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种群和群落的概念篇一
教学设计方案
引入：前面我们分析了生物与环境的关系，但有些问题需要将生物的群体作为一个整体来研究才能解决。
1．离开一定的空间和时间的种群是不存在的。如：北京八一湖冬季有野鸭种群，就不能说什么季节都有野鸭种群。
2．我们所见到的物种实际是种群，所以种群是物种存在的具体形式。在种群这个集合体内，个体之间可以自由繁殖后代，所以种群也是物种的繁殖单位。同一种群内，基因可以自由交流，由于地理隔离或生殖隔离最终导致物种的变化，可见，种群也是物种的进化单位。此外，种群也是群落的构成单位。
1．种群的密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率之间有密切的关系。年龄组成和性别比例都在影响出生率和死亡率。而出生率和死亡率则直接影响种群密度的动态变化。在讲种群这几个特征时，必须扣住它们之间的关系，不可将这几个种群特征割裂、孤立起来。
2．种群密度是种群的最基本特征，种群密度的调查是生态学研究的基本方法之一，标记重捕法是种群密度调查的重要方法。标记重捕法的教学应采用具体的实例进行教学，如：一个学生估算一块木头下面鼠妇的种群数量。她捉了40只鼠妇，将它们标记后放回，并与该种群中的其他个体混合在一起。24h后，她又捉了40只鼠妇，在新捉的鼠妇中，只有16只是有标记的。假定在24h内，鼠妇无死亡，没有受伤害，无迁入与迁出。估算鼠妇的种群数量。（第十届国际生物奥林匹克竞赛试题）通过实际粒子的计算理解标记重捕法。
3．年龄组成是种群的年龄结构。这种结构可以是相对稳定的，也可以是不稳定的。应让学生明确种群的年龄结构的表示方法是按年龄的高低自下而上排列，低年龄在下，高年龄在上。幼体数为生殖前年龄；成体数为生殖年龄；老年个体数为生殖后年龄。教学中可结合某些国家的年龄结构具体说明：如德国人口年龄结构为衰退型；瑞典人口年龄结构为稳定型；多数发展中国家的人口年龄结构为增长型。种群的年龄结构提供了种群未来动态的`信息，例如我国人口的年龄结构为急剧增长型，人口还得持续增长几十年，直到2052年人口达到15.39亿的时候才会停止增长，其年龄结构才能转化为稳定型。
4．根据不同物种的种群，具有不同的性别比例，种群可分为三种类型：雄多于雌；雌雄相当；雌多于雄。在教学中必须强调：“种群的性别比例是指具有生殖能力的雌雄个体数目在种群中所占的比例”，否则雄多于雌的性别比例类型就无法理解。蜜蜂是社会性昆虫，工蜂和蜂王为雌性，在数量上远远超过雄蜂，但由于工蜂无生殖能力，所以蜜蜂种群仍然是雄多于雌。在教学中要列出一系列的具体种群，让学生分析雌雄比例情况，然后再归纳出种群性别比例的三种情况。最后应强调多数生物种群雌雄之比接近1∶1。但是出生的时候往往雄多于雌，到了老年期组雌又多于雄，如麋鹿。人类也是如此，男婴一般多于女婴。由于男性死亡率高，到了老年期组时女性会多于男性。
5．直接影响种群大小和密度的因素是出生率和死亡率，迁入率和迁出率。
在教学中要结合我国计划生育这一基本国策进行讲解，使学生明确这一基本国策的制定是有其生态学科学理论根据的。我国是世界人口大国，不可能通过增大迁出率降低人口数量，迁入率和迁出率的变化对我国人口数量的变化没有多大的影响。通过增大死亡率降低人口数量更是违法的。因此，控制和降低我国人口数量的唯一途径就是降低出生率，推行计划生育政策。
三、种群数量的变化的教学。种群数量的变化主要是指种群数量的增长，种群数量增的“”型和“s”型曲线代表了种群在不同条件下的增长规律。在教学时要注意把握以下几个问题。
1．交代清楚种群在不同条件下增长规律不同。“”型曲线代表的是在理想条件下的种群增长，“s”型曲线代表的是在有限环境中的种群增长。而这种有限的环境的特征是：种群的最大容纳量为一个值。
2.不论是那种增长曲线，都是用数学关系式来表示种群的增长规律，数学建模的方法和思想史研究种群增长的基本方法和思想。因此，教是可以提供一个自然种群数量增长的数据（如中国获世界的人口增长数量），引导学生分析数据，绘制曲线，从中总结出种群增长的“s”型曲线。
3．在学习和理解“s”型曲线的基础上，引导学生分析在环境有限的情况下，种群的增长曲线会发生什么样的变化，从最大的容纳量入手，先确定了种群增长的最大值，在分析种群增长速度的变化，推导出种群增长的“s”型曲线。
4．要引导学生注意，不论哪种增长曲线，都是理想状态下的数学模型，与实际的种群数量变化会有一些差别，再提供教材中实际种群增长曲线的例子给学生，让学生理解模型与实际种群之间的关系。
5．在理解种群增长曲线的基础上，引导学生分析研究种群数量变化的意义。
四、关于生物群落的概念教学。在教学中要剖析一个或两个具体的生物群落，明确群落内各种生物之间有直接或间接的关系。教师提出某群落中有哪些生物，再让学生讨论分析这些生物间的关系，最后再概括出群落的概念。为了让学生进一步理解群落的概念，可设问：地球上的全部生物和人是否是一个群落？长期积水的树洞中的生物是否是一个群落？教师最后应强调种群和群落的关系；群落有大有小；群落内的各种生物中，会有少数种类对群落的存在和发展有重大影响；群落是一个动态体系，可以发生演替，如荒废农田群落的演替。强调以上几个问题，既联系了种群的知识，又为以后学习生态系统内容做了铺垫。
四、关于生物群落结构的教学。群落的结构是指群落中各种生物在空间上的配置状况。在教学中要剖析典型的实例说明群落的垂直结构和水平结构。群落具有清楚的层次性，即群落的垂直结构，森林群落的垂直结构明显。在教学中应强调以下几点：群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构，动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的，因此，由于森林的植物层次比草原植物层次多，所以森林群落比草原群落的动物种类多。水生群落也有分层。例如一个池塘，挺水植物、浮水植物、沉水植物就是植物分层。青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼就是动物分层的实例。阳光、温度、水分等生态因素对动植物的分层有直接影响。强调以上几个问题，既联系了学生学过的知识，又为以后学习森林生态系统、草原生态系统、池塘生态系统内容做了铺垫。群落的水平结构点到为止。
五、结束语：在一定的空间和时间内，同种生物个体的集合体构成种群。在一定空间和时间内，有着各种关系的各个种群的集合体构成群落。群落中的各种生物之间，生物与无机环境之间也处于相互作用之中。总之，课题结束语既要概括归纳学过的内容，又要为学习生态系统埋下伏笔。
板书提纲
一、种群
（一）概念
一定的时空范围内，同种生物个体的总和。
核心的问题是种群数量的变化规律，与之相关的特征有：
1、种群密度：单位空间内某种群的个体数量。
调查方法：标志重捕法（取样调查法）
公式：n＝n1×n÷n1
设计其他方法
2、出生率和死亡率：单位时间内种群单位数量的个体出生或死亡的个体数目。
（是影响种群数量的重要因素）
注意：迁入和迁出
3、年龄组成：一个种群中各年龄的个体数目的比例。
（1）增长型：幼年个体多
（2）稳定型：老成幼年个体比利适中
（3）衰退性：老年个体多
4、性别比例：雌雄个体数目在种群中所占的比例。
（1）雌雄相当：高等动物
（2）雌多于雄：人工控制的种群（象海豹）
（3）雄多于雌：社会性昆虫
影响种群密度
数学建模
dn/dt= r n n t = n 0e r t
dn/dt=rn（1—n/）
分析：（1—n/）—n越接近，增长越慢
2、 研究意义：
（1）人口问题：计划生育
（2）持续最大产量
（一）概念
生活在一定的自然区域内，相互之间有直接或间接关系的各种生物种群的总和。
（二）群落的结构
指的是各种生物在空间上的配置情况
2、 垂直结构：垂直方向上得分层现象
例如：
3、 水平结构：水平方向上的种类差别
例如：
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种群和群落的概念篇二
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知识点15 种群和群落 1. (2017·全国卷乙·t5)假设某草原上散养的某种家畜种群呈s型增长,该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜,则应在种群数量合适时开始捕获,下列四个种群数量中合适的是() a.甲点对应的种群数量 b.乙点对应的种群数量 c.丙点对应的种群数量 d.丁点对应的种群数量 【解析】选d。该种家畜种群呈s型增长,图示为种群增长率曲线,当种群增长率最大时,对应种群数量为k/2。为持续尽可能多地收获该种家畜,应在丁点对应的种群数量进行收获,并使种群数量维持在k/2,有利于种群数量的恢复,甲、乙、丙三点种群数量均小于k/2,若在这几点收获会造成种群数量越来越小,所以d项正确。
2. (2017·全国卷丙·t5)某陆生植物种群的个体数量较少,若用样方法调查其密度,下列做法合理的 是() a.将样方内的个体进行标记后再计数 b.进行随机取样,适当扩大样方的面积 c.采用等距取样法,适当减少样方数量 d.采用五点取样法,适当缩小样方面积 【解析】选b。样方法估算种群密度时采用直接计数的方法,由于该植物个体数量较少,分布相对稀疏,不需要将个体标记后计数,a项错误;在使用样方法调查种群密度时,应该适当增加样方面积,保证每个样方之内该植物的数量差异较小,b项正确;样方法常用的取样方法有等距取样法和五点取样法,为了减少调查误差,若采用等距取样法,应适当增加样方数量;若采用五点取样法,应适当扩大样方面积,c项、d项错误。
【方法规律】样方法的取样原则与取样方法 (1)取样原则:随机取样。
(2)取样方法: ①五点取样法:适用于方形地块。可在四角和中心位置分别取样,共五个样方。
②等距取样法:适用于长条形的调查区域,如公路沿线、铁路沿线等。
3. (2017·江苏高考·t5)某小组开展酵母菌培养实验,下图是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是() a.培养初期,酵母因种内竞争强而生长缓慢 b.转速150 r/min时,预测种群增长曲线呈“s”型 c.该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法 d.培养后期,酵母的呼吸场所由胞外转为胞内 【解析】选b。在培养初期,由于酵母菌需要经过一段时间的调整适应而生长缓慢,达到k值后,种内竞争加剧,生长速率减慢,a项错误;图中转速150 r/min时,酵母菌种群密度不断增大,根据转速200 r/min和250 r/min的变化曲线可以预测种群增长曲线呈“s”型,b项正确;由于本实验要测定培养过程中的酵母菌在某一时刻的数量,所以应采用抽样检测法来计数,c项错误;酵母菌为兼性厌氧菌,有氧呼吸与无氧呼吸均在细胞内部进行,d项错误。
4.(2017·全国卷甲·t31)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常,对于鼠害较为严重的林场,仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠,对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题: (1)在资源不受限制的理想条件下,山鼠种群的增长曲线呈型。
(2)在苗圃进行了药物灭鼠后,如果出现种群数量下降,除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外,还应考虑的因素是。
(3)理论上,除药物灭鼠外还可以采用生物防治的方法控制鼠害,如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是。
(4)通常,种群具有个体所没有的特征,如种群密度、年龄结构等。那么,种群的年龄结构是指。
【解析】(1)在资源不受限制的理想条件下,即空间和资源充足,山鼠种群将呈现“j”型曲线增长。
(2)种群密度可由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定,其中死亡率升高、迁出率增加均可导致种群数量下降。
(3)采用生物防治的方法可控制鼠害,如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是捕食。
(4)种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
答案:(1)j(2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出 (3)捕食(4)一个种群中各年龄期的个体数目的比例 5.(2017·天津高考·t7)大兴安岭某林区发生中度火烧后,植被演替过程见下图。
据图回答: (1)该火烧迹地上发生的是演替。与①相比,③中群落对光的利用更充分,因其具有更复杂的
结构。
(2)火烧15年后,草本、灌木丰富度的变化趋势均为,主要原因是它们与乔木竞争时获得的。
(3)针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢。火烧后若补栽乔木树种,最好种植,以加快氮磷循环。
(4)用样方法调查群落前,需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“种-面积”曲线,作为选取样方面积的依据。下图是该林区草本、灌木、乔木的相应曲线。据图分析,调查乔木应选取的最小样方面积是。
【解题指南】(1)关键信息:“针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢”“补栽乔木树种”。
(2)解题思路:①乔木包括针叶树、阔叶树→针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢→补栽乔木树种→应补栽阔叶树。
②草本、灌木、乔木的个体大小依次增加→单位面积中个体数目依次减少→样方面积为s3时乔木的物种数达到最大值。
【解析】(1)在原有植被虽已不存在,但是保留有土壤条件,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方开始的演替叫次生演替,如火烧后的森林恢复的演替、农田弃耕后进行的演替,与①相比,③中群落对光的利用更加充分,阳光是植物分层现象的决定因素,所以③应该具有更复杂的垂直结构。
(2)从图中可知,火烧15年后,草本、灌木的丰富度先逐渐下降后趋于稳定,而乔木先缓慢增长后趋于稳定,这是由于在竞争过程中,乔木逐渐占据优势地位,草本、灌木获得的光照逐渐减少。
(3)火烧后补栽乔木树种,由于针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢,最好种植阔叶树,以加快氮磷循环。
(4)乔木个体较大,单位面积内个体数目较少,图中样方面积为s3时乔木的物种数达到最大值,故调查乔木应选取的最小样方面积是s3。
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在一章教学中，本人根据新课标要求对其在知识内容、学习目标和教育教学策略等方面，进行了如下教学构思。
列举种群的特征
解释种群的数量变化
描述群落的结构
特征群落的演替
“j”型曲线
“s”型曲线
概念
生物种群在理想条件下，以时间为横坐标，种群数量为纵坐标绘出的曲线形式，大致呈现“j”型。
种群在有限资源条件下，经过一段时间的增长，最后趋于稳定，大致呈现“s”型 。
产生条件
食物、空间条件充裕，气候适宜，无敌害等“理想条件”。
环境条件如空间、食物、天敌等制约有一环境阻力(1-n/k)存在。
特点
种群数量连续增长，周限增长率λ保持不变。
种群数量达到环境条件允许的最大量(k)后将停止增长，有时在k值左右波动，种群的增长率在不同时期不同。
曲线图示
相互关系
“s”型曲线是自然状态下“j”型曲线发展的必然结果。
这一切块可以让学生通过课前查阅东亚飞蝗和鲸的相关信息，结合书本的内容先由学生总结出造成种群数量变化的原因是气候、食物、天敌、传染病、人类活动等这些外因；最后教师联系以前内容补充出影响种群数量的内因为性别比例、年龄组成、出生率和死亡率、迁入和迁出率等死成此构上。
这一节学习重点是群落演替的过程，同时通过说明人类活动对群落演替的影响来让学生认清我国退耕还林、还草、还湖，退牧还草政策的意义。教师在实施教学时应紧紧抓“群落演替”是一动态发展的过程，从而培养学生“动态发展观”。在具体教学过程中，首先可以通过观看裸岩上群落演替的过程录像，让学生初步认识群落演替过程；之后让学生自我总结出裸岩上群落演替各阶段的特点。教师在讲解时让学生抓住各群落演替的阶段中各生物之间以及生物与环境之间的联系与相互作用，以动态发展观引导学生对演替过程本质的思考，从而引出初级演替概念。在次级演替讲解时，可以通过“弃耕农田上的演替”与裸岩上初能演替过程进行比较；从而引导学生对相关概念的理解和掌握。人类活动对群落演替的影响及退耕还林、还草、还湖保护这部分可由教师在课前组织以小组为单位查询当今人类活动对群落演替的影响具体事例。这不光可培养学生探究问题的精神，还能培养学生之间共同合作的精神。当然教师可以为学生提供查询资料的初始来源，如互联网的网址“、” 。最终要求每小组针对自已查询的结果写出调查报告，在上课时进行交流。最后由教师总结出随着经济的发展，人类活动对环境带来了很大负面的影响的同时，环境也在对人类进行无情的惩罚；所以人类在不断的改善自已的行为，其中我国政府实施了一些列的法规条例，如《退耕还林条例》自xx年1月20正式施行。我们相信在我们共同努力下，“地球村”必将变得更加美丽。
