1.1种群的数量特征(教学设计)(含交互设计)生物人教版选择性必修2
2026-09-04
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精品
摘要:
该高中生物学教学设计聚焦种群数量特征核心内容,以《山神归来》东北虎种群恢复案例导入,引导学生从个体生命系统过渡到种群群体系统,搭建“调查方法—数量特征—种群动态”逻辑支架,梳理种群密度及影响因素的知识脉络。
资料特色在于情境化教学贯穿课堂,通过样方法、标记重捕法的误差分析与模型建构,培养学生稳态与平衡的生命观念和科学思维,结合生态保护实例落实态度责任,助力学生建立系统观,帮助教师高效突破概念混淆等教学难点。
内容正文:
第1章 种群及其动态
第1节 种群的数量特征
年级
高二年级
授课时间
1.5课时
课题
第1节种群的数量特征
教材分析
本节为人教版高中生物必修二第1章第1节内容,是生态学开篇核心课。学生从“个体生命系统”正式进入“种群群体系统”。种群数量特征是解释种群动态变化、野生动物保护、生态恢复的理论基础,是高考高频考点,也是培养学生系统观、稳态与平衡观的关键内容。
从内容编排上,教材先提出种群密度(最基本数量特征),介绍种群密度常用调查方法(样方法、标志重捕法);再依次介绍出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例。教材按照“直接决定因素—预测因素—间接影响因素”的逻辑排布,引导学生辨析不同特征对种群动态的调控作用,建立稳态与平衡的生命观念。
从素养培养角度,教材设置资料分析、思考讨论活动,结合野生动物保护等真实情境,引导学生运用科学思维分析种群变化;通过调查方法的介绍渗透科学探究思路;借助生态保护实例落实社会责任,体现新课标素养导向的教学要求。
教学目标
【知识目标】
(1)阐明种群的数量特征,理解种群密度是最基本特征。
(2)掌握出生率、死亡率、迁入迁出率、年龄结构、性别比例对种群密度的影响。
(3)学会样方法、标志重捕法调查种群密度。
【素养目标】
1.生命观念:树立稳态与平衡观,理解种群是有机整体,各数量特征相互作用,可通过年龄结构预测种群数量变化。
2.科学思维:构建数量特征逻辑模型,对比辨析两种调查方法,能依据证据推理种群数量变化趋势。
3.科学探究:掌握种群密度调查的基本方法,理解随机取样原则,能进行简单实验设计与误差分析。
4.社会责任:运用种群知识解释生物保护、渔业捕捞、有害生物防控等现实问题,树立生态保护意识。
学情分析
【已有知识】
(1)学生已经完成必修模块个体生命活动的学习,具备了细胞、个体层次的生命观念,能够认识生物个体的生长、繁殖、死亡等基本生命现象。
(2)学生在日常生活中对动物数量增减、生物繁殖、物种濒危等现象具备一定感性认知,为本节课理解种群数量变化提供了生活经验支撑。
(3)具备基本的图文分析、逻辑推理和小组合作探究能力,能够在情境引导下完成概念建构与规律总结。
【可能存在的困难】
(1)思维层次转换困难:学生长期以“个体”为认知主体,首次进入“种群群体水平”,难以跳出个体视角,不能主动用系统、整体的观念看待种群变化。
(2)概念易混淆:无法准确区分五种数量特征的功能差异,经常混淆“直接决定因素、间接影响因素、预测因素”,误认为年龄结构、性别比例可以直接改变种群数量。
(3)逻辑链条不清晰:不能自主构建“特征—种群密度变化”的因果关系,做题容易凭感觉,缺乏科学推理依据。
(4)情境迁移弱:不会将课本理论迁移到野生动物保护、种群恢复等真实生态情境中。
【教学策略】
(1)情境化破局:以《山神归来》东北虎真实种群恢复案例贯穿课堂,帮助学生快速建立种群群体思维,完成从个体到群体的认知过渡。
(2)任务驱动分层教学:通过问题链逐层拆解概念差异,明确区分“直接决定、间接影响、趋势预测”三类功能,精准突破易错点。
(3)模型建构教学:课堂结尾搭建种群数量特征逻辑网络图,让零散概念结构化、体系化,帮助学生形成稳定思维模型。
(4)学以致用落地素养:结合生态保护真实问题,引导学生用所学知识解释种群恢复措施,提升知识迁移能力与社会责任素养。
教学重、难点
【教学重点】
1.种群密度定义,样方法、标记重捕法的适用范围、基础操作;
2.出生率死亡率、迁入率迁出率、年龄结构、性别比例四类数量特征对种群密度的影响;
3.三种年龄结构类型的图形特征、对应种群数量变化趋势;
4.样方法野外调查的随机取样原则、样方计数规范。
【教学难点】
(1)辨析各数量特征对种群数量的影响逻辑;
(2)构建种群特征逻辑模型。
(3)标记重捕法估算逻辑与各类操作误差对结果的干扰分析。
教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
新课导入
【图片材料演示】
1.展示PPT东北虎情境材料,朗读关键信息;
2.抛出思考讨论问题:
①仅知道这片山林一共有多少只东北虎,能否判断该种群可以持续稳定繁衍?
②如果你是科研人员,还需要收集哪些数据,才能科学评估东北虎种群现状?
3.提问点拨:长白山的所有东北虎统称为什么?引出种群概念;
4.过渡:想要评估种群兴衰,不能只看个体总数,要研究种群特有的数量特征,引出本节课课题:种群的数量特征。
观看动画演示,回答问题。
明确本节课学习主题。
新知探究
一、种群密度及其调查方法
【探究活动1】阅读教材P2-P3页及P5相关内容,完成以下问题。
1.种群最基本的数量特征是什么?
2.种群密度的概念是什么?
3.是不是种群数量多,种群密度就大?
4.如何调查种群密度?都有哪些方法?分别适用哪些生物?
5.为什么不调查单子叶而是调查双子叶植物的种群密度?
6.样方面积多少为宜?如果种群个体数较少呢?
7.取样的关键是?常见的取样方法都有哪些?
8.什么是标记重捕法?相关公式?适用范围?
【知识讲解】
1. 种群密度定义讲解:单位面积 / 单位体积内同种生物个体总数;逐一介绍各种调查手段:
2. 调查方法
(1)逐个计数法:通过提问什么时候可以直接数个体?展示珙桐、野生大象图片,总结适用:分布范围小、个体大,数量少的濒危生物,可以逐个计数。
(2)估算法
①黑光灯诱捕法
展示黑光灯装置,适用范围:具有趋光性的昆虫,依靠灯光诱捕估算密度。
②样方法(重点)
情境提问:如何估算草地蒲公英数量?播放样方法流程:随机取样→统计各样方密度→求平均值估算总体。
适用范围:植物;活动能力弱、活动范围小的动物(蚜虫、跳蝻、昆虫卵)。
思考:为什么调查双子叶植物,不选单子叶?展示单子叶丛生、蔓生图片,说明单子叶难以区分一株还是多株。
样方大小:草本 1m²,灌木 16m²,乔木 100m²;个体大/稀疏,样方面积扩大。
取样原则:随机取样,不能主观挑选;两种取样方式:五点取样法(方形地块)、等距取样法(狭长地带,河边、池塘边)。
计数规则:统计样方内部,计上不计下,计左不计右(相邻两边及其夹角)。
组织小组小讨论:如果样方只统计内部,边界个体全部不算,结果会偏大还是偏小?
③标记重捕法(重难点)
设问:岩羊、海鸥活动能力强,能用样方法吗?引出标记重捕法。
原理:假设标记个体在种群均匀分布,种群总数 / 初次标记数 = 重捕总数 / 重捕标记数,给出计算公式:
标记的注意事项:标记物不能太醒目;不能伤害动物;标记物不易脱落;调查期间无大量出生死亡迁入迁出。
课本例题演练:池塘鲫鱼计算,教师板书演算。
· 难点突破:误差分析。
分别设问:标记脱落、标记个体更容易被天敌捕食;标记过于醒目更容易被捕捉,分别造成 m 如何变化,N 估算值偏大还是偏小。梳理 m 变化对结果的影响。
拓展其他调查手段:红外相机、粪便 DNA 识别、声音识别。
小组合作讨论完成任务。
回应互动,认真聆听并做笔记。
记录适用范围。
理解随机取样意义;记住计数原则
完成例题计算;跟随教师分析多种误差情景;小组讨论误差成因
二、出生率死亡率、迁入率迁出率
【探究活动2】阅读课本P3-P4页相关内容,探究种群还有哪些其他数量特征?
1.情境设问:东北虎繁殖慢,老鼠繁殖快;为什么老虎保护很难快速恢复,鼠类很难防除?
2. 概念讲解:
出生率、死亡率:单位时间新产生/死亡个体占种群总数比值;(直接决定种群密度)
出生率>死亡率,密度增大;等于则稳定;小于则减小。结合人口数据简单计算。
迁入率、迁出率:单位时间迁入迁出个体占总数比值;也是直接决定因素;(举例城市人口变化、东北虎回迁案例)
阅读课本,小组合作讨论完成任务。
思考情境问题;记笔记,理解四个直接因素,会判断种群密度变化趋势。
三、年龄结构和性别比例
1.年龄结构:
1 概念:种群中各年龄期个体数目比例。
2 类型:增长型、稳定型、衰退型,(通过表格对比幼年、老年个体比例,出生率死亡率关系,种群变化趋势)。
提问思考:稳定型种群,数量一定近期稳定吗?
· 点拨:年龄结构只是预测种群变化趋势,还会受食物、天敌、气候、迁入迁出影响,不一定绝对稳定。
2. 性别比例:种群雌雄个体数目比例;
(注意雌雄同株植物没有性别比例。)
实例:利用性引诱剂诱杀雄性害虫。提问原理?
· 点拨:性别比例通过**影响出生率,间接影响种群密度**。
3. 联系现实:我国人口出生性别比例变化,社会层面的预防措施。
阅读课本,小组合作讨论完成任务。
回应互动,认真聆听并做笔记。
思考并回答问题。
素养提升
拓展01 选择适合的种群密度调查方法
拓展02 种群各数量特征内在逻辑梳理
【趣味动画游戏演示】蛋白质是生命活动的主要承担者
【操作指引】
玩游戏。
【习题巩固】
【筑基·必备知识通关】
1.下列属于种群的是( )
A.一块水田里的全部水草
B.一个池塘里的全部鱼
C.某校园内所有银杏树
D.红海景区全部乔木
【答案】C
【详解】A、一块水田里的全部水草,不止一个物种,不属于一个种群,A错误;
B、一个池塘里的全部鱼不止一个物种,不属于一个种群,B错误;
C、银杏树属于同一物种,“某校园内”是同一区域,“所有银杏树”是该物种的全部个体,属于种群,C正确;
D、乔木是对树身高大的树木的统称,包含多个物种,不属于同一种群,D错误。
2.某实验小组为了检验某除草剂对稻田稗草的防治效果,做了对照实验,施加除草剂60天后调查稗草的种群密度。取样的方法为每组实验随机选取3个样方,每个样方为1m2,调查结果为对照组5.75株/m2,实验组35.00株/m2。下列对该实验的解读或评述,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
【答案】A
【详解】A、由于只随机取3个样方,每个样方为1m2,说明样方数量过少,面积适当,A正确;
B、稗草为草本植物,所以应随机设置1m2样方若干,只随机取3个样方,则样方数量过少,B错误;
C、由于取3个样方平均值,所以杂草株数可以为整数,也可以是非整数,C错误;
D、由于随机取样数量过少,偶然性较大,所以实验组数据不可信,D错误。
3.下列关于种群特征的叙述,正确的是( )
A.种群的年龄结构是指种群中不同年龄的个体数
B.出生率和死亡率是决定种群密度的直接因素
C.用样方法调查草地中蒲公英密度时,应选择生长茂盛的区域取样以保证准确性
D.利用性引诱剂诱杀害虫,是通过改变性别比例来降低其死亡率
【答案】B
【详解】A、种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数目的比例,并非不同年龄的个体数,A错误;
B、出生率和死亡率、迁入率和迁出率都属于决定种群密度的直接因素,B正确;
C、用样方法调查种群密度时,取样的核心原则是随机取样,若选择生长茂盛的区域取样会导致调查结果偏大,无法保证准确性,C错误;
D、利用性引诱剂诱杀害虫,是通过诱杀雄性个体改变种群性别比例,进而降低害虫的出生率,D错误。
4.下列叙述中不属于种群数量特征的是( )
A.玉米田中每平方米有18株杂草
B.某地常住人口的男女比例为1.12:1
C.我国近年来60岁及以上的人口比例增大
D.由于薇甘菊的入侵,松树种群死亡率升高
【答案】A
【详解】A、玉米田中杂草包含多个不同物种,不属于同一种群,该描述不属于种群的数量特征,A符合题意;
B、某地常住人口的男女比例属于种群数量特征中的性别比例,B不符合题意;
C、我国60岁及以上人口比例反映的是种群的年龄结构,属于种群数量特征,C不符合题意;
D、死亡率属于种群的数量特征,是影响种群密度的重要因素,D不符合题意。
5.紫貂是哺乳动物,常在树洞、石缝中筑巢。科研人员对某自然保护区内的紫貂种群进行长期监测,发现其种群密度、年龄结构、性别比例等特征会发生动态改变。下列叙述错误的是( )
A.调查该保护区内紫貂的种群密度可采用红外相机自动拍摄技术
B.种内竞争加剧会造成种群死亡率上升,对种群的出生率没有影响
C.若种群性别比例失衡,会通过影响出生率间接导致种群密度改变
D.种群密度是种群最基本的数量特征,可反映一定时期的种群数量
【答案】B
【详解】A、紫貂活动能力强、活动范围大,警觉性高不易直接捕捉标记,红外相机自动拍摄技术可在不干扰紫貂正常活动的情况下统计个体数量,适合调查该保护区内紫貂的种群密度,A正确;
B、种内竞争加剧不仅会造成种群死亡率上升,也会导致种群内个体可获取的生存、繁殖资源减少,使种群出生率下降,B错误;
C、性别比例通过影响种群的出生率间接影响种群密度,若种群性别比例失衡,可正常参与繁殖的个体数减少,出生率下降,会间接导致种群密度改变,C正确;
D、种群密度是种群最基本的数量特征,可直接反映一定时期内的种群数量情况,D正确。
【拓能·关键能力进阶】
1.借助微卫星DNA技术,通过采集粪便、毛发样品识别个体,可对警觉性高、隐蔽性强的森林兽类实现无接触式标记重捕调查。该方法包含两种取样模式:一是沿动物足迹取样的非空间模式;二是采用规则网格取样的空间模式。下列叙述正确的是( )
A.该调查方法的核心原理与传统标记重捕法完全不同
B.空间模式的规则网格布设,可避免取样主观性,减小调查误差
C.该调查方法更适合调查活动能力弱、活动范围小的森林兽类种群
D.利用DNA技术识别个体后,无需多次重复采样即可精准计算种群密度
【答案】B
【详解】A、该方法本质仍属于标记重捕法,核心原理和传统标记重捕法一致,都是利用重捕样本中标记个体的比例估算种群总数量,仅标记方式改为通过DNA识别个体实现无接触“标记”,并非原理完全不同,A错误;
B、规则网格取样属于系统抽样,可避免调查者主观选择取样位置的偏差,减小调查误差,B正确;
C、标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物,活动能力弱、活动范围小的动物适合用样方法调查种群密度,C错误;
D、标记重捕法需要至少两次采样获取初捕个体数、重捕个体数、重捕中标记个体数,才能通过公式估算种群密度,且多次重复采样才能提升结果准确性,仅单次采样无法计算种群密度,D错误。
2.据统计,截至2025年年末,我国0~15岁人口为23015万人,16~59岁人口为85136万人。60岁及以上人口为32338万人,其中65岁以上人口为22365万人,分别比上年增加1307万人和342万人。千万人口城市增多。下列相关说法错误的是( )
A.上述描述可体现我国人口年龄结构的数量特征
B.性别比例影响出生率和死亡率,从而影响种群密度
C.推测未来一段时间内,我国人口死亡数可能会相对升高
D.迁入率、迁出率是影响我国一些大型城市人口密度的重要因素
【答案】B
【详解】A、种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数目的比例,属于种群的数量特征,题干给出了我国不同年龄段的人口数量信息,可体现我国人口年龄结构的数量特征,A正确;
B、性别比例通过影响出生率间接影响种群密度,性别比例不影响死亡率,B错误;
C、由题干可知我国60岁及以上、65岁以上老年人口数量逐年增加,人口老龄化加剧,老年人死亡率相对较高,因此推测未来一段时间内我国人口死亡数可能会相对升高,C正确;
D、我国大型城市人口流动频繁,迁入率和迁出率可直接影响种群数量变化,是影响大型城市人口密度的重要因素,D正确。
3.我国通过实施朱鹮再引入计划,使其数量从1981年发现时的7只增至目前的万余只。这成为世界濒危物种保护的典范。下图是将人工繁育朱鹮个体再引入某历史分布区10年后的统计数据。下列叙述错误的是( )
A.对朱鹮的种群密度进行估算可采用标记重捕法
B.食物和天敌是影响该种群数量增长的密度制约因素
C.若继续实施再引入计划,应适当增加雌性占比以提高出生率
D.朱鹮种群数量变化是由性别比例变化直接导致的
【答案】D
【详解】A、朱鹮属于活动能力强、活动范围大的动物,估算其种群密度适合采用标记重捕法,A正确;
B、食物和天敌对种群数量的影响程度随种群密度升高而增大,属于影响种群数量增长的密度制约因素,B正确;
C、朱鹮婚配制度为一夫一妻制,由图可知低龄个体中雄性占比远高于雌性,这批个体性成熟后雄性数量会相对过剩,适当增加引入个体的雌性占比可提高配对率,进而提高出生率,C正确;
D、种群数量变化的直接决定因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率,性别比例仅通过影响出生率间接影响种群数量,并非直接导致种群数量变化,D错误。
4.粪便DNA标记重捕法是利用动物粪便中的DNA进行个体识别,依据两次采样中重复个体的比例等信息估算种群密度。研究人员利用该方法对某林区马鹿种群进行调查,第一次采集检测到粪便来自30只马鹿,第二次采集的50份粪便中,25份来自与第一次相同的15只马鹿,25份来自其他8只马鹿。据此估算该林区马鹿总数约为( )
A.46只 B.50只 C.60只 D.100只
【答案】A
【详解】标记重捕法估算种群数量的公式为:N=M×n/m,其中N为种群总个体数,M为第一次标记(识别)的个体数,n为重捕的总个体数,m为重捕中带标记的个体数。本题中第一次识别到30只马鹿,即M=30只,第二次采样共检测到15只第一次记录过的标记个体、8只未标记的新个体,因此重捕总个体数n=15+8=23只,重捕中标记个体数m=15只。代入公式得N=30×23/15=46只,A正确;BCD错误。
5.下图为种群特征的概念图,下列有关分析错误的是( )
A.利用标记重捕法调查某草原田鼠的①时,部分标记物脱落,则会导致①的估算结果偏小
B.利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,则会破坏害虫种群的⑤,使种群密度降低
C.若④为稳定型,则未来该种群的数量可能会增多
D.空间特征是指种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局
【答案】A
【详解】A、标记重捕法的计算公式为:种群数量=第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体总数÷第二次捕获个体中被标记的个体数。若部分标记物脱落,会导致第二次捕获的带标记个体数偏小,最终使种群密度(①)的估算结果偏大,A错误;
B、⑤为性别比例,主要通过影响出生率间接影响种群密度。利用性引诱剂诱杀害虫雄性个体,会直接破坏害虫种群的性别比例,导致出生率下降,进而使种群密度降低,B正确;
C、④为年龄结构,可通过影响出生率和死亡率预测种群数量变化趋势。年龄结构为稳定型是对种群数量变化的预测,若出现食物充足、天敌减少、迁入率升高等有利条件,未来该种群的数量也可能增多,C正确;
D、种群的空间特征的定义就是种群中的个体在其生活空间中的位置状态或布局,D正确。
【冲刺·核心素养拓展】
1.科研人员调查某区域亚洲象种群数量时,利用红外相机拍摄独立有效影像,通过形态特征识别个体,再结合标记重捕法模型N=Mn/m(N为种群数量,M为初次拍摄识别的个体数,n为再次拍摄的个体数,m为再次拍摄中识别出的初次拍摄个体数)估算种群数量。下列相关叙述正确的是( )
A.用拍摄亚洲象并进行特征识别的过程可替代标记重捕法“标记”过程
B.若初次拍摄后部分亚洲象迁出调查区域,会导致最终估算的N值偏小
C.若再次拍摄时红外相机拍摄范围缩小,会使值变小,最终N值偏小
D.该方法可用于调查各种活动范围极隐蔽的动物且对调查对象干扰较小
【答案】A
【详解】A、传统标记重捕法需要人为给个体做物理标记,而本题中通过形态特征识别个体,相当于给每个个体做了“天然标记”,因此拍摄识别的过程可以替代传统的“标记”过程,A正确;
B、若初次拍摄后部分亚洲象迁出调查区域会导致再次拍摄时,重捕到的初次标记个体数m变小(迁出的个体不会被再次拍到),根据公式m变小会使估算的N偏大,B错误;
C、若再次拍摄范围缩小会导致再次拍摄总个体数n变小,同时重捕到的初次标记个体数m也会变小,公式中n和m是同比例缩小的,因此估算N基本不变,C错误;
D、该方法依赖个体形态特征可识别,并非适用于所有活动隐蔽的动物(如小型无脊椎动物、形态高度相似的昆虫等无法通过形态区分个体),D错误。
2.利用蝙蝠的回声定位声波调查其种群密度,方法类比标记重捕法,公式为种群密度=(X·Y)/(Z·S)。已知X=第一年识别的不同蝙蝠个体数,Z=第二年识别的与第一年重复的个体数,S=调查面积。下列说法正确的是( )
A.公式中Y代表第二年新识别的未在第一年出现的蝙蝠个体数
B.若该方法估算的种群密度远高于实际值,可能是因为第二年声波采集时遗漏了大量重复个体
C.该方法对蝙蝠的生存干扰大于传统标记重捕法
D.蝙蝠回声定位声波的个体特异性越强,越不利于该方法的实施
【答案】B
【详解】A、 标记重捕法公式:种群总数N=第一次标记数M×第二次捕获总数n/第二次捕获中标记数m。本题公式中种群总数=X×Y/Z,因此对应关系为:X = 第一次标记数M(第一年识别的不同个体数);Y = 第二次捕获总数n(第二年识别的总个体数); Z = 第二次捕获中标记数m(第二年识别的重复个体数),A错误;
B、若第二年遗漏大量重复个体,会导致统计的Z值偏小。由于Z在公式分母位置,分母越小,计算出的种群密度值越大,因此估算值会远高于实际值,B正确;
C、传统标记重捕法需要捕捉、标记、释放蝙蝠,会对蝙蝠造成物理伤害和行为干扰;而该方法仅通过收集回声定位声波进行非接触式识别,对蝙蝠生存的干扰远小于传统方法,C错误;
D、蝙蝠回声定位声波的个体特异性越强,越容易准确区分不同个体,越能精准统计重复个体数Z,因此越有利于该方法的实施,D错误。
3.某地近年来黑腹鱊的数量正在减少,该鱼类的食物以藻类、浮游动物为主。为调查某沼泽地中黑腹鱊的数量,生物兴趣小组采取去除取样法估算种群数量(每次黑腹鱊的捕获率相同),步骤如下图:
根据以上材料,下列说法正确的是( )
A.黑腹鱊是活动能力较强的动物,可以用标记重捕法预测种群变化趋势
B.生物兴趣小组第一次捕获黑腹鱊后需要使用适宜的标记物对其进行标记
C.生物兴趣小组根据去除取样法估算出沼泽地中黑腹鱊的数量约为m2/(m-n)只
D.若第二次的捕获率低于第一次,则沼泽地中黑腹鱊的调查数量高于实际数量
【答案】C
【详解】A、年龄结构才可以预测种群变化趋势,A错误;
B、该方法是去除取样法,不是标志重捕法,不需要对捕获的黑腹鱊进行标记,B错误;
C、设种群总数量为N,每次捕获率为p: 第一次捕获:m = Np ;第二次捕获:剩余数量为N-m,所以n = (N-m)p,每次黑腹鱊的捕获率相同,故m/N=n/(N-m),则N=m2/(m-n)只,C正确;
D、如果第二次捕获率p2 < p1(第一次捕获率),那么实际捕获的n会比“捕获率相同时”的理论值小。按公式N=m2/(m-n)计算时,n偏小会导致m-n偏大,计算出的N会低于实际数量,即调查数量低于实际数量,D错误。
4.去除取样法的原理是:在一个封闭的种群里,随着连续捕捉,种群数量逐渐减少,因而用同样的捕捉力量所获得的捕获数逐渐降低,逐次的累计捕获数逐渐增大,当捕获数为0时的累计捕获数即为种群数量。如图为利用去除取样法调查某森林中松鸡的种群数量时得到的曲线图。下列叙述错误的是( )
A.调查期间该种群内没有个体的迁入或迁出
B.据调查结果,该种群的数量确定为328只
C.每次捕捉时每只松鸡被捕获的概率应相同
D.对于老虎等不适合用该方法进行数量调查
【答案】B
【详解】A、去除取样法的前提是封闭种群,调查期间不能有个体迁入或迁出,否则会影响种群数量的准确性,A正确;
B、根据公式y=-0.2761x+90.649 ,当捕获数y=0时,计算种群数量0=-0.2761x+90.649,解得x≈328只,但这是估算值,B错误;
C、去除取样法要求每次捕捉时每只松鸡被捕获的概率相同,这样才能保证捕获数的变化仅由种群数量减少引起,C正确;
D、老虎是珍稀、活动范围大的动物,不适合用去除取样法,一般用标记重捕法或红外相机调查,D正确。
做题目。
课堂小结
板书设计
第4节蛋白质是生命活动的主要承担者
一、种群密度及其调查方法
1.逐个计数法
2.估算法
(1)黑光灯诱捕法
(2)样方法
(3)标记重捕法
(4)其他方法
二、出生率和死亡率、迁入率和迁出率
三、年龄结构和性别比例
课后作业
1.种群的绝对密度是单位面积或单位空间内的实际个体数,相对密度是衡量种群数量多少的估算值。下列叙述错误的是( )
A.通过鸟鸣叫的声音参数来辨别个体可用于相对密度的统计
B.采用样方法可以调查种群的相对密度
C.农田中蚜虫的种群密度调查最好用标记重捕法
D.逐个计数法就是一种绝对密度的统计方法
【答案】C
【详解】A、通过鸟鸣叫的声音参数辨别个体是对种群数量的估算,可用于相对密度的统计,A正确;
B、样方法是通过取样计算种群密度的估算方法,调查得到的是相对密度,B正确;
C、蚜虫活动能力弱、活动范围小,适合用样方法调查种群密度,标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物,C错误;
D、逐个计数法统计的是单位面积或空间内的实际个体数,属于绝对密度的统计方法,D正确。
2.东北虎豹国家公园采用红外相机网格化监测技术调查东北虎种群密度,按3km×3km网格布设一台红外相机,通过个体花纹识别进行数量统计。梅花鹿也分布在该区域,常隐匿于灌丛。下列叙述正确的是( )
A.红外相机监测无需捕捉和标记东北虎,对动物干扰小
B.若东北虎数量过少,可适当缩小布设红外相机的网格面积
C.个体花纹作为天然标记,可精确统计东北虎数量
D.若以此网格调查该区域梅花鹿的种群密度,则结果会偏大
【答案】A
【详解】A、红外相机通过识别东北虎的天然花纹完成个体识别,不需要捕捉东北虎,也不需要人为施加标记,几乎不干扰动物的正常生命活动,对动物干扰小,A正确;
B、东北虎数量过少意味着种群密度极低,参考样方法的原理,密度越低的物种需要越大的调查单元(网格面积)才能提高发现目标物种的概率,缩小网格反而会降低监测效率、难以覆盖东北虎的活动范围,B错误;
C、个体花纹属于天然标记,但红外相机无法保证拍摄到区域内所有的东北虎个体,仅能估算种群数量,无法实现精确统计,C错误;
D、梅花鹿常隐匿于灌丛中,红外相机很难拍摄到梅花鹿个体,统计到的个体数量远低于实际值,因此调查得到的种群密度结果会偏小,D错误。
3.科研人员对生活在两种不同地形中的田鼠种群(甲、乙)进行调查,结果如图所示,①~④表示不同区域。下列叙述正确的是( )
A.与甲种群相比,乙种群因高速公路阻隔形成了更明显的碎片化种群
B.若高速公路两侧的田鼠无法交配,则乙种群可能正在形成地理隔离
C.甲种群中性别比例接近1:1,可直接影响种群的出生率和死亡率
D.自然选择直接作用于乙种群的基因型,使④区域雌性个体比例较高
【答案】A
【详解】AC、甲种群中卵细胞个体均匀分布,无明显地理阻碍,种群内雌雄个体比例接近1:1,即性别比例接近1:1,性别比例可直接影响出生率,不影响死亡率,乙种群被高速公路分割为4个小区域,导致种群碎片化(栖息地被分为相互隔离的小种群),与甲种群相比,乙种群碎片化更明显,A正确,C错误;
B、据图可知,乙种群被高速公路分成不同区域,说明已经形成地理隔离,B错误;
D、自然选择直接作用的对象是表型(个体的形态、生理、行为特征等),使④区域雌性个体比例较高,D错误。
4.结合下图所示的种群数量特征的概念图分析,下列叙述错误的是( )
A.图中直接影响种群密度变化决定性因素是①②
B.种群密度是种群最基本的数量特征
C.预测种群数量变化趋势的主要依据是④
D.利用性引诱剂诱杀害虫会改变③进而影响②
【答案】A
【详解】A、出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小,性别比例直接影响种群的出生率,年龄结构会影响出生率和死亡率,所以①为死亡率、②为出生率、③为性别比例、④为年龄结构。直接影响种群密度变化的决定性因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率,而①②只是死亡率和出生率,缺少迁入率和迁出率,A错误;
B、种群密度可反映种群数量的多少,是种群最基本的数量特征,B正确;
C、年龄结构会影响出生率和死亡率,预测种群数量变化的主要依据是年龄结构,即图中④,C正确;
D、利用性引诱剂诱杀害虫会直接影响种群的性别比例③,进而影响出生率②,D正确。
教学反思
1. 成功之处:以长白山东北虎保护情境贯穿课堂,结合害虫防治、人口问题等实例,激发学生兴趣,落实核心素养。重难点处理层次清晰,通过问题探究、小组辨析,区分种群数量与密度、直接决定因素和间接预测因素,理清概念逻辑,发挥学生课堂主体地位。
2. 存在问题:课堂内容多,时间分配欠佳,标记重捕法误差分析留给学生思考时间不足。部分学生机械记忆误差结论,不会自主推导;样方法边界计数、“预测与决定” 概念仍存在理解误区。课堂缺少实地动手操作,探究停留在纸面,分层教学落实不到位,学情兼顾不足。
3. 改进措施:条件允许可拆分为 1.5 课时,保障难点探究时间。利用纸质模拟材料、小球模拟实验,化抽象为具象,让学生体验取样、重捕过程。借助错题、公式推导突破误差分析,避免死记硬背。布置课后校园模拟调查任务,弥补实践不足。设置分层任务,兼顾不同水平学生;课后引导学生自主构建思维导图,内化知识逻辑。
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种群的数量特征
闯关挑战
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共4关 · 概念辨析 · 调查方法 · 计算应用 · 易错判断
🌿 种群的数量特征
人教版选择性必修2 · 1.1 课堂互动闯关
当前关卡:1/4
得分:0 分
第一关:概念大辨析
Q1:种群最基本的数量特征是?
A. 年龄结构
B. 种群密度
C. 性别比例
D. 出生率
Q2:下列属于种群的是?
A. 池塘里面全部的鱼
B. 菜市场所有鲤鱼
C. 一片森林中全部东北虎
D. 农田里长出籽粒的玉米
Q3:用来预测种群数量未来变化趋势的是?
A. 年龄结构
B. 性别比例
C. 迁入率
D. 种群密度
Q4:性别比例对种群密度的影响是通过哪一项间接实现?
A. 死亡率
B. 迁出率
C. 迁入率
D. 出生率
进入第二关
第二关:调查方法我会选
Q1:调查草地蒲公英(双子叶草本植物)种群密度,应选用?
A. 样方法
B. 标记重捕法
C. 黑光灯诱捕法
D. 逐个计数
Q2:调查岩羊(活动能力强、活动范围大)种群密度?
A. 样方法
B. 标记重捕法
C. 黑光灯诱捕法
D. 直接肉眼数
Q3:调查趋光性夜间昆虫,适合?
A. 样方法
B. 标记重捕法
C. 黑光灯诱捕法
D. 红外相机
Q4:样方法取样最关键的原则?
A. 随机取样
B. 选植株多的地方取样
C. 选植株少的地方取样
D. 只取中心位置
进入第三关
第三关:计算小能手(标记‑重捕法)
Q1:池塘鲫鱼,第一次捕获标记106条放回;第二次捕获91条,其中带标记25条。估算池塘鲫鱼总数约为多少?(保留整数)
提交答案
Q2:标记重捕法,若标记物大量脱落,则估算种群数量会?
A. 偏小
B. 偏大
C. 无影响
D. 一定不变
进入第四关
第四关:易错点判断
Q1:种群数量大,种群密度一定大。(对/错)
A. 对
B. 错
Q2:出生率、死亡率、迁入率、迁出率是直接决定种群密度的因素。(对/错)
A. 对
B. 错
Q3:稳定型年龄结构的种群,种群数量一定永远稳定不变。(对/错)
A. 对
B. 错
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