实验01 调查草地中某种双子叶植物的种群密度（教学课件）生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦种群密度调查，以“鱼捕捞、羊放养、害虫控制”等生态问题导入，系统梳理样方法概念、适用范围、取样（五点/等距）、计数（计上不计下）等核心知识，衔接计划制定、实施、数据计算等实践步骤，构建理论到实践的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如样方随机取样原理分析、标记重捕法误差讨论（标记物脱落影响），培养证据推理能力；含完整实验方案（安全须知、数据记录表）与课堂练习（田鼠调查案例），落实探究实践。注重态度责任，强调野外安全与环境保护，助学生提升实验能力，为教师提供结构化教学方案，便于高效教学。

探究·实践01 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 人教版2020选择性必修1 实验专攻 1.对于某水体中的鱼，何时捕捞？捕捞多少？才能既不会使鱼资源枯竭，又使鱼资源得到充分利用。 实验启程 2.牧民在承包的草场上该放养多少头羊，既能保护草原，又能取得最好经济效益？ 实验启程 3.农业生产上怎样控制害虫数量，以防止虫灾发生? 实验启程 实验探索 操作步骤 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； 随机 若干 样方 每个样方的个体数 每个样方的种群密度 所有样方种群密度的平均值 实验探索 样方法 概念回顾 1.概念 2.适用范围: 植物 昆虫卵 蚜虫 跳蝻 注意: 丛生或蔓生的单子叶植物不适用。 ①一般适用于植物调查, ②也可以用于昆虫卵的数量调查。 ③也可以用于调查一些活动范围较小的动物, 如作物植株上的蚜虫、跳蝻等。 样方法 概念回顾 实验探索 ③选取的样方越多，求得的种群密度__________________； ②一般来说，选取的样方越少，___________； ①样方的多少与被调查地段的总面积呈____相关； 3.样方的数量 正 越接近实际情况 误差越大 样方法 概念回顾 实验探索 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 ； 4.样方的大小 样方大小视调查对象的大小及分布情况而定: 1㎡的正方形 5.样方的取样关键: 随机取样，不能掺入主观因素 【思考】为什么强调随机取样？ 为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。 灌木16m2、乔木100m2。 适当的放大 实验探索 样方法 概念回顾 6.取样方法 ①调查总体为非长条形时，选择______________。 ②调查总体为长条形时，选择_____________。 五点取样法 等距取样法 实验探索 样方法 概念回顾 7.计数原则 ---蒲公英 ---其他植物 因此，该样方中有_____株蒲公英； 9 一般遵循： ②相邻两边夹角个体： ①样方内＋相邻两边上 (即计上不计下，计左不计右) 只计上边与左边形成的夹角上的个体 实验探索 样方法 概念回顾 1.制定计划 ①.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。 ②.确定调查时间。 ③.讨论需要携带哪些材料用具，列出清单。 ④.讨论确定小组成员间的分工。 步骤实施 实验探索 Administrator (A) - 2.实施计划 ①.准备:来到调查地点后，先大致观察一下地形，分析有没有安全隐患，提出安全注意事项。 ②.确定调查对象:观察该地段中有哪些双子叶草本植物，记录下这些植物的名称。确定本小组要调查的种群。 ③.确定样方: 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、样方大小和取样方法。 步骤实施 实验探索 Administrator (A) - ④.计数:统计每个样方内所调查植物的数量，做好记录。 ⑤.计算种群密度。 步骤实施 实验探索 3.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。​ 调查时要遵守野外调查的安全规范，要做到爱护植被，不攀折花木，不破坏草坪不毁坏庄稼,不采食野果,不伤害野生动物。 实验探索 野外实验须知 实验探索 结果分析 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 a a÷1 2 1 b b÷1 3 1 c c÷1 4 1 d d÷1 5 1 e e÷1 结果分析 数据记录表 结果分析 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。 结果分析 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。​ 结果分析 注意事项 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。 实验拓展 种群密度的其他调查方法归纳 在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取 的方法。 1.逐个计数法 在调查 、 、 的种群时，可以逐个计数， 分布范围较小 个体较大 估算 因其花形酷似展翅飞翔的白鸽而被西方植物学家命名为“中国鸽子树” 如调查某山坡上的珙桐(湖北神农架的国家一级保护植物)密度； 数量较少 种群密度的其他调查方法归纳 实验拓展 2.黑光灯诱捕法 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 紫外线黑光灯 黑光灯进行灯光诱捕 趋光性 ①原理：黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365 nm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。 种群密度的其他调查方法归纳 实验拓展 初次捕获并标记数(M) 个体总数(N) 3.标记重捕法 ⑴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； 一部分 标记 放回原来的环境 重捕 重捕到的动物 标记个体数占总个体数的比例 M N 整体 充分混匀 m n 局部 m n = M N ⑵原理: = 重捕获的标记个体数(m) 再次捕获的个体数(n) 种群密度的其他调查方法归纳 实验拓展 M只 首次捕获 N只 放回原来的环境，充分混合 重捕 n只 （其中有m只带标记） 因此，种群在该区域内的个体总数N= ，化简可得数学公式 ，求得N的数值再除以该地面积或体积值，即得种群密度； M÷（m÷n） ⑵原理: 【例】在对某地区田鼠的调查中，调查范围为2hm2，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) 44.2只/hm2 88只 初次捕获并标志数(M) 个体总数(N) 重捕获的标志个体数(m) 再次捕获的个体数(n) = 15 34 = 39 N ⑶适用范围 活动能力强，活动范围大的动物 ⑷注意事项 ①标记物不能过分醒目； ②标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动； ③标记物不易脱落； ④标记个体需与未标记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、死亡等； ③若被标记个体的标志脱落，则估算值偏 ； ②若被标记个体易被天敌捕食，则估算值偏 ； ⑸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 ； 大 大 大 初次捕获并标志数(M) 个体总数(N) 重捕获的标志个体数(m) 再次捕获的个体数(n) = ④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稀少处捕获。则估算值偏 ； 大 ②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____； ①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 ; ⑸误差分析 小 小 ③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，则估算值偏____； 小 初次捕获并标志数(M) 个体总数(N) 重捕获的标志个体数(m) 再次捕获的个体数(n) = 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。 ⑸误差分析 种群密度的调查方法小结 实验收获 种群密度的调查方法 逐个计数法 估算法 适用范围 分布范围较小、个体较大、个体数较少的种群 黑光灯诱捕法 样方法 标记重捕法 适用范围 有趋光性的昆虫 适用范围 植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻） 适用范围 活动能力强、活动范围大的动物 实验拓展 YOUR LOGO 课堂练习 实验闯关 1．利用红外照相技术，估算某保护区每1km²有6．71~9．70头亚洲象个体。下列相关叙述错误的是（     ） A．该地区亚洲象的种群密度是6．71~9．70头/km² B．利用红外照相技术估算数量还需要人工捕捉亚洲象 C．利用该技术调查种群密度，对亚洲象的生活干扰相对较小 D．也可以采用逐个计数法调查该地区亚洲象的种群密度 B 2．下列关于种群密度的调查方法的叙述正确的是（    ） A．对于活动能力强、活动范围广的动物可用标记重捕法精确统计种群密度 B．采用样方法调查植物种群密度时，差距大的样方内数值应保留，统计后求平均值 C．标记重捕法调查种群密度时，两次捕捉的间隔时间越长统计结果越准确 D．调查东北虎的种群密度时可借助红外相机，并采用样方法 B 3．调查法是生物学常用的方法之一，下列相关叙述正确的是（    ） A．调查沿河岸分布的某植物种群密度时，宜采用五点取样法 B．调查某濒临灭绝的大型肉食动物的种群数量时，宜采用标记重捕法 C．调查某湖泊小球藻的种群密度时，应采用抽样检测法 D．调查红豆杉的种群密度时，确定样方面积是保证调查结果更精确的关键因素 C 4．某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2hm2．统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归，3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如表。某同学对数据的分析结果，你认为不正确的是（    ） A．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2 B．初捕后，该种群的性别比例可能发生了变化 C．若标志物脱落，统计的种群密度比实际高 D．用此方法调查濒危动物东北豹的种群密度 D 单位：只 捕获数 标记数 雌性个体数 雄性个体数 初捕 50 50 28 22 重捕 50 10 32 18 实验专攻 感谢观看 $