種羣和生物羣落課件

教學設計方案

引入：前面我們分析了生物與環境的關係，但有些問題需要將生物的羣體作爲一個整體來研究才能解決。

第二節 種羣和生物羣落

一、關於種羣概念的教學。種羣的概念要透過具體的實例得出。然後可設問：一個池塘中的全部魚是否是一個種羣？一片森林中全部的蛇是否是一個種羣？以強化種羣是同一物種個體的集合體的正確認識。教師應歸納出以下幾點：

1．離開一定的空間和時間的種羣是不存在的。如：北京八一湖冬季有野鴨種羣，就不能說什麼季節都有野鴨種羣。

2．我們所見到的物種實際是種羣，所以種羣是物種存在的具體形式。在種羣這個集合體內，個體之間可以自由繁殖後代，所以種羣也是物種的繁殖單位。同一種羣內，基因可以自由交流，由於地理隔離或生殖隔離最終導致物種的變化，可見，種羣也是物種的進化單位。此外，種羣也是羣落的構成單位。

二、關於種羣特徵的教學。種羣的密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率等是種羣的基本特徵。在教學中要防止理論上的空談，一定要結合具體物種的種羣進行教學，這樣做不但有利於對種羣特徵的理解，而且使學生認識到對種羣特徵的調查有重大的實踐意義。如貓熊（即大熊貓）是我國的國寶，爲了保護這一珍稀物種，就要對某一保護區的貓熊進行種羣調查，調查的內容就包括種羣密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率等種羣特徵，並依此對貓熊種羣的現狀和未來做出科學的判斷，以及採取相應的保護措施。又如我國進行人口普查實際就是對我國人口種羣特徵的調查，並依此對我國人口的現狀和未來做出科學的判斷，以及制定應採取的人口政策。在教學中還應注意和歸納的問題有：

1．種羣的密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率之間有密切的關係。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羣密度的動態變化。在講種羣這幾個特徵時，必須扣住它們之間的關係，不可將這幾個種羣特徵割裂、孤立起來。

2．種羣密度是種羣的最基本特徵，種羣密度的調查是生態學研究的基本方法之一，標記重捕法是種羣密度調查的重要方法。標記重捕法的教學應採用具體的實例進行教學，如：一個學生估算一塊木頭下面鼠婦的種羣數量。她捉了40只鼠婦，將它們標記後放回，並與該種羣中的其他個體混合在一起。24h後，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，鼠婦無死亡，沒有受傷害，無遷入與遷出。估算鼠婦的種羣數量。（第十屆國際生物奧林匹克競賽試題）透過實際粒子的計算理解標記重捕法。

3．年齡組成是種羣的年齡結構。這種結構可以是相對穩定的，也可以是不穩定的。應讓學生明確種羣的年齡結構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。幼體數爲生殖前年齡；成體數爲生殖年齡；老年個體數爲生殖後年齡。教學中可結合某些國家的年齡結構具體說明：如德國人口年齡結構爲衰退型；瑞典人口年齡結構爲穩定型；多數發展中國家的人口年齡結構爲增長型。種羣的年齡結構提供了種羣未來動態的資訊，例如我國人口的年齡結構爲急劇增長型，人口還得持續增長几十年，直到2052年人口達到15.39億的時候纔會停止增長，其年齡結構才能轉化爲穩定型。

4．根據不同物種的種羣，具有不同的性別比例，種羣可分爲三種類型：雄多於雌；雌雄相當；雌多於雄。在教學中必須強調：“種羣的性別比例是指具有生殖能力的雌雄個體數目在種羣中所佔的比例”，否則雄多於雌的性別比例類型就無法理解。蜜蜂是社會性昆蟲，工蜂和蜂王爲雌性，在數量上遠遠超過雄蜂，但由於工蜂無生殖能力，所以蜜蜂種羣仍然是雄多於雌。在教學中要列出一系列的具體種羣，讓學生分析雌雄比例情況，然後再歸納出種羣性別比例的三種情況。最後應強調多數生物種羣雌雄之比接近1∶1。但是出生的時候往往雄多於雌，到了老年期組雌又多於雄，如麋鹿。人類也是如此，男嬰一般多於女嬰。由於男性死亡率高，到了老年期組時女性會多於男性。

5．直接影響種羣大小和密度的因素是出生率和死亡率，遷入率和遷出率。

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

三、種羣數量的變化的教學。種羣數量的變化主要是指種羣數量的增長，種羣數量增的“”型和“S”型曲線代表了種羣在不同條件下的增長規律。在教學時要注意把握以下幾個問題。

1．交代清楚種羣在不同條件下增長規律不同。“”型曲線代表的是在理想條件下的種羣增長，“S”型曲線代表的是在有限環境中的種羣增長。而這種有限的環境的特徵是：種羣的最大容納量爲一個值。

2.不論是那種增長曲線，都是用數學關係式來表示種羣的增長規律，數學建模的方法和思想史研究種羣增長的基本方法和思想。因此，教是可以提供一個自然種羣數量增長的數據（如中國獲世界的人口增長數量），引導學生分析數據，繪製曲線，從中總結出種羣增長的“S”型曲線。

3．在學習和理解“S”型曲線的基礎上，引導學生分析在環境有限的情況下，種羣的增長曲線會發生什麼樣的變化，從最大的'容納量入手，先確定了種羣增長的最大值，在分析種羣增長速度的變化，推匯出種羣增長的“S”型曲線。

4．要引導學生注意，不論哪種增長曲線，都是理想狀態下的數學模型，與實際的種羣數量變化會有一些差別，再提供教材中實際種羣增長曲線的例子給學生，讓學生理解模型與實際種羣之間的關係。

5．在理解種羣增長曲線的基礎上，引導學生分析研究種羣數量變化的意義。

四、關於生物羣落的概念教學。在教學中要剖析一個或兩個具體的生物羣落，明確羣落內各種生物之間有直接或間接的關係。教師提出某羣落中有哪些生物，再讓學生討論分析這些生物間的關係，最後再概括出羣落的概念。爲了讓學生進一步理解羣落的概念，可設問：地球上的全部生物和人是否是一個羣落？長期積水的樹洞中的生物是否是一個羣落？教師最後應強調種羣和羣落的關係；羣落有大有小；羣落內的各種生物中，會有少數種類對羣落的存在和發展有重大影響；羣落是一個動態體系，可以發生演替，如荒廢農田羣落的演替。強調以上幾個問題，既聯繫了種羣的知識，又爲以後學習生態系統內容做了鋪墊。

四、關於生物羣落結構的教學。羣落的結構是指羣落中各種生物在空間上的配置狀況。在教學中要剖析典型的實例說明羣落的垂直結構和水平結構。羣落具有清楚的層次性，即羣落的垂直結構，森林羣落的垂直結構明顯。在教學中應強調以下幾點：羣落中植物的垂直結構直接影響羣落中動物的垂直結構，動物種類的多少是隨植物層次的多少而變化的，因此，由於森林的植物層次比草原植物層次多，所以森林羣落比草原羣落的動物種類多。水生羣落也有分層。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、鱅魚、鯉魚就是動物分層的實例。陽光、溫度、水分等生態因素對動植物的分層有直接影響。強調以上幾個問題，既聯繫了學生學過的知識，又爲以後學習森林生態系統、草原生態系統、池塘生態系統內容做了鋪墊。羣落的水平結構點到爲止。

五、結束語：在一定的空間和時間內，同種生物個體的集合體構成種羣。在一定空間和時間內，有着各種關係的各個種羣的集合體構成羣落。羣落中的各種生物之間，生物與無機環境之間也處於相互作用之中。總之，課題結束語既要概括歸納學過的內容，又要爲學習生態系統埋下伏筆。

板書提綱

第二節 種羣和生物羣落

一、種羣

（一）概念

一定的時空範圍內，同種生物個體的總和。

（二）種羣的特徵

核心的問題是種羣數量的變化規律，與之相關的特徵有：

1、種羣密度：單位空間內某種羣的個體數量。

（種羣數量的標誌）

調查方法：標誌重捕法（取樣調查法）

公式：N＝N1×n÷n1

設計其他方法

2、出生率和死亡率：單位時間內種羣單位數量的個體出生或死亡的個體數目。

（是影響種羣數量的重要因素）

注意：遷入和遷出

3、年齡組成：一個種羣中各年齡的個體數目的比例。

（1）增長型：幼年個體多

（2）穩定型：老成幼年個體比利適中

（3）衰退性：老年個體多

4、性別比例：雌雄個體數目在種羣中所佔的比例。

（1）雌雄相當：高等動物

（2）雌多於雄：人工控制的種羣（象海豹）

（3）雄多於雌：社會性昆蟲

影響種羣密度

（三）種羣數量的變化

數學建模

1、種羣增長的型曲線

dN/dt= r N N t = N 0e r t

1、 種羣增長的S型曲線

dN/dt=rN（1—N/）

分析：（1—N/）—N越接近，增長越慢

2、 研究意義：

（1）人口問題：計劃生育

（2）持續最大產量

二、生物羣落

（一）概念

生活在一定的自然區域內，相互之間有直接或間接關係的各種生物種羣的總和。

（二）羣落的結構

指的是各種生物在空間上的配置情況

2、 垂直結構：垂直方向上得分層現象

例如：

3、 水平結構：水平方向上的種類差別

例如：

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