实验01 调查草地中某种双子叶植物的种群密度（讲义）生物人教版选择性必修2

实验01 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 实验目标透析：课标解读+重点先知，精识目标 教材知识链接：教材解析+知识渗透，融会贯通 实验过程精讲：实验全析全解，全面掌握 实验要点速记：要点解析+典例精讲，重点提升 实验提升专练：真题感知+模拟提升，双向突破 2017版2020年修订课标 课标解读 1、生命观念：通过实验理解植物种群在自然环境中的密度分布与适应性策略，体现生物与环境相互依存、协同进化的生态学观点，强调种群结构如何影响群落功能和生态系统稳定性。 2、科学思维：对比分析不同样区的种群密度数据，培养统计推理和逻辑分析能力，包括数据整理、推断密度变化原因，并运用数学模型提升定量思维能力。 3、科学探究：通过实验设计、变量控制和系统记录，锻炼实地操作技能和实证研究思维，强调假设检验和误差分析。 4、社会责任：认识种群密度监测在生物多样性保护和生态系统管理中的重要性，增强科学应用意识，如倡导合理土地利用、防控入侵物种、促进可持续发展，并联系实际议题。 1. 实验方法：样方法（核心） · 操作要点： · 取样原则：五点取样法/等距取样法（课标强调“随机性”避免主观偏差）。 · 技术细节：计数时需区分目标植物与伴生种（双子叶植物典型特征：网状叶脉、直根系）。 · 误差分析（课标隐性要求）： 2. 常见误差来源：边界效应（解决方法：压线个体“计上不计下”）、草丛遮蔽导致的漏计。 2. 数据处理的课标导向 · 数学建模：将调查数据转化为种群密度（株/m²），并分析空间分布类型（均匀/随机/集群）。 · 跨学科融合：结合统计学知识（如方差分析种群分布均匀性），呼应课标“学科交叉”理念。 3. 生态观念渗透 · 稳态与平衡：通过密度变化讨论种群与环境的关系（如干旱导致密度降低）。 · 环保行动建议：课标修订后新增“提出保护建议”要求，例如： “根据调查结果，建议减少草地踩踏以维护种群稳定性”。 重点先知： 1、 准确识别目标物种并确保样方具有代表性。 2、 双子叶植物形态差异大、分布不均匀，易受杂草干扰，计数时易出现误差。 教材内容 一、实验核心知识链接 1、基本原理——样方法 通过随机选取若干样方（通常1m×1m），统计样方内目标植物个体数，计算平均值后推广至整个区域估算种群密度。 关键原则：随机取样（避免主观选择）、样方数量依总面积调整（面积大则样方多）。 2、操作要点 样方设计： 规则地形：五点取样法（梅花形布局）或等距取样法。 不规则地形：随机取样法，需增加样方数量减少误差。 边界处理：压线个体按“左上原则”计数（压在样方左侧或上边界计入）。 目标植物选择：易识别、单株生长明显的双子叶植物（如紫花地丁、一年蓬），避免丛生单子叶植物（如禾本科草）。 二、与教材知识的关联 1、本实验是《种群的特征》的核心实践，直接关联种群密度概念，并为后续学习种群数量变化（如出生率/死亡率、年龄组成）奠定基础。 迁移应用：调查数据可用于分析影响种群密度的因素（如个体大小、资源分布）。 2、学科核心素养渗透 科学探究：通过实地调查培养假设提出、方案设计能力（如探究样方形状/大小对结果的影响）。 社会责任：结合植物药用价值（如车前草、紫花地丁），引导学生撰写草地保护倡议书。 三、教学延伸与拓展 1、深度探究方向 探究主题 操作方案 教学价值 样方形状影响（方形vs矩形） 对比相同面积下不同形状样方的计数结果差异 理解样方设计的科学性 样方大小优化 测试0.5m2、1m2、2m2样方的数据稳定性 明确最小样方面积的确定依据 不同取样法在不规则地形中的应用 对比五点取样法与随机取样的误差率 培养问题解决能力 2、创新实践方案 材料优化：利用废弃电线、水管制作取样框，兼顾环保与成本。 安全替代：以校园草地替代野外环境，避免安全隐患。 技术整合：使用识图软件辅助植物识别与计数。 四、常见问题解析 1、为何必须选双子叶植物？ 双子叶植物（如蒲公英）个体界限清晰，便于计数；单子叶植物（如狗尾草）常丛生，难以区分单株。 2、如何避免人为误差？ 随机性保障：采用随机数字表确定样方位置，或多人独立计数取均值。 操作规范：培训学生明确目标植物特征（可提前制作标本对照）。 3、数据偏差大的原因？ 样方数量不足：小样本易受偶然性影响，总面积越大需样方越多。 栖息地异质性：草地不同位置的湿度、光照差异导致种群分布不均，需分区采样。 【实验目的】 1、掌握样方法调查植物种群密度的基本原理和操作流程，理解样方法在植物种群调查中的适用性。​ 2、学会正确选取样方、测量样方面积、统计样方内目标植物个体数量，并据此计算草地中某种双子叶植物（如蒲公英、车前草等，实验时可具体指定）的种群密度。​ 【材料用具】 1、 实验材料：选定的草地生态系统（需提前确定草地范围，确保该区域内存在目标双子叶植物，且植被分布相对均匀，无明显人为破坏或特殊地形干扰）、目标双子叶植物（如蒲公英，需提前熟悉其形态特征，避免与其他植物混淆）。 2、 实验用具：​ 测量工具：卷尺（长度≥5m）、测绳（长度≥10m）、标杆（4 - 6 根，用于标记样方边界）。​ 记录工具：笔记本、铅笔、相机（可选，用于拍摄样方内植物分布情况，便于后续核对）。 其他：样方框架（可自制，由 4 根长度为 1m 的木条或硬塑料条拼接成正方形框架，框架内可进一步用细线划分成 10cm×10cm 的小方格，便于精准计数）、标签纸（用于标记样方编号）。 【方法步骤】 （一）实验准备阶段​ 1、确定调查对象：在选定的草地中，观察并确定一种常见的双子叶植物作为调查对象（如蒲公英），小组内成员共同熟悉该植物的叶片形状、花序特征等，确保后续计数时能准确识别。​ 2、划分调查区域：用卷尺和标杆将选定的草地划分为一个规则的长方形或正方形区域（例如 10m×10m），记录区域的长和宽，计算出调查区域的总面积（面积 = 长 × 宽）。​ （二）样方选取​ 1、采用随机取样法选取样方，避免人为因素干扰，保证结果的客观性。具体操作如下：​ 在调查区域的一侧边缘（如长度方向），从起点开始，用卷尺每隔 1m 标记一个点，共标记 10 个点（对应 10m 长度），编号为 1 - 10；同理，在另一侧边缘（宽度方向）也标记 10 个点，编号为 1 - 10。 2、准备两组写有 1 - 10 数字的纸条，分别代表长度方向和宽度方向的标记点。每次从两组纸条中各随机抽取一张，抽到的两个数字对应的交点即为一个样方的左上角顶点。​ 3、重复上述操作，选取 5 - 10 个样方（样方数量可根据调查区域大小调整，区域越大，样方数量应越多，以保证结果准确性），每个样方均为 1m×1m 的正方形。​ 4、用标杆和测绳标记出每个样方的边界，确保样方不重叠、不遗漏。​ （三）个体计数​ 1、小组成员分工，每人负责 1 - 2 个样方，仔细观察样方内的目标双子叶植物。​ 2、对于样方内的植物个体，遵循 “计上不计下、计左不计右” 的原则计数：即样方边界线上的植物，只统计位于样方上边和左边边界线上的个体，下边和右边边界线上的个体不统计，避免重复计数或漏计。​ 3、若样方内存在幼苗或小型植株，只要能明确识别为目标植物，均需计入总数。​ 4、将每个样方的计数结果记录在笔记本上，标注样方编号和对应的个体数量。​ （四）数据计算​ 1、计算每个样方的种群密度：样方种群密度（株 /m²）= 样方内个体总数 ÷ 样方面积（1m²），因此每个样方的种群密度数值等于该样方内的个体总数。​ 2、计算平均种群密度：将所有样方的种群密度相加，再除以样方数量，得到调查区域内目标双子叶植物的平均种群密度。​ 3、计算调查区域内的总个体数（可选）：总个体数 = 平均种群密度 × 调查区域总面积。 【实验结果】 基础数据记录：​ 样方编号 样方面积（m²） 样方内目标植物个体数（株） 样方种群密度（株 /m²） 1 1 2 1 3 1 ... ... ... ... n 1 平均种群密度计算：​ 假设选取了 5 个样方，样方种群密度分别为 a、b、c、d、e（株 /m²），则：​ 平均种群密度 =（a + b + c + d + e）÷ 5 （株 /m²）​ （实验时需代入实际计数数据，计算出具体数值）​ 调查区域总个体数（可选）：​ 若调查区域面积为 S（m²），则总个体数 = 平均种群密度 × S（株） 【实验结论】 根据实验数据计算得出，所调查草地中 [目标双子叶植物名称，如蒲公英] 的种群密度为______株 /m²，该结果反映了该植物在调查区域内的分布密集程度。若平均种群密度数值较大，说明该植物在该草地中分布较密集；若数值较小，则说明分布较稀疏。 【注意事项】 1、样方选取需随机：严格按照随机取样法选取样方，不可主观选择植物密集或稀疏的区域，否则会导致结果偏大或偏小，失去实验的科学性。​ 2、准确识别调查对象：实验前务必熟悉目标双子叶植物的形态特征，避免将其他相似植物（尤其是单子叶植物）计入，造成数据误差。​ 3、规范计数边界个体：严格遵守 “计上不计下、计左不计右” 的计数原则，确保每个个体只被统计一次，避免重复或漏计。​ 4、保证样方数量充足：样方数量过少时，可能无法反映整个调查区域的真实情况；一般情况下，100m² 的调查区域至少选取 5 个样方，更大区域需适当增加样方数量。​ 5、实验过程保持安静：调查时避免大声喧哗或随意踩踏草地，防止破坏植物生长环境，影响计数结果。 【实验讨论】 样方法的适用性分析：样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物（如蚜虫）的种群密度。本次实验中，双子叶植物固定生长，无法移动，因此样方法是理想的调查方法。若调查活动能力强的动物（如鸟类），则需采用标志重捕法，这体现了实验方法与调查对象特性的匹配性。​ 1.优先采用 “五点取样法”（适用于方形或近方形草地）或 “等距取样法”（适用于长方形草地），避免主观选择样方位置。样方面积需根据植物大小确定，若调查蒲公英等小型双子叶植物，样方面积设为 1m×1m；若为三叶草等丛生植物，可扩大至 2m×2m，且所有样方面积需统一。样方数量以 5-10 个为宜，保证覆盖草地不同区域（如边缘与中央），减少误差。 【典例01】开展植物种群密度调查时常用样方法。若研究区域的植物分布不均匀，理论上样方设置较合理的图是（　　） A． B． C． D． · 模拟题感知练 1．某中学生物学兴趣小组欲调查A草地中某种植物的种群密度，组内成员在调查前针对方案进行讨论，并提出相关建议，如下表所示。下列相关叙述错误的是（　　） 组员 甲 乙 丙 丁 提议内容 单子叶或双子叶植物都可以 采用样方法调查 样方的多少和大小应依据个人喜好确定 取样时采用五点取样法 A．参考甲同学的建议时应避免选择丛生型单子叶植物 B．乙同学的提议内容是基于调查对象为植物，对于动物则不适用 C．丙同学的提议中掺入了主观因素，很大程度上会影响调查结果 D．需在观察A草地的地段形状后判断丁同学的建议是否恰当 2．样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。下列关于样方法的叙述正确的是（　　） A．五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数 B．调查某双子叶植物的种群密度应在植物生长密集处取样 C．利用样方法调查不同植物的种群密度一般要选用相同的样方面积 D．用样方法调查草地中蒲公英的种群密度时应对各样方数据求平均值 3．下列对种群特征的描述中，正确的是（    ） A．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度 B．由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征 C．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 D．用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被捕食，则会导致实际值比估算结果高 4．关于种群密度的调查方法，错误的叙述是（    ） A．可采用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度 B．通常采用标记重捕法调查蚜虫和鱼类的种群密度 C．对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算种群密度 D．利用红外触发相机可对保护区内的东北豹进行逐个计数 5．某高中生物小组在学习了“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”实验后，在学校附近的废弃农田及河流周围调查某些杂草的种群密度。下列叙述正确的是（　　） A．调查某种双子叶植物的种群密度时应在植株生长密集处选取样方 B．用样方法调查某种双子叶植物种群密度时，样方面积取100m2的正方形最合适 C．调查某些杂草的种群密度时，样方的多少并不会影响调查结果 D．应以所有样方种群密度的平均值作为所调查杂草的种群密度估算值 6．下列对种群特征的描述中，正确的是（    ） A．五点取样法适合调查草丛中蝗虫的种群密度 B．由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征 C．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 D．用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被捕食，会导致估算结果偏低 7．调查种群密度或群落丰富度时所得到的数值与实际数值相比，结果偏大的是 A．使用大网眼的鱼网进行调查池塘某种鱼的种群密度 B．用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，忽略计数样方线上的所有个体 C．标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落 D．调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集土壤中小动物时没有打开电灯 8．下列有关估算种群密度（数量）及生态学调查方法描述错误的是（    ） A．用标记重捕法调查跳蝻的种群密度 B．用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度 C．用抽样检测法调查培养液中酵母菌的种群数量 D．用取样器取样法调查土壤中小动物类群丰富度 9．运用样方法进行草地中某种双子叶植物种群密度调查时，下列做法不正确的是（    ） A．如果种群个体较少，样方面积要减小 B．样方的大小一般以1m2的正方形为宜 C．取样要做到随机性 D．取样方法有五点取样法和等距取样法 10．某同学用样方法调查草地上某种双子叶植物的种群密度，下列有关叙述不正确的是（    ） A．样方的大小一般以1m2的正方形为宜，如果该种群个体数较少，样方面积可适当放大 B．如果种群内的个体随机分布，则可选取较少数量的样方调查计数，不影响调查准确性 C．取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素 D．应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 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验01 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 实验目标透析：课标解读+重点先知，精识目标 教材知识链接：教材解析+知识渗透，融会贯通 实验过程精讲：实验全析全解，全面掌握 实验要点速记：要点解析+典例精讲，重点提升 实验提升专练：真题感知+模拟提升，双向突破 2017版2020年修订课标 课标解读 1、生命观念：通过实验理解植物种群在自然环境中的密度分布与适应性策略，体现生物与环境相互依存、协同进化的生态学观点，强调种群结构如何影响群落功能和生态系统稳定性。 2、科学思维：对比分析不同样区的种群密度数据，培养统计推理和逻辑分析能力，包括数据整理、推断密度变化原因，并运用数学模型提升定量思维能力。 3、科学探究：通过实验设计、变量控制和系统记录，锻炼实地操作技能和实证研究思维，强调假设检验和误差分析。 4、社会责任：认识种群密度监测在生物多样性保护和生态系统管理中的重要性，增强科学应用意识，如倡导合理土地利用、防控入侵物种、促进可持续发展，并联系实际议题。 1. 实验方法：样方法（核心） · 操作要点： · 取样原则：五点取样法/等距取样法（课标强调“随机性”避免主观偏差）。 · 技术细节：计数时需区分目标植物与伴生种（双子叶植物典型特征：网状叶脉、直根系）。 · 误差分析（课标隐性要求）： 2. 常见误差来源：边界效应（解决方法：压线个体“计上不计下”）、草丛遮蔽导致的漏计。 2. 数据处理的课标导向 · 数学建模：将调查数据转化为种群密度（株/m²），并分析空间分布类型（均匀/随机/集群）。 · 跨学科融合：结合统计学知识（如方差分析种群分布均匀性），呼应课标“学科交叉”理念。 3. 生态观念渗透 · 稳态与平衡：通过密度变化讨论种群与环境的关系（如干旱导致密度降低）。 · 环保行动建议：课标修订后新增“提出保护建议”要求，例如： “根据调查结果，建议减少草地踩踏以维护种群稳定性”。 重点先知： 1、 准确识别目标物种并确保样方具有代表性。 2、 双子叶植物形态差异大、分布不均匀，易受杂草干扰，计数时易出现误差。 教材内容 一、实验核心知识链接 1、基本原理——样方法 通过随机选取若干样方（通常1m×1m），统计样方内目标植物个体数，计算平均值后推广至整个区域估算种群密度。 关键原则：随机取样（避免主观选择）、样方数量依总面积调整（面积大则样方多）。 2、操作要点 样方设计： 规则地形：五点取样法（梅花形布局）或等距取样法。 不规则地形：随机取样法，需增加样方数量减少误差。 边界处理：压线个体按“左上原则”计数（压在样方左侧或上边界计入）。 目标植物选择：易识别、单株生长明显的双子叶植物（如紫花地丁、一年蓬），避免丛生单子叶植物（如禾本科草）。 二、与教材知识的关联 1、本实验是《种群的特征》的核心实践，直接关联种群密度概念，并为后续学习种群数量变化（如出生率/死亡率、年龄组成）奠定基础。 迁移应用：调查数据可用于分析影响种群密度的因素（如个体大小、资源分布）。 2、学科核心素养渗透 科学探究：通过实地调查培养假设提出、方案设计能力（如探究样方形状/大小对结果的影响）。 社会责任：结合植物药用价值（如车前草、紫花地丁），引导学生撰写草地保护倡议书。 三、教学延伸与拓展 1、深度探究方向 探究主题 操作方案 教学价值 样方形状影响（方形vs矩形） 对比相同面积下不同形状样方的计数结果差异 理解样方设计的科学性 样方大小优化 测试0.5m2、1m2、2m2样方的数据稳定性 明确最小样方面积的确定依据 不同取样法在不规则地形中的应用 对比五点取样法与随机取样的误差率 培养问题解决能力 2、创新实践方案 材料优化：利用废弃电线、水管制作取样框，兼顾环保与成本。 安全替代：以校园草地替代野外环境，避免安全隐患。 技术整合：使用识图软件辅助植物识别与计数。 四、常见问题解析 1、为何必须选双子叶植物？ 双子叶植物（如蒲公英）个体界限清晰，便于计数；单子叶植物（如狗尾草）常丛生，难以区分单株。 2、如何避免人为误差？ 随机性保障：采用随机数字表确定样方位置，或多人独立计数取均值。 操作规范：培训学生明确目标植物特征（可提前制作标本对照）。 3、数据偏差大的原因？ 样方数量不足：小样本易受偶然性影响，总面积越大需样方越多。 栖息地异质性：草地不同位置的湿度、光照差异导致种群分布不均，需分区采样。 【实验目的】 1、掌握样方法调查植物种群密度的基本原理和操作流程，理解样方法在植物种群调查中的适用性。​ 2、学会正确选取样方、测量样方面积、统计样方内目标植物个体数量，并据此计算草地中某种双子叶植物（如蒲公英、车前草等，实验时可具体指定）的种群密度。​ 【材料用具】 1、 实验材料：选定的草地生态系统（需提前确定草地范围，确保该区域内存在目标双子叶植物，且植被分布相对均匀，无明显人为破坏或特殊地形干扰）、目标双子叶植物（如蒲公英，需提前熟悉其形态特征，避免与其他植物混淆）。 2、 实验用具：​ 测量工具：卷尺（长度≥5m）、测绳（长度≥10m）、标杆（4 - 6 根，用于标记样方边界）。​ 记录工具：笔记本、铅笔、相机（可选，用于拍摄样方内植物分布情况，便于后续核对）。 其他：样方框架（可自制，由 4 根长度为 1m 的木条或硬塑料条拼接成正方形框架，框架内可进一步用细线划分成 10cm×10cm 的小方格，便于精准计数）、标签纸（用于标记样方编号）。 【方法步骤】 （一）实验准备阶段​ 1、确定调查对象：在选定的草地中，观察并确定一种常见的双子叶植物作为调查对象（如蒲公英），小组内成员共同熟悉该植物的叶片形状、花序特征等，确保后续计数时能准确识别。​ 2、划分调查区域：用卷尺和标杆将选定的草地划分为一个规则的长方形或正方形区域（例如 10m×10m），记录区域的长和宽，计算出调查区域的总面积（面积 = 长 × 宽）。​ （二）样方选取​ 1、采用随机取样法选取样方，避免人为因素干扰，保证结果的客观性。具体操作如下：​ 在调查区域的一侧边缘（如长度方向），从起点开始，用卷尺每隔 1m 标记一个点，共标记 10 个点（对应 10m 长度），编号为 1 - 10；同理，在另一侧边缘（宽度方向）也标记 10 个点，编号为 1 - 10。 2、准备两组写有 1 - 10 数字的纸条，分别代表长度方向和宽度方向的标记点。每次从两组纸条中各随机抽取一张，抽到的两个数字对应的交点即为一个样方的左上角顶点。​ 3、重复上述操作，选取 5 - 10 个样方（样方数量可根据调查区域大小调整，区域越大，样方数量应越多，以保证结果准确性），每个样方均为 1m×1m 的正方形。​ 4、用标杆和测绳标记出每个样方的边界，确保样方不重叠、不遗漏。​ （三）个体计数​ 1、小组成员分工，每人负责 1 - 2 个样方，仔细观察样方内的目标双子叶植物。​ 2、对于样方内的植物个体，遵循 “计上不计下、计左不计右” 的原则计数：即样方边界线上的植物，只统计位于样方上边和左边边界线上的个体，下边和右边边界线上的个体不统计，避免重复计数或漏计。​ 3、若样方内存在幼苗或小型植株，只要能明确识别为目标植物，均需计入总数。​ 4、将每个样方的计数结果记录在笔记本上，标注样方编号和对应的个体数量。​ （四）数据计算​ 1、计算每个样方的种群密度：样方种群密度（株 /m²）= 样方内个体总数 ÷ 样方面积（1m²），因此每个样方的种群密度数值等于该样方内的个体总数。​ 2、计算平均种群密度：将所有样方的种群密度相加，再除以样方数量，得到调查区域内目标双子叶植物的平均种群密度。​ 3、计算调查区域内的总个体数（可选）：总个体数 = 平均种群密度 × 调查区域总面积。 【实验结果】 基础数据记录：​ 样方编号 样方面积（m²） 样方内目标植物个体数（株） 样方种群密度（株 /m²） 1 1 2 1 3 1 ... ... ... ... n 1 平均种群密度计算：​ 假设选取了 5 个样方，样方种群密度分别为 a、b、c、d、e（株 /m²），则：​ 平均种群密度 =（a + b + c + d + e）÷ 5 （株 /m²）​ （实验时需代入实际计数数据，计算出具体数值）​ 调查区域总个体数（可选）：​ 若调查区域面积为 S（m²），则总个体数 = 平均种群密度 × S（株） 【实验结论】 根据实验数据计算得出，所调查草地中 [目标双子叶植物名称，如蒲公英] 的种群密度为______株 /m²，该结果反映了该植物在调查区域内的分布密集程度。若平均种群密度数值较大，说明该植物在该草地中分布较密集；若数值较小，则说明分布较稀疏。 【注意事项】 1、样方选取需随机：严格按照随机取样法选取样方，不可主观选择植物密集或稀疏的区域，否则会导致结果偏大或偏小，失去实验的科学性。​ 2、准确识别调查对象：实验前务必熟悉目标双子叶植物的形态特征，避免将其他相似植物（尤其是单子叶植物）计入，造成数据误差。​ 3、规范计数边界个体：严格遵守 “计上不计下、计左不计右” 的计数原则，确保每个个体只被统计一次，避免重复或漏计。​ 4、保证样方数量充足：样方数量过少时，可能无法反映整个调查区域的真实情况；一般情况下，100m² 的调查区域至少选取 5 个样方，更大区域需适当增加样方数量。​ 5、实验过程保持安静：调查时避免大声喧哗或随意踩踏草地，防止破坏植物生长环境，影响计数结果。 【实验讨论】 样方法的适用性分析：样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物（如蚜虫）的种群密度。本次实验中，双子叶植物固定生长，无法移动，因此样方法是理想的调查方法。若调查活动能力强的动物（如鸟类），则需采用标志重捕法，这体现了实验方法与调查对象特性的匹配性。​ 1.优先采用 “五点取样法”（适用于方形或近方形草地）或 “等距取样法”（适用于长方形草地），避免主观选择样方位置。样方面积需根据植物大小确定，若调查蒲公英等小型双子叶植物，样方面积设为 1m×1m；若为三叶草等丛生植物，可扩大至 2m×2m，且所有样方面积需统一。样方数量以 5-10 个为宜，保证覆盖草地不同区域（如边缘与中央），减少误差。 【典例01】开展植物种群密度调查时常用样方法。若研究区域的植物分布不均匀，理论上样方设置较合理的图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当研究区域的植物分布不均匀时，为获得尽可能客观、全面的调查结果，宜在整个区域内随机分散布设若干样方，A正确，BCD错误。 故选A。 · 模拟题感知练 1．某中学生物学兴趣小组欲调查A草地中某种植物的种群密度，组内成员在调查前针对方案进行讨论，并提出相关建议，如下表所示。下列相关叙述错误的是（　　） 组员 甲 乙 丙 丁 提议内容 单子叶或双子叶植物都可以 采用样方法调查 样方的多少和大小应依据个人喜好确定 取样时采用五点取样法 A．参考甲同学的建议时应避免选择丛生型单子叶植物 B．乙同学的提议内容是基于调查对象为植物，对于动物则不适用 C．丙同学的提议中掺入了主观因素，很大程度上会影响调查结果 D．需在观察A草地的地段形状后判断丁同学的建议是否恰当 【答案】B 【详解】A、丛生型单子叶植物个体界限不明显，难以准确计数，因此参考甲的建议时应避免选择此类植物，A正确； B、样方法不仅适用于植物，也可用于活动能力弱、范围小的动物（如蚯蚓、昆虫卵），B错误； C、样方的多少和大小需根据植物分布和区域特点科学确定，若按个人喜好主观决定会引入误差，C正确； D、五点取样法适用于形状规则（如正方形）的地段，若A草地为长条形则需改用等距取样法，因此需观察地段形状后判断丁的建议是否恰当，D正确。 故选B。 2．样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。下列关于样方法的叙述正确的是（　　） A．五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数 B．调查某双子叶植物的种群密度应在植物生长密集处取样 C．利用样方法调查不同植物的种群密度一般要选用相同的样方面积 D．用样方法调查草地中蒲公英的种群密度时应对各样方数据求平均值 【答案】D 【分析】对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法，而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。统计土壤中小动物的丰富度一般用取样器取样法。 【详解】A、调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数不能采用五点取样法，原因是昆虫的活动能力强、活动范围广，A错误； B、调查某双子叶植物的种群密度使用样方法，取样的关键是要做到随机取样，B错误； C、植物的大小不同，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大，所以，调查不同植物的种群密度要选用不同的样方面积，C错误； D、用样方法调查草地蒲公英种群密度时应对各样方数据求平均值，从而减小实验误差，D正确。 故选D。 3．下列对种群特征的描述中，正确的是（    ） A．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度 B．由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征 C．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 D．用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被捕食，则会导致实际值比估算结果高 【答案】B 【分析】1、样方法--估算种群密度最常用的方法之一（1）概念：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，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。（2）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。（3）常用取样：①五点取样法：在总体中按梅花形取5个样方，每个样方要求一致，适用于总体为非长条形。②等距取样法。适用于长条形的总体，先将总体分成若干等份，由抽样比例决定距离或间隔，然后以这一相等的距离或间隔抽取样方。 2、标志重捕法计算公式：种群中个体数（N）÷标记总数=重捕总数÷重捕中被标志的个体数。 【详解】A、等距取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度，A错误； B、死亡率属于种群的数量特征，B正确； C、用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，应随机取样，C错误； D、用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被捕食，则会导致重捕中被标记个体数目偏少，使得估算结果偏高，D错误。 故选B。 4．关于种群密度的调查方法，错误的叙述是（    ） A．可采用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度 B．通常采用标记重捕法调查蚜虫和鱼类的种群密度 C．对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算种群密度 D．利用红外触发相机可对保护区内的东北豹进行逐个计数 【答案】B 【分析】1、调查种群密度的方法：（1）样方法：调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物。（2）标记重捕法：调查活动能力强，活动范围大的动物。 2、大多数土壤动物身体微小，不适于用“样方法”或“标记重捕法“进行调查，在这类研究时，常采用取样器取样的方法，即用一定规格的捕捉器（如采集罐、吸虫器等）进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。 【详解】A、样方法一般用于调查植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵由于，单子叶植物一般是丛生或者蔓生，不容易区分株数，一般不适合样方法，样方法可以调查草地中某种双子叶植物的种群密度，A正确； B、蚜虫常用样方法调查，鱼类活动能力强，活动范围大，通常采用标记重捕法，B错误； C、趋光性昆虫具有趋光的特点，可利用黑光灯诱捕法调查其种群密度，C正确； D、东北豹是世界濒危物种之一，数量较少，可利用红外触发相机可对保护区内的东北豹进行逐个计数，D正确。 故选B。 5．某高中生物小组在学习了“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”实验后，在学校附近的废弃农田及河流周围调查某些杂草的种群密度。下列叙述正确的是（　　） A．调查某种双子叶植物的种群密度时应在植株生长密集处选取样方 B．用样方法调查某种双子叶植物种群密度时，样方面积取100m2的正方形最合适 C．调查某些杂草的种群密度时，样方的多少并不会影响调查结果 D．应以所有样方种群密度的平均值作为所调查杂草的种群密度估算值 【答案】D 【分析】一般植物和个体小、活动能力弱、活动范围小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。 【详解】A、调查某种双子叶植物的种群密度时应注意随机取样，不能在植株生长密集处选取样方，A错误； B、乔木较大，一般样方面积为100m2，双子叶植物较小，一般1m2即可，B错误； C、使用样方法调查某些杂草的种群密度时，样方的多少会影响调查结果，样方过少会导致误差较大，C错误； D、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，D正确。 故选D。 6．下列对种群特征的描述中，正确的是（    ） A．五点取样法适合调查草丛中蝗虫的种群密度 B．由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征 C．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 D．用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被捕食，会导致估算结果偏低 【答案】B 【分析】1、样方法--估算种群密度最常用的方法之一 （1）概念：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，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。 （2）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。 （3）常用取样：①五点取样法：在总体中按梅花形取5个样方，每个样方要求一致，适用于总体为非长条形。②等距取样法。适用于长条形的总体，先将总体分成若干等份，由抽样比例决定距离或间隔，然后以这一相等的距离或间隔抽取样方。 2、标志重捕法计算公式：种群中个体数（N）÷标记总数=重捕总数÷重捕中被标志的个体数。 【详解】A、蝗虫空间分布属于随机型，五点取样法不适合调查草丛中蝗虫的种群密度，A错误； B、种群死亡率属于种群的数量特征，B正确； C、用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，应随机取样，C错误； D、用标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠部分被捕食，则会导致重捕中被标记个体数目偏少，使得估算结果偏高，D错误。 故选B。 7．调查种群密度或群落丰富度时所得到的数值与实际数值相比，结果偏大的是 A．使用大网眼的鱼网进行调查池塘某种鱼的种群密度 B．用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，忽略计数样方线上的所有个体 C．标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落 D．调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集土壤中小动物时没有打开电灯 【答案】C 【分析】标志重捕法的计算公式：种群中个体数（N）/标记总数=重捕总数/重捕中被标志的个体数；土壤小动物具有趋湿、趋黑、避高温的特性，所以可以用诱虫器采集小动物，并且打开电灯；采用样方法调查草地中的蒲公英时，对于边界线上的个体，要计相邻两条边及其顶点上的数目。 【详解】A、使用大网眼的鱼网进行调查池塘某种鱼的种群密度，由于只能调查较大的鱼，故得到的种群密度偏小，A错误； B、采用样方法调查草地中某种植物时，对于边界线上的个体，要计相邻两条边及其顶点上的数目，若不统计正好在样方线上的个体，会导致所得到数值与实际数值偏小，B错误； C、标志重捕法的计算公式：种群中个体数（N）：标记总数=重捕总数：重捕中被标志的个体数，若部分鲤鱼身上的标志物脱落，则会导致重捕中被标志的个体数偏小，最终导致实验所得到数值比实际数值大，C正确； D、土壤小动物具有趋湿、趋黑、避高温的特性，如果用诱虫器采集小动物时没有打开电灯，会使数值偏小，D错误。 故选：C。 【点睛】熟悉用标志重捕法调查动物种群密度、样方法调查植物种群密度、取样器取样法调查小动物丰富度等的调查原理是分析解答本题的关键。 8．下列有关估算种群密度（数量）及生态学调查方法描述错误的是（    ） A．用标记重捕法调查跳蝻的种群密度 B．用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度 C．用抽样检测法调查培养液中酵母菌的种群数量 D．用取样器取样法调查土壤中小动物类群丰富度 【答案】A 【分析】对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法，而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法．统计土壤中小动物的丰富度一般用取样器取样法 。 【详解】A、跳蝻活动能力差，应采用样方法调查，A错误； B、双子叶植物个体数目易于辨认，调查草地中某种双子叶植物的种群密度，应采用样方法，B正确； C、调查培养液中酵母菌种群数量的变化，应采用抽样检测法，C正确； D、调查土壤中小动物类群的丰富度，应采用取样器取样，D正确。 故选A。 9．运用样方法进行草地中某种双子叶植物种群密度调查时，下列做法不正确的是（    ） A．如果种群个体较少，样方面积要减小 B．样方的大小一般以1m2的正方形为宜 C．取样要做到随机性 D．取样方法有五点取样法和等距取样法 【答案】A 【分析】1、一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。 2、①随机取样；②样方大小适中；③样方数量不易太少；④一般选易辨别的双子叶植物（叶脉一般网状）；⑤常用五点取样法和等距取样法。 【详解】A、如果种群个体较少，样方面积要增大，A错误； B、双子叶植物样方的大小一般以1m2的正方形为宜，B正确； CD、取样时常采用五点取样法或等距取样法，关键是做到随机取样，DC正确。 故选A。 10．某同学用样方法调查草地上某种双子叶植物的种群密度，下列有关叙述不正确的是（    ） A．样方的大小一般以1m2的正方形为宜，如果该种群个体数较少，样方面积可适当放大 B．如果种群内的个体随机分布，则可选取较少数量的样方调查计数，不影响调查准确性 C．取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素 D．应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 【答案】B 【分析】样方法：估算种群密度最常用的方法之一。（1）概念：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，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。（2）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。（3）常用取样：①五点取样法：在总体中按梅花形取5个样方，每个样方要求一致，适用于总体为非长条形。②等距取样法。适用于长条形的总体，先将总体分成若干等份，由抽样比例决定距离或间隔，然后以这一相等的距离或间隔抽取样方。（4）计数原则：若有正好长在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则；即只计数样方相邻两边及其顶角的个数。（5）调查记录样表及计算公式：种群密度=所有样方内种群密度合计÷样方数。 【详解】A、调查草地上某种双子叶植物的种群密度，样方的大小一般以1m2的正方形为宜，如果该种群个体数较少，样方面积可适当放大，A正确； B、在被调查种群的分布范围内，应随机选取若干个样方，统计出每个样方的个体数，然后算平均值，B错误； C、取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，C正确； D、根据分析可知，应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，D正确。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $