1、http:/ 种群和生物群落2004-2-23一、知识结构二、教材分析本节讲述了“种群的特征、种群数量的变化、研究种群数量变化的意义、生物群落的概念、生物群落的结构”等内容。在本节的引言中，首先提出两个在渔业和农业生产中经常遇到的问题，让学生了解研究种群的必要性。关于种群的特征，教材中介绍的是与种群的数量变化密切相关的特征：种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例。为了对学生进行科学方法教育和人口教育，还以小字形式介绍了“标志重捕法和我国人口的增长情况”。种群数量的变化包括“种群的增长、波动、稳定和下降”等，由于课时所限，教材主要讲述了种群的增长，包括种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线，
2、然后讲述了影响种群数量变化的因素。种群数量的变化是新大纲中新增加的内容，理论性较强，是本节的教学难点。教材在内容处理上力求通俗、多举实例、联系实际的做法，避开了有关微分方程等内容。以使这部分教材符合高中学生的数学基础。关于“研究种群数量变化的意义”，则与本节引言相呼应，介绍了研究种群在渔业和害虫防治方面的意义。关于“生物群落”，教材主要介绍了生物群落的概念和生物群落的结构。生物群落的结构包括空间结构、营养结构和物种结构等，教材正文部分只讲述了生物群落的空间结构，在“课外读”中介绍了有关生物群落演替的内容。三、教学目标1知识目标（1）种群的概念和特征（B：识记）。（2）生物群落的概念和结构（B：
3、识记）。（3）种群数量的变化（C：理解）。（4）研究种群数量变化的意义（C：理解）。2能力目标* 初步学会种群密度的取样调查，掌握运用图像和数据分析问题的方法。四、重点实施方案1重点（1）种群的主要特征。http:/ 种群数量的变化2突破策略 从分析种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线出发，引用典型的研究实例，并特别注意说明“J”型曲线形成的条件和“S”型曲线可能的制约因素。六、教具准备* 环境阻力对种群增长的影响的投影图或多媒体课件。七、学法指导1指导学生阅读理解种群存在的客观性，以及生态学研究种群动态的必要性，例如我国的人口普查、伏季休渔制度的制定等。2指导学生分析各项种群特征与种群数量的
4、内在关系：通过讨论这些问题，使学生理解上述关于种群的数量特征。3指导学生分析种群个体数量增长曲线(J型和S型)，使学生真正理解数学曲线图表示的生物学含义。八、课时安排2课时-第一课时一教学过程导课 生物与环境是相互作用的统一整体，生物不仅以个体为单位面对环境，还会以各种群体为单位面对环境。种群和生物群落就是生物在地球上，生存和发展的两大群体，种群是生物进化的基本单位，也是物种存在和繁殖的基本单位，生物群落是各种群的有机统一体。展示主题 种群和生物群落二教学目标达成一、种群的概念和研究种群的意义质疑：生活在一个养鱼池中的生物有浮游植物、浮游动物、各种鱼类、还有多种微生http:/ N=(3934
5、)/15=88(只)。2出生率和死亡率出生率是指种群由单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数量，它反映了生物产生新个体的能力。死亡率是指种群中单位数量个体在单位时间内死亡的个体数目。教师强调：出生率和死亡率是针对种群而言的，并非指种群中的某个个体，是决定种群大小和种群密度的重要因素。例如，我国控制人口的增长，关键是控制人口的出生率，因此，我国已经把计划生育列为一项基本国策。3年龄组成 年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。其类型可大致分为三种，即增长型、稳定型、衰退型(如下图)http:/ )A同种生物所有成熟个体的总和 B所有生物成熟个体的总和C同种生物所有个体的总和 D所有生物
6、个体的总和答案：C2预测1个国家和地区的人口数量未来动态的信息主要来自( )http:/ B现有人口数量和密度C出生率、死亡率和迁移率 D人口男女性别比答案：C3在下图的四个种群年龄分布类型中，哪一类型种群灭绝的可能性最大( )答案：D4下图为种群的年龄结构图，请据图回答(1)图中B表示稳定型，A表示 型，C表示 型。(2)B型的年龄结构特征是 。(3)A型种群密度的发展趋势是 。(4)C型种群密度的发展趋势是 。答案：(1)增长 衰退 (2)种群中各年龄期的个体数目比例适中(3)越来越大 (4)越来越小四布置作业1P 78二大题第1题答案：B国家的人口增长率高。这是因为B国家幼年人口多于成年
7、人口，成年人口多于老年人口，这样的人口年龄组成是增长型的。2预习课本的种群数量的变化五总结本节课主要介绍了种群的概念与种群的主要特征，同时，分析了种群密度与种群各特征的关系。介绍了种群密度的一种调查方法标志重捕法，研究种群的特征，主要是为了掌握种群数量的变化规律。下一节我们学习种群数量的变化。六板书设计http:/ 0，年增长率(指第二年的种群数量除以第一年的种群数量所得的倍数)为，该种群每年的增长率都保持不变，那么一年后该种群的数量应为：N1=N 0二年后为N 2=N1=N 0 2；t年后则应为N t=N0 t。如果绘成曲线图(指数曲线)，种群的增长就会呈“J”型曲线(见下图)。种群迁人一个
8、新环境后，常常在一定时期内出现“J”增长。例如，在20世纪30年代，人们将环颈雉引入到美国的一个岛屿，这个环颈雉种群的增长大致符合“J”型曲线。（2）“J”型曲线的生物学含义“J”型曲线在更多的时候，它并不是种群增长的实际状况，例如，环颈雉实际增长曲线和理论上的“J”型曲线是大致符合，而它的生物学含义是反映了“种群增长的潜力或者趋势”。2种群增长的“S”型曲线（1）形成“S”型曲线的制约因素自然种群不可能长期地按“J”型曲线增长。http:/ mL培养液中，加人5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。经过反复实验，得出如上图的结果。试分析K值。教学讨论：从右图可以看出，大草履虫在这
9、个实验环境条件下的最大种群数量是375个，这就是该实验种群的K值。（3）种群增长的“J型和“S”型曲线的比较银幕显示：“环境阻力对种群增长的影响”的多媒体课件。教师分析：种群数量的“J型”和“S型”增长是两种典型情况，虽不一定完全与自然界中种群增长的实际情况相吻合，但它说明了种群增长有的接近J型，有的接近S型，中间有许多过渡类型。即使同一物种在不同的环境条件下，也会有不同形状的增长曲线。另外，自然种群的数量达到K值时，仍有变动，其变动方式或有周期性，或不规则，稳定在K值上不变是不现实的。当一个种群迁入一个新环境后，常常在一定时期内呈“J”型增长。两种增长曲线的差异，要在于环境阻力或者拥挤效应的
10、作用。师生共同比较两种增长曲线。http:/ “J”型曲线前提条件 环境资源有限 环境资源无限种群增长率 随种群密度上升而下降 保持稳定有无 K 值 有 K 值 无 K 值（4）影响种群数量变化因素影响种群数量变化的因素有：种内因素、种间因素和其他非生物因素（如气候、尤其是人类活动对自然界中种群数量变化的影响越来越大）。人类活动对自然界中种群数量变化的影响：一方面，随着种植业和养殖业的发展，受人工控制的种群数量在不断增加；另一方面，生物生存环境的破坏和污染等，使许多野生动植物的种群数量急剧减少。这种现状和发展趋势，将会使人类社会的可持续发展面临困境。关于这方面的内容，我们将在第九章进一步探讨。
11、教师强调：无论哪种因素和什么因素，它们都是通过影响种群出生率、死亡率或迁移率而起着控制种群数量的作用的。四、研究种群数量变化的意义指导学生阅读P95的课文内容。教师归纳：研究种群的数量变化规律，不仅具有一定的理论意义，而且具有重大的实践意义。例如，在对待鱼类的捕捞问题上，人们总是希望每年既能捕到较多的鱼，又不危及鱼类种群以后的持续生存，也就是希望长期获得较高的鱼产量。因此，我国科学工作者，在研究捕捞量与种群数量变化之间的关系的基础上，调查统计我国海域鱼类各种群的现有数量，对鱼类各种群的数量变化做出预测，制定出了伏季休渔的政策。总之，种群的数量变化规律是种群研究的核心问题。五、生物群落的概念在自
12、然界中，任何一个种群都不是单独存在的，而是与其他种群通过种间关系紧密联系的。生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各生物种群的总和，叫做生物群落，简称群落。例如，一片农田的所有生物，既包括植物和动物，又包括各种微生物。提问：群落和种群的区别和联系各是什么呢?要求答出：(1)区别：种群是指一定空间和时间内同种生物个体的总和，是种内关系的研究范围，而群落是由生活在一定自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的所有种群的总和，是种间关系的研究范围。(2)联系：种群是群落的基本单位，群落是各个生物种群的有机集合体。六、生物群落的结构群落内部不同生活型的生物在空间上的配置格局叫群落的结构，它
13、包括垂直结构和水平结构。1垂直结构在垂直方向上，生物群落具有明显的分层现象。为什么在群落中，各个生物种群在空间具有分层现象呢?现在我们举例说明原因。(1)在森林群落中，植物明显划分为乔木层、灌木层和草本层。从植物对环境的适应角度分析，乔木层的植物生活在森林的顶层，都属于阳生植物，也http:/ 2水平结构林地中的生物由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等因素的影响，沿着水平方向分布成不同的小群落的现象叫水平结构。例如，在森林中，在森林树冠下或因地面起伏不同的原因；光线较暗，分布着不同的阴生植物种群，而在树冠下的间隙或其他光照较充足的地方，则有较多的灌木和草丛。三教学目标巩固教师演示：出示题例
14、投影片例1 如某一年生植物初始种群有10个个体，每个个体产生10粒可育种，当年亲体死亡。若按此生育率计算，第五年该种群有多少个体(成年植株)?教师指导：让学生根据公式N t=N0 t和数学知识，求知该题例中 ，t=4(第五年该种群的个体数量，就是第四年后该种群的个体数量)，故第五年该种群将有，Nt=N0 t=10104=105(个)。学生讨论：当1时、=1时、0l时，种群呈现“J”型曲线增长；当=1时种群数量稳定；当01时，种群数量下降；当=0时，种群无繁殖现象，且在下一代灭亡。例2 一个池塘中的鱼类是一个种群，还是一个群落?教师提示：在提到种群时，一定考虑“一定空间和时间”“同种生物”等内容
15、，提到群落时，一定要考虑“一定区域”“各种生物即所有种群”直接或间接关系”等关键字。师生分析：池塘中的“鱼类”包括了所有鱼种，如“四大家鱼”(鳙鱼、鲢鱼、草鱼、青鱼)、鲤鱼等，因此“鱼类”不是指一种生物，但也不是指所有的生物。所以“鱼类”既不是一个种群，也不是一个群落。答案：(略)例3 右图表示某鼠群迁入一个有利繁殖的生存环境后的数量增长的曲线。请据图回http:/ ”型曲线。2.这个鼠群繁殖速度最快在 点左右。3.鼠群繁殖开始受到限制在 点左右。4.鼠群数量最大(K值)在 点，最小在 点上。5.EF段较DE段增长率下降的原因是， 。答案：1.S 2.D 3.D 4.F C 5.当鼠群在一个有
16、限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限空间、食物和其他生活条件的种内竞争必将加剧，以鼠为食的捕食者的数量也会增加，这就会使鼠的出生率降低，死亡率增高，从而使鼠群数量的增长率下降。 四布置作业1P 78复习题二大题第2小题答案：在引入初期，绵羊数量连续增长。若干年后，绵羊的数量在一定的数值范围内保持稳定。对自然界的种群来说，由于受到食物、空间等因素的限制，种群数量不能增长下去。2选择题（1）下面实例中属于生物群落的是( )A一片草地上的跳蛹和蝗虫 B一棵枯树和其上的苔藓、真菌、昆虫、蜗牛等C一个湖里的全部鱼 D一个池塘里的藻类、鱼类、细菌、蚌、水生昆虫等答案：D（2）下面关于生物群落
17、结构的叙述不正确的是( )A在垂直方向上，群落具有明显的分层现象B在水平方向上，不同地段的生物种类分布也有差异C动物在群落中垂直分布依赖于植物D在动物群落中没有水平结构答案：D（3）种群的指数增长(J型)是有条件的，条件之一是( )A在该环境中只有一个种群 B该种群对环境的适应比其他种群优越得多C环境资源是无限的 D环境资源是有限的 答案：C（4）下列对种群概念的正确理解是( )A不同地域中同种生物的总和 B同一地域中的同种生物的总和C一个湖泊中所有的鱼 D一个生态系统中具有相互联系的各种生物的总和答案：B五总结本节课我们讨论了种群数量的变化、研究种群数量的意义、生物群落的概念和结构，内容较多，其中种群数量的变化，即“J”型曲线和“S”型曲线，是本节课的重点和难点。种群和群落是生物在地球上客观存在的基本形式，在一定区域内的生物，同种的个体
