資源簡介

第1章 種群及其動態 第 1 節 種群的數量特征
年級 高二年級 授課時間 1 課時
課題 第 1 節 種群的數量特征
教材分析 本節課是人教版高中生物選擇性必修 2 第一章《種群及其動態》第一節內容。 本節內容包括調查種群密度的方法和種群的數量特征兩大部分 。在“種 群密度及其調查方法 ”部分，教材首先簡要介紹了種群密度的概念、調查種群 密度的必要性，然后重點介紹了樣方法和標記重捕法。在介紹調查方法時，教 材強調要根據不同調查對象的特點采用不同的方法。在這部分內容的最后，指 出“ 種群密度反映了種群在一定時期的數量，但是僅靠這一特征還不能反映種 群數量的變化趨勢 ”，從而自然過渡到對出生率和死亡率等其他數量特征的介 紹。 教材接下來依次探討了種群的出生率和死亡率 、遷入率和遷出率 、年齡 結構和性別比例等數量特征。雖然從教材呈現形式上看，這幾項特征是一一羅 列的，但應當注意的是，這幾項特征并不是單純的并列關系，而是有著內在的 邏輯聯系， 并且有層次之分的。對此，本節教材在最后部分作出明確的概括： 種群密度是種群最基本的數量特征；出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接決 定種群密度；年齡結構影響出生率和死亡率， 性別比例影響出生率， 從而影響 種群密度。 通過對本節內容的學習學生學會調查種群密度 ，提高探究與實踐能力 。 學生對多個概念進行概念圖的制作，明辨種群各個數量特征之間的關系，促進 所學知識結構化。
教學目標 1.列舉種群的數量特征，說明出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構和 性別比例與種群密度的關系。 2.說出調查種群密度的主要方法，運用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種 群密度。
教學重、難點 1.教學重點 （1）種群的數量特征。 （2）調查種群密度的方法。 2.教學難點 調查草地中某種雙子葉植物的種群密度。
教學過程
教學內容 教師活動 學生活動
引入新課 播放黃河三角洲國家級自然保護區視頻，介紹東方白 鸛生活情境，提出問題引發學生思考和討論： 學生觀看視頻，探 究思考并回答相應問 題。
1. 什么是功能性滅絕？ 2. 回顧種群的概念并思考種群存在的意義是什么？
新 課 教 學 一、種 群的數 量特征 【閱讀與思考】 引導學生閱讀、理解章引言中種群的概念，總結歸納 調查種群密度有哪些調查方法，引導學生用公式表示出種 群密度的計算方法,說明種群密度調查具有什么意義。 【教師總結】 對學生回答內容進行補充完善，同時引導學生歸納總 結。 種群概念：種群在單位面積或單位體積中的個體數。 種群密度表達式： 調查種群密度意義：瀕危動物保護、農田雜草狀況調 查、漁業上捕撈強度的確定、農林害蟲的監測和預報等。 【創設情境、提出問題】 情境：為了滿足東方白鶴冬、春季節的食物需求，保 護區曾考慮引入植物新物種，但是受到加拿大一枝黃花在 我國南方多地生物入侵的教訓，科學家在這件事上保持非 常謹慎的態度。 問題： 1.假設已知 A、B、C 三地—枝黃花的數量分別是 8000 株、 20000 株、 30000 株， 你能判斷哪個地區加拿大—枝黃 花生物入侵現象更嚴重嗎？ 不能判斷 在 A、B、C 三地面積未知的情況下，種群數量多少不 足以作為判斷依據，只有通過調查種群密度才能對入侵程 度進行判斷。 2．下列草地(5m2)，其中 O 代表加拿大—枝黃花．則種 群密度為_6.4 株/m2，如果是 5000m2 還能這樣調查嗎？ _ 不能__ 過渡：如何研究某地加拿大一枝黃花的種群密度呢？ 學生閱讀課本相關內 容，明確種群的概念。 歸納調查種群密度有哪 些調查方法，并嘗試用 公式表示出種群密度的 計算方法,說明種群密 度調查具有什么意義。 閱讀情境，理解對于生 物進行密度調查的必要 性。思考并回答老師所 提的問題。
【任務一：研究某地加拿大一枝黃花的種群密度】 1. 樣方法的實施的一般步驟 (1)準備； (2)確定調查地點、調查對象； (3) 確定樣方 ; (4)計數； (5)計算種群密度。 2. 樣方法的選材 單子葉草本植物常常是 叢生或蔓生的 ，從地上部分難 以辨別是一株還是多株；而雙子葉草本植物的個體數目則 易于辨別 。 3. 樣方大小的確定 向學生提供取樣數據， 引導學生根據數據進行思考與推理， 并且完成下面兩題，明確樣方大小確認的方法。 問題（1）：請根據表格中的數據確定合適的樣方大小。 應該選擇 1 m×1 m 的樣方， 個體在該樣方內的分布相對穩 定，又可避免人力物力的浪費。 問題（2）：如果所調查物種個體較大，樣方大小應該怎樣 設置？如果調查物種數目比較稀疏，樣方大小應該怎樣設 置？ 如果所調查物種個體較大，樣方面積應該適當擴大。如果 調查物種數目比較稀疏，樣方面積也應該適當擴大。 4.取樣方法的確定 向學生提供情境，引導學生根據圖片信息選擇合適的取樣 方法，并回答相關問題： 問題（1）： ② 調查對象總體分布為近方形地塊時， 適宜用五點 取樣法。 ②調查對象總體分布為長條形地塊時， 適宜用等距取樣法。 問題（2）：取樣的關鍵是要做到隨機取樣，為什么要強調 閱讀書本，制定調 查植物種群密度的方 案，完善實驗步驟，選 材原理。提出調查要領 與注意事項。 記錄在進行方案制 定過程中遇到的困難， 依據老師的數據和引導 進行樣方大小與樣方方 法的確定。
隨機取樣？ 強調隨機取樣是為了使調查結果不受主觀因素的影響，保 證調查結果的準確性。 5. 計數和確定種群密度 向學生提供調查數據，引導學生根據信息回答相關問題， 并學會種群密度的統計： 某興趣小組調查某種雙子葉草本植物種群密度的結果，其 中，第四個樣方中該植物的分布情況如圖所示： 問題(1)：如何計數第四個樣方的植株數量？該樣方的種群 密度是多少？ (5＋2＋1)÷1 ＝8(株/m2) 若正好在邊界線上，應“計上不計下，計左不計右 ”。 (2)該植物種群密度是多少？ 8 株/m2 過渡：東方白鸛的種群密度如何計算呢？ 【創設情境、提出問題】 情境：鄱陽湖國家自然保護區是東方白鸛在長江中、下游 地區的主要越冬地。第一次捕獲東方白鸛 106 只，做上標 記后放回；第二次捕獲東方白鸛 91 只，其中有標記的為 25 只，由此估算該地區中共有多少只東方白鸛？ 約有 386 只。 【任務二：調查東方白鸛的種群密度】 1. 標志重捕法的原理 請分析標記重捕法的原理(M、m均為標記數，N、n為不同 范圍內的總數) 原理：在 個體隨機分布 的前提下，整體與局部的相關 根據教師提供的數 據與結果，匯總數據， 估算出種群密度。 小組討論，推出標 記重捕法的計算方式。 總結利用標記重捕法調 查種群密度的要領與注 意事項。
比例相等，即有 。 小組討論教師提供 的情境，分析實驗誤差， 進一步總結調查時需要 注意的事項。 學生對實驗方法，調查 對像，注意事項進行歸 納與概括。
2.標記重捕法主要適用于活動能力強、活動范圍大的動物 個體，為什么活動能力差的個體不宜用？ 活動能力差的動物被標記后不能與其他動物充分混合，會 導致重捕時誤差較大。 3.誤差分析 請分析在利用標重捕法調查過程中，下列各情況可能會帶 來的誤差： ①標記物意外脫落 ②被標記個體被再次捕獲的機會降低 ③標記物導致被標記個體易于被捕食 ④被標記個體放回后還未充分融入該種群中就再次被捕獲 且在被標記個體稀少處被捕獲 ⑤被標記個體放回后還未充分融入該種群中就再次被捕獲 且在被標記個體密集處被捕獲 ⑥標記物影響被標記個體的活動，使其被再次捕獲的機會 增大以上__①②③④ 估算吲等偏大， __⑤⑥ 估 算值將偏小。 4.注意事項 ①標志物不能過分醒目； ②標志物和標志方法不能影響標志對象正常的生理 活動； ③標志物不易脫落； ④標志個體需與未標志個體混合均勻后再重捕，保 證在重捕時被捕的概率相等； ⑤確保調查期間沒有個體的出生入死； 【歸納與概括】
【習題 鞏固】 1.如圖表示用樣方法進行相關調查，下列相關敘述不正確 的是 A.用樣方法調查植物種群密度時，常用的取樣方法有五點 取樣法和等距取樣法 B.若圖甲表示一個樣方中某種植物的分布狀況，則計數值 應為 8 C.若圖乙表示某森林物種數與樣方面積的關系，則調查該 森林物種數時設定樣方面積最好為 S1 D.與雙子葉草本植物相比，樣方法更適用于調查單子葉草 本植物的種群密度 【答案】D 【詳解】A、調查植物種群密度常用樣方法， 樣方法常 用的取樣方法有五點取樣法和等距取樣法，都要遵循隨機 取樣的原則， A 正確； B、若圖甲表示一個樣方中某種植物的分布狀況， 根據 “計上不計下，計左不計右” 的原則，圖中計數值應該是 8， B 正確； C、圖乙中， 隨樣方面積的增大， 該森林物種數逐漸增 多最后保持穩定， 樣方面積達到 S1 后， 該森林物種數不再 增加，因此調查該森林物種數時樣方面積最好是 S1 ，C 正 確； D、單子葉草本植物通常是從生或蔓生的， 從地上部分 難以辨別是一株還是多株，而雙子葉草本植物則容易辨別 個體數目，所以樣方法更適用于調查雙子葉草本植物的種 群密度， D 錯誤。故選 D。 2.(2021·山東，11)調查一公頃范圍內某種鼠的種群 密度時， 第一次捕獲并標記 39 只鼠， 第二次捕獲 34 只鼠， 其中有標記的鼠 15 只。標記物不影響鼠的生存和活動并可 用于探測鼠的狀態，若探測到第一次標記的鼠在重捕前有 5 只由于競爭、天敵等自然因素死亡， 但因該段時間內有鼠 出生而種群總數量穩定，則該區域該種鼠的實際種群密度 最接近于 思考回答問題，對 調查方法進行應用。
A.66 只/公頃 B.77 只/公頃 C.83 只/公頃 D.88 只/公頃 【答案】B 【詳解】分析題意可知：調查一公頃范圍內某種鼠的 種群密度時， 第一次捕獲并標記 39 只鼠中有 5 只由于競 爭、天敵等自然因素死亡，故可將第一次標記的鼠的數量 視為 39-5=34 只，第二次捕獲 34 只鼠，其中有標記的鼠 15 只，設該區域該種鼠的種群數量為 X 只，則根據計算公式 可知，（39-5）/X=15/34，解得 X≈77.07，面積為一公頃， 故該區域該種鼠的實際種群密度最接近于 77 只/公頃。B 正確。故選 B。
二、種 群的其 他數量 特征及 其關系 【創設情境、提出問題】 情境：根據資料顯示，2006～2013 年期間，東方白鸛 在繁殖期間分布區的數量調查， 東方白鸛數量維持在 150~ 160 只。2010 年以前有約 20%～25%的個體參與了繁殖， 2010 年后該比例不斷增長，至 2013 年約 40%參與繁殖。 問題：根據東方白鸛的種群密度，你能確定 2014 年其 數量是增加還是減少嗎？哪些因素可能會影響種群的數量 呢？ 【出生率和死亡率】 1. 概念：在單位時間內新產生（或死亡）的個體數目占該 種群個體總數的比值即出生率（死亡率）。 2 ．舉例：截至 2015 年年末，我國大陸總人口約為 13.7 億， 2015 年出生 1655 萬人，這一年的出生率約為 7‰ ，死亡 人口為 975 萬，死亡率約為 12‰。 3.意義：決定種群數量和種群密度的直接因素。 出生率＞死亡率，種群密度增大； 出生率≈死亡率，種群密度相對穩定； 出生率＜死亡率，種群密度減小。 自然增長率 = 出生率 - 死亡率。 【遷入率和遷出率】 1 ． 概念：在單位時間內遷入（或遷出）的個體數 目占該種群個體總數的比值即遷入率（遷出 率）。 2. 舉例：春運前后珠三角和長三角各大城市的人口 變化。 3. 意義：決定種群數量和種群密度的直接因素。 遷入率＞遷出率，種群密度增大； 通過思考分析，得 出結論 :種群密度反應 出此時此刻的種群數 量，要想預測種群發展 需要了解其它數量特 征。 閱讀教材，說出出生率 與死亡率的計算方法， 并進行運用。討論得出 出生率與死亡率可以直 接決定種群密度變化。 閱讀教材，說出遷入率 和遷出率的計算方法， 并進行運用。討論得出 出生率與死亡率也可以 直接決定種群密度變 化，認同遷入率和遷出
遷入率≈遷出率，種群密度相對穩定； 遷入率＜遷出率，種群密度減小。 【性別比例】 1. 概念：種群中雌雄個體數目的比例。 2. 類型：雌雄相當型 多見于高等動物 雌多雄少型 多見于人工控制的種群 雌少雄多型 多見于營社會生活的昆蟲 3. 應用：利用人工合成的性引誘劑誘殺某種害蟲破壞害 蟲種群正常的性別比例，從而達到殺蟲效果。利用人工合 成的性引誘劑（信息素）誘殺某種害蟲的雄性個體，改變 了害蟲種群正常的性別比例，就會使很多雌性個體不能完 成交配，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低。 性別比例通過影響出生率間接影響種群數量。 【年齡結構】 1. 概念：指一個種群中各年齡期的個體數目的比 例。 2. 類型： 3. 意義：可預測種群密度和數量的變化趨勢。 4. 比較： (
年齡結構為穩定型的種群，種群數量在近期一定能保持穩
討
論
：
) 定嗎？年齡結構為衰退型的種群呢？并說明理由。 不一定；這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡結構， 還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響，此外種群 率對我國人口的影響。 閱讀教材，聯系生活實 踐，討論得出性別比的 類型和性別比例如何影 響種群密度。學以致用， 所學知識解釋生活中誘 導殺蟲的案例。 探討種群年齡結構的 3 種類型，探討年齡結構 對種群密度變化的影 響，分析得出年齡結構 可以通過影響種群的出 生率和死亡率間接影響 種群密度。 對比 3 種年齡結構類 型。 學生了解我國計劃生育 政策，理解“二胎 ”必 要性。
數量還受遷入率和遷出率的影響 【歸納與概括】 建構概念圖， 幫助學生鞏固所學知識， 深化對概念的理解。 增強學生保護生態環境的社會責任意識。 小組總結，完善概念 圖。
【習題 鞏固】 3.如圖為種群數量特征間的相互關系，請據圖判斷各字母 代表的含義。 A. 遷入率 ，B. 出生率 ，C. 性別比例 ， D. 年齡結構 ，E. 遷出率 ，F. 死亡率 。 4. 如表為我國兩次人口普查的部分數據， 下列關于種群 數量特征的敘述，正確的是 比重(%) 項目年齡結構性別比例城鄉結構0～14 歲15～59 歲≥ 60 歲女性男性城鎮鄉村第 六 次 (2010 年)16.6070.1413.2648.7 351.2 749.6 850.3 2第 七 次 (2020 年) 17.95 63.35 18.7048.7 651.2 463.8 936.1 1
A.種群密度是種群最基本的數量特征，不能反映種群的數 量變化趨勢 B.年齡結構為穩定型時，人口數量在近期一定能保持穩定 學生思考回答，理 解各數量特征間的關 系。把所學知識用于解 決實踐問題。
C.從年齡結構可知，我國人口老齡化程度在減緩 D.鄉村人口密度由性別比例和年齡結構直接決定 【答案】A 【詳解】A、年齡組成是對人口進行預測，所以當其為穩定 型時，近期種群數量不一定穩定， A 正確； B、分析表格數據，第七次普查，老年人口比例增多，所以 我國人口老齡化程度加深， B 錯誤； C、我國進行全國人口普查常采用逐戶逐人直接詢問調查的 方法，不是樣方法， C 錯誤； D、出生率和死亡率、遷入率和遷出率是決定種群數量變化 的直接因素， D 錯誤。 5. 如圖表示種群數量特征的兩個概念圖，下列有關分析 錯誤的是 A. 圖 1 中預測種群數量未來變化趨勢的主要依據是 b B. 圖 1 中的 c 為種群最基本的數量特征 C. 圖 2 中丁與圖 1 中的 a 表示的含義相同 D. 圖 2 中丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響 種群密度 【答案】C 【詳解】A、圖 1 中 b 為年齡組成，是預測種群數量未來變 化趨勢的主要依據， A 正確； B、圖 1 中 c 為種群密度， 是種群最基本的數量特征， B 正 確； C、圖 2 中丁為年齡組成， 而圖 1 中 a 為性別比例， C 錯誤； D、圖 2 中丙為性別比例，主要通過影響出生率來間接影響 種群密度， D 正確。
課堂小結 本節課以種群的數量特征和調查種群密度的方法為核心，以東方白鸛為貫穿整 堂課的情境，以任務驅動的形式，巧妙設置問題串組織教學，結合生活實際，采用 分析、歸納、交流、合作探究等形式，完成核心概念的教學，很好地發展了學生的 學科核心素養。 在本節課中，利用了真實情境，充分挖掘了教材資源，以問題和任務驅動課堂 進程，提高學生思維力度，緊密聯系生活實踐，提升了學生社會責任。
板書設計 種群的數量特征
一、 種群密度 二、 種群其它數量特征
課后作業 1.下列關于種群特征及影響種群數量因素的分析，正確的是( ) A ．動物的領域行為會改變其環境容納量 B ．食物是調節種群數量的外源性因素 C ．年齡結構為增長型的種群，將來種群數量一定增多 D ．性別比例主要通過影響出生率和死亡率來影響種群的數量變化 【答案】 B 【詳解】A、環境容納量主要取決于在種群生態學中的環境條件， 動物的領域行為不 會改變其環境容納量， A 錯誤； B、食物匱乏， 動物種群會出現出生率降低、死亡率升高的現象， 種群數量會發生變 化， B 正確； C、年齡結構是預測種群數量變化的趨勢，不能起決定性作用， C 錯誤； D、性別比例改變直接導致出生率發生改變，進而影響種群數量， D 錯誤。 2. 種群密度反映了種群在一定時期的數量，有關種群密度說法正確的是( ) A ．出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接決定種群密度 B ．種群數量越多，種群密度就越大 C ．用樣方法調查植物的種群密度時，要選擇生長茂盛處取樣 D ．調查動物種群密度只能用標記重捕法 【答案】A
【詳解】A、出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接決定種群密度的大小， A 正確； B、種群密度是指單位面積或體積中的種群數量，種群數量越多，種群密度不一定就 越大， B 錯誤； C、用樣方法調查植物的種群密度時，取樣應隨機取樣， C 錯誤； D、對于活動能力差，活動范圍小的動物可用樣方法調查種群密度， D 錯誤。

展開更多......

收起↑