师：今天我们学习高二人教版生物学选择性必修二第一章种群的数量特征第一课时。学习目标有：明确种群的概念；理解种群密度及意义；了解种群密度常用的调查方法；了解野外双子叶植物种群密度调查的流程，并在课外实施调查过程。
先来看看问题探讨。2015年我国科学家基于长期野外观测，宣布在我国东北长白山脉北部地区共监测到东北豹42只，其中幼体两只，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两只。思考一：长白山脉北部地区42只东北豹形成的整体称为什么？
生：称为种群。在一定地域范围内，同种所有个体的总和称为种群。
师：对于种群的概念我们理解是否正确，下面来看一道有关种群的例题。例：下列生物属于一个种群的是（ ）A. 两个池塘里的鲫鱼 B. 某山坡上所有蒲公英的幼苗 C. 1块田地里所有的杂草 D. 1片森林里所有的灰喜鹊
生：种群是指在一定空间内同种生物个体的总和，两个池塘里的鲫鱼属于不同空间的个体，因而不是一个种群，A错误；某山坡上所有的蒲公英幼苗不是该种群全部的个体，因而也不是一个种群，B错误；杂草是对多种草本植物的统称，不属于同一个物种，所以也不是种群，C错误；一片森林里所有的灰喜鹊构成一个种群，D选项正确。
师：思考二：这些东北豹分布的面积有多大？每只东北豹有多大的生活面积呢？这个问题就要涉及到种群密度。那么什么是种群密度呢？
生：种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数。
师：我们举两个关于种群密度的例子，如在某保护区，蒙古野驴的种群密度为0.18匹每平方千米；某鱼塘中鲫鱼的种群密度为12条每立方米。了解种群密度有什么意义呢？
生：在生产实践中，农林害虫的监测和预报、渔业捕捞强度的确定等都需要调查种群密度，因此，种群密度是种群最基本的数量特征。
师：那么我们如何获得种群密度的有关数据？要进行调查，下面来了解种群密度的调查方法。思考三：要调查某山坡珙桐的种群密度，用什么方法呢？
生：珙桐是我国特有的珍稀濒危植物，树形高大，数量稀少，因此可以用逐个计数法进行调查，此方法用于调查分布范围较小、个体较大的种群密度。比如，要了解某中学校园内木棉树的种群密度，也可以用逐个计数法进行调查。
师：思考四：能否用逐个计数法调查某趋光性昆虫的种群密度呢？
生：昆虫的数量一般较多，难以计数，因此不能用逐个计数法对其进行种群密度调查，可以用黑光灯进行诱捕，估算其准确密度。
师：这种调查方法称为估算法，在估算法中常用的方法有两种，一是样方法。样方法是指在被调查种群的分布范围内随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。样方法的适用范围多用于活动能力弱或不活动的生物，如对植物、昆虫卵、树叶上的蚜虫、跳蝻等生物种群密度的调查都可以用样方法进行。另一个常用的种群密度调查方法是标记重捕法，在被调查的种群分布范围之内捕获一部分个体，做上标记后再释放回原来的环境，经过一段时间后进行再次捕捉。根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估算其种群密度。我们用一个模拟调查来说明这个方法的使用。假如在某树林中，某种鼠的种群数量为n，初次捕获该种鼠的数量为m，全部标记后并全部释放到该环境中，一段时间后再次在该环境中捕获该种鼠，重捕的数量为a，其中带有标记的数目记为b，由此可以得到计算公式：n : m = a : b ，通过计算就可以求出n的值，即该种群的种群数量的估算值。该调查方法的适用范围用于调查活动能力强，活动范围大的动物的种群密度，如鱼类、鸟类、哺乳类等动物的种群密度调查都可以用该方法进行。
蝴蝶谷首批蝴蝶集中羽化高峰期将会持续到6月10号，预计总数可达1.5亿只。蝴蝶作为生物多样性的指示物种，对生存环境的要求也较为苛刻。据了解，云南金平的蝴蝶谷是世界上蝴蝶资源最丰富的地方之一，每年5 - 6月都会出现箭环蝶集中爆发的现象。这里由于海拔高差大，立体气候较为明显，森林资源丰富，成为了一个天然的动植物基因库。蝴蝶资源尤为丰富，形成了以箭环蝶为主，凤眼蝶、枯叶蛱蝶、白带锯蛱蝶、鹤顶凤蝶、紫斑环蝶、美凤蝶等为辅的丰富的蝴蝶资源。在短时间内，1.5亿只的蝴蝶大量集中羽化。大家都好奇这个1.5亿只这个数量是怎么统计出来的？
生：在昆虫学当中，在蝴蝶的监测里面，很难一只去数。但是在生态学上，包括研究昆虫种群上有一个常用的统计方法，是抽样法，叫做标记重捕法。就是捉到一个个体，在它的翅膀上做一个标记，再把它放到野外，然后捉一定数量的个体，都做了标记放出去。过一段时间再来重新采集、捕捉，查看标记过的个体在重新捕到的个体当中所占的比例，根据一些数学模型就可以估算出当地有多大的种群存在，这是常用的调查方法。还有，近几年来我国一直在开展生物多样性的示范观测，包括蝴蝶的种群监测也已经开展了3到5年的时间。在这样的背景下，要估算某一个地方的蝴蝶种群数量，只要有监测数据观察的本底就可以估算出来。当然这是一个估算的数据，并不是精确到具体多少只。
师：下面看一个利用该方法调查种群密度的实例。在一公顷范围内对某种鼠的调查中，第一次捕获39只并全部标记后释放，重捕数为34，其中带标记数的数目为15，那么该鼠的种群密度是多少呢？
生：根据计算公式n : m = a : b ，种群密度n = 34÷15×39 = 88.4只，这是种群数量，再除以该种群分布的面积一公顷，就得到了该种鼠的种群密度为88.4只每公顷。
师：该方法使用的前提条件是什么呢？
生：一、标记个体必须与未标记个体混合均匀后再进行重捕，保证在重捕时二者被捕的概率相等；二、被标记个体没有死亡；三、没有迁入和迁出。
师：在使用标记重捕法调查种群密度时，会不会因为被标记个体死亡而使调查结果产生误差呢？思考五：在用标记重捕法调查某种哺乳动物种群密度时，由于标记物的存在导致被标记个体容易被捕食者捕食，那么调查结果与正常情况相比，偏大还是偏小呢？
生：根据标记重捕法计算式n = m×a÷b ，由于标记物导致被标记个体被捕食率增加，因而导致第二次捕获的个体中带标记的个体数目偏小，即b值偏小，因而导致n值偏大。也就是说，通过此方法调查的种群密度估算值比正常值要偏大。