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

这是一份高中生物学开学阶段的课件，聚焦“种群的数量特征”，通过知识回顾、问题探讨搭建学习支架，系统讲解种群密度等五大数量特征及相互关系，详细介绍样方法、标记重捕法等调查技术，包含实例分析、误差讨论和当堂检测。 资料特色鲜明，以东北豹保护、人口普查等真实情境贯穿，通过样方法与标记重捕法的对比分析培养科学思维，结合红外相机、粪便DNA等调查技术提升探究实践能力，融入濒危动物保护、人口老龄化等议题渗透态度责任。帮助学生构建生命观念，为教师提供兼顾知识深度与实践应用的教学支持。 高一学生正处于从初中到高中的过渡阶段，对抽象生物学概念和科学探究方法的掌握需循序渐进，这份资料通过具体案例和实践活动降低认知难度，助力学生适应高中生物学学习，同时为教师开展开学初的核心概念教学提供清晰路径。

目录 /CONTENTS 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 第一章 种群及其动态 第1节 种群的数量特征 目标 01 02 03 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。通过种群密度调查方法的实验设计和分析，培养科学探究。(科学思维、科学探究) 通过对我国现有人口普查数据分析，说明我国政府采取多种措施的意义。（社会责任） 通过相关生物学概念的学习形成稳态与平衡观。（生命观念） 教学目标 教学重难点 重点: 种群的数量特征。 难点: 种群数量特征之间的相互关系。 3 知识回顾 种 群 1.概念: 在一定的____________内，__________________形成的集合。 空间范围 同种生物所有个体 2.实例判断: ①一座山上的全部蛇。（ ） ②一草地上全部成年的绵羊。（ ） ③菜市场上所有的土鸡。（ ） x x x 注意：①蛇、鱼、牛、羊这些分别包括多种生物。 ②一种种群应包括同种生物的全部个体。 ③一个种群不是个体简单累加，而是个体之间通过特定关系（能够进行基因交流）构成一个整体。 知识回顾 种 群 1.概念: 在一定的____________内，__________________形成的集合。 空间范围 同种生物所有个体 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 2015年，我国科学家基于长期的野外观测查明：在我国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中，幼体2只，雄性和雌性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。 问题探讨 思考1: 调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？ 弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的保护措施。 问题探讨 思考2:东北豹种群的数量特征有哪些？最基本的特征是什么？ 种群 密度 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 年龄 结构 性别 比例 种群的数量特征 (最基本) 注意：种群特征是种群有的，但个体没有这些特征。 一、种群密度 （一）概念： 种群在 或 中的个体数。 单位面积 单位体积 陆生生物 水生生物 1.计算公式： 种群的个体总数 空间大小（面积或体积） 种群密度= 2.地位： 种群密度是种群 的数量特征。 最基本 思考3:是不是种群数量多，种群密度就大？ 不是；因为种群密度强调的是单位面积或单位体积中的个体数。 一、种群密度 思考4:研究种群密度的意义？ 牧民在承包的草场上该放养多少头羊，经济效益才最好? 对于某水体中的鱼，何时捕？捕捞多少？才能既不会使资源枯竭，又使资源得到充分利用? 在害虫种群密度达到多少时喷洒农药，既能减少环境污染,又能防止虫灾发生? 意义：濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的检测和预防、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。 （二）种群密度的调查方法： 一、种群密度 1、逐个计数法 ——分布范围较小，个体较大的种群；濒危物种  珙桐 (国家一级保护植物) (最准确) （二）种群密度的调查方法： 一、种群密度 2、估算法 估算法 样方法 标记重捕法 黑光灯诱捕法 有趋光性的昆虫 植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻、蚯蚓） 活动能力强、活动范围大的动物 a.无人机航拍 （二）种群密度的调查方法： 2、估算法 ——其它调查方法 b.红外触发相机：在动物的栖息地布设若干台红外触发相机，恒温动物一靠近，就会触发相机自动拍摄照片或视频。 （二）种群密度的调查方法： 2、估算法 ——其它调查方法 c.分析动物粪便：不同动物的粪便具有不同的特征。 （二）种群密度的调查方法： 2、估算法 ——其它调查方法 大熊猫粪便中含的大所猫种群多样化数据，通过特殊仪器可以得到大熊猫的DNA信息，分析这些DNA信息，就可以了解大熊猫的性别，年龄亲缘关系，种群数等。 14 d.动物的声音：动物的声音也存在个体差异，成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定。 长臂猿 鲸 鸮 秧鸡 （二）种群密度的调查方法： 2、估算法 ——其它调查方法 15 思考5:种群密度能反映种群数量吗？能反映种群数量的变化趋势吗？ 种群密度反映了种群在一定时期的数量，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，还需要研究种群的出生率（birth rate）和死亡率（death rate）等其他数量特征。 二、出生率和死亡率 资料1：东北豹每年最多生一胎，通常每胎产仔2~3只，偶尔有产仔1只或4只的情况，幼豹2~3岁后性成熟。 资料2：老鼠45天左右可繁殖一次。母鼠生长2个月就可生殖，其怀孕到生产的时间一般在3—4周左右，其一年可生6—8胎，每胎能产仔5—10个。 思考6：为什么东北豹在实施人为保护的措施下，种群数量仍不能迅速增长， 而鼠等动物，尽管人们采取各种防除措施，却仍然数量繁多，屡屡为害？ 繁殖能力的差别是重要原因，繁殖能力强，出生率一般较高，种群增长快 二、出生率和死亡率 出生率： 单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。 死亡率： 单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。 例如，2015年，我国大陆总人口约为13.7亿，2015年出生1655万人，死亡人口为975万，我国大陆人口在这一年的出生率、死亡率约为多少？ 12‰ 7‰ 思考7：2015年，我国人口种群密度如何变化？ 出生率>死亡率，种群密度增加 二、出生率和死亡率 自然增长率 = 出生率 - 死亡率 ①出生率＞死亡率，增长率＞0，种群密度_______； ②出生率≈死亡率，种群密度______________； ③出生率＜死亡率，增长率＜0,种群密度_______。 意义：出生率和死亡率是决定种群数量和种群密度变化的直接因素。 增大 相对稳定 减小 三、迁入率和迁出率 迁入率或迁出率： 单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值。 ①迁入率＞迁出率，种群密度_______； ②迁入率≈迁出率，种群密度___________； ③迁入率＜迁出率，种群密度_______。 增大 相对稳定 减小 意义：迁入率和迁出率也直接决定了种群密度的大小。 (研究城市人口的变化，迁入率和迁出率更是不可忽视的因素) 四、年龄结构 1.概念： 一个种群中各年龄期个体数目的比例。 增长型 稳定型 衰退型 2.类型： 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_______. ＞ 增大 ≈ 相对稳定 ＜ 减小 年龄结构通过影响 和 ，间接影响种群密度， 可预测种群密度和种群数量的变化趋势。 3.意义： 出生率 死亡率 年龄结构·三种类型的年龄结构比较 03 类型 增长型 稳定型 衰退型 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 多 少 比例适中 少 多 ＞ 增大 ≈ 相对稳定 ＜ 减小 年龄结构通过影响出生率和死亡率，间接影响种群密度， 可预测种群密度和种群数量的变化趋势。 3.意义： A B C 增长型 稳定型 衰退型 四、年龄结构 变式1： 四、年龄结构 变式2： 增长型 稳定型 衰退型 四、年龄结构 变式3： 稳定型 意义：预测一个国家或地区的人口数量未来动态的信息 讨论1：图1-3中A、B、C三种年龄结构的种群，哪种类型的种群数量会越来越大，属于增长型？哪种类型的种群数量会越来越小，属于衰退型？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持相对稳定，属于稳定型？为什么？ 因为一般来说，幼年和成年个体数越多，老年个体数越少，出生率就越高，死亡率就越低，种群数量增长就越快。反之，种群数量增长就越慢，或者种群数量下降。 A属于增长型，C属于衰退型，B属于稳定型。 A B C 思考·讨论 讨论2：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? （1）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。 （2）年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。 年龄结构通过影响出生率和死亡率来影响种群密度，是预测种群密度变化趋势的主要依据，但是这种趋势不一定能实现。 思考·讨论 讨论3：据统计，1990—2013年的24年间，我国0～14岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%下降到16.41%；15～64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；65岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%。这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化？ 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。 思考·讨论 五、性别比例 1.概念： 2.类型： 又称性比，是指种群中雌雄个体数目的比例。 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 注意: 这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体。 五、性别比例 1.概念： 又称性比，是指种群中雌雄个体数目的比例。 注意：不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。 3.应用： 2.类型： 性别比例通过影响 来间接影响种群密度。 实例：利用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效果。 4.意义： 出生率 五、性别比例 年份 我国出生人口性别比例（以100名女婴所对应的男婴数目为结果） 1982 108.5 2010 121.2 2021 111.3 世界人口性别比例的正常值：102~107 （严重偏离世界人口性别比例的正常值） 5.我国人口性别比例现状及预防措施： 预防措施： 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” 。 种群密度 种群的数量特征 最基本特征 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 年龄结构 影响 性别比例 影响 预测变化趋势 间接影响 决定（直接影响） (1) 是种群最基本的数量特征。 (2) 是决定种群密度发生变化的直接因素。 (3) 是预测种群密度未来变化趋势的主要依据。 (4)性别比例通过影响 在一定程度上影响种群密度。 (5)年龄结构通过影响_______和_________来间接影响种群密度。 (6)气候、天敌、传染病等都影响种群密度的改变。 种群密度 出生率和死亡率、迁入率和迁出率 出生率 年龄结构 出生率 死亡率 1.决定种群密度的直接因素: 出生率、死亡率、迁入率、迁出率 2.决定种群密度的间接因素: 年龄结构、性别比例 课堂小结 小结 种群密度 调查方法 估算（主要） 出生率 迁入率 迁出率 死亡率 性别比例 年龄结构 样方法 标记重捕法 （+） 直接决定 （-） 直接决定 预测变化方向 间接影响 （最基本） 六、样方法 （——估算种群密度常用的方法之一） 1.概念: 在被调查种群的分布范围内，______选取______个______，通过计数每个样方的个体数，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。 随机 若干 样方 例题.某同学对某地蒲公英数量调查结果如下（样方大小为1m2），则该地蒲公英的种群密度约为___株/m2。 7 样方编号 1 2 3 4 5 株数 6 7 8 7 7 六、样方法 （——估算种群密度常用的方法之一） 2.适用范围: 调查植物，及 、________________的动物（如作物植株上的蚜虫、跳蝻、瓢虫、蚯蚓等。）。 活动能力弱 活动范围小 注意: 丛生或蔓生的单子叶植物不适用。 蒲公英 昆虫卵 跳蝻 蚜虫 六、样方法 3.探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 不选择单子叶的原因：因单子叶草本植物通常是丛生或蔓生的，从地上部分很难辨别是一株还是多株。而双子叶植物则容易辨别个体数目。 制定调查方案 实施调查方案 样方 样方大小 样方多少 取样方法 样方内计数 关键 核心 (1)流程： 六、样方法 3.探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 样方的多少与被调查地段的总面积呈____相关，一般来说，选取的样方越少，__________。选取的样方越多，求得的种群密度__________________。 (2)样方的数量 正 越接近实际情况 (3)样方的大小 样方大小: 视调查对象的大小及分布情况而定。 例如，草本植物样方大小一般以______________为宜，乔木100m2、灌木9m2。如果该种群个体数较少，样方面积可___________。 1㎡的正方形 适当扩大 误差越大 （样方一般为5个及以上） 六、样方法 3.探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 (4)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。 (5)取样方法 ①调查总体为非长条形时，选择______________ 五点取样法 ②调查总体为长条形时，选择_____________ 等距取样法 等距 适用于植物个体分 布比较均匀的情况 适用于狭长地带或长方形位置的调查 六、样方法 3.探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 (6)计数原则 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。 六、样方法 3.探究·实践:调查草地中某种双子叶植物的种群密度 (7)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 据图回答下列问题： 样方法常适用于对植物种群密度的取样调查。常用的取样方法有____________和____________。某同学采用样方法对一种植物进行计数，如图甲是其中的一个样方中该植物的分布情况 (注：图中黑点表示该种植物)。对该样方中该种植物进行计数时，应记录的数目是____株。 五点取样法 等距取样法 8 当堂检测 七、标记重捕法 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。 1.概念: 调查活动能力强、活动范围大的动物。 2.适用范围： (如哺乳类、鸟类、爬行类、鱼类等) 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 在个体随机分布的前提下，整体与局部相关比例相等 七、标记重捕法 3.计算原理： 当堂检测 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 种群数量(N) 初捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = 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。 标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等 七、标记重捕法 4.标记方法： 标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等 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。 七、标记重捕法 4.标记方法： ⑥选择区域要随机，不能主观选择 ⑦重捕的地域与方法与初捕相同。 ⑧每次捕获的样本数量不能太少，以减小偶然误差。 标记重捕法的误差分析： 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 七、标记重捕法 偏大 标记物脱落 被标记个体部分死亡 标记物太醒目，导致标记个体易被天敌捕食 标记物使动物受惊吓，从而不易被捕到 1 2 3 4 总标记数 M 重补标记数 m 重补数n = 种群总数N m M * n = N 5.误差的原因 思考：重捕时，捕获的标记个体受伤死亡，会影响统计结果吗？ 不影响 ★标记重捕法中凡是能导致标记个体(m)减少的因素都会使调查数值比实际值偏高。 七、标记重捕法 从重捕时间太短，被标记个体放回后未融入原种群。从密集处取样。 偏小 个体间相互接触，未被标记的个体也沾上了标记颜料 标记物过于明显，使其第二次捕捉时更易被捕到。 1 2 3 总标记数 M 重补标记数 m 重补数n = 种群总数N m M * n = N 5.误差的原因 4 调查期间有同种未标记动物迁出 七、标记重捕法 ★标记重捕法中凡是能导致标记个体(m)增加的因素都会使调查数值比实际值偏小。 在对某地区田鼠的调查中，调查范围为1hm2，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) 88.4只/hm2 88.4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 N = 88.4 求得N的数值再除以该地面积或体积值，即得种群密度 当堂检测 在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了42只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了38只，其中有上次标记的个体12只。则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只？种群密度为多少只/hm2 ？ N ＝ （42×38）／12＝133只 种群密度＝（133／2）只/hm2＝66.5只/hm2 种群数量(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = N总= M标×n重总 m重标 当堂检测 请分析在利用标记重捕法调查过程中，下列各情况可能会带来的误差： ①标记物易脱落； ②被标记个体被再次捕获的机会降低； ③标记物导致被标记个体易于被捕食； ④被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体稀少处被捕获； ⑤被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体密集处被捕获； ⑥标记物影响被标记个体的活动，使其被再次捕获的机会增大。 上述情况会导致m偏小的是　　　　　　;会导致m偏大的是　　　　。  ①②③④ ⑤⑥ 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) = 当堂检测 null 26070.332 Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) null 5302.8696 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 $