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歡迎進(jìn)入生物課堂 第三章生物群落的演替 課程標(biāo)準(zhǔn) 2008年江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平測(cè)試 必修科目 說(shuō)明 3 4種群和群落 08考綱要求 教材分析 本章包含的內(nèi)容框架 個(gè)體特征壽命 性別 年齡等空間特征種群密度 樣方法標(biāo)志重捕法 種群概念特征數(shù)量特征出生率和死亡率年齡組成 增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型 性別比例遺傳特征數(shù)量增長(zhǎng)規(guī)律 J型曲線S型曲線 數(shù)學(xué)模型 群落群落的概念物種豐富度群落的構(gòu)成群落中的種間關(guān)系 互利共生競(jìng)爭(zhēng)捕食寄生 群落的結(jié)構(gòu) 垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu) 生態(tài)位概念和類型群落的演替內(nèi)部因素影響因素外界因素 人為因素 重點(diǎn)知識(shí) 種群數(shù)量變化和群落的演替種群的特征和群落的結(jié)構(gòu)分別是這兩個(gè)重點(diǎn)的基礎(chǔ)內(nèi)容 從本章開(kāi)始 學(xué)生將在群體水平上探討生命系統(tǒng)的組成 結(jié)構(gòu)和發(fā)展的變化規(guī)律 為后面學(xué)習(xí) 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 打下基礎(chǔ) 關(guān)于群落演替的內(nèi)容 與 遺傳與進(jìn)化 模塊中進(jìn)化的內(nèi)容有著密切的聯(lián)系 第一節(jié)生物群落的基本單位 種群主要介紹種群的數(shù)量特征和數(shù)量的增長(zhǎng)規(guī)律 1 在種群的特征中主要介紹種群的數(shù)量特征中的種群密度 出生率和死亡率 遷入率和遷出率 年齡組成和性別比例 分析各數(shù)量特征時(shí)體現(xiàn)種群的特征主要表現(xiàn)在數(shù)量上的變化 認(rèn)識(shí)和把握種群的數(shù)量特征很重要 建議分析各種群數(shù)量特征之間的關(guān)系時(shí)應(yīng)結(jié)合對(duì)種群密度的影響并聯(lián)系實(shí)際來(lái)幫助學(xué)生理解掌握 各節(jié)主要內(nèi)容和教學(xué)建議 種群密度 種群特征 種群有而個(gè)體沒(méi)有的特征 種群密度 決定種群個(gè)體數(shù)目變動(dòng)的關(guān)系圖 2 調(diào)查種群密度的方法 重要的科學(xué)方法 1 樣方法 含義 在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi) 隨機(jī)選取若干個(gè)樣方 通過(guò)計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù) 求得每個(gè)樣方的種群密度 以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值 舉例 選取1m2山地 計(jì)算馬尾松為20棵 則該樣方的馬尾松密度為20 1 20 棵 m2 使用范圍 多用于植物 2 標(biāo)記重捕法 含義 在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi) 捕獲一部份個(gè)體 做上標(biāo)記后再放回原來(lái)的環(huán)境 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)行重捕 根據(jù)重捕到的動(dòng)物中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總數(shù)的比例 來(lái)估計(jì)種群密度 計(jì)算公式 種群數(shù)量 標(biāo)記個(gè)體數(shù)X重捕個(gè)體數(shù) 重捕標(biāo)記數(shù) 舉例 先捕獲39只鼠并標(biāo)記 一段時(shí)間后 再重捕34只 其中一標(biāo)記的為15只 那么根據(jù)公式 該地段原有總鼠數(shù)為39X34 15 88只 使用范圍 動(dòng)物 3 種群數(shù)量的增長(zhǎng)規(guī)律 B 建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法 建立數(shù)學(xué)模型 探究 酵母菌種群大小的動(dòng)態(tài)變化 原理 略目的 略探究步驟 1 將10ML無(wú)菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中 2 將酵母菌種接入試管中的培養(yǎng)液內(nèi)混合均勻 3 將試管在28 條件下連續(xù)培養(yǎng)7天 4 每天取樣計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量 采用抽樣檢測(cè)方法 5 分析所得數(shù)值并用曲線圖表示出來(lái) 分析圖形的出酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律 研究實(shí)例 研究方法 細(xì)菌每20min分裂一次 觀察研究對(duì)象 提出問(wèn)題 在資源和空間無(wú)限多的環(huán)境中 細(xì)菌種群的增長(zhǎng)不會(huì)受種群密度增加的影響 提出合理的假設(shè) Nn 2n N代表細(xì)菌數(shù)量 n表示第幾代 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對(duì)事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá) 觀察 統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量 對(duì)自己所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)或觀察等 對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正 數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的步驟 舉例說(shuō)明 細(xì)菌種群的增長(zhǎng)曲線 種群數(shù)量 時(shí)間 種群增長(zhǎng)的 J 型曲線 自然界確有類似細(xì)菌在理想條件下種群數(shù)量增長(zhǎng)的形式 如果以時(shí)間為橫坐標(biāo) 種群數(shù)量為縱坐標(biāo)畫(huà)出曲線來(lái)表示 曲線則大致呈 J 型 模型假設(shè) 在食物和空間條件充裕 氣候適宜 敵害等條件下 種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng) 第二年的數(shù)量是第一年的 倍 建立模型 t年后種群數(shù)量為 Nt N0 t模型中各參數(shù)的意義 N0為某種動(dòng)物種群的起始數(shù)量 t為時(shí)間 Nt表示t年后該種群的數(shù)量 表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù) J 型增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型 種群增長(zhǎng)的 S 型曲線 種群經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的增長(zhǎng)后 數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線 稱為 S 型曲線 在環(huán)境條件不受破壞的情況下 一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量 又稱K值 象大草履蟲(chóng)種群的K值是375個(gè) 研究種群數(shù)量變化的意義 1 合理利用和保護(hù)野生生物資源 2 為防治有害生物提供科學(xué)依據(jù) 注意的問(wèn)題 1 對(duì)種群密度的估算方法 應(yīng)當(dāng)盡量結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析 避免單純講述概念 可以結(jié)合邊做邊學(xué) 在不告訴數(shù)量的情況下 通過(guò)學(xué)生估算球的比率和數(shù)量 對(duì)抽樣統(tǒng)計(jì)有一個(gè)初步的感性認(rèn)識(shí) 2 對(duì)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型的學(xué)習(xí) 教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)模型所蘊(yùn)涵的生物學(xué)含義 避免離開(kāi)生物學(xué)討論數(shù)學(xué) 第二節(jié)生物群落的構(gòu)成 1 統(tǒng)計(jì)土壤動(dòng)物的物種豐富度完成這個(gè)實(shí)踐活動(dòng)是本節(jié)的一個(gè)難點(diǎn) 建議在課前做好準(zhǔn)備工作并親自實(shí)踐一次 有條件的學(xué)校可以讓學(xué)生依據(jù)教材中探究活動(dòng)的要求步驟 在野外采樣 在實(shí)驗(yàn)室觀察 若條件不許可 也可由教師事先將不同地點(diǎn)的土樣采集到實(shí)驗(yàn)室 注明采集地點(diǎn)的環(huán)境 最好配有照片 讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究活動(dòng) 最好 教師能把當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)的小動(dòng)物列好名冊(cè) 供學(xué)生分類時(shí)參考 主要介紹群落的概念和群落的結(jié)構(gòu) 重點(diǎn)介紹了研究生物群落多樣性的基本方法 物種豐富度的了解使生物群落具有了更多的內(nèi)涵 有利于學(xué)生理解 記憶 也為下節(jié)群落演替的學(xué)習(xí)做好了鋪墊 2 生物群落中的種間關(guān)系 聯(lián)系具體事例 如分析積極思維 分析兩種大小草履蟲(chóng)之間的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象 并盡可能讓學(xué)生自己比較 歸納和總結(jié) 避免直接 下定義 舉例子 時(shí)間 數(shù)量 0 時(shí)間 數(shù)量 0 時(shí)間 數(shù)量 0 捕食 競(jìng)爭(zhēng) 共生 3 群落的結(jié)構(gòu) 建議教師聯(lián)系校園及周圍實(shí)際或者用多媒體課件 讓學(xué)生觀察動(dòng)植物的分層現(xiàn)象以獲得感性認(rèn)識(shí) 獲得群落結(jié)構(gòu)的概念 再進(jìn)一步分析生物分層的原因 特點(diǎn) 意義 使學(xué)生對(duì)群落的概念 生態(tài)位 群落的結(jié)構(gòu)形成一個(gè)體系 垂直結(jié)構(gòu) 水平結(jié)構(gòu) 第三節(jié)生物群落的演替 B 主要介紹群落演替 包括演替的概念 類型 過(guò)程 原因以及人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響 1 群落演替的的概念和類型 演替的類型是根據(jù)演替發(fā)生的起始條件劃分的 分為原生演替和次生演替 兩者的異同點(diǎn)是一個(gè)難點(diǎn) 群落為何會(huì)發(fā)生演替 如何分析其原因以及闡明群落演替的過(guò)程也是一個(gè)難點(diǎn) 建議大家要用歷史性的眼光 從縱向進(jìn)行尋蹤 盡可能從學(xué)生熟悉的事例出發(fā) 引導(dǎo)出群落演替的各個(gè)階段 值得注意的是要始終圍繞生物之間 生物與環(huán)境之間的聯(lián)系與相互作用 以動(dòng)態(tài)發(fā)展觀引發(fā)學(xué)生對(duì)演替本質(zhì)的思考 在比較原生演替和次生演替過(guò)程的異同點(diǎn)時(shí) 可根據(jù)是圖片實(shí)例 在理解了演替的過(guò)程上分析就相對(duì)容易的多了 也可以引導(dǎo)學(xué)生觀察校園環(huán)境中草地被踐踏情況 并仔細(xì)比較經(jīng)常被踐踏的地方生物種類 輕微被踐踏的地方生物種類 不太被踐踏的地方生物種類 了解生物群落的演替 使知識(shí)生動(dòng)直觀 學(xué)生更樂(lè)于學(xué)習(xí) 原始地球 寒武紀(jì) 侏羅紀(jì) 白堊紀(jì) 白堊紀(jì)海洋生物群落 由于氣候變遷 洪水 火燒 山崩 動(dòng)物的活動(dòng)和植物繁殖體的遷移散布 以及因群落本身的活動(dòng)改變了內(nèi)部環(huán)境等自然原因 或者由于人類活動(dòng)的結(jié)果 使群落發(fā)生根本性質(zhì)的變化的現(xiàn)象也是普遍存在的 隨著時(shí)間的推移 一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過(guò)程 就叫做演替 演替是群落長(zhǎng)期變化累積的體現(xiàn) 主要標(biāo)志是群落在物種組成上發(fā)生了變化 發(fā)生在裸巖上的演替 棄耕農(nóng)田 一年生 多年生雜草 小灌木 灌木林 喬木 原生演替和次生演替的區(qū)別 2 群落演替的影響因素 影響演替的因素包括內(nèi)部因素和外界環(huán)境因素 內(nèi)部環(huán)境的變化是群落演替的動(dòng)力種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系的動(dòng)態(tài)變化是群落演替的催化劑 突出人類對(duì)生物群落演替的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他所有的自然因子 人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響 人類活動(dòng)往往會(huì)使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行 總結(jié) 本部分的有些內(nèi)容側(cè)重于闡述生態(tài)學(xué)的原理和規(guī)律 具有較強(qiáng)的理論性 教學(xué)中要把握好深廣度教 本部分內(nèi)容學(xué)生在生活中有接觸 但沒(méi)有引起足夠注意 也沒(méi)有理論知識(shí)為支撐 我們可以引導(dǎo)學(xué)生從周圍環(huán)境中的實(shí)例入手 進(jìn)行質(zhì)疑 調(diào)查 探究 在實(shí)踐中學(xué)習(xí) 同時(shí)可以通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀的教育 例如通過(guò)查閱人口增長(zhǎng)數(shù)據(jù) 分析人口增長(zhǎng)模型 結(jié)合我國(guó)人口普查實(shí)際對(duì)我國(guó)人口現(xiàn)狀和未來(lái)作出科學(xué)的判斷 并討論制定相應(yīng)的人口政策等等 提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的活學(xué)活用的能力 培養(yǎng)學(xué)生的主人翁意識(shí) 在具體的教學(xué)實(shí)踐中 可創(chuàng)設(shè)一些問(wèn)題情景 例如 熊貓等物種正處于瀕臨滅絕的境況 而蚊子 蒼蠅人類投入了大量的人力和物力來(lái)消滅它 但其數(shù)量為什么依舊有增無(wú)減呢 滅鼠時(shí)如果只采取殺死老鼠這一方法 效果往往不好 有哪些更有效的滅鼠方法 關(guān)鍵詞或主要知識(shí)點(diǎn) 種群 種群特征 種群密度 樣方法 標(biāo)志重捕法 出生率和死亡率 種群年齡組成 增長(zhǎng)型 穩(wěn)定型 衰退型 性別比例 種群增長(zhǎng)曲線 S型曲線 J型曲線 群落 物種豐富度 種間關(guān)系 競(jìng)爭(zhēng) 互利共生 捕食 寄生 垂直結(jié)構(gòu) 水平結(jié)構(gòu) 生態(tài)位演替 原生演替 次生演替 08年江蘇省學(xué)業(yè)水平測(cè)試 29 右面為某地區(qū)的人口年齡組成曲線圖 如果不考慮其他因素 那么該地區(qū)人口數(shù)量變化趨勢(shì)將是A 逐漸增加B 逐漸減少C 保持穩(wěn)定D 無(wú)法確定30 S 型曲線和 J 型曲線是反映種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型 下列屬于 S 型曲線形成條件的是A 食物 養(yǎng)料 充足B 沒(méi)有敵害C 沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)D 資源 空間有限 XIEXIE 謝謝 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全