1.1 种群的数量特征 学案 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

1.1 种群的数量特征 教案 一、教学目标 1.种群密度和种群数量的几个基本特征。种群的数量特征之间的内在关系。 2.初步学会调查种群的密度的方法。分析种群数量特征对于种群密度的影响 3.能用种群的数量特征去描述身边的种群，并能对种群的研究提出有建设性的看法；关注人口问题，认同计划生育国策、关注濒危动物种群数量的变化及措施。 二、教学重点和难点 1.重点：种群数量的几个基本特征，及内在关系。 2.难点：种群数量的几个基本特征，及内在关系。 三、教学过程 【新课导入】 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。 讨论： 1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？ 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。 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：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。 “问题探讨”中所说的长白山脉北部地区有42只东北豹，以及组成种群个体的年龄状况和雌雄个体的数目，都是种群的数量特征。如果你进一步追问在某区域内平均每只东北豹有多大的生活面积，这个问题就涉及东北豹的种群密度。 【新课讲授】 任务1：填写生命系统的层次名称 提出问题：为什么强悍的东北豹会濒临灭绝？ 总结种群的概念：在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。 强调几个关键词：区域、同种、全部。 教师提出2个例子学生判断哪个属于种群 1.某池塘中所有的鱼组成一个种群（ × ） 2.某菜市场所有的鲤鱼组成一个种群（ × ） 种群研究的核心问题是种群数量的变化规律，而种群数量的变化是与种群的特征分不开的。 种群特征：种群有的但个体没有的特征。种群特征有种群密度，出生率和死亡率，迁入率和迁出率，年龄结构和性别比例。 （一）种群密度 1.种群密度的含义：种群在单位面积或单位体积中的个体数。是种群最基本的数量特征 思考：根据种群密度的概念判断，“一块麦田中所有蝗虫的数量”是对种群密度的描述吗？ 学生回答：不是。应修改为：“一块麦田中每平方米/千米农田面积内所有蝗虫的数量” 注意：种群密度≠种群数量（种群内个体数量多少） 2.研究种群密度的意义： （1）害虫的防治 （2）生物资源的合理利用和保护 例如了解害虫的数量，控制害虫的数量；确定合理的放牧数量；控制草原鼠的数量，减少危害等。 问题：这些都需要对种群密度进行调查研究，那么，有哪些调查种群密度的方法呢？ 3.种群密度的调查方法 学生根据预习对种群密度的调查方法进行汇总： （1）样方法 教师：组织学生阅读教材第5页“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”，引导学生初步认识如何运用样方法调查种群密度。 学生：尝试说出运用样方法调查种群密度的基本过程。 在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度平均值作为该种群的种群密度估算值。 样方法的适用范围：一般适用于植物, 也可以用于昆虫卵的数量调查及一些活动范围较小的动物, 如作物植株上的蚜虫、跳蝻等。注意：丛生或蔓生的单子叶植物不适用。 目标：省时、省力、接近真实值 思考下面问题，并根据教材内容进行归纳概括。 样方的大小？ 样方的多少？ 如何取样？ 取样原则？ 如何计数？ ①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1 m2的正方形为宜；乔木100 m2、灌木16 m2。如果该种群个体数较少，样方面积可适当扩大。 ②样方的数量 样方的多少与被调查地段的总面积呈正相关；一般来说，选取的样方越少，误差越大；选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。 教师提问：那么，如何进行取样呢？ 结合学生回答，需要注意以下4个方面。 师生共同样方法的取样方法及其注意事项： 样方的取样原则：随机取样，不能掺入主观因素。 讨论：为什么强调随机取样？ 学生回答：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。 提问：如何做到随机取样？ ③取样方法 调查总体为非长条形时，选择五点取样法。 调查总体为长条形时，选择等距取样法 ④计数原则 五点取样法： 样方内＋相邻两边上 (计上不计下，计左不计右) 等距取样法： 计算方法：各样方种群密度的平均值 结果： 思考：实际调查中，不同人员的调查结果如果不同，原因是什么？ 总结：样方法 （2）标记重捕法 ①概念：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回到原来环境，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个体数的比例，来估算种群密度。 【强调】 “经过一段时间”：让标记个体在群体中随机分布，时间太短会导致重捕个体中被标记个体偏多，计算结果偏小。时间太长，标记个体有可能迁出、或死亡。 ②适用范围：活动能力强，活动范围大动物。 ③原理 任务：模拟标记重捕法调查种群密度 思考：如果估算值与真实值差异特别大，可能有哪些原因？ ④误差分析 主要取决于重捕中标记个体数（m）偏大或偏小 应满足的条件： 1.标志物不能过分醒目； 2.标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动； 3.标志物不易脱落； 4.标志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； 5确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡； （3）黑光灯诱捕法 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。 具有很强诱虫作用。 ②适用范围：对于有趋光性的昆虫，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。 （4）逐个计数法 在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以逐个计数，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； 在多数情况下，逐个计数非常困难，需要采取估算的方法。 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” 过渡：种群密度反映了种群一定时期的数量，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，还需要研究种群的其他数量特征。 问题：东北豹的繁殖能力和鼠的差别有多大？这对于它们的种群数量有哪些影响？ （二）出生率和死亡率 1.概念 活动：阅读教材P3，认识出生率和死亡率。 学生：阅读教材，尝试阐述出生率和死亡率的概念。 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。 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。 出生率=新生个体数/种群数量（末数） 截至2015 年年末，我国大陆总人口约13.7 亿，2015 年出生1655 万人，死亡人口为975 万。请你计算一下2015年我国大陆人口的出生率和死亡率。 出生率和死亡率是种群密度及数量改变的直接原因 2.意义 出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度。 过渡：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。 2010 第六次全国人口普查同2000 年第5 次全国人口普查相比，居住地与户口登记所在的乡镇街道不一致，且离开户口登记地半年以上的人口增长 81.03%。 （三）迁入率和迁出率 活动：阅读教材P3-4迁入率和迁出率的内容。 思考：什么是迁入率和迁出率？如何影响种群数量？造成人口分布不均匀的因素有哪些？ 学生：阅读教材，思考问题，并尝试归纳迁入率和迁出率的概念、意义和应用。 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。 2. 与种群密度的关系： 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） 3.意义：迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度。 任务：根据以下数据绘制柱状图 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。 4.应用：研究一座城市的人口变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素； （四）年龄结构 1.概念：一个种群中各年龄段的个体数占整个种群个体总数的百分比。 展示种群年龄结构的三种类型 想一想：图中A、B、C三种年龄结构的种群数量变化的趋势是怎样的？ 【思考·讨论：分析种群的年龄结构】 小组讨论，合作探究 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? 答案：A属于增长型，C属于衰退型，B属于稳定型。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。 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？ 答案：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。 讨论3.资料：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？ 答案：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。我们应该关注我国的老龄化问题。 2.三种类型的年龄结构 意义：预测种群数量的变化趋势 3.三种类型的年龄结构比较 图甲、图乙分别为两个种群的年龄结构曲线图，如不考虑其他因素，种群甲和种群乙的年龄结构类型是什么？ 下图A、B分别为两个国家人口的年龄结构图，纵轴是年龄，横轴是各年龄段人口占总人口的百分比，据此图判断，未来人口增长率高的国家是哪个？ 任务：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。 （五）性别比例 1.概念：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。 2类型 注意：不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物。 与种群密度的关系：性别比例通过影响出生率，间接影响种群密度。 3.意义：性别比例是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度. 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.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，改变了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。 任务：“整体大于部分之和”，谈谈你对这句话的理解。 （六）课堂小结 四、板书设计 1.1 种群的数量特征 一、种群的密度及调查方法 样方法、标记重捕法、逐个计数法、黑光灯诱捕法等 二、出生率和死亡率 三、迁入率、迁出率 四、年龄结构 五、性别比例 ( 第 1 页 共 15 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $