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1. 种群密度

种群的特征与数量变化 · 高二
讲清楚它是什么

定义 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。

从哪来 本节为高二生物第1讲起点,无前置知识点记录,直接基于“种群”这一基本概念引入。

为什么 种群是一个动态系统,个体数量随时间、空间变化。要研究种群的动态变化(如增长、衰退),首先需要一个量化指标来描述其“规模”。密度是连接个体行为与群体生态位的基础参数,决定了资源竞争强度、繁殖机会及环境容纳量的相对关系。没有密度概念,就无法量化种群对环境的影响或环境对种群的制约。

讲法
类比法:城市人口密度 适合形象思维强、对抽象生物概念感到困难的学生。 讲解时引入“城市人口密度”概念:北京和上海面积不同,人口不同,但通过“每平方公里多少人”可以比较拥挤程度。同理,草原上的羊群,不能只说“有多少只”,要看“每公顷有多少只”。强调“单位面积/体积”是关键,就像比较两个房间谁更挤,不能只看人数,要看人均面积。
讲法
数学建模法:公式推导 适合逻辑严密、擅长数学计算的学生。 直接给出公式 $D = N/S$(D为密度,N为个体总数,S为面积或体积)。强调N和S必须是同一时刻、同一空间范围内的对应值。通过改变N或S,观察D的变化,理解密度是相对值而非绝对值。例如,同样100只兔子,在1公顷和10公顷草地上,密度不同,其生存压力也不同。
讲法
实验探究法:样方法模拟 适合动手能力强、喜欢实践操作的学生。 在教室或操场划定一个1m×1m的“样方”,让学生数其中的“个体”(如地砖缝隙、特定颜色地砖或模拟的“生物”)。然后扩大样方面积,计算密度。让学生体验“取样”与“总体”的关系,理解为什么我们需要估算密度,以及取样代表性对密度计算准确性的影响。
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练一道
基础题
某草原上,科研人员选取了5个10m×10m的样方,统计其中某种鼠的数量分别为:12只、15只、10只、14只、13只。求该种鼠的种群密度。
变式
若上述草原面积扩大为原来的2倍,而鼠的总数保持不变,种群密度如何变化?若鼠的总数也增加为原来的2倍,种群密度如何变化?
试试手自己判
检测题
两个相邻的池塘,A池塘面积100m²,有鱼500条;B池塘面积200m²,有鱼1000条。哪个池塘的鱼种群密度更大?如果A池塘因污染导致一半鱼死亡,B池塘因繁殖使鱼数量翻倍,此时哪个池塘密度更大?
看答案和判分标准
答案:1. A密度 = 500/100 = 5条/m²;B密度 = 1000/200 = 5条/m²。两者密度相等。 2. A新密度 = (500×0.5)/100 = 2.5条/m²;B新密度 = (1000×2)/200 = 10条/m²。B池塘密度更大。
判对标准:
- 第一问正确计算出两者密度均为5条/m²并得出“相等”结论,得1分。
- 第二问正确计算出A为2.5条/m²,B为10条/m²,并得出“B更大”结论,得1分。
- 单位书写正确,得0.5分。
- 总分2.5分,满分2.5分。
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