種群的特征教案課程題目：種群的特征教學(xué)目的：列舉種群的特征、嘗試用樣方法調(diào)查種群密度教學(xué)重點：種群的特征教學(xué)難點：樣方的選擇和確定課程類型：新授課教學(xué)方法：講授法討論法教學(xué)用具與媒體：多媒體課件教學(xué)過程導(dǎo)入：同學(xué)們，我們先一起回憶兩個問題。在必修二我們學(xué)習(xí)過現(xiàn)代生物進(jìn)化的主要理論，大家還記不記得，生物進(jìn)化的基本單位是什么？（種群），那么什么叫種群呢？來回憶它的概念：

生活在同一區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個體叫做種群。比如一片森林中的全部獼猴是一個種群，一片草地上的全部蒲公英也是一個種群。判斷是否是一個種群，要看是否滿足三個條件，就是用紅色標(biāo)出的同一區(qū)域，同種生物，以及全部個體。嘗試判斷下列是否屬于種群。種群是同種生物的總和，但是它又不是個體簡單的相加，而是一個有機(jī)單元那么它具有哪些區(qū)別于個體的特征呢，這就是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容——種群的特征。種群的特征包括兩大類，數(shù)量特征和空間特征。展示相關(guān)圖片，草原的牧民在承包的草場上該放養(yǎng)多少牛羊，經(jīng)濟(jì)效益才最好？農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中怎樣控制害蟲的數(shù)量，才能獲得大豐收？人們往往最關(guān)心種群數(shù)量的變化，種群研究的核心問題是種群數(shù)量的變化規(guī)律。種群的特征主要表現(xiàn)為數(shù)量上的特征，種群的數(shù)量特征又包括：種群密度，出生率和死亡率，遷入率和遷出率，年齡組成和性別比例。其中種群最基本的數(shù)量特征是種群密度。什么叫做種群密度？種群密度：種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度。例如每平方千米農(nóng)田面積內(nèi)田鼠的數(shù)量，養(yǎng)魚池中每立方米的水體中鯽魚的數(shù)量。同學(xué)們嘗試根據(jù)概念和這兩個例子，歸納出種群密度的計算公式。種群密度=種群個數(shù)/面積或體積。根據(jù)公式，種群密度的單位是什么？了解了種群密度，我們還需要學(xué)會用適當(dāng)?shù)姆椒ㄕ{(diào)查種群密度。根據(jù)公式可以看出，要調(diào)查種群密度，只要統(tǒng)計出種群的個體數(shù)再除以相應(yīng)的體積或者面積，就可以計算出來。例如要想知道四川臥龍的大熊貓有多少只，可以直接逐個的把它們數(shù)出來。這一方法稱為直接計數(shù)法也叫逐個計數(shù)法。逐個計數(shù)法適用于分布范圍比較小，個體較大的種群。逐個計數(shù)法的使用一個最基本的條件是要數(shù)的過來，例如調(diào)查一大片草地上的蒲公英數(shù)量，同學(xué)們還愿不愿意一個一個去數(shù)呢？此時直接計數(shù)法就不適用了，我們就需要使用估算。估算種群密度最常用的兩種方法：樣方法和標(biāo)志重捕法。我們來看這兩種方法具體如何操作。樣方法：首先看樣方法。在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，隨機(jī)選取若干個樣方，通過計數(shù)每個樣方內(nèi)的個體數(shù)，求得每個樣方的種群密度，以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計值。樣方法的操作可以分為五步，首先確定調(diào)查對象，隨機(jī)取樣，計數(shù)，求平均值，求種群密度。關(guān)注下樣方法的幾個注意點：樣方大小要適宜，對于一些草本植物一般取1m2的正方形作為一個樣方，而對于木本植物，統(tǒng)計一片地域內(nèi)有多少棵松樹，取一平方米的樣方就沒有意義了，此時一般取100m2的樣方，第二個注意點，一定要隨機(jī)取樣，不能有人的主觀因素，樣方個數(shù)不宜太少，樣方數(shù)越多，估算結(jié)果就越準(zhǔn)確。下面我們來看兩種常用的取樣方法。當(dāng)調(diào)查總體類似正方形時，通常采用五點取樣法。畫兩條對角線，交點取一個樣方，四角各取一個樣方。當(dāng)調(diào)查總體為長條形時，通常采用等距取樣法。每間隔固定的距離取一個樣方。大家覺得等距取樣和五點取樣是不是符合隨機(jī)取樣呢？是符合的，因為按照這一要求取樣，并沒有摻入任何主觀因素。確定樣方之后就要進(jìn)行計數(shù)。圖中紅色的代表蒲公英，同學(xué)們看一看這個樣方中有幾個蒲公英。同學(xué)們數(shù)的時候有沒有遇到什么問題呢？壓線的到底要不要數(shù)進(jìn)去，怎么數(shù)？這里有一個計數(shù)的原則：框內(nèi)的加上相鄰兩邊及其頂角上的。我們對照圖片來看一看。對每個樣方計數(shù)完成后，取他們的平均值，再除以樣方面積，就得到了樣方的種群密度，以這個密度作為該種群密度的估計值。算一算例題。既然我們要取樣方，還要數(shù)數(shù)，那么顯然調(diào)查的對象不能運動的太快，一會在樣方里，一會又跑出樣方了。因此我們總結(jié)，樣方法適用于什么情況？適用于調(diào)查植物和運動能力弱的小動物，比如蚯蚓，蚜蟲，跳蝻，昆蟲卵。標(biāo)志重捕法：除了植物和這些小動物之外，還有很多活動能力強(qiáng)活動范圍大的動物，比如草原上的鼠，兔子，鹿，羚羊等等，不適合使用樣方法，這時就需要用另一種比較常用的估計種群密度的方法，標(biāo)志重捕法。在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，先捕獲一部分個體，做上標(biāo)記，再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間后再進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動物中標(biāo)記個體數(shù)占總個體數(shù)的比例，來估算種群密度。我們舉一個例子來解釋一下。在對某種鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為1公頃，第一次捕獲并標(biāo)記39只鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有標(biāo)記的鼠15只。請運用數(shù)學(xué)方法估算這個種群的種群密度（單位為只/公頃）。小組討論，列出式子?？偨Y(jié)標(biāo)志重捕法的公式。種群總數(shù)N比上第一次捕獲并標(biāo)記的個體數(shù)等于第二次捕獲數(shù)比上重捕的標(biāo)志數(shù)，計算出N。既然這是一種估算的方法，肯定會存在誤差，這里要學(xué)會誤差分析。我們看幾種情況。如果使用的標(biāo)志在動物運動的時候脫落了，估算值會怎么樣？對照這個比例式來分析，標(biāo)志脫落直接影響的是公式中的那個值？是不是重捕的標(biāo)志數(shù)變少了，N值就會偏大。如果標(biāo)志太醒目，會造成怎樣的后果？易被重捕，重捕中的標(biāo)志數(shù)就偏大，N偏小，還可能造成易被天敵發(fā)現(xiàn)，重捕中的標(biāo)志數(shù)就偏小，N偏大。第三種情況，被捕過一次的動物，第二次會變得更聰明，更難捕獲。結(jié)果是重捕中的標(biāo)志數(shù)偏小，N偏大。出生率死亡率：種群密度反映了種群在一定時期的數(shù)量，我們已經(jīng)學(xué)會了如何調(diào)查種群密度，那么對于一個確定了的種群，它的密度是否一直保持不變呢？一個種群中不斷地會有新個體出生和年老個體死去，種群密度會隨之改變。因此要想知道種群數(shù)量的消長，還需要研究種群的出生率和死亡率等。出生率：在單位時間內(nèi)新產(chǎn)生的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。死亡率：在單位時間內(nèi)死亡的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。個體產(chǎn)生或死亡會直接影響種群數(shù)量，因此，出生率和死亡率是決定種群大小和密度的直接因素。我們國家對于人口的兩項國策，一個是計劃生育，它的目的是降低出生率，而現(xiàn)在開放二胎政策，目的是提高出生率。遷入率和遷出率：除了出生和死亡，還有什么因素會影響種群數(shù)量呢？圖片中展示的是動物遷徙的場景以及流動人口圖片。對于一個種群，可能會有物種遷入也會有遷出，從而也會影響種群的數(shù)量，因此就有了遷入率和遷出率這一種群特征。概念：在單位時間內(nèi)遷入（或遷出）的個體,占該種群個體總數(shù)的比率。遷入率和遷出率也是決定種群密度的直接因素。遷入和遷出主要用于研究城市人口，尤其是發(fā)達(dá)城市人口的流動。例如春節(jié)期間大量的返鄉(xiāng)潮以及春節(jié)過后的返城潮，對一個城市人口數(shù)量有非常大的影響。年齡組成：影響遷出和遷入率的，可能有季節(jié)食物或者相應(yīng)的人文因素，相對比較簡單。那么影響出生率和死亡率的又有哪些因素呢？這就是我們下面要看的年齡組成和性別比例。種群的年齡組成是指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。年齡組成大致可以分為三種類型，第一種呈三角狀的是增長型第二種拋物線形的穩(wěn)定型第三種下部幼年個體數(shù)明顯很少的稱為衰退型。我們用表格來看一看三種年齡組成的特征。增長型，種群中幼年個體數(shù)很多，老年個體數(shù)很少。幼年個體數(shù)多將意味著不久的將來出生率會提高，而老年個體數(shù)很少意味著未來一段時間死亡率會很低，出生率就大于死亡率，種群數(shù)量就會越來越多，種群密度也就會增大。再看什么叫衰退型。跟增長型相反，幼年個體數(shù)較少，而老年個體數(shù)較多。這種組成的后果就是死亡率會比較高，死亡率大于出生率，種群數(shù)量會下降，種群密度也會減小。中間一種穩(wěn)定型，各年齡期的個體數(shù)目比例適中，出生率≈死亡率，種群密度在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定。研究年齡組成有什么意義呢？大家有沒有發(fā)現(xiàn)，我們剛剛用到了一些詞，不久的將來，未來，越來越怎么樣，說明年齡組成的研究意義，主要用來預(yù)測未來種群數(shù)量變化趨勢。怎么預(yù)測？統(tǒng)計出種群的年齡組成，如果是增長型種群數(shù)量就會慢慢增大，如果是衰退型就會逐漸減少。性別比例：種群的最后一個數(shù)量特征：性別比例，它是種群中雄性個體和雌性個體所占的比例。比如對于人而言，性別比例接近于多少？1：1。自然界中大多數(shù)種群性別比例都接近于一比一，也有一些例外，比如養(yǎng)雞場的雞，什么個體多？雌性，因為需要生蛋。相反的一些營社會性生活的昆蟲，螞蟻蜜蜂，什么個體多？雄性多。那么同學(xué)們覺得我們?yōu)槭裁匆芯啃詣e比例呢？剛剛研究的年齡組成，幼年和老年個體數(shù)會影響出生率和死亡率從而影響種群密度，那么性別比例又會影響什么呢？雌雄個體的比例涉及到生育的問題，也就是影響了出生率。一般當(dāng)雌雄為一比一的時候，出生率是最高，當(dāng)雌雄比例嚴(yán)重失調(diào)的時候，出生率就會受到比較大的影響。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一種殺蟲的方法，利用的就是這一原理。利用人工合成的性引誘劑，昆蟲的性激素產(chǎn)生后會分泌到體外和空氣中，吸引異性前來交配，因此又成為性外激素。施用性引誘劑后就可以把雄蟲大量吸引過來然后殺死，破壞了害蟲種群正常的性別比例，會使得很多雌性個體不能完成交配，降低出生率，從而使該害蟲種群密度明顯降低。總結(jié)：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過了種群的數(shù)量特征，有哪些？種群密度，出生率和死亡率，遷入率和遷出率，年齡組成和性別比例。我們做個總結(jié)，看一看大家是否真的理解種群的這幾個特征了。種群最基本的特征是（種群密度），直接決定