第1章 第1节 种群的数量特征-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境同步辅导与测试(人教版)

第一章 种群及其动态 【聚焦核心素养】 生命观念 科学思维 科学探究 社会责任 通过学习种群是一个不 学习建立和运用数学模 通过调查某地双子叶植 通过本章的学习，关 间断存在和延续着的动态开 型解释和预测种群的数量变 物的种群密度，提升我们的探 注濒危物种保护、渔业生 放的生命系统的结构层次，建 化的方法：掌握运用因果分析 究和实践能力：通过探究培养 产、有害生物防治以及人 立生命的系统观；通过对种群 的方法分析种群出生率和死 液中酵母菌种群数量变化，培 “S”形增长的理解，深化稳态 口老龄化和性别比例失衡 亡率与种群密度的关系以及 养我们严谨求实的科学态度 等社会问题。 与平衡观。 影响种群数量变化的因素等。 并进行统计思维方法的训练。 第1节 种群的数量特征 【学习目标】 课程内容标准 核心素养对接 1.列举种群的数量特征，说明出生率和死亡率、迁人率和 迁出率、年龄结构和性别比例与种群密度的关系。 1.科学思维一通过讨论理清种群的数量特征之间的相互关系。 2.科学探究 通过“调查草地中某种双子叶植物的种群密度”培 2.说出调查种群密度的主要方法，运用样方法调查草地中 养实验设计、方案实施、结果分析素养。 某种双子叶植物的种群密度。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 知识梳理 (二)种群的其他数量特征 1,出生率和死亡率 (一)种群密度及其调查方法 (1)出生率是指在单位时间内 数目占该 1.概念：种群密度是种群在 中的 种群个体总数的比值。 个体数。它是种群最基本的数量特征。 (2)死亡率是指在单位时间内 数目占该 2.调查种群密度的应用 种群个体总数的比值。 (1)保护濒危动物。 2.迁入率和迁出率：对一个种群来说，单位时间内 (2)调查农田杂草状况。 的个体占该种群个体总数的比值。 (3)农林害虫的监测和预报。 3.年龄结构 (4)渔业上 的确定。 (1)概念：指一个种群中 数目 3.种群密度的调查方法 的比例。 逐个适用 (2)类型 计数法范围 分布范围 、个体 的种群 群密 类型 出生率与死亡率的关系 种群密度变化趋势 用黑光灯进 适用、 有 的昆虫 行灯光诱捕 范围 增长型 出生率 死亡率 增大 植物或昆虫卵及一些 调查 估算法 法 适用 范围 活动范围较小的动物 (如蚜虫、跳蝻) 稳定型 出生率等于死亡率 基本不变 法 法 适用 活动能力强、活动范 衰退型 出生率 死亡率 减小 范围 围大的动物 生物学选择性必修2 4.性别比例 (1)科学家调查东北豹种群数量所采用的方法是 概念 种群中 数目的比例 意义 对 有一定的影响 (2)调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么 意义？ 利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个 应用 体，改变了害虫种群正常的性别比例，从而降低害 虫的 自查自纠 (1)一座山上全部的蛇是一个种群。 (2)调查土壤中蚯蚓种群密度可用标记重捕法。 ( ) (3)用样方法调查蒲公英种群密度时，应在分布 教材P2“图1一1”拓展 较密的地区取样。 ( )2.黑光灯诱捕昆虫的原理是什么？用这种方法得 (4)大量诱杀雄性个体不会影响种群的密度 到的某昆虫的种群密度准确吗？ ( 支架 (5)出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接决： 灯座 灯管 定种群数量的变化。 )1 挡虫板 集虫漏斗 教材边角 毒瓶 教材P2“问题探讨” 1.2015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。 关键能力·合作探究 讲练设计探究重点 提能点（一） 掌握种群密度及其调查方法 情境导人 (1)如何计数第四个样方的植株数量？ 1.下表是某兴趣小组调查某植物的种群密度（单 位：株·m2)的结果，下图表示第四个样方中该： 植物的分布情况。据此回答： 样方 N1 N2 N3 N4 Ns (2)该植物种群密度是多少？N3的数据明显高 种群密度 8 于其他样方，应如何处理？ 7 18 x 9 ● 0 第一章种群及其动态 2.某生物兴趣小组欲调查某一区域中的田鼠的种；2.利用标记重捕法估算种群密度的误差分析 群密度。第一次捕获标记并放回M只田鼠，一： 第一次捕获M只并标记 第二次捕获了n只 段时间后，又捕获了田鼠m只，其中带标记的有 调查期间，若调查区域 n只。 种群数量 Mn 有较多个体出生、死亡 迁入或迁出，则会导致 (1)该区域大约有多少只田鼠？ 估算出现较大误差 第二次捕获中被标记的m偏小：第二次捕获中被标记的m 导致估算值偏大的原因：①标偏大导致估算值偏小的原 记物脱落：②被标记个体的被 因：①被标记个体放回后 捕机会降低：③标记物导致被还未充分融入该种群中就 标记个体易被天敌发现：④在再次被捕获：②在被标记 被标记个体稀少处捕获 个体密集处捕获 (2)如果田鼠被捕获一次后再次被捕获的概率变 :[典例](2022·全国乙卷)某研究小组借助空中拍 小，对调查结果会产生什么影响？ 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 (3)如果田鼠被初次捕获并标记放回后，尚未混： 应注意的主要事项有 合均匀，就在密集处进行二次捕获，会对调查结 (答出3点即可)。 果产生什么样的影响？ (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，则该区域的种群数量为 (3)与标志（记）重捕法相比，上述调查方法的优 势有 核心归纳 (答出2点即可)。 1.种群密度调查方法中的注意事项 微点拨 (1)选取样方时，要注意随机取样。对于方形地 “两看法”选择合适的种群密度调查方法 块常用五点取样法（如图甲），狭长地块常用等距 少 取样法（如图乙）。 直接计数法 植物和活动范围小 样 数 活动能力弱的动物 多估 (二看 是否是植物： 1▣□□□口口□口C 法动物活动能力 活动范围大、活 标记重 是否强 动能力强的动物 捕法 甲 乙 跟踪训练 (2)样方法中计数要准确。同种生物个体无论大 小都要计数，若有正好处在边界线上的，应遵循1，用样方法对草地中某种双子叶植物进行种群密 “计上不计下，计左不计右”的原则，如图： 度调查时，下列做法不正确的是 () A.如果种群个体较少，样方面积要减小 0● B.样方的大小一般以1m的正方形为宜 ● ●● ●9o C.取样时要做到随机取样 O● ● ● ●力 D.取样方法有五点取样法和等距取样法 2.农业科技人员在对草原鼠害进行调查时，随机选 甲 定某区域，第一次放置了100个鼠笼，捕获了60 注：图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈表 只鼠，标记后放回原地，一段时间后在相同位置 示要统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的 放置了100个鼠笼，捕获了72只鼠，其中带标记 直径。 的鼠有18只。下列有关叙述错误的是( (3)标记重捕法中标记物要合适，不能过于醒日；： A.调查草原鼠害时也可采用样方法 不能影响被标记对象的正常生命活动；标记物不： B.该区域中鼠的种群数量约为240只 易脱落，能维持一定时间。 C.若在两次捕鼠期间发生草原大火，则统计结果 (4)标记重捕法中两次捕捉期间种群数量要稳： 很可能不准确 定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁 D.若鼠被捕一次后更难被捕捉，则该区域鼠的实 出、出生和死亡的现象。 际种群数量小于调查结果 生物学 选择性必修2 提能点（二） 理解种群数量特征之间的关系 性个体进而降低害虫的种群密度。请分析采取这 发展认知 种措施依据的原理是什么？ 1.种群数量特征的关系 年龄结构 “+”表示增加 出生率 预测 死亡率 “-”表示减少 种群密度 “→”表示直接决定 迁入率 迁出率 “→”表示间接影响 性别比例 跟踪训练 1.右图表示种群的各 丙 出生率、死亡率以及迁人率、迁出率是决 个特征之间的关系， 定种群大小和种群密度变化的直接因 直接决定种群 素。当出生率高于死亡率、迁人率高于 下列叙述正确的是 甲 种群密度 密度变化的因素 迁出率时，种群密度增大：反之，种群密 ( ) 种群数量 度减小 A.甲为出生率和死 亡率，乙为迁入率和迁出率 年龄结构可通过影响出生率和死亡率间 B.丁为年龄结构，包括增长型和衰退型两种类型 接影响种群密度，而性别比例通过影响 C.调查作物植株上蚜虫的种群密度时常采用标 出生率间接影响种群密度，性别比例与 间接影响种群 记重捕法 死亡率无关。年龄结构可预测种群密度 密度变化的因素 D.种群密度是种群最基本的数量特征 的变化趋势，但该趋势不一定能够实现， 2.如图为某同学构建的 还要看影响种群密度变化的其他因素， ④ 种群各数量特征之间 如气候、食物、天敌等 ① 种群密度 ③ 关系的模型，下列有 2.种群数量变化特殊实例分析 关叙述正确的是 ⑤ ② ⑥ (1)城市人口的剧增一迁入率>迁出率造 ( 成的。 A.①②③④分别指的是出生率、死亡率、迁入率 (2)将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常 和迁出率 交尾—降低出生率。 B.春节前后，某一线城市的人口数量变化主要取 交流·探讨 决于图中的③和④ C.预测未来种群数量变化的主要依据是⑥ 无公害蔬菜的培育过程中，当预测到昆虫种群 D.利用性引诱剂诱杀某种昆虫的雄虫主要是通 密度增加时，可以利用人工合成的性引诱剂诱杀雄 过控制⑤来影响种群数量的 提升·核心素养 科学思维一构建种群年龄结构的三种模型 12. 曲线图和柱形图 1.统计图 类型 增长型 稳定型 衰退型 80 60 40 20 曲线图 0 5.02.502.55.0 7.55.02.502.55.07.5 0 年龄 年龄 年龄 稳定型 增长型 衰退型 第一章种群及其动态 A.在我国近年的人口调查中，获知人口出生率每 比例 比例 比例 年在下降，说明我国人口年龄结构一定为图③ 柱形图 表示类型 年龄 年龄 B.在渔业生产中，要严格控制渔网孔眼大小以保 护幼鱼，捕捞后，该水域鱼种群的年龄结构可 能为图①表示类型 应用体验 C.农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的 1.如图表示四个种群中的不同年龄个体所占的比： 措施，有可能使该种害虫的年龄结构为图③表 例，其中种群密度最可能会越来越小的是( 示类型 口幼年 口成年口老年 D.在某一处于稳定状态的生态系统中，各种生物 种群的年龄结构可能为图②所示类型 al.In..I am 课堂小结 B 种群密度是种群最 2.如图是某地一个生物 基本的数量特征 种群的年龄结构曲线 种群密度及 种 图。如果有一外来物 其调查方法 调查 样方法 思维导图 方法 标记重捕法 种入侵，并以该种群的 年龄 幼年个体为食，这将使 数量特 出生率、死亡率 该种群的年龄结构发生变化，则这种变化为 迁入率、迁出率 其他数量特征 年龄结构 性别比例 1.种群的数量特征有种群密度、出生率和死亡 率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等， 年龄0 年龄0 年龄0 年龄 其中种群密度是最基本的数量特征。 A D 2.调查种群密度常用的方法有样方法和标记重 3.种群的年龄结构大致可分为图示①②③三种类： 捕法。 晨读必背 型，下列相关说法错误的是 3.年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类 ) 型，年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。 自老年个体 4.出生率和死亡率、迁人率和迁出率直接决定种 O成年个体 群密度，年龄结构影响出生率和死亡率，性别 ⑦☑幼年个体 比例影响出生率。 ① ② ③ 随堂·巩固双基 1.白头叶猴是国家一级保护动物，但其数量稀少，：3.调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次 也是濒危动物。通过采取禁止捕猎、恢复栖息地 捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中 植被、减少栖息地人类活动等保护措施后白头叶： 有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活 猴的数量逐渐增多。在采取保护措施期间，白头： 动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记 叶猴种群的某些数量特征可能发生了改变，其中： 的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素 一定发生改变的有 ( ) 死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳 A.种群密度、迁入率、死亡率 定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于 B.种群密度、出生率、死亡率 (结果取整数) ( C.出生率、迁入率、性别比例 A.66只/公顷 B.77只/公顷 D.出生率、死亡率、性别比例 C.83只/公顷 D.88只/公顷 2.下列适宜用样方法调查种群密度的是 ( ):4.某研究小组对一个未受人类干扰的自然湖进行 A.农田中的田鼠 B.太湖中的鲫鱼 调查，获得该湖泊中某鱼种群的年龄结构数据如 C.城市中的乌鸦 D.棉株上的蚜虫 表所示。研究表明，该种鱼在2十时达到性成熟 5 生物学选择性必修2 (进入成年)，7十时丧失繁殖能力（进入老年）。： B.大量捕捞年龄大于等于7的个体，也会导致该 下列叙述错误的是 ) 种群出生率明显变化 年龄 0+1+2+3+4+5+6+7+8+≥9 C.仅根据题干所给数据，无法得出该湖泊中此种 个体数9218658555752597875126 鱼类的种群密度 注：表中“1十”表示鱼的年龄大于等于1、小于2， D.利用标记重捕法调查时，若标记物使老年个体 其他以此类推。 更易死亡，则计算所得老年个体数偏小 A.未来一段时间内，该鱼种群在湖泊中的数量基 温馨提示 请做课时分层检测（一） 本不变 第2节 种群数量的变化 【学习目标】 课程内容标准 核心素养对接 1,通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试 1.生命观念 概括总结种群数量增长的两种曲线模型的不同点。 通过建立数学模型表征和解释种群的数量变化。 2.科学思维 通过阐释种群数量变化培养学生建模及模型分析 2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变 能力。 化情况。 3.社会责任—环境容纳量原理在保护濒危物种中的应用。 3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 知识梳理 N,= ,各参数的含义：N。为该种群 的 :t为时间：N,为t年后该种群的 一)数学模型及其常见形式与建立过程 数学模型 数量；入为该种群数量是前一年种群数量的 概念是用来描述一个系统或它的性质的数学形式 数学模型 常见形式 曲线图等 (三)种群的“S”形增长 观察 提出 根据实验数 通过进一步 研究 合理 据，用适当 实验或观察 对象， 等，对模型 读 基 的 伤 提出 对事物的性 进行 问题 质进行表达 修正 时间 构 建 在 1.条件：自然界中的 总是有限的。 建 细菌20min N=2, 观察、统计 2.形成原因 的条件 N代表 细菌数量， 种 分裂一次， 过 怎样计算细 下，细菌种 细菌数 对自己所 种内竞争 出生率 群的增长不 量，n 建立的模 增长模 程 菌繁殖n代 种群 就会加剧 降低 当 后的数量？ 会受种群密 表示第 型进行检 密度 度增加的 几代 验或修正 增大 捕食者数 死亡率 时，达到K值 影响 量增加 升高 (二)种群的“J”形增长 3.K值及其应用 (1)环境容纳量(K值)：一定的环境条件所能维 模型假设 曲线模型 持的种群 ① 和 条 (2)K值的应用（以野生大熊猫为例） 件充裕： ②气候 栖息地遭到破坏后，由于 ③没有 和其他竞 大熊猫锐减的重要原因 和 ,其 争物种等 时间 K值会变小 6学习讲义参考答案与解析 第一章 种群及其动态 !提升·核心素养 :应用体验 第1节 种群的数量特征 :1,A[图A种群中幼年个体较少，而老年个体较多，这样的种群正处 必备知识·自主梳理 于衰退时期，种群密度会越来越小：图B种群中幼年个体很多，老年 知识梳理 个体很少，这样的种群正处于增长时期，种群密度会越来越大：图C (一)1.单位面积或单位体积2.捕捞强度3.较小较大趋光性· 种群中幼年个体数较多，老年个体数较少，出生率大于死亡率，种群 样方标记重捕 密度增大：图D种群中各年龄期的个体数目比例适中，数目接近，这 (二)1，(1)新产生的个体(2)死亡的个体2.迁入或迁出3.(1)各·样的种群正处于稳定时期，种群密度在一段时间内会保持相对 年龄期的个体(2)大于小于4.雌雄个体种群密度种群·稳定。] 密度 2.A[由题图可知该种群腐于增长型。而外来物种以该种群的幼年 自查自纠 个体为食，即幼年个体被天敌捕食的概率大于成年和老年个体，导 (1)×(2)×(3)×(4)×(5)/ 致幼年个体数大量减少，从而使该种群的年龄结构由增长型向衰選 教材边角 型转变。] 1.(1)逐个计数法 :3,A[种群数量的增长主要取决于出生率和死亡率。从我国人口的 (2)提示通过调查东北豹的种群数量，可以了解东北豹的生存状 现状看，人口数量仍为出生率大于死亡率，即人口数量仍在上升，应 态和颜危程度，从而采取一系列有效的保护猎施，如全面禁猎、禁止 用图①（增长型）表示，A错误。] 商业性采伐林木，建立自然保护区、国家公园等，对于颜危动物的拯随堂，巩固双基 救和数量的恢复有重要意义。 2,提示黑光灯利用昆虫的趋光性诱捕昆虫。该方法得到的种群密 1.B[通过采取禁止捕猎、恢复栖息地植被、减少栖息地人类活动等 度只是一个粗略的估计值，因为黑光灯的诱捕效果不能达到百分之 保护措施，改善了白头叶猴生存环境，使得种群数量增加，说明其种 百，另外所诱捕的都是昆虫的成虫，其他年龄段的昆虫不能捕提到。： 群密度增加，出生率提高，死亡率下降，B符合题意：白头叶猴的数 关键能力·合作探究 量逐渐增多，性别比例不一定发生改变，另外题千信息未涉及迁入 提能点（一） 率，A、C、D不符合题意。门 情景导入 !2.D[农田中的田鼠、太湖中的鲫鱼、城市中的乌鸦等活动能力强，活 1.(1)提示需要计数样方以内的个体数量，以及任意相邻两边及其 动范围广，宜采用标记重捕法调查其种群密度：棉株上的蚜虫活动 夹角上的个体数量。 能力弱，可采用样方法调查其种群密度。] (2)提示该植物种群密度为8株·m2。N3的数据应舍弃。 3.B[分析题意可知：调查一公顷范固内某种鼠的种群密度时，第一 2.(1)提示(M·m)/n只。 次捕获并标记的39只鼠中有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡， (2)提示导致调查结果偏大。 故可将第一次标记的鼠的数量视为39一5=34（只），第二次捕获34 (3)提示 会导致调查结果偏小 只鼠，其中有标记的鼠15只，设该区域该种鼠的种群数量为X只， 核心归纳 则根据标记重捕法计算公式可知，(39一5)/X=15/34,解得X≈ 典例[解析](1)为避免人为因素的千扰，保证调查的可靠性和准 77,07,面积为一公顷，故该区域该种鼠的实际种群密度景接近于77 确性，选取样方时关键要做到随机取样，要依据调查范围大小和调 只/公顷。] 查对象的不同来确定样方大小和数量，样方大小及样方数量要适：4.D[根据表中数据可知，此种鱼幼年个体：成年个体：老年个体 宜。(2)假设区域内种群数量为N,样方内平均个体数为，已知所 278:281:279,各年龄期个体数大致相当，年龄结构为稳定型，则 调查区域总面积为S,样方面积为，调查区域内种群密度相等，N/! 未来一段时间内，该鱼种群数量基本不变，A正确；大量捕捞老年个 S=n/m,则N=(SXn)/m。(3)研究小组借助空中拍照技术调查草 体，种群数量减少，出生个体数基本不变时，则出生率变大，B正确： 原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量，与标志（记）重捕法相 种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数，题干未给出 比，该调查方法周期短，对野生动物生活千扰少，操作更简便，并允 湖泊水体体积，无法计算种群密度，C正确：若标记物使老年个体更 许在繁殖季节收集更多的数据。 易死亡，则重捕的鱼中被标记的老年个体数偏少，计算所得老年个 [答案](1)随机取样、样方大小适宜、样方数量适宜 体数比实际偏大，D错误。] (2)(S×n)/m(3)对野生动物的不良影响小、调查周期短、操作 简便 第2节 种群数量的变化 跟踪训练 :必备知识·自主梳理 1,A[如果种群个体较少，样方面积要增大，A错误：调查双子叶植物知识梳理 种群密度时，选取样方的大小一般以1m的正方形为宜，B正确：取·（一）数学公式假设数学形式检验或修正资源和生存空间没 样时常采用五点取样法或等距取样法，关键是要做到随机取样，C、D 有限制 正确。] ·(二)①食物空间②适宜③天敌N。入起始数量倍数 2.A[草原鼠活动能力强，活动范围广，不宜用样方法调查其种群密：（三）1.资源和空间2.出生率=死亡率3.(1)最大数量(2)食物 度，A错误：根据标记重捕法的计算公式可知N:60=72:18,解得 的减少活动范围的缩小自然保护区 N=240,B正确：若在两次捕鼠期问发生草原大火，可能导致鼠非正（四）1.相对稳定2.波被动 常死亡或者迁出，造成统计结果不准确，C正确：若鼠被捕一次后更（五）L,抽样检测 2.计数室盖玻片边缘小方格 难被捕捉，会导致重捕个体中被标记的个体数偏小，根据计算公式自查自纠 可知，调查结果会大于实际值，D正确。] (1)×(2)×(3)×(4)×(5)X 提能点（二） 教材边角 交流·探讨 (1)“S”形 提示破坏害虫正常的性别比例，使很多雌性个体不能完成交配，降 低种群出生率，从而降低种群密度。 (2)①>②最大③> (3)提示增长型、稳定型。 跟踪训练 1.D[题图中甲为出生率和迁入率，乙为死亡率和迁出率，丙为性别：关键能力·合作探究 比例，丁为年龄结构，A错误，丁包括增长型、稳定型和衰退型三种！提能点（一） 类型，B错误；调查作物植株上蚜虫的种群密度时常采用样方法，C!情景导入 错误：种群密度是种群最基本的数量特征，D正确。 提示①当入>1时，种群呈“J”形增长；②当入=1时，种群数量保持 2.B[根据题图分析，①是死亡率，②是出生率，③是迁出率，④是迁1 稳定：③当入<1时，种群数量下降：④当入=0时，种群无繁殖，下一 入率，A错误：春节前后，某一线城市的人口数量变化主要取决于③， 代将灭亡。 迁出率和④迁入率，B正确；预测未来种群数量变化的主要依据是：核心归纳 ⑤年龄结构，C错误：利用性引诱剂诱杀某种昆虫的雄虫主要是通：典例[解析]环颈雉属于活动能力强、活动范围大的动物，调查其 过控制⑥性别比例，进而影响种群的数量，D错误。] 种群密度可采用标记重捕法，A错误：由于环境条件的影响（环颈雉 149