種群和生物群落課件

教案時間：2021-08-31 手機版

　　教學(xué)設(shè)計方案

　　引入：前面我們分析了生物與環(huán)境的關(guān)系，但有些問題需要將生物的群體作為一個整體來研究才能解決。

　　第二節(jié) 種群和生物群落

　　一、關(guān)于種群概念的教學(xué)。種群的概念要通過具體的實例得出。然后可設(shè)問：一個池塘中的全部魚是否是一個種群？一片森林中全部的蛇是否是一個種群？以強化種群是同一物種個體的集合體的正確認識。教師應(yīng)歸納出以下幾點：

　　1．離開一定的空間和時間的種群是不存在的。如：北京八一湖冬季有野鴨種群，就不能說什么季節(jié)都有野鴨種群。

　　2．我們所見到的物種實際是種群，所以種群是物種存在的具體形式。在種群這個集合體內(nèi)，個體之間可以自由繁殖后代，所以種群也是物種的繁殖單位。同一種群內(nèi)，基因可以自由交流，由于地理隔離或生殖隔離最終導(dǎo)致物種的變化，可見，種群也是物種的進化單位。此外，種群也是群落的構(gòu)成單位。

　　二、關(guān)于種群特征的教學(xué)。種群的密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率等是種群的基本特征。在教學(xué)中要防止理論上的空談，一定要結(jié)合具體物種的種群進行教學(xué)，這樣做不但有利于對種群特征的理解，而且使學(xué)生認識到對種群特征的調(diào)查有重大的實踐意義。如貓熊（即大熊貓）是我國的國寶，為了保護這一珍稀物種，就要對某一保護區(qū)的貓熊進行種群調(diào)查，調(diào)查的內(nèi)容就包括種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率等種群特征，并依此對貓熊種群的現(xiàn)狀和未來做出科學(xué)的判斷，以及采取相應(yīng)的保護措施。又如我國進行人口普查實際就是對我國人口種群特征的調(diào)查，并依此對我國人口的現(xiàn)狀和未來做出科學(xué)的判斷，以及制定應(yīng)采取的人口政策。在教學(xué)中還應(yīng)注意和歸納的問題有：

　　1．種群的密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率之間有密切的關(guān)系。年齡組成和性別比例都在影響出生率和死亡率。而出生率和死亡率則直接影響種群密度的動態(tài)變化。在講種群這幾個特征時，必須扣住它們之間的關(guān)系，不可將這幾個種群特征割裂、孤立起來。

　　2．種群密度是種群的最基本特征，種群密度的調(diào)查是生態(tài)學(xué)研究的基本方法之一，標記重捕法是種群密度調(diào)查的重要方法。標記重捕法的教學(xué)應(yīng)采用具體的實例進行教學(xué)，如：一個學(xué)生估算一塊木頭下面鼠婦的種群數(shù)量。她捉了40只鼠婦，將它們標記后放回，并與該種群中的其他個體混合在一起。24h后，她又捉了40只鼠婦，在新捉的鼠婦中，只有16只是有標記的。假定在24h內(nèi)，鼠婦無死亡，沒有受傷害，無遷入與遷出。估算鼠婦的種群數(shù)量。（第十屆國際生物奧林匹克競賽試題）通過實際粒子的計算理解標記重捕法。

　　3．年齡組成是種群的年齡結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以是相對穩(wěn)定的，也可以是不穩(wěn)定的。應(yīng)讓學(xué)生明確種群的年齡結(jié)構(gòu)的表示方法是按年齡的高低自下而上排列，低年齡在下，高年齡在上。幼體數(shù)為生殖前年齡；成體數(shù)為生殖年齡；老年個體數(shù)為生殖后年齡。教學(xué)中可結(jié)合某些國家的年齡結(jié)構(gòu)具體說明：如德國人口年齡結(jié)構(gòu)為衰退型；瑞典人口年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型；多數(shù)發(fā)展中國家的人口年齡結(jié)構(gòu)為增長型。種群的年齡結(jié)構(gòu)提供了種群未來動態(tài)的信息，例如我國人口的年齡結(jié)構(gòu)為急劇增長型，人口還得持續(xù)增長幾十年，直到2052年人口達到15.39億的時候才會停止增長，其年齡結(jié)構(gòu)才能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定型。

　　4．根據(jù)不同物種的種群，具有不同的性別比例，種群可分為三種類型：雄多于雌；雌雄相當；雌多于雄。在教學(xué)中必須強調(diào)：“種群的性別比例是指具有生殖能力的雌雄個體數(shù)目在種群中所占的比例”，否則雄多于雌的性別比例類型就無法理解。蜜蜂是社會性昆蟲，工蜂和蜂王為雌性，在數(shù)量上遠遠超過雄蜂，但由于工蜂無生殖能力，所以蜜蜂種群仍然是雄多于雌。在教學(xué)中要列出一系列的具體種群，讓學(xué)生分析雌雄比例情況，然后再歸納出種群性別比例的三種情況。最后應(yīng)強調(diào)多數(shù)生物種群雌雄之比接近1∶1。但是出生的時候往往雄多于雌，到了老年期組雌又多于雄，如麋鹿。人類也是如此，男嬰一般多于女嬰。由于男性死亡率高，到了老年期組時女性會多于男性。

　　5．直接影響種群大小和密度的因素是出生率和死亡率，遷入率和遷出率。

　　在教學(xué)中要結(jié)合我國計劃生育這一基本國策進行講解，使學(xué)生明確這一基本國策的制定是有其生態(tài)學(xué)科學(xué)理論根據(jù)的。我國是世界人口大國，不可能通過增大遷出率降低人口數(shù)量，遷入率和遷出率的變化對我國人口數(shù)量的變化沒有多大的影響。通過增大死亡率降低人口數(shù)量更是違法的。因此，控制和降低我國人口數(shù)量的唯一途徑就是降低出生率，推行計劃生育政策。

　　三、種群數(shù)量的變化的教學(xué)。種群數(shù)量的變化主要是指種群數(shù)量的增長，種群數(shù)量增的“”型和“S”型曲線代表了種群在不同條件下的增長規(guī)律。在教學(xué)時要注意把握以下幾個問題。

　　1．交代清楚種群在不同條件下增長規(guī)律不同。“”型曲線代表的是在理想條件下的種群增長，“S”型曲線代表的是在有限環(huán)境中的種群增長。而這種有限的環(huán)境的特征是：種群的最大容納量為一個值。

　　2.不論是那種增長曲線，都是用數(shù)學(xué)關(guān)系式來表示種群的增長規(guī)律，數(shù)學(xué)建模的方法和思想史研究種群增長的基本方法和思想。因此，教是可以提供一個自然種群數(shù)量增長的數(shù)據(jù)（如中國獲世界的人口增長數(shù)量），引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，繪制曲線，從中總結(jié)出種群增長的“S”型曲線。

　　3．在學(xué)習(xí)和理解“S”型曲線的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生分析在環(huán)境有限的情況下，種群的增長曲線會發(fā)生什么樣的變化，從最大的容納量入手，先確定了種群增長的最大值，在分析種群增長速度的變化，推導(dǎo)出種群增長的“S”型曲線。

　　4．要引導(dǎo)學(xué)生注意，不論哪種增長曲線，都是理想狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型，與實際的種群數(shù)量變化會有一些差別，再提供教材中實際種群增長曲線的'例子給學(xué)生，讓學(xué)生理解模型與實際種群之間的關(guān)系。

　　5．在理解種群增長曲線的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生分析研究種群數(shù)量變化的意義。

　　四、關(guān)于生物群落的概念教學(xué)。在教學(xué)中要剖析一個或兩個具體的生物群落，明確群落內(nèi)各種生物之間有直接或間接的關(guān)系。教師提出某群落中有哪些生物，再讓學(xué)生討論分析這些生物間的關(guān)系，最后再概括出群落的概念。為了讓學(xué)生進一步理解群落的概念，可設(shè)問：地球上的全部生物和人是否是一個群落？長期積水的樹洞中的生物是否是一個群落？教師最后應(yīng)強調(diào)種群和群落的關(guān)系；群落有大有小；群落內(nèi)的各種生物中，會有少數(shù)種類對群落的存在和發(fā)展有重大影響；群落是一個動態(tài)體系，可以發(fā)生演替，如荒廢農(nóng)田群落的演替。強調(diào)以上幾個問題，既聯(lián)系了種群的知識，又為以后學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)容做了鋪墊。

　　四、關(guān)于生物群落結(jié)構(gòu)的教學(xué)。群落的結(jié)構(gòu)是指群落中各種生物在空間上的配置狀況。在教學(xué)中要剖析典型的實例說明群落的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。群落具有清楚的層次性，即群落的垂直結(jié)構(gòu)，森林群落的垂直結(jié)構(gòu)明顯。在教學(xué)中應(yīng)強調(diào)以下幾點：群落中植物的垂直結(jié)構(gòu)直接影響群落中動物的垂直結(jié)構(gòu)，動物種類的多少是隨植物層次的多少而變化的，因此，由于森林的植物層次比草原植物層次多，所以森林群落比草原群落的動物種類多。水生群落也有分層。例如一個池塘，挺水植物、浮水植物、沉水植物就是植物分層。青魚、草魚、鰱魚、鳙魚、鯉魚就是動物分層的實例。陽光、溫度、水分等生態(tài)因素對動植物的分層有直接影響。強調(diào)以上幾個問題，既聯(lián)系了學(xué)生學(xué)過的知識，又為以后學(xué)習(xí)森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、池塘生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)容做了鋪墊。群落的水平結(jié)構(gòu)點到為止。

　　五、結(jié)束語：在一定的空間和時間內(nèi)，同種生物個體的集合體構(gòu)成種群。在一定空間和時間內(nèi)，有著各種關(guān)系的各個種群的集合體構(gòu)成群落。群落中的各種生物之間，生物與無機環(huán)境之間也處于相互作用之中。總之，課題結(jié)束語既要概括歸納學(xué)過的內(nèi)容，又要為學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)埋下伏筆。

　　板書提綱

　　第二節(jié) 種群和生物群落

　　一、種群

　　（一）概念

　　一定的時空范圍內(nèi)，同種生物個體的總和。

　　（二）種群的特征

　　核心的問題是種群數(shù)量的變化規(guī)律，與之相關(guān)的特征有：

　　1、種群密度：單位空間內(nèi)某種群的個體數(shù)量。

　　（種群數(shù)量的標志）

　　調(diào)查方法：標志重捕法（取樣調(diào)查法）

　　公式：N＝N1×n÷n1

　　設(shè)計其他方法