1.1 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数量特征及调查方法，以“威震山林也有衰亡时刻”诗句及东北豹案例导入，从种群概念出发，通过知识回顾衔接遗传、空间、数量特征，构建“概念-特征-调查方法”的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如标记重捕法误差分析、样方法实地调查步骤，结合东北豹保护案例渗透态度责任。采用问题驱动和数据实证，帮助学生形成生命观念，教师可通过实例教学提升课堂效率。

威震山林也有衰亡时刻， 群体共存才有生命长河。 从个体到种群， 从种群到群落， 无不揭示一个原理——， “整体大于部分之和”！ 第1章 种群及其动态 东北豹 第1节 种群的数量特征 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 思考？ 2、为什么要研究种群？P1 濒危动物的保护、有害生物的防治、渔业上合理捕捞量的确定等，都离不开种群的研究。 种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律。 【知识回顾】 1、什么是种群 ？P1 在 的 生物的 个体形成的集合。 一定空间范围内 同种 所有 既是生物繁殖和遗传的基本单位； 也是生物进化的基本单位。 3、种群有哪些特征？ —种群有的但个体没有的特征 第1课时 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 3、种群的特征 种群有一定的基因库，以区别其他物种。 （2）空间特征 组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。 均匀分布 随机分布 水稻的空间分布 酢浆草的空间分布 瓢虫的空间分布 （3）数量特征 集群分布 种群密度 出生率和死亡率 迁入率和迁出率　 年龄组成和性别比例 （1）遗传特征 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 3 1 种群密度 ——种群最基本的数量特征 ①小范围的水生生物——单位体积 如：每立方米水体中鲫鱼的数量 ②大范围及陆生生物——单位面积 如：一块草地中每平方米的面积内蒲公英的数量。 （1）定义：种群在单位面积或单位体积中的个体数。 （2）意义： 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都需要对种群密度进行调查研究。 【思考】是不是种群数量多，种群密度就大？ 有哪些调查方法呢？ 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 2 调查种群密度的方法(P2) （1）逐个计数法　 对象 分布范围较小，个体较大 （2）估算法　 对象 分布范围较大 ②样方法 ③标记重捕法 （双子叶）植物、活动能力弱，活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等(P2) ①黑光灯诱捕法 活动能力强，活动范围大的动物(P3) 具有趋光性的昆虫(P2) 最准确 珙桐/鸽子树 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 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h - -②样方法 【调查程序】 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 作为该种群的种群密度估算值。 随机 若干 样方 所有样方种群密度的平均值 【现学现用】某同学对某地蒲公英数量调查结果如下（样方面积大小为1m2），则该地蒲公英的种群密度约为 株/m2。 样方编号 1 2 3 4 5 株数 10 11 10 12 12 11 （2）估算法 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 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 n只，其中m只带标记 种群数量(N) 首捕标记数(M) 重捕总数(n) 重捕中标记数(m) = - -③标记重捕法（P3） （2）估算法 调查程序 根据均匀分布原理，重捕前后标记个体数所占比例相同来估计种群数量。即 m M n = 即 N 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 实例 ①标记物不能过分醒目、不易脱落； ②标记物和标记方法不能影响标志对象正常的生理活动； 注意事项 30 7 28 = 总数 第一次取样并标记的数 第二次取样的总数 第二次取样带标记的数 估算数目 30 28 7 ③尽可能多地捕获和标记动物以减少误差； ④给予充分时间，让标记个体与未标记个体混合均匀后再重捕，保证在重捕时标记个体和未标记个体被捕的概率相等； ⑤调查期间无大量迁入、迁出、无大规模出生、死亡； 标记环、耳钉、涂色、剪趾、剪鳍、植入芯片等 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 偏大 标记物脱落 被标记个体死亡; 标记物导致标记个体易被捕食 被标记个体捕获机会降低 2 1.被标记个体放回后未融入原种群，如重捕时间间隔过短 偏小： M m n = N m M n = N （估算值）误差分析 在被标记个体稀少处捕获等; 2.在被标记个体密集处捕获等; 再次捕获被标记的m偏小导致 1 3 4 5 再次捕获被标记的m偏大 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 【小结】种群密度的调查方法 --最准确 （1）逐个计数法　 分布范围较小，个体较大 （2）估算法　 分布范围较大 ②样方法 ③标记重捕法 植物、活动能力弱，活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等(P2) ①黑光灯诱捕法 活动能力强，活动范围大的动物 具有趋光性的昆虫 红外触发相机、分析粪便、标记声音等 （3）其他调查方法 P6 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 2.3 其他调查方法 红外触发相机 在动物栖息地布设若干台红外线触发相机，经过一段时间，科学家利用计算机分析处理照片和视频，就能确定所调查动物的种群数量。 利用该方法，2015年查明我国东北长白山北部有27只东北虎和42只东北豹。 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 2.3 其他调查方法 ——微卫星DNA分子标记 动物粪便 动物声音 鲸 秧鸡 鸮 长臂猿 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 无人机航拍共获取影像23784张,有效面积326.6 km~2,通过目视解译,获取样带内的岩羊种群数量为203只,种群密度为0.6215只/km~2。通过推算,得到玛多县岩羊种群数量为8968只。 无人机航拍 2.3 其他调查方法 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 阅读教材P5，提炼出调查种群密度的研究方法，简要写下你的调查流程。 （2）调查流程，实施计划　　　　　　 ①准备：观察地形，排除安全隐患。　　　　　　 ②确定调查对象：观察该地段双子叶植物，确定调查对象。　　　　　　 ③确定样方：观察调查对象的分布状况和地段的形状，讨论确定样方的多少、样方大小和取样方法。　　　　　　 ④计数：计数每个样方内所调查植物的数量，做好记录。　　　　　　 ⑤计算种群密度。　　　　　　 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，难以辨认 3 探究实践：调查草地中某种双子叶植物的种群密度(P5) （1）调查对象：双子叶植物　　　　　　 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 14 随机取样，不能掺入主观因素 为什么要随机取样？ 使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。 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 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16m2 样方面积100m2 ③确定样方 样方数量　　　　　 取样关键　　　　　 样方面积　　　　 （2）调查流程，实施计划　　　　　　 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 调查总体为非长条形时，选择______________ 调查总体为长条形时， 选择_____________ 五点取样法 等距取样法 取样方法 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” ④ 计数 样方内＋（上和左）相邻两边及夹角 ③确定样方 　　　 （2）调查流程，实施计划　　　　　　 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 假设我们所调查的一块地里的蒲公英的分布比较均匀，10个小组各自统计的一个样方的结果如下表: 以上各组所报的数值中，经实际询问有1个组是不真实的。最可能是第___组。 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 株数 21 23 21 20 19 1 18 24 21 18 19 20 所有数据平均值为18.75，标准差为5.63；舍弃样方6，平均值为20.36，标准差为1.86。 说明样方6不具有代表性，属于离群样方，应当舍弃 ⑤数据的取舍及计算 注意：种群密度反映了种群一定时期的数量，但不能反映种群数量的变化趋势。 过渡：种群消长如何判断？ （2）调查流程，实施计划　　　　　　 种群密度及其调查方法 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h 【思考】为什么东北豹、大熊猫等动物在人为保护措施下，种群数量仍不能迅速增长，而鼠、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？ 繁殖能力的差别是重要原因。 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。 而鼠一年可生数胎, 每胎产多只小鼠, 幼鼠当年即可性成熟。 一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，是种群增长快的重要内因。 第2课时 二 出生率和死亡率 S z L w h S z L w h S z L w h 1 概念： 在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率）。 举例： 截至2015年年末，我国大陆总人口约为13.7亿，2015年出生1655万人，这一年的出生率约为 ，死亡人口为975万，死亡率约为 。 12‰ 7‰ 决定种群数量和种群密度的直接因素。P4 2 意义： 自然增长率 = 出生率 - 死亡率。 出生率＞死亡率，种群密度增大； 出生率≈死亡率，种群密度相对稳定； 出生率＜死亡率，种群密度减小。 二 出生率和死亡率 S z L w h S z L w h S z L w h 2015年人口的种群密度将增加吗？ 19 近些年国家高度重视对东北虎、东北豹等濒危动物的保护，采取了一系列有效的措施，如全面禁猎，禁止商业性采伐林木，建立自然保护区、国家公园等。随着环境的大大改善，东北豹逐渐回归、迁入我国东北地区。其实许多生物的种群，都存在个体迁入和迁出的现象。 几十年前，我国东北地区广袤无边的森林里，生活着很多东北豹。随着人类在这片森林里采伐林木、垦荒种地、建设铁路，东北豹逐渐从这里迁出，几近消失。 考点三 三 迁入率和迁出率 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 1.概念：在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率）。 2.举例：春运前后珠三角和长三角各大城市的人口变化。 3.意义：决定种群数量和种群密度的直接因素。 迁入率＞迁出率，种群密度增大； 迁入率≈迁出率，种群密度相对稳定； 迁入率＜迁出率，种群密度减小。 4.与实践的联系： 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。 许多生物的种群，都存在个体迁入和迁出的现象。 考点三 三 迁入率和迁出率 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 过渡：若将我国科学家观察到的东北豹视作一个种群，且不考虑迁入迁出（事实上它们可能在我国和俄罗斯西伯利亚之间往返，这里只是假设）。豹子一般一年一胎，2、3岁性成熟（成年），估计：该种群未来一段时间的出生率将如何变化？你做出判断的依据是什么？ P2问题探讨： 2015年，我国科学家基于长期的野外观测表明：在我国东北长白上脉北部地区，共检测到东北豹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。 1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义? 2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该种群的发展趋势有什么意义? 提示：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。 提示：东北豹种群中雌雄个体的比例影响种群的出生率，从而影响种群数量的变化。 考点三 四 年龄结构和性别比例 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 1 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）意义： 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_____ 年龄的三个阶段： 老年(丧失生殖能力) 成年(有生殖能力) 幼年(尚无生殖能力) 多 少 比例相当 少 多 ＞ 增大 ≈ 相对稳定 ＜ 减小 通过影响_______________________来影响种群密度； P4 出生率和死亡率 预测种群数量变化趋势重要依据 考点三 四 年龄结构和性别比例 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h (4)两个种群的年龄结构图的几种表示方法： 衰退型 增长型 稳定型 增长型 衰退型 稳定型 考点三 四 年龄结构和性别比例 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 1. 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？ 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。 年龄 1990 2013 2018 0~14 岁 27.69% 16.41% 16.9% 15~64 岁 66.74% 73.92% 71.2% 65 岁及以上 5.57% 9.67% 11.9% 2.分析我国人口的年龄结构在1990-2018年期间发生了什么变化？ 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。 问题·探讨 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h （1）概念：种群中雌雄个体数目的比例。 （2）类型： 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 2 性别比例 注意: ①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。 ②不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物； 增长快 相对稳定 增长慢 考点三 四 年龄结构和性别比例 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h （3）应用： 利用人工合成的____________（如信息素）诱杀某种害虫的_____个体，改变了害虫种群______________________，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； 性引诱剂 雄性 正常的性别比例 *注意：正常的性别比例是指该种群正常状态下经过长期自然选择形成的的性别比例。 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？ （4）意义： 通过影响__________来影响种群密度 P4 出生率 降低了种群的出生率。 预测种群数量变化趋势的次要依据 考点三 四 年龄结构和性别比例 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 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。 P6拓展题第3小题 考点三 四 年龄结构和性别比例 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 小结：种群的数量特征及关系 种群密度 死亡率 性别比例 年龄结构 预测变化方向主要依据 预测变化方向次要依据 迁入率迁出率 直接决定 直接决定 影响 出生率 最基本特征 影响 逐个计数法 估算法 黑光灯诱捕法 样方法 标记重捕法 其他方法 调查方法 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 练习与应用（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 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 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。 2.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         。 约386 B 练习与应用（P6） 3.2003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。 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。 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 1．下列可以称为种群密度的是 （　 　） A．某湖泊一年中鲫鱼新增加的个体数 B．一个池塘单位体积内的鲤鱼数量 C．一片森林中单位面积内的乔木数量 D．池塘中的鲫鱼和水库里的鲫鱼 2．下列有关生物种群密度调查的方法中，正确的是 （　 　） A．进行种群密度的调查要随机取样，同时保证样本数量足够 B．动物种群密度的调查不能用样方法 C．宜选择蔓生或丛生的单子叶草本植物作为抽样调查的对象 D．调查乔木类的马尾松，小样方最好划分为1 m2左右 B A 考向突破 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 3.如图表示用样方法进行相关调查，下列相关叙述不正确的是 （ 　　） A．用样方法调查植物种群密度时，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法 B．若图甲表示一个样方中某种植物的分布状况，则计数值应为8 C．若图乙表示某森林物种数与样方面积的关系，则调查该森林物种数时设定样方面积最好为S1 D．与双子叶草本植物相比，样方法更适用于调查单子叶草本植物的种群密度 D 考向突破 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 4.下列对种群数量特征概念图所作的分析, 错误的是( ) A.利用性引诱剂诱杀害虫会影响③ B.增长型种群的数量增长是由于①＞② C.预测种群数量变化的主要依据是④ D.我国计划生育政策的目的是通过降低②来控制人口过度增长 出生率 死亡率 性别比例 年龄结构 B 考向突破 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 5.某地区由于秋天过早降温，许多蝗虫在产卵前死亡。第二年，该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降合理的解释是( ) A.出生率下降 B.死亡率上升 C.迁入率下降 D.迁出率上升 A 6.下列关于出生率的叙述，正确的是(    )   A.若某种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%  B.若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1:1，则出生率越高  C.若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高  D.若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高  B 考向突破 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h $