1.2种群的数量特征课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦种群的数量特征及调查方法，课堂导入通过东北豹与鼠的繁殖力对比创设情景，以任务驱动构建“种群概念回顾—种群密度调查（样方法、标记重捕法）—其他数量特征（出生率、年龄结构等）”的逻辑链，学习支架含定义解析、实例判断、公式推导等。 特色在于融合探究实践与科学思维，通过“调查双子叶植物种群密度”实践活动，结合样方数据计算、标记重捕法误差分析培养严谨思维，年龄结构与人口老龄化的关联渗透生态观，助力学生提升探究能力与知识应用能力，为教师提供结构化教学流程与丰富实例素材。

高中生物学·人教版（2019） 必修1《分子与细胞》 必修2《遗传与进化》 选择性必修1《稳态与调节》 选择性必修2《生物与环境》 选择性必修3《生物技术与工程》 高中生物学高考内容 细胞 器官 组织 个体 系统 种群 群落 生态系统 生物圈 微观 宏观 生命系统的结构层次 01 种群及其动态 02 群落及其演替 03 生态系统及其稳定性 04 人与环境 目录 /CONTENTS 生态系统的结构 种群数量的变化 群落的主要类型 群落的结构 生态系统的功能 生态系统的稳定性 人类活动对生态环境的影响 生物多样性及其保护 影响种群数量变化的因素 群落的演替 生态工程 种群的数量特征 第1节 种群的数量特征 第1章 种群及其动态 本节 聚焦 01 02 03 怎么估算种群密度？如何提高估算的准确性？ 种群的各个数量特征有哪些？ 如何根据种群的特征预测其未来的发展趋势？ 在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合。（p1） 种群: 一“全”：指全部个体。包括幼年、成年、老年（雌雄） 三“同”：指同种、同时段、同区域。 任务一：回顾种群的概念 思考：判断以下实例是否属于一个种群？ 种群是物种繁殖、 进化的基本单位。 ①一个池塘中的全部鱼。 ②森林中所有幼年麋鹿。 ③菜市场上所有的鲤鱼。 不是“同种生物” 没有包括“全部个体” 此区域内的生物没有“相互联系” ①从生态学的观点来看：种群是 的基本单位。 ②从进化的观点来看：种群是 的基本单位。 生物繁殖 生物进化 ☛注意：一个种群不等于个体简单累加，种群内个体之间通过特定关系构成一个整体，且具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。 思考：为什么要研究种群？ 种群研究的中心问题是 种群的数量特征 及 其变化规律。 草场如何确认放牧量，能保护草原，又能取得最好经济效益。 怎样控制害虫数量，以防止虫灾发生。 对濒临灭绝动物的保护 世界人口变化 ☞种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等 　　　　　学习任务（3分钟） 阅读课本第2-3页种群密度及其调查方法，思考： 1.种群密度概念及计算公式？ 2.研究种群密度的意义? 3.种群密度调查方法有哪些？ 任务二：种群密度及其调查方法 1. 种群密度 种群在 或 中的个体数。 单位面积 单位体积 ☞种群密度是种群最基本的数量特征。 ≠ 种群数量 (1)计算公式 种群的个体数 空间大小（面积或体积） 种群密度= (2)研究种群密度的意义 濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。 任务二：种群密度及其调查方法 种群密度与种群数量一般呈正相关！ 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 (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 【说明】对于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法计算种群密度。 珙桐：“植物界的大熊猫” ——最准确 逐个计数法、估算法 在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取什么方法呢？ 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 如果调查面积为5000m2，还能逐个计数调查种群密度吗？ 分布范围较大，个体较小 估算法 （抽样调查） ①黑光灯诱捕法 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 (2)估算法 （抽样调查） 对于有__________的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕的方法来估算它们的种群密度。 趋光性 原理： 适用范围： 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。 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 (2)估算法 ②样方法 随机取样 若干样方 求每个样方种群密度 计算所有样方种 群密度的平均值 估算 种群密度 步骤： 适合调查植物，及活动能力弱、活动范围小的动物 蒲公英 昆虫卵 跳蝻 蚜虫 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 P5 10m 10m 【思考问题】 (1)选择单子叶还是双子叶植物？ (2)样方的数量多少为宜？ (3)应如何取样？（确定样方位置） (4)样方应多大为宜？ (5)如何计数样方内的个体数量？ ②样方法 适合调查植物，及活动能力弱、活动范围小的动物 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 1.为什么选双子叶草本植物为调查对象？ 单子叶草本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；而双子叶草本植物的个体数目则易于辨别。 单子叶植物叶片条形或披针形，平行脉 双子叶植物网状脉 探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 P5 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 2.样方的数量取多少合适？ 样方一般为5个及以上。 选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际值。 样方数太多— 样方数太少— 工作量加大 偶然误差大 等距取样法 调查总体为长条形时 调查总体为近方形时 ☞样方的取样关键： 随机取样，不能掺入主观因素！(课本P5) 所选样方位置上有块大石头，需要换个位置取样吗？ 3.如何取样？ 探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 P5 五点取样法 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 P5 4.样方的面积大小取多少合适？ 视调查对象的大小及分布情况而定 草本 灌木 乔木 样方面积1m2 样方面积9m2 样方面积100m2 密集 稀疏 缩小样方面积 增大样方面积 草本1m×1m 灌木3m×3m 乔木10m×10m 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 P5 5.如何计数样方内的个体数量？ 同种生物个体无论大小都要计数，若正好在边界线上， 应“计上不计下，计左不计右” ，即只计数相邻两边及夹角上的个体。 9个 10个 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 探究·实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 步骤：取样→计数→求平均值　 样方1m2 1 2 3 4 5 株数(株) 密度 5 8 7 3 6 5.8株/m2 10m 5 8 7 3 6 10m = 5+8+7+3+6 5 样方法 1.调查程序： 选取若干个样方 　　　↓ 计数每个样方内的_______ 　　　↓ 求得每个样方的种群密度 　　　↓ 求所有样方种群密度的_______ 随机 个体数 平均值 2.适用范围： 调查植物，及 、 ____________的动物，如 。 3.取样方法： 4.取样关键： 活动能力弱 活动范围小 昆虫卵、蚜虫、跳蝻等 五点取样法和等距取样法 随机取样 课堂小结 思考：要调查青藏高原中的岩羊的种群密度，用样方法可行吗？ ③标记重捕法 适用范围： 调查 、 _ 的动物。 活动能力强 活动范围大 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 (2)估算法 ③标记重捕法 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 (2)估算法 在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记(M个)后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物(n个)中标记个体数(m个)占总个体数的比例，来估算种群密度。 捕获 标记 放回 重捕 N只 M只 n只，其中m只带标记 讨论：能否找出其中的等量关系？ 种群数量(N) 初捕标记数(M) 重捕数(n) 重捕中标记数(m) = 均匀混合 原理：在个体随机分布的前提下，整体与局部相关比例相等 ③标记重捕法 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 (2)估算法 教材P6：拓展应用（课本P6） 1.在某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回；第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的为25条。由此估算该池塘中共有鲫 条。 约386 25 91 = 106 N N≈386 思考 标记重捕法主要适用于活动能力强、活动范围大的动物个体，为什么活动能力差的个体不宜用？ 活动能力差的动物被标记后不能与其他动物充分混合，会导致重捕时误差较大。 种群数量(N) 初捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = 标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等 标记方法： 注意事项： 标记物不能过分醒目； 标记物和标记方法不能影响标记对象正常的生理活动； 标记物不易脱落； 标记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； 确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡。 ③标记重捕法 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 (2)估算法 标记重捕法的误差分析： ③标记重捕法 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 若被标记个体变得更难被调查者捕捉，则估算值偏_____； 若被标记个体易被天敌捕食，则估算值偏_____； 若被标记个体的标志脱落，则估算值偏_____； 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______； 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______； 若某种动物被捕捉过一次后更难捕捉，则估算值偏 。 大 大 大 小 小 种群数量(N) 初捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = N总= M标×n重总 m重标 误差分析: 误差分析：主要取决于 偏大或偏小！ 重捕中标记数（m ） 大 ①红外触发相机 ☛主要用于对恒温动物进行野外种群数量调查研究 ③动物的声音 秧鸡 鸮 ☛动物声音存在个体差异，可以作为一种非损伤、低干扰的标记 ②动物的粪便 ☛微卫星DNA分子标记 （3）其他方法（课本P6生物科技进展） 任务二：种群密度及其调查方法 2.种群密度调查方法 航拍法....... 长臂猿 种群密度的调查方法小结 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 其他方法 航拍法、红外触发相机、分析粪便、标记声音等 --最准确 归纳总结 探究∙实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度 种群密度反映了种群在一定时期的数量，是种群密度是种群最基本的数量特征。但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势；要想知道种群数量的消长，还需要研究种群的其他数量特征。 种群数 量特征 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 年龄结构 性别比例 东北豹、大熊猫等动物在人为保护的措施下，种群数量仍不能迅速增长。 情景导入 鼠、蝗虫等动物，尽管人们采取各种防除措施，却仍然数量繁多，屡屡为害? 为什么？ 繁殖力不同！ 东北豹一般每年最多生一胎， 通常每胎产仔2～3只， 偶尔有产1只或4只的情况。幼豹2～3岁后性成熟。 田鼠一年繁殖3-4次，每胎怀仔4~5只，多可达13、14只。新生幼鼠当年即性成熟，并参与繁殖。一对田鼠一年内，可繁殖两千只多 一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快！ (1)概念 单位时间内新产生（死亡）的个体数目占该种群个体总数的比值。 出生率和死亡率是决定种群数量和种群密度的 因素。 直接 (2)意义 出生率>死亡率 种群密度增加 出生率=死亡率 种群密度稳定 出生率<死亡率 种群密度减少 2015年我国总人口为13.7亿。 2015年出生人口为1655万人，则出生率为 。 2015年死亡人口为 975万人，则死亡率为 。 自然增长率 = 出生率 - 死亡率 任务三：出生率和死亡率 任务四：迁入率和迁出率 (1)概念 单位时间内迁入或迁出的个体，占该种群个体总数的比值。 其实许多生物的种群，都存在个体迁入和迁出的现象。如研究春运前后珠三角和长三角各大城市的人口变化，迁入率和迁出率更是不可忽视的因素。 (2)意义 迁入率和迁出率也是决定种群密度和数量的直接因素。 迁入率>迁出率 种群密度增加 迁入率=迁出率 种群密度稳定 迁入率<迁出率 种群密度减少 任务五：年龄结构 (1)概念 指一个种群中___________的个体数目的比例。 各年龄期 一般分为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧失生殖能力) 种群类型 年龄特征 幼年个体 ， 老年个体____。 各年龄期个体数 ____________ 幼年个体____， 老年个体____。 发展趋势 出生率___死亡率， 种群密度______ 出生率___死亡率， 种群密度__________ 出生率___死亡率， 种群密度______ 图示 老年个体数 成年个体数 幼年个体数 多 少 ＞ 增大 比例相当 ≈ 相对稳定 少 多 ＜ 减小 增长型 稳定型 衰退型 (2)类型 年龄结构通过影响 和 来影响种群密度。 出生率 死亡率 年龄结构是______种群密度变化趋势的主要依据。 预测 任务五：年龄结构 幼年 成年 老年 D E F A B C 增长型 稳定型 衰退型 增长型 稳定型 衰退型 根据所学能否说出以下图示对应的年龄结构类型？ 任务五：年龄结构 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。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。 思考讨论（课本P4） 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？ 分析我国人口的年龄结构在1990-2021年期间发生了什么变化？ 年龄 1990 2013 2021 0~14 岁 27.69% 16.41% 17.95% 15~64 岁 66.74% 73.92% 68.55% 65 岁及以上 5.57% 9.67% 13.5% 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。 老龄化：65岁以上老年人数占总人口7%。 任务五：年龄结构 (1)概念 (2)类型 又称(性比)，指种群中___________数目的比例。 雌雄个体 雌雄相当型 多见于高等动物 雌多雄少型 多见于人工控制的种群 雌少雄多型 多见于营社会生活的昆虫 判断：性别比例是所有种群都具有的特征。 雌雄同株的植物无性别比例 注意: 这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体，如工蜂就不计算在内。 任务六：性别比例 (3)应用 性别比例与种群密度的关系： 性别比例通过影响________，间接影响种群密度。 出生率 利用人工合成的性引诱剂(信息素）诱杀某种害虫的雄性个体，改变害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能 ，从而使该种害虫的种群密度明显降低。 【思考】为什么改变了种群正常的性别比例，种群密度会明显降低？ 性别比例失调 出生率 种群密度 完成交配 任务六：性别比例 任务六：性别比例 我国人口性别比例现状及预防措施： 1982年(第三次人口普查)我国出生人口性别比例为108.5 (100名女婴所对应的男婴数目为结果) 2010(第六次人口普查)年我国出生人口性别比例为117.9 严重偏离世界人口 性别比例的正常值（ 102~107 ） 预防措施 2020年(第七次人口普查)我国出生人口性别比例为111.3 禁止非医学需要的胎儿性别鉴定 禁止非医学需要的性别选择性的人工流产 启动关爱女孩行动 种群密度 出生率 性别比例 年龄结构 预测变化方向 间接影响 迁入率、迁出率 直接决定 直接决定 影响 死亡率 构建种群数量特征”种群密度“、”出生率和死亡率“、”迁入率和迁出率“、”年龄结构和性别比例“的关系图。 （用箭头和文字完成） 【模型构建】 A B C D E F 迁入率 出生率 性别比例 年龄结构 迁出率 死亡率 【模型构建】 课堂小结及拓展 种群的遗传特征 种群的基本特征 进化、遗传、繁殖的单位； 种群有一定的基因库，以区别其他物种 组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局，叫种群的空间特征。 课后练习(课本P6） 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）调査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块麦田，在每块田中做对照实验，施药60天后调查猪殃殃的密度。取样方法为每个处理随机取5个样方，每个样方为1m2。调査结果为对照组411.75株/m2，实验组35.00株/m2。下列分析正确的是（ ） A.样方数量过少，面积适当 B.样方面积过小，数量适当 C.杂草株数应为整数，对照组数据有误 D.实验组数据可信，该除草剂施用效果显著 × × √ D 在自然情况下，新生儿的男女性别比例大致为1:1。禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”，有利于维系性别比例均衡，进 而有利于维持社会的和谐稳定。 3. Boreal Owl (Aegolius funereus) Lars Adler Krogh xeno-canto 2016 Strigidae 94355.68 eng - XC137617 © Lars Adler Krogh // BlÃ¥bjerg Plantage (55.747, 8.242), Denmark // 50m // 01:50h, 2013-06-06 // song null 26070.332 $