1.1种群的数量特征1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，以“种群密度及其调查方法”为核心，通过“加拿大一枝黄花入侵数量能否判断入侵程度”等问题探讨导入，引导学生从实际现象出发，逐步构建“种群密度是基本特征—出生率和死亡率等是直接/间接影响因素”的知识脉络，辅以公式推导、误差分析等学习支架。 其亮点在于融合生命观念（生态观）、科学思维（逻辑推理）和探究实践（科学探究），如标记重捕法误差原因分析培养严谨思维，“调查双子叶植物种群密度”实践活动强化动手能力。结合人口老龄化、性别比例失衡等社会议题渗透态度责任，资料实例丰富、结构清晰，助力学生构建知识网络，也为教师提供系统教学资源。

种群 生活在一定自然区域内，同种生物的全部个体。 种群是生物进化和繁殖的基本单位 种群研究的中心问题是 ： 种群的数量特征及其变化规律 章节引言 →1.1 种群的数量特征 →1.2 种群数量的变化 →1.3 影响种群数量变化的因素 该种群的个体数量状况如何？ 其数量将会怎样变化？ 影响其数量变化的因素有哪些？ 人教版 选择性必修2 第1章 第1节 2 为了满足东方白鹳冬、春季节的食物需求，保护区曾考虑引入植物新物种，但是受到加拿大一枝黄花在我国南方多地生物入侵的教训，科学家在这件事上保持非常谨慎的态度。 假设已知A、B、C三地一枝黄花的数量分别是8000株、20000株、30000株，你能判断哪个地区加拿大一枝黄花生物入侵现象更严重吗？ 不能判断，在A、B、C三地面积未知的情况下，种群数量多少不足以作为判断依据，只有通过调查种群密度才能对入侵程度进行判断。 问题探讨 一、种群密度及其调查方法 (种群最基本的数量特征) 1.概念： 种群在单位面积或单位体积中的个体数。 陆生生物 水生生物 2.计算公式： 种群密度= 种群的个体数量 空间大小（面积或体积） ☞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。 种群数量 ≠ 种群密度 一、种群密度及其调查方法 3.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？ 濒危动物保护、农田杂草状况调查、渔业上捕捞强度的确定、农林害虫的监测和预报等 4.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 ——最准确 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” 【说明】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。 估算法 4.调查方法： 调查分布范围较大、个体较小、数量多的种群时，用逐个计数法就很困难  (2)估算法 ①黑光灯诱捕法 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。 黑光灯进行灯光诱捕 原理： 黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365nm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。 趋光性 (2)估算法 ②样方法 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计值。 样方是人为划定的一个区域 （N1+N2+N3+N4+。。。+Nn)/n 种群密度= 适合调查植物，以及 、 的动物。 活动能力弱 活动范围小 (2)估算法 ②样方法 植物 昆虫卵 蚜虫 跳蝻 1.确定调查对象--- 单子叶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。而双子叶植物则容易辨别个体数目。 丛生 蔓生 双子叶植物 2. 确定样方 常见取样方法 五点取样法 等距取样法 等距 调查总体为非长条形时 调查总体为长条形时 ☞取样关键： 随机取样，不能掺入主观因素 2. 确定样方 样方的数量 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 。 正 越接近实际值 误差越大 样方的面积 以调查对象大小、数量来定。 草本 面积1m2 灌木 面积16m2 乔木 面积100m2 【思考】如果所调查物种个体较大，应适当 样方面积； 如果所调查物种数目比较稀疏，应适当 样方面积。 扩大 扩大 样方 N1 N2 N3 N4 N5 种群密度/(株·m－2) 8 7 8 x 9 实例分析——下表是某兴趣小组调查含羞草的种群密度的结果: 其中第四个样方中该植物的分布情况为: 【思考1】如何计数第四个样方的植株数量? 计数原则： 样方内的个体＋相邻两边及其夹角上的个体 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 3.计数 计数原则： 样方内的个体＋相邻两边及其夹角上的个体 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 4.计算种群密度 步骤：取样→计数→求平均值　　 ① ② ③ ④ ⑤ 样方 株数 种群密度（株/m2） ① ② ③ ④ ⑤ 3 7 7 2 5 N = 3+7+7+2+5 = 4.8株/m2 5 要做到随机取样，不能掺入主观因素。 样方数量不宜太少，大小适合。 选熟悉又容易计数的植物，一般不选丛生或蔓生的单子叶植物， 而选择个体数目容易辨认的双子叶植物。 如果调查草原上马的种群密度，还能用样方法么？ 不能， 马活动能力强，活动范围大。 估算法—标记重捕法 (2)估算法 ②样方法 (2)估算法 ③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，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。 捕获 标记 放回 重捕 N只 M只（12） n（10）只，其中m（4）只带标记 充分混匀 种群数量(N) 初捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕标记数(m) = (2)估算法 ③标记重捕法 例：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鱼的条数为多少？ 约386条 种群数量(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = 25 91 = 106 N N = 思考：此结果与逐个计数法的结果有差异吗？ 【拓展】标记重捕法导致种群总数出现误差的原因 M（初标） m（重标） n（重捕） = N m M n = N 主要取决于重捕中标记个体数（m）偏大或偏小 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。 上述情况会导致估算值偏大的是　　　　　　;会导致估算值偏小的是　　　　。  ①②③④ ⑤⑥ ①标记物不能过分醒目； ②标记物和标记方法不能影响标志对象正常的生理活动； ③标记物不易脱落； ④标记个体需与未记志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出生入死； 注意事项 (2)估算法 ③标记重捕法 (3)其他方法 ①红外触发相机技术调查：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。 ②通过无人机航拍调查：既避免了对动物的干扰，又提高了调查的精度和效率。如岩山羊等 (3)其他方法 ③分析动物粪便特征调查：不同动物的粪便具有不同的特征。 ④通过不同的声音调查：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。 鲸 鸮 秧鸡 长臂猿 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 一、种群密度及其调查方法 例2.(2021·山东等级考试，11)调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果为整数)(　　) A.66只/公顷 B.77只/公顷 C.83只/公顷 D.88只/公顷 B 即时训练 例3.(2022·全国乙卷)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题： (1)为保证调查的可靠性和准确性，选取样方时应注意的主要事项有__________________________________ (答出3点即可)。 (2)已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为n，则该区 域的种群数量为________。 随机取样、样方的大小、样方的数目 (3)与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有____________________________________________(答出2点即可)。 误差小，准确度高；操作更便捷，避免资源浪费 即时训练 问题探讨： 2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：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。 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。 根据东北豹的种群密度，你能确定2016年其数量是增加还是减少吗? 不能 二、出生率和死亡率 出生率： 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，2024年，我国大陆人口总数约为14.1亿，2024年出生954万人，我国大陆人口在这一年的出生率约为多少？ 14.1亿 954万 =0.67% ×100% 死亡率： 单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。 14.1亿 1093万 =0.78% ×100% 例如，2024年，我国大陆死亡人口为1093万人，死亡率约为多少？ 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。 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。 二、出生率和死亡率 一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快。 种群出生率高是种群出现快速增长的重要内因。 思考：东北豹的繁殖能力比鼠弱得多。这对于它们的种群数量有哪些影响？ 二、出生率和死亡率 【概念扩展】增长率（自然增长率）= 。 出生率＞死亡率，增长率 0，种群密度 ； 出生率≈死亡率，增长率 0，种群密度 ； 出生率＜死亡率，增长率 0，种群密度 。 出生率-死亡率 ＞ ≈ ＜ 增大 相对稳定 减小 思考 出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。 它是直接决定还是间接影响种群密度的大小？ 出生率和死亡率可以直接决定种群密度的大小。 近十年来，我国东北地区人口数量大幅度下降，造成这种种群密度急剧下降的主要原因是什么? 三、迁入率和迁出率 三、迁入率和迁出率 迁入率： 单位时间内迁入的个体占该种群个体总数的比值。 迁出率： 单位时间内迁出的个体占该种群个体总数的比值。 是直接决定种群数量和种群密度的因素。 迁入率 ＞迁出率，种群密度 ； 迁入率 ≈ 迁出率，种群密度 ； 迁入率 ＜迁出率，种群密度 。 增大 相对稳定 减小 如果研究一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。 四、年龄结构 （1）概念：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。 （2）类型： 增长型 稳定型 衰退型 （3）与种群密度的关系： 通过影响出生率和死亡率，间接影响种群密度，可预测种群密度和数量的变化趋势。 四、年龄结构 思考：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，因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还受到食物、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。 四、年龄结构 (P6拓展应用)下图 A、B 分别为两个国家人口的年龄结构图，纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人 口的百分比。据此图可判断，未来人口增长率高的国家是 。 B C 35 四、年龄结构 年龄结构的几种表示方法 A B C 幼年 成年 老年 D E F A , B , C , D , E , F 。 增长型 稳定型 衰退型 增长型 稳定型 衰退型 我国人口的主要矛盾已经不再是增长过快，而是人口红利消失、临近超低生育率水平、人口老龄化、出生性别比失调等问题。 ‌人口红利‌是指一个国家的劳动年龄人口占总人口比重较大，抚养率比较低，为经济发展创造了有利的人口条件。在这种人口结构下，整个国家呈现高储蓄、高投资和高增长的局面。‌ 四、年龄结构 五、性别比例 （1）概念：又称(性比)，指种群中雌雄个体数目的比例。 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。 注意: 不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。 多见于高等动物 多见于人工控制的种群 （2）类型： 雌雄相当型 雌多雄少型 雌少雄多型 多见于营社会生活的昆虫 五、性别比例 （3）应用： 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，破坏害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低，从而达到杀虫效果。 【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？ 性别比例通过影响出生率，间接影响种群密度。 五、性别比例 【与社会的联系】P6拓展应用 2003年，我国颁布法律，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”，请简要说明这一规定的意义。 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年 108.5 2010年 117.9 2020年 111.3 注：世界人口性别比例的正常值为102～107. 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。 小结 (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 在一定程度上间接影响种群密度。 (5)年龄结构通过影响_______和_________来间接影响种群密度。 (6) 等外界因素也会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 气候、天敌、食物、传染病 六、种群数量特征之间的相互关系 练习与应用（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 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 null 26070.332 $