群的数量特征有哪些？

3.如何根据种群的特征预测其未来的发展趋势？

【导入】问题探讨：2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：在我

国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中，幼体2只，雄性和雌

性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。讨论：

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1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？

答：弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的保护措施。

2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该种群的发展趋势有什么意

义？

答：东北豹种群中雌雄个体的比例影响种群的出生率，从而影响种群数量的

变化。

【过渡】此区域内平均每只东北豹有多大的生活面积？

f-种群密度及其调查方法】

1.种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。

2.种群密度是种群最基本的数量特征。

3.种群密度的调查方法

逐个计数法、估算

I.逐个计数法

在调查_____________、的种群时，可以逐个计数，如调查某山坡上

的琪桐（湖北神农架的国家一级保护植物）密度；

在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取的方法。

说明：数量较少的濒危生物，即使分布范围较大，也可以采用逐个计数计算

种群密度。

II.黑光灯诱捕法

①原理：黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365nm左右的紫外线的

电光源。黑光灯具有很强的诱虫作用，是杀虫用灯的理想光源。

②适用范围：对于有的昆虫，可以用的方法

来估算它们的种群密度。

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III.样方法

①概念：在被调查种群的分布范围内，选取个，通过计数

求得,以

作为该种群的种群密度估算值。

②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，如作物植株上的蛇虫、跳螭等。

③取样的关键：随机取样，不能掺入主观因素

④常见取样方法：五点取样法、等距取样法

⑤计数原则：样方内+相邻两边上（计上不计下，计左不计右）

⑥样方的数量：样方的多少与被调查地段的总面积呈—相关；一般来说，

选取的样方越少，;选取的样方越多，求得的种群密度

________________________________________O

⑦样方的大小：样方大小视调查对象的大小及分布情况而定：

例如，草本植物样方大小一般以为宜；

如果该种群个体数较少，样方面积可o

｛探究实践一一调查草地中某种双子叶植物的种群密度｝

单子叶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。而

双子叶植物则容易辨别个体数目。单子叶植物的叶片一般呈条形或披针形，叶脉

一般是平行脉；双子叶植物的叶脉一般是网状脉。

提出问题：

你可以调查同一块地中不同双子叶植物的种群密度，也可以调查不同地

块中一种或几种双子叶植物的种群密度。通过小组讨论，确定要探究的问题―

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制订计划：

⑴结合自己的生活经验，想一想什么地方适合做这样的调查。在老师指

导下确定调查地点和范围。

⑵确定调查时间。

⑶讨论需要携带哪些材料用具，列出清单。

⑷讨论确定小组成员之间的分工。

实施计划：

⑴准备：来到调查地点后，先观察地形，分析有无安全隐患，提出安全注

意事项。

⑵确定调查对象：观察地段中有哪些双子叶植物，记录下名称。

确定要调查的种群。

⑶取样：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、大小、取样方法。

⑷计数：计数每个样方内所调查植物的数量，做好记录。

⑸计算：计算种群密度。

结论：分析调查结果，得出结论。将结论写在记录本上。

【过渡】思考：若调查对象活动能力强、活动范围大而且难以人为限制其活

动时，怎样调查其种群密度呢？

IV.标记重捕法

(1)概念:在被调查种群的活动范围内，捕获个体，做上后

再，经过一段时间后进行，根据中

___________________________，来估算种群密度。

(2)原理:

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(2)原理:N只M只

国此，种群在该区域内的个体总数N=M+(m+n),化简可得数学公式

..Afo

N=-----

m求得N的数值再除以该地面积或体积值，即得种雌度。

【例】在对某地区田鼠的调查中，调查范围为lhm2,第一次捕获并标记39

只，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只，这样可估算该地区田鼠种群个

体总数为；种群密度为(注意：单位)

(3)注意事项

①标志物不能过分醒目；

②标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动；

③标志物不易脱落；

④标志个体需与未标志个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时被捕的概率相

等；

⑤确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡；

(4)误差分析

①若被标记个体变得更难被调查者捕捉，则估算值偏

②若被标记个体易被天敌捕食，则估算值偏—；

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③若被标记个体的标志脱落，则估算值偏—；

④若因个体间相互接触，未被标记的个体也沾上了标记颜料，则估算值偏

⑤如果标记的个体因标记过于醒目，易被调查者发现，则估算值偏

V.调查种群数量的其他方法

a.红外触发相机

b.微卫星DNA分子标记

c.动物的声音

小结：种群空度的调查方法

也可睡倭分布泥围较小、

个体较大的种群

种

群「像无灯诱捕法蠲|有趋光性的昆虫］

密

度植物或昆虫卵及一些

的活动范围较小的动物

调___4WO（如筋虫、跳蛹）

查-I估算法一

方

活动能力强、活

法

L标记重捕法疆动范围大的动物

♦其他方法.

航拍法.红外触发相机、分析粪便、标记声音等

r二出生率和死亡率】

1.概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比

值即出生率（死亡率）。

2.举例：截至2015年年末，我国大陆总人口约为13.7亿，2015年出生1655

万人，这一年的出生率约为12%。，死亡人口为975万，死亡率约为7%。

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3.意义：是决定种群数量（密度）的直接因素。

出生率＞死亡率，种群密度增大；

出生率-死亡率，种群密度相对稳定；

出生率〈死亡率，种群密度减小。

出生率和死亡率的计算

计算与分析：

有人认为出生率是通过“出生人数/年初总人数又100%”计算出来的？有人

认为出生率是通过“出生人数/[（年初总人数+年末总人数）/2]”计算出来的。

根据提供的数据判断，哪一种计算方式更为合理？

模拟题提示：模拟题一般认为出生率是通过“出生人数/年初总人数义100炉'

计算出来的。

【过渡】几十年前，我国东北地区广袤无边的森林里，生活着很多东北豹。

随着人类在这片森林里采伐林木、垦荒种地、建设铁路，东北豹逐渐从这里迁出，

几近消失。

近些年国家高度重视对东北虎、东北豹等濒危动物的保护，采取了一系列有

效的措施，如全面禁猎，禁止商业性采伐林木，建立自然保护区、国家公园等。

随着环境的大大改善，东北豹逐渐回归、迁入我国东北地区。其实许多生物的种

群，都存在个体迁入和迁出的现象。

。三、迁入率和迁出率】

1.概念：在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比值

即迁入率（迁出率）。

2.举例：春运前后各大城市的人口变化。

3.意义：是决定种群数量（密度）的直接因素。

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迁入率＞迁出率，种群密度增大；

迁入率心迁出率，种群密度相对稳定；

迁入率〈迁出率，种群密度减小。

4.与实践的联系：

如果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。

【四、年龄结构和性别比例】

1.年龄结构

（1）概念：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。

（2）类型：增长型、稳定型、衰退型

（3）意义：可预测种群数量（密度）的变化趋势。

三种类型的年龄结构比较

型增长型稳逊

年龄特征幼年个各年龄期个体数幼年个体」k,

群弘殳比例相当老年稚刍

发展趋势出生率上死亡率，出生率死亡率，出生率」死亡率，

幡密度里大种密密港相对稳定种群密博减小

图示▲e

O老年个体或

•成年个体数

•幼年个体数

ABC

思考讨论：分析种群的年龄结构

1.图1-3中A、B、C三种年龄结构的种群,哪种类型的种群数量会越来越大，

属于增长型？哪种类型的种群数量会越来越小，属于衰退型？哪种类型的种群数

量会在一段时间内保持相对稳定，属于稳定型？为什么？

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答：A属于增长型，C属于衰退型，B属于稳定型。因为一般来说，幼年和

成年个体数越多，老年个体数越少，出生率就越高，死亡率就越低，种群数量增

长就越快；反之，种群数量增长就越慢，或者种群数量下降。

2.年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄结构

为衰退型的种群呢？

答：不一定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食

物、天敌、气候等多种因素的影响。止匕外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。

3.据统计，1990—2013年的24年间，我国0〜14岁少年儿童的人口占总人

口的比例由27.69%下降到16.41%；15〜64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；

65岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67机这说明我国人口的年龄结构发

生了什么变化？

答：这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老龄人口占比在增加。我们应

该关注我国人口的老龄化问题。

2.性别比例

（1）概念：种群中雌雄个体数目的比例。

（2）类型：雌雄相当型、雌多雄少型、雌少雄多型

（3）与种群密度的关系：性别比例通过影响来影响种群密度；

（4）与实践的联系：利用人工合成的（信息素）诱杀某种害虫的

个体，改变了害虫种群，就会使很多雌性个体不能完成交

配，从而使该种害虫的种群密度明显降低；

注意：正常的性别比例是指该种群正常状态下经过长期自然选择形成的的性

别比例，并不一定是雌雄相当型。

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【随堂练习】

一、概念检测

1.种群密度是种群最基本的数量特征。判断下列与种群密度有关的表述是否

正确。

（1）一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度。

（）

（2）调查青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法。（）

（3）种群密度与出生率成正比。（）

2.科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果，随机选3

块