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2019-2020年高中生物 4.3《群落的結(jié)構(gòu)》教案（5） 新人教版必修3 知識目標： 掌握生物群落的概念及實例；理解生物群落的組成和結(jié)構(gòu)。 能力目標： 培養(yǎng)分析歸納問題的能力。憑借概念對具體的生物學現(xiàn)象作出判斷和推理，訓練學生應(yīng)用知識、解決問題的能力。 情感價值目標： 通過對群落動態(tài)規(guī)律的研究，懂得合理開發(fā)利用生物資源、保護生態(tài)平衡的重要意義，從而進一步樹立環(huán)保意識。 知識總結(jié) 本節(jié)知識點較少，在高考中所占的比例較小，但卻是高考經(jīng)常考的考查點。本節(jié)的基礎(chǔ)知識的考查主要包括群落的概念,種群與群落的區(qū)別,群落的基本特征,特別是優(yōu)勢種生活型等新提出的概念,群落的垂直結(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu)，生態(tài)位等。并且要注意結(jié)合現(xiàn)實問題進行分析回答問題，如人口控制、生態(tài)保護等熱點問題。本節(jié)考題主要以選擇題的形式出現(xiàn)，特別是結(jié)合能力型識圖作答題在近幾年的高考題中時常出現(xiàn)。復習重點把握生物群落的內(nèi)涵和外延，要明確生物群落應(yīng)包括一定自然區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)者、消費者和分解者的綜合，三者缺一不可，復習中還要通過具體分析某一特定區(qū)域的空間配置來獲得群落的水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)的感性認識，以加強對教材內(nèi)容的全面理解和掌握。 合作與討論 1.如何正確理解個體、種群、物種和群落的關(guān)系？ 我的思路：一個細菌，一個植物，一個動物等指的是一個生物個體，生物在個體水平上具有一系列特征，如具有一定的形態(tài)特征、生理特性，能夠進行新陳代謝，實現(xiàn)自我更新，在新陳代謝的基礎(chǔ)上，表現(xiàn)出生長、發(fā)育、衰老、死亡等等。 種群是生活在同一地點的同種生物的一群個體，種群中的個體并不是機械地集合在一起的，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。因此，種群是繁殖的基本單位。生物在代代相傳的過程中由于存在基因突變、基因重組和自然選擇等因素，種群的基因頻率總是在不斷地變化，因此，種群又是生物進化的基本單位。 物種是指分布在一定的自然區(qū)域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下，能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生出可育后代的一群生物個體。不同物種之間一般是不能交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生出可育后代。 群落是指在一定時間內(nèi)，生活在一定區(qū)域內(nèi)的各個生物種群相互聯(lián)系、相互影響而形成的有規(guī)律的集合體，稱為生物群落，簡稱群落。它包含了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的所有生命成分。如生活在同一池塘中的所有動物、植物及微生物共同構(gòu)成了池塘生物群落。 由個體到種群，不只是量的積累，而且是質(zhì)的飛躍，具有個體所不具備的一系列特征，如種群密度、出生率、性別比例、年齡組成等。 同一物種因時間、空間的不同，可包含若干個種群，種群是物種存在的基本單位。如西湖的鯉魚與洞庭湖的鯉魚屬于同一物種，但兩者不是同一種群，由于地理的隔離，在自然情況下，沒有交配的機會，因此，自然狀態(tài)下，同一種群內(nèi)的個體才具有傳粉、交配和繁殖的機會，種群是繁殖的基本單位。 群落以種群為單位，是各個種群的集合體，在一個群落中不論其大小均生活著許多種群，這些種群間相互依存、相互制約，既有種內(nèi)關(guān)系，又有種間關(guān)系，依靠這種關(guān)系使生物在長期自然選擇與進化中形成了穩(wěn)定的、彼此適應(yīng)的有機整體，從而把各種群連接為復雜的生命之網(wǎng)，進而決定著群落與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。群落是生活于同一區(qū)域內(nèi)所有種群的集合體，這些種群并非隨意的、偶然的堆砌在一起，而是有嚴格的、合理的空間配置，是物種在長期進化過程中逐漸形成的彼此相互適應(yīng)的有機整體。只有具備合理的空間配置,才能長期共處與合作,或者達到有效牽制,從而使群落長期維持下去,也只有具備合理的空間配置,才能更合理、更有效的利用空間及資源,進而使生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的各生物物種能彼此和平共處以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 2.生物群落的空間結(jié)構(gòu)指群落結(jié)構(gòu)中最重要的部分，你如何理解生物群落的空間結(jié)構(gòu)？ 我的思路：生物群落的結(jié)構(gòu)特征包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)，在群落內(nèi)的各種生物之間存在著各種各樣的錯綜復雜的聯(lián)系，有直接的，有間接的，群落內(nèi)的各種生物通過復雜的中間關(guān)系有機的結(jié)合在一起，群落內(nèi)部的每一種生物都處在一個對它來說最適合的位置上，這個位置稱為生態(tài)位，在這個生態(tài)位上，外界因素對它的影響最小。不同的生物占有不同的生態(tài)位，這就構(gòu)成了群落的空間結(jié)構(gòu)特征，這是長期自然選擇的結(jié)果。 在群落內(nèi)部，各種生物處在不同的生態(tài)位上，在不同的生態(tài)位上擁有不同的生態(tài)資源，換句話講，處在不同生態(tài)位上的生物利用的生態(tài)資源是不同的，如森林中的喬木利用的是太陽的直射光（即強光），而林下的灌木和草本利用的是散射光（即弱光），這種群落結(jié)構(gòu)特點提高了對光資源的利用率。所以，群落的空間結(jié)構(gòu)特征越是復雜，對資源的利用率就越高。 在群落中的各種生物之間存在著復雜的種間關(guān)系，有競爭、捕食、寄生、共生等。對競爭而言，兩種生物的生態(tài)需求越是一致，競爭就越是激烈。群落內(nèi)部復雜的空間結(jié)構(gòu)，使得不同的生物都能找到最適宜于它生存的生態(tài)位，生態(tài)需求較為一致的生物之間生態(tài)位也較為接近，但在群落復雜的空間結(jié)構(gòu)中一般不會完全重疊，這樣就緩和了種間競爭。在群落內(nèi)部的各種生物共同維護著群落內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境，群落內(nèi)部的生物種類越多，生態(tài)條件越優(yōu)越，環(huán)境也越穩(wěn)定，這是種間互助的具體表現(xiàn)。 維持群落內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征的主要非生物因素是陽光，溫度和水分是從屬于陽光的。以森林生態(tài)系統(tǒng)為例，從上到下依次是：喬木、灌木、草本、地被植物。這種結(jié)構(gòu)是由陽光引起的。由于在不同的層次上植被類型的不同，棲息的動物也不同。 自主練習 1.什么是種群？ 2.研究種群的數(shù)量變化規(guī)律，應(yīng)該從哪幾方面入手？ 3.我們的研究能不能停留在種群水平上？為什么？ 答案：1.生活在同一地點的同種生物的一群個體。 2.（1）了解種群的特征； （2）掌握調(diào)查種群數(shù)量的方法； （3）找到種群數(shù)量變化的規(guī)律； （4）分析引起種群數(shù)量變化的因素（出生率、死亡率、年齡組成、性別比例等）。 3.不能。因為種群水平上的研究集中于種群的數(shù)量動態(tài)，而在自然界中，一個種群是不可能單獨存在的，它必然與其他的種群通過種間關(guān)系緊密聯(lián)系，共同維護生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)。 群落的結(jié)構(gòu) 一、教學目標 1.識別群落，說出群落水平上研究的問題。 2.描述群落的結(jié)構(gòu)特征。 3.嘗試進行土壤中小動物類群豐富度的研究。 二、教學重點和難點 1.教學重點 群落的結(jié)構(gòu)特征。 2.教學難點 從結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的角度描述群落的結(jié)構(gòu)特征。 三、課時安排 1 四、教學過程 〖引入〗以“問題探討”引入，學生思考回答老師提示。 〖提示〗1.本討論題關(guān)注池塘中的生物組成及其有序性，討論池塘中的種群組成（群落結(jié)構(gòu)），具體有多少個種群并不重要?？梢詮娜馐承贼~、植食性魚、浮游動物、浮游植物、微生物等方面舉例。 2.本討論題關(guān)注池塘中生物之間的相互關(guān)系。池塘中的肉食性魚大量減少，一些小魚等小型水生動物因天敵減少，數(shù)量會大量增加，池塘中浮游動物、浮游植物以及其他一些水生植物數(shù)量會大量減少。隨時間推移，植食性魚類等生物也因食物來源減少而數(shù)量減少。 〖板書〗第三節(jié)群落的的結(jié)構(gòu) 同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合，叫做群落。 〖問題〗以“本節(jié)聚焦”再次引起學生的思考。 〖板書〗一、種群水平上研究的問題 〖學生活動〗閱讀P71。 〖板書〗二、群落的物種組成 豐富度：群落中物種數(shù)目的多少稱為豐富度。 三、種間關(guān)系 〖學生活動〗閱讀P72倒數(shù)第一段到P73，完成資料分析的“討論”。 〖提示〗1.在合適的條件下，大草履蟲和雙小核草履蟲均能正常生長繁殖。由于這兩種草履蟲具有相似的生活習性（尤其是能以同一種桿菌為食），當它們被放在同一個容器中培養(yǎng)時，起初兩種草履蟲的數(shù)量較少，而食物（桿菌）數(shù)量較多，因此表現(xiàn)為兩種草履蟲的種群數(shù)量均增加。但是，隨著兩種草履蟲數(shù)量的增加，相互之間對食物的爭奪表現(xiàn)為大草履蟲處于劣勢，雙小核草履蟲處于優(yōu)勢。隨著雙小核草履蟲數(shù)量的增加，爭奪食物的優(yōu)勢越來越大，最終大草履蟲失去了食物來源而滅亡。兩種草履蟲沒有分泌殺死對方的物質(zhì)，進一步證明了該實驗結(jié)果緣于兩種草履蟲爭奪資源，這就是競爭。 2.90多年的調(diào)查研究表明，猞猁和雪兔種群數(shù)量之間存在相關(guān)性。例如，從1845年到1855年間，猞猁數(shù)量的增加導致雪兔減少；而雪兔的減少，又會造成猞猁減少，之后雪兔又大量增加。從多年的調(diào)查看，雪兔和猞猁相互制約，使它們的種群數(shù)量保持在一定范圍內(nèi)波動。 3.雪兔是以植物為食，猞猁是以雪兔為食。猞猁的存在不僅制約雪兔的種群數(shù)量，使得植物→雪兔→猞猁之間保持相對穩(wěn)定，而且由于植物資源比較穩(wěn)定，進而使得另一些以植物為生的動物數(shù)量及其食物鏈相對穩(wěn)定，因而整個群落可以處在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。 4.資料1中兩個種群之間是通過食物間接地發(fā)生作用（競爭）；資料2中兩個種群是通過捕食與被捕食直接地發(fā)生作用（捕食）。資料1相互作用的結(jié)果是一方處于優(yōu)勢，另一方處于劣勢，最終滅亡。資料2相互作用的結(jié)果是兩個種群數(shù)量相對穩(wěn)定。 〖板書〗種間的關(guān)系（不同種生物的關(guān)系）包括競爭、捕食、互利共生和寄生等 ①互利共生：兩種生物生活在一起，相互依賴互相從對方獲利。如：豆科植物和根瘤；人和腸道細菌。 ②寄生：一種生物生活在另一生物體表或體內(nèi)，對一方有利而對另一方有害。如：植物和菟絲子；噬菌體和病毒；絳蟲和豬。 ③競爭：兩種不同生物為爭奪資源和空間而斗爭。如：牛和羊，田里的水稻和雜草。 ④捕食：（斗爭中最激烈的）一種生物以另一種生物為食。如：羊吃草，狼吃鹿。 二、種群的空間結(jié)構(gòu) 〖學生活動〗閱讀P74～P75。 1.垂直結(jié)構(gòu) 2.水平結(jié)構(gòu) 〖想象空間〗學生思考老師提示。 〖提示〗首先，要明白自然選擇的要意是什么。其次，要明白森林群落經(jīng)垂直分層后，其中的植物種群在資源和空間的分配上有什么變化。由此想像出通過自然選擇，不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的森林植物在森林群落的空間分布上呈現(xiàn)垂直分層現(xiàn)象 〖探究〗學生閱讀思考，師提示。 〖提示〗主要是取樣和采集方式要進行改進。根據(jù)調(diào)查水中小動物種類的不同，取樣設(shè)備也不同，例如用網(wǎng)兜、瓶子等。取樣和采集時要考慮定點、定量等因素。定點就是要選取有代表性的地點取樣；定量就是每次取樣的數(shù)量（例如一瓶、一網(wǎng)等）要相同。 〖小結(jié)〗見黑體字（板書）。 典型例題 生活在一個生物群落中的兩個種群(a、b)的數(shù)量變化如圖 ，下列判斷正確的 A．a(chǎn)種群與b種群為捕食關(guān)系,a種群依賴于b種群 B．a(chǎn)種群與b種群為競爭關(guān)系,競爭程度由強到弱 C．a(chǎn)為S型增長,其增長受本身密度制約 D．b為J型增長,始終受到a種群的制約 解析 根據(jù)題意，種群a隨著時間的延續(xù)，種群數(shù)量在不斷增加，達到K值時趨于平衡，呈現(xiàn)出“S”型增長曲線。之所以不能無限增長，主要是種群數(shù)量的不斷增加，種內(nèi)斗爭加劇而致。種群b在前期不斷增長，尚未達到K值就銳減，既不是“S”型、也不是“J”型增長曲線。從曲線圖分析推出二者不是競爭關(guān)系，因為開始時二者的數(shù)量同步增長了一段時間，排除競爭可能性；也不是捕食關(guān)系，捕食者與被捕食者之間呈波動的關(guān)系，且不同步，相差一個時間段。從圖中看不出二者之間的關(guān)系。因此本題正確答案是C。