第1章 第1节 种群的数量特征-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修2五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第1节　种群的数量特征 课标内容要求 核心素养对接 列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征 生命观念：通过相关生物学概念的学习形成稳态与平衡观 科学思维：通过样方法和标记重捕法的比较，培养归纳、比较等分析问题的能力 [基础梳理] 一、种群密度及其调查方法 1．概念：种群在　单位面积　或　单位体积　中的个体数。它是种群最基本的　数量　特征。 2．应用 (1)濒危动物　保护　。 (2)农田杂草状况　调查　。 (3)农林害虫的　检测和预报　。 (4)渔业上　捕捞强度　的确定。 3．调查方法 (1)逐个计数法 适用条件：调查分布范围　较小　、个体　较大　的种群。 (2)估算法 ①样方法 a．方法步骤： 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　作为该种群的种群密度估算值。 b．适用生物： 调查草地上蒲公英的密度，农田中某种昆虫卵的密度，作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等。 ②标记重捕法 a．适用范围：适用于　活动能力强、活动范围大　的动物。 b．步骤： 确定调查对象 　↓ 捕获并标记部分个体：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回　原来的环境　，并记录个体数 　　　↓ 重捕，计数：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　，来估算种群密度 二、种群的其他数量特征 1．出生率和死亡率 (1)出生率是指在单位时间内　新产生的个体　数目占该种群个体总数的比值。 (2)死亡率是指在单位时间内　死亡的个体　数目占该种群个体总数的比值。 2．迁入率和迁出率：对一个种群来说，单位时间内　迁入或迁出　的个体占该种群个体总数的比值。 3．年龄结构 (1)概念 种群的年龄结构是指一个种群中　各年龄期　的个体数目的比例。 (2)类型 类型 出生率与 死亡率 种群密度 变化趋势 增长型 出生率　大于　 死亡率 　变大　 稳定型 出生率　等于　 死亡率 　基本不变　 衰退型 出生率　小于　 死亡率 　变小　 4.性别比例 (1)概念：种群中　雌雄　个体数目的比例。 (2)意义：对　种群密度　有一定的影响。 (3)应用：性引诱剂(信息素)诱杀某种害虫的雄性个体→改变了　害虫种群正常的性别比例　→降低害虫的　种群密度　。 [基础诊断] 1．高三某班教室中全部师生可看成一个种群。( × ) 2．可用每平方米草坪上杂草的数量来表示种群密度。( × ) 3．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。( × ) 4．若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率越高。( √ ) 5．某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，应选择植物生长茂盛处取样。( × ) 种群数量特征分析 1．图解 2．分析 (1)种群密度是种群最基本的数量特征，可反映种群在一定时期的数量，种群密度与种群数量呈正相关。 (2)决定种群大小和种群密度的直接因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率。 (3)年龄结构出生率和死亡率决定,种群密度变化趋势。 (4)性别比例改变,出生率种群密度。 ◆[互动探究] 如图表示种群数量特征间的关系，依图回答有关问题。 1．图中a～f分别表示种群的什么特征？ 提示：a～f分别表示性别比例、年龄结构、种群密度、迁入率和迁出率、出生率、死亡率。 2．预测种群数量变化趋势主要依据图中的哪个特征？并说明理由。 提示：图中的b，即年龄结构。因为不同年龄结构的种群中，老年、成年、幼年的个体数不同，因此可预测其未来的出生率与死亡率进而可预测种群未来的发展趋势。 3．利用性引诱剂可有效降低害虫的种群密度，其原理是什么？ 提示：破坏了害虫的性别比例，从而降低了害虫的出生率。 ◆[对点训练] 1．甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄结构见下表。下列有关叙述错误的是(　　) 项目 个体数所占比例 幼年期 成年期 老年期 种群甲 60% 35% 5% 种群乙 33% 34% 33% 种群丙 20% 30% 50% A.种群甲、种群乙、种群丙的年龄结构分别是增长型、稳定型、衰退型 B．在未来的一段时间内，种群甲的个体数量可能会越来越多 C．比较这三个种群的年龄结构，种群乙的出生率最高 D．可以通过提高种群丙的出生率来改善种群丙的年龄结构 解析：C　[由表可知，种群甲幼年个体数量较多，老年个体数量较少，年龄结构为增长型；种群乙各年龄段个体数量基本相等，年龄结构为稳定型；种群丙幼年个体数量较少，老年个体数量较多，年龄结构为衰退型，A正确；年龄结构属于增长型的种群，在未来的一段时间内种群数量可能会越来越大，B正确；种群的出生率受多种因素的影响，不能仅根据年龄结构推断出生率的高低，C错误；可以通过提高种群丙的出生率来改善种群丙的年龄结构，D正确。] 2．(不定项)如图表示种群的某些数量特征之间的关系。下列相关叙述正确的是(　　 ) A．甲为出生率，乙为死亡率 B．丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度 C．丁为年龄结构，每种类型中包括幼年、青年和老年三个年龄期 D．种群密度是种群最基本的数量特征，其他特征都会决定种群密度的变化 解析：AB　[年龄结构可预测种群密度的变化趋势，不决定种群密度的大小，它与种群的出生率、死亡率有关，由此判定图中丁为年龄结构；甲、乙分别为出生率、死亡率、迁入率和迁出率，丙为性别比例。年龄结构的每种类型中包括老年、成年及幼年三个年龄期。] (1)种群由一定自然区域内相同物种的全部个体组成，但不是个体的机械叠加，个体之间能进行相互交配、基因的交流，形成了一些个体没有而种群特有的特征。 (2)性别比例不是1∶1的种群并不一定是一个衰退型的种群，如蜜蜂和蚂蚁等种群。 (3)年龄结构能预测但不能决定种群密度的变化。 (4)出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还与气候、食物、天敌等因素有关，例如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。 种群密度的调查方法 1．样方法与标记重捕法的比较 项目 样方法 标记重捕法 调查 对象 植物或活动范围小、 活动能力弱的动物 活动范围大、 活动能力强的动物 调查 程序 确定调查对象 ↓ 捕获并标记 (数量为N1) ↓ 计算种群密度(＝) 注意 事项 A.随机取样； B．样方大小适中； C．样方数量不宜太少 A.调查期间无迁入 和迁出、出生和死亡 或能测定数目变化情况； B．标记物对所调查动物 生命活动无影响 2.样方法的计数原则 同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，即只计数相邻两边及顶角上的个体。 3．利用标记重捕法估算种群密度的误差分析 设种群数量为A只，第一次捕获B只并标记，第二次捕获了a只，其中有b只被标记，根据公式＝，得A＝。由上式分析可知： (1)若由于某种原因(如标记物易脱落、被标记个体的被捕机会降低、标记物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等)造成b偏小，则A偏大。 (2)若由于某种原因(如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次捕获且在被标记个体密集处捕获等)造成b偏大，则A偏小。 (3)若在调查期间，调查区域有较多个体出生和死亡或迁入和迁出，也会造成估算中出现较大误差。 ◆[互动探究] 1．下表是某兴趣小组调查某植物的种群密度的结果： 样方 N1 N2 N3 N4 N5 种群密度/(株·m－2) 8 7 18 x 9 其中第四个样方中该植物的分布情况： (1)如何计数第四个样方的植株数量？该样方的种群密度是多少？ 提示：需要计数样方以内的个体数量，以及上边和左边及其夹角上的个体数量。个体数量＝5＋2＋1＝8，种群密度为8株·m－2。 (2)该植物种群密度是多少？N3的数量明显高于其他样方，应如何处理？ 提示：8株·m－2。舍弃。 2．用标记重捕法调查某动物的种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则调查结果是偏高、偏低，还是不变？为什么？ 提示：偏高。若标记个体更易于被天敌捕食，则重捕中被标记的个体数减小，故种群密度调查的结果会偏高。 ◆[对点训练] 1．某同学拟调查一个面积为100 m2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度，设计了4个调查方案，其中最可行的是(　　) A．统计该草地上该种植物的全部个体数目 B．设置1个1 m2的样方，统计样方中该种植物的个体数目 C．随机设置1 m2的样方若干，统计每个样方中该种植物的个体数目 D．在该种植物密集处设置1 m2的样方若干，统计每个样方中该种植物的个体数目 解析：C　[调查某种植物的种群密度，一般采用样方法，直接统计该草地上该种植物的全部个体数目难度较大，A错误；只选取一个样方进行调查不具有代表性，B错误；要随机选择样方，不能只选择所调查植物分布密集的地段，C正确、D错误。] 2．(不定项)下列有关生物种群数量调查的方法中，正确的是(　　) A．调查蝗虫幼虫跳蝻，用样方法 B．调查马尾松，小样方划分为1 m2左右 C．调查蒲公英，只计数小样方内的个体数 D．调查趋光性农业害虫，可用定位设置灯光诱捕，定时计数法 解析：AD　[调查蝗虫幼虫跳蝻的种群密度，用样方法，A项正确。一般而言，北温带地区每个样方的大小，乔木为100 m2，灌木为16 m2，草本为1 m2，所以调查马尾松，小样方划分为100 m2左右，B项错误。调查蒲公英，除计数小样方内的个体数外，还要把样方两个相邻的边及顶角处的个体统计在内，其他边缘不作统计，C项错误。] “两看法”选择合适的种群密度调查方法 1．下列种群的数量特征中，最基本的是(　　) A．种群密度　　　 B．出生率和死亡率 C．性别比例 D．年龄结构 解析：A　[种群密度能直接反映种群数量的大小，所以是最基本的数量特征。] 2．在分析种群年龄特点时，也可将种群的年龄结构分为幼年期(甲)、成年期(乙)及老年期(丙)三个层级。比较这三个年龄层级的成员数量在种群中所占的比例，可推测该种群未来的发展情形。下列各项中，最可能成为濒危物种的是(　　) A．甲＞乙＞丙 B．甲＞乙＝丙 C．甲＝乙＝丙 D．甲＜乙＜丙 解析：D　[年龄结构的三个层级的关系发展为甲＜乙＜丙，该种群密度会越来越小，最可能成为濒危物种。] 3．如图表示种群各数量特征之间的关系，据图分析下列叙述错误的是(　　) A．①②③④可依次表示年龄结构，出生率、死亡率、迁入率和迁出率、迁入率和迁出率种群数量，性别比例 B．种群密度能完全反映③的变化趋势 C．研究城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素 D．种群数量还受气候等因素的影响 解析：B　[年龄结构可以预测种群密度的变化趋势，出生率、死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度，种群密度直接影响种群数量，性别比例是通过影响出生率进而影响种群密度变化的，故①②③④可依次表示年龄结构，出生率、死亡率、迁入率和迁出率，种群数量，性别比例，A正确；种群密度能反映种群在一定时期的数量，但不能完全反映种群数量的变化趋势，B错误；除出生率和死亡率外，迁入率和迁出率也是影响城市人口变化的重要因素，C正确；在自然界中，种群数量还受气候、食物、天敌等因素的影响，D正确。] 4．近日科研团队找到推算雪豹种群密度的方法——照片重复取样法。在祁连山某区域内布设了60台红外相机，这些相机在海拔2100～4100 m的深山中连续拍摄了3个多月，研究人员确定研究区域约有20只雪豹。根据数学模型推算，估测在这片区域内每100 km2生活着3只雪豹。下列有关叙述错误的是(　　) A．雪豹可采用标记重捕法估算其种群密度 B．决定雪豹种群密度的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率 C．照片重复取样法可用于调查一些大型野生动物的种群密度 D．若确定研究区域有120只雪豹，则估测该区域的种群密度是每100 km2有18只 解析：A　[雪豹生活在隐蔽、复杂的环境中，标记重捕法就不再适用估算其种群密度，A错误；出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度的直接因素，B正确；一些大型野生动物的种群密度可用照片重复取样法进行调查，C正确；若确定研究区域有120只雪豹，根据数学比例推算，即20∶3＝120∶x，则x＝18只，因此该区域内的种群密度应为每100 km2有18只，D正确。] 5．请根据调查某双子叶草本植物种群密度的过程，回答下列问题： (1)样方法调查时，取样的关键是要做到______________________________。 调查地块的长与宽相差不大时，应选择的取样方法是__________________________。 (2)调查不同的植物类型样方面积大小应该不同，如调查乔木种群密度时样方面积要比调查草本植物种群密度时的样方面积　________　。 (3)某同学采用样方法对一种植物进行计数，如图是其中一个样方中该植物的分布情况(注：图中黑点表示该种植物)，对该样方内的该种植物进行计数时，应记录的数目是　________　。 (4)若某长方形地块长、宽分别为100 m、50 m，如果要等距抽取10个样方，则抽样时相邻样方的中心距离为　________　。若调查中小样方为1 m×1 m，对某种植物种群调查的结果为：12、18、16、16、15、13、15、11、13、13，则所调查种群的密度约为　________　。 解析：(1)采用样方法调查双子叶草本植物种群密度时，首先要做到随机取样，不能在分布较密集或稀疏的地区取样，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法，其中五点取样法适用于调查长与宽相差不大的地块。(2)用样方法调查植物的种群密度时，调查不同的植物类型样方面积应不同，样方大小根据调查的对象来确定，调查双子叶草本植物时，样方通常为1 m×1 m。而调查乔木种群密度时，由于乔木体积大，所以样方面积要比调查草本植物种群密度时的样方面积大。(3)在样方中统计植物数目时，只计算样方内的个体数目和样方相邻的两条边及其顶点上的个体，题图中应记录的数目为8。(4)抽样时相邻样方的中心距离应该按长方形地块的长度除以样方的数量计算，所以，相邻样方的中心距离为10 m。调查种群的密度为各样方中的数量的平均值，即：(12＋18＋16＋16＋15＋13＋15＋11＋13＋13)÷10≈14株/m2。 答案：(1)随机取样　五点取样法　(2)大　(3)8　(4)10 m　14株/m2 学科网（北京）股份有限公司 $$