種群的數(shù)量特征教案高中生物人教版（2019）選擇性必修二

1.1種群的數(shù)量特征

教案

一、教學目標

1.列舉種群的數(shù)量特征，說明“出生率和死亡率”“遷入率和遷出率”“年齡

結(jié)構(gòu)和性別比例”等種群的數(shù)量特征與種群密度的關(guān)系。

2.說出調(diào)查種群密度的主要方法，運用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的

種群密度。

二、教學重難點

1.教學重點

(1)種群的數(shù)量特征。

(2)調(diào)查種群密度的方法。

2.教學難點

調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度。

三、教學過程

【本節(jié)聚焦】1.怎樣估算種群密度？如何提高估算的準確性？

2.種群的數(shù)量特征有哪些？

3.如何根據(jù)種群的特征預測其未來的發(fā)展趨勢？

【導入】問題探討：2015年，我國科學家基于長期的野外觀測宣布：在我

國東北長白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測到東北豹42只，其中，幼體2只，雄性和雌

性的成體分別為21只和17只，未能判斷性別的成體2只。討論：

1

1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對于保護它們有什么意義？

答：弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對性地采取有效的保護措施。

2.調(diào)查東北豹種群中雌雄個體的數(shù)目對于預測該種群的發(fā)展趨勢有什么意

義？

答：東北豹種群中雌雄個體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的

變化。

【過渡】此區(qū)域內(nèi)平均每只東北豹有多大的生活面積？

f-種群密度及其調(diào)查方法】

1.種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度。

2.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。

3.種群密度的調(diào)查方法

逐個計數(shù)法、估算

I.逐個計數(shù)法

在調(diào)查_____________、的種群時，可以逐個計數(shù)，如調(diào)查某山坡上

的琪桐（湖北神農(nóng)架的國家一級保護植物）密度；

在多數(shù)情況下，逐個計數(shù)非常困難，需要采取的方法。

說明：數(shù)量較少的瀕危生物，即使分布范圍較大，也可以采用逐個計數(shù)計算

種群密度。

II.黑光燈誘捕法

①原理：黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長在365nm左右的紫外線的

電光源。黑光燈具有很強的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。

②適用范圍：對于有的昆蟲，可以用的方法

來估算它們的種群密度。

2

III.樣方法

①概念：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，選取個，通過計數(shù)

求得,以

作為該種群的種群密度估算值。

②適用范圍：一般適用于植物，也可以用于昆蟲卵的數(shù)量調(diào)查及一些活動范

圍較小的動物，如作物植株上的蛇蟲、跳螭等。

③取樣的關(guān)鍵：隨機取樣，不能摻入主觀因素

④常見取樣方法：五點取樣法、等距取樣法

⑤計數(shù)原則：樣方內(nèi)+相鄰兩邊上（計上不計下，計左不計右）

⑥樣方的數(shù)量：樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈—相關(guān)；一般來說，

選取的樣方越少，;選取的樣方越多，求得的種群密度

________________________________________O

⑦樣方的大?。簶臃酱笮∫曊{(diào)查對象的大小及分布情況而定：

例如，草本植物樣方大小一般以為宜；

如果該種群個體數(shù)較少，樣方面積可o

｛探究實踐一一調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度｝

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。而

雙子葉植物則容易辨別個體數(shù)目。單子葉植物的葉片一般呈條形或披針形，葉脈

一般是平行脈；雙子葉植物的葉脈一般是網(wǎng)狀脈。

提出問題：

你可以調(diào)查同一塊地中不同雙子葉植物的種群密度，也可以調(diào)查不同地

塊中一種或幾種雙子葉植物的種群密度。通過小組討論，確定要探究的問題―

3

制訂計劃：

⑴結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，想一想什么地方適合做這樣的調(diào)查。在老師指

導下確定調(diào)查地點和范圍。

⑵確定調(diào)查時間。

⑶討論需要攜帶哪些材料用具，列出清單。

⑷討論確定小組成員之間的分工。

實施計劃：

⑴準備：來到調(diào)查地點后，先觀察地形，分析有無安全隱患，提出安全注

意事項。

⑵確定調(diào)查對象：觀察地段中有哪些雙子葉植物，記錄下名稱。

確定要調(diào)查的種群。

⑶取樣：觀察調(diào)查對象的分布狀況和地段的形狀，根據(jù)觀察結(jié)果，

討論確定樣方的多少、大小、取樣方法。

⑷計數(shù)：計數(shù)每個樣方內(nèi)所調(diào)查植物的數(shù)量，做好記錄。

⑸計算：計算種群密度。

結(jié)論：分析調(diào)查結(jié)果，得出結(jié)論。將結(jié)論寫在記錄本上。

【過渡】思考：若調(diào)查對象活動能力強、活動范圍大而且難以人為限制其活

動時，怎樣調(diào)查其種群密度呢？

IV.標記重捕法

(1)概念:在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲個體，做上后

再，經(jīng)過一段時間后進行，根據(jù)中

___________________________，來估算種群密度。

(2)原理:

4

(2)原理:N只M只

國此，種群在該區(qū)域內(nèi)的個體總數(shù)N=M+(m+n),化簡可得數(shù)學公式

..Afo

N=-----

m求得N的數(shù)值再除以該地面積或體積值，即得種雌度。

【例】在對某地區(qū)田鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為lhm2,第一次捕獲并標記39

只，第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只，這樣可估算該地區(qū)田鼠種群個

體總數(shù)為；種群密度為(注意：單位)

(3)注意事項

①標志物不能過分醒目；

②標志物和標志方法不能影響標志對象正常的生理活動；

③標志物不易脫落；

④標志個體需與未標志個體混合均勻后再重捕，保證在重捕時被捕的概率相

等；

⑤確保調(diào)查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡；

(4)誤差分析

①若被標記個體變得更難被調(diào)查者捕捉，則估算值偏

②若被標記個體易被天敵捕食，則估算值偏—；

5

③若被標記個體的標志脫落，則估算值偏—；

④若因個體間相互接觸，未被標記的個體也沾上了標記顏料，則估算值偏

⑤如果標記的個體因標記過于醒目，易被調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，則估算值偏

V.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法

a.紅外觸發(fā)相機

b.微衛(wèi)星DNA分子標記

c.動物的聲音

小結(jié)：種群空度的調(diào)查方法

也可睡倭分布泥圍較小、

個體較大的種群

種

群「像無燈誘捕法蠲|有趨光性的昆蟲］

密

度植物或昆蟲卵及一些

的活動范圍較小的動物

調(diào)___4WO（如筋蟲、跳蛹）

查-I估算法一

方

活動能力強、活

法

L標記重捕法疆動范圍大的動物

?其他方法.

航拍法.紅外觸發(fā)相機、分析糞便、標記聲音等

r二出生率和死亡率】

1.概念：在單位時間內(nèi)新產(chǎn)生（或死亡）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比

值即出生率（死亡率）。

2.舉例：截至2015年年末，我國大陸總?cè)丝诩s為13.7億，2015年出生1655

萬人，這一年的出生率約為12%。，死亡人口為975萬，死亡率約為7%。

6

3.意義：是決定種群數(shù)量（密度）的直接因素。

出生率＞死亡率，種群密度增大；

出生率-死亡率，種群密度相對穩(wěn)定；

出生率〈死亡率，種群密度減小。

出生率和死亡率的計算

計算與分析：

有人認為出生率是通過“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)又100%”計算出來的？有人

認為出生率是通過“出生人數(shù)/[（年初總?cè)藬?shù)+年末總?cè)藬?shù)）/2]”計算出來的。

根據(jù)提供的數(shù)據(jù)判斷，哪一種計算方式更為合理？

模擬題提示：模擬題一般認為出生率是通過“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)義100爐'

計算出來的。

【過渡】幾十年前，我國東北地區(qū)廣袤無邊的森林里，生活著很多東北豹。

隨著人類在這片森林里采伐林木、墾荒種地、建設(shè)鐵路，東北豹逐漸從這里遷出，

幾近消失。

近些年國家高度重視對東北虎、東北豹等瀕危動物的保護，采取了一系列有

效的措施，如全面禁獵，禁止商業(yè)性采伐林木，建立自然保護區(qū)、國家公園等。

隨著環(huán)境的大大改善，東北豹逐漸回歸、遷入我國東北地區(qū)。其實許多生物的種

群，都存在個體遷入和遷出的現(xiàn)象。

。三、遷入率和遷出率】

1.概念：在單位時間內(nèi)遷入（或遷出）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值

即遷入率（遷出率）。

2.舉例：春運前后各大城市的人口變化。

3.意義：是決定種群數(shù)量（密度）的直接因素。

7

遷入率＞遷出率，種群密度增大；

遷入率心遷出率，種群密度相對穩(wěn)定；

遷入率〈遷出率，種群密度減小。

4.與實踐的聯(lián)系：

如果研究一座城市人口的變化，遷入率和遷出率是不可忽視的因素。

【四、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例】

1.年齡結(jié)構(gòu)

（1）概念：指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。

（2）類型：增長型、穩(wěn)定型、衰退型

（3）意義：可預測種群數(shù)量（密度）的變化趨勢。

三種類型的年齡結(jié)構(gòu)比較

型增長型穩(wěn)遜

年齡特征幼年個各年齡期個體數(shù)幼年個體」k,

群弘殳比例相當老年稚芻

發(fā)展趨勢出生率上死亡率，出生率死亡率，出生率」死亡率，

幡密度里大種密密港相對穩(wěn)定種群密博減小

圖示▲e

O老年個體或

?成年個體數(shù)

?幼年個體數(shù)

ABC

思考討論：分析種群的年齡結(jié)構(gòu)

1.圖1-3中A、B、C三種年齡結(jié)構(gòu)的種群,哪種類型的種群數(shù)量會越來越大，

屬于增長型？哪種類型的種群數(shù)量會越來越小，屬于衰退型？哪種類型的種群數(shù)

量會在一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？

8

答：A屬于增長型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。因為一般來說，幼年和

成年個體數(shù)越多，老年個體數(shù)越少，出生率就越高，死亡率就越低，種群數(shù)量增

長就越快；反之，種群數(shù)量增長就越慢，或者種群數(shù)量下降。

2.年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構(gòu)

為衰退型的種群呢？

答：不一定。這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡結(jié)構(gòu)，還會受到食

物、天敵、氣候等多種因素的影響。止匕外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。

3.據(jù)統(tǒng)計，1990—2013年的24年間，我國0?14歲少年兒童的人口占總?cè)?/p>

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

65歲及以上老齡人口比例由5.57%上升到9.67機這說明我國人口的年齡結(jié)構(gòu)發(fā)

生了什么變化？

答：這說明我國少年兒童的人口占比在減少，老齡人口占比在增加。我們應

該關(guān)注我國人口的老齡化問題。

2.性別比例

（1）概念：種群中雌雄個體數(shù)目的比例。

（2）類型：雌雄相當型、雌多雄少型、雌少雄多型

（3）與種群密度的關(guān)系：性別比例通過影響來影響種群密度；

（4）與實踐的聯(lián)系：利用人工合成的（信息素）誘殺某種害蟲的

個體，改變了害蟲種群，就會使很多雌性個體不能完成交

配，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低；

注意：正常的性別比例是指該種群正常狀態(tài)下經(jīng)過長期自然選擇形成的的性

別比例，并不一定是雌雄相當型。

9

【隨堂練習】

一、概念檢測

1.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。判斷下列與種群密度有關(guān)的表述是否

正確。

（1）一塊草地上所有蒲公英的數(shù)量就是這個蒲公英種群的種群密度。

（）

（2）調(diào)查青蛙等活動范圍不大的動物的種群密度可以用樣方法。（）

（3）種群密度與出生率成正比。（）

2.科技人員為了檢驗某新型除草劑對麥田雜草豬殃殃的防治效果，隨機選3

塊