高中生物教案：群落的结构

高中生物教案：群落的结构

　　知识目标：

　　掌握生物群落的概念及实例；理解生物群落的组成和结构。

　　能力目标：

　　培养分析归纳问题的能力。凭借概念对具体的生物学现象作出判断和推理，训练学生应用知识、解决问题的能力。

　　情感价值目标：

　　通过对群落动态规律的研究，懂得合理开发利用生物资源、保护生态平衡的重要意义，从而进一步树立环保意识。

　　知识总结

　　本节知识点较少，在高考中所占的比例较小，但却是高考经常考的考查点。本节的基础知识的考查主要包括群落的概念,种群与群落的区别,群落的基本特征,特别是优势种生活型等新提出的概念,群落的垂直结构、水平结构，生态位等。并且要注意结合现实问题进行分析回答问题，如人口控制、生态保护等热点问题。本节考题主要以选择题的形式出现，特别是结合能力型识图作答题在近几年的高考题中时常出现。复习重点把握生物群落的内涵和外延，要明确生物群落应包括一定自然区域内的生产者、消费者和分解者的综合，三者缺一不可，复习中还要通过具体分析某一特定区域的空间配置来获得群落的水平结构和垂直结构的感性认识，以加强对教材内容的全面理解和掌握。

　　合作与讨论

　　1.如何正确理解个体、种群、物种和群落的关系？

　　我的思路：一个细菌，一个植物，一个动物等指的是一个生物个体，生物在个体水平上具有一系列特征，如具有一定的形态特征、生理特性，能够进行新陈代谢，实现自我更新，在新陈代谢的基础上，表现出生长、发育、衰老、死亡等等。

　　种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体，种群中的个体并不是机械地集合在一起的，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。因此，种群是繁殖的基本单位。生物在代代相传的过程中由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断地变化，因此，种群又是生物进化的基本单位。

　　物种是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下，能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。不同物种之间一般是不能交配的，即使交配成功，也不能产生出可育后代。

　　群落是指在一定时间内，生活在一定区域内的各个生物种群相互联系、相互影响而形成的有规律的集合体，称为生物群落，简称群落。它包含了生态系统内的所有生命成分。如生活在同一池塘中的所有动物、植物及微生物共同构成了池塘生物群落。

　　由个体到种群，不只是量的积累，而且是质的飞跃，具有个体所不具备的一系列特征，如种群密度、出生率、性别比例、年龄组成等。

　　同一物种因时间、空间的不同，可包含若干个种群，种群是物种存在的基本单位。如西湖的鲤鱼与洞庭湖的鲤鱼属于同一物种，但两者不是同一种群，由于地理的隔离，在自然情况下，没有交配的机会，因此，自然状态下，同一种群内的个体才具有传粉、交配和繁殖的机会，种群是繁殖的基本单位。

　　群落以种群为单位，是各个种群的集合体，在一个群落中不论其大小均生活着许多种群，这些种群间相互依存、相互制约，既有种内关系，又有种间关系，依靠这种关系使生物在长期自然选择与进化中形成了稳定的、彼此适应的有机整体，从而把各种群连接为复杂的生命之网，进而决定着群落与生态系统的稳定性。群落是生活于同一区域内所有种群的集合体，这些种群并非随意的、偶然的堆砌在一起，而是有严格的、合理的空间配置，是物种在长期进化过程中逐渐形成的彼此相互适应的有机整体。只有具备合理的空间配置,才能长期共处与合作,或者达到有效牵制,从而使群落长期维持下去,也只有具备合理的空间配置,才能更合理、更有效的利用空间及资源,进而使生态系统内的各生物物种能彼此和平共处以维持生态系统的稳定性。

　　2.生物群落的空间结构指群落结构中最重要的'部分，你如何理解生物群落的空间结构？

　　我的思路：生物群落的结构特征包括垂直结构和水平结构，在群落内的各种生物之间存在着各种各样的错综复杂的联系，有直接的，有间接的，群落内的各种生物通过复杂的中间关系有机的结合在一起，群落内部的每一种生物都处在一个对它来说最适合的位置上，这个位置称为生态位，在这个生态位上，外界因素对它的影响最小。不同的生物占有不同的生态位，这就构成了群落的空间结构特征，这是长期自然选择的结果。

　　在群落内部，各种生物处在不同的生态位上，在不同的生态位上拥有不同的生态资源，换句话讲，处在不同生态位上的生物利用的生态资源是不同的，如森林中的乔木利用的是太阳的直射光（即强光），而林下的灌木和草本利用的是散射光（即弱光），这种群落结构特点提高了对光资源的利用率。所以，群落的空间结构特征越是复杂，对资源的利用率就越高。

　　在群落中的各种生物之间存在着复杂的种间关系，有竞争、捕食、寄生、共生等。对竞争而言，两种生物的生态需求越是一致，竞争就越是激烈。群落内部复杂的空间结构，使得不同的生物都能找到最适宜于它生存的生态位，生态需求较为一致的生物之间生态位也较为接近，但在群落复杂的空间结构中一般不会完全重叠，这样就缓和了种间竞争。在群落内部的各种生物共同维护着群落内部的生态环境，群落内部的生物种类越多，生态条件越优越，环境也越稳定，这是种间互助的具体表现。

　　维持群落内部结构特征的主要非生物因素是阳光，温度和水分是从属于阳光的。以森林生态系统为例，从上到下依次是：乔木、灌木、草本、地被植物。这种结构是由阳光引起的。由于在不同的层次上植被类型的不同，栖息的动物也不同。

　　自主练习

　　1.什么是种群？

　　2.研究种群的数量变化规律，应该从哪几方面入手？

　　3.我们的研究能不能停留在种群水平上？为什么？

　　答案：1.生活在同一地点的同种生物的一群个体。

　　2.（1）了解种群的特征；

　　（2）掌握调查种群数量的方法；

　　（3）找到种群数量变化的规律；

　　（4）分析引起种群数量变化的因素（出生率、死亡率、年龄组成、性别比例等）。

　　3.不能。因为种群水平上的研究集中于种群的数量动态，而在自然界中，一个种群是不可能单独存在的，它必然与其他的种群通过种间关系紧密联系，共同维护生态系统的稳定状态。

　　群落的结构

　　一、教学目标

　　1.识别群落，说出群落水平上研究的问题。

　　2.描述群落的结构特征。

　　3.尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。

　　二、教学重点和难点

　　1.教学重点

　　群落的结构特征。

　　2.教学难点

　　从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征。

　　三、课时安排

　　1

　　四、教学过程

　　〖引入以“问题探讨”引入，学生思考回答老师提示。

　　〖提示1.本讨论题关注池塘中的生物组成及其有序性，讨论池塘中的种群组成（群落结构），具体有多少个种群并不重要。可以从肉食性鱼、植食性鱼、浮游动物、浮游植物、微生物等方面举例。

　　2.本讨论题关注池塘中生物之间的相互关系。池塘中的肉食性鱼大量减少，一些小鱼等小型水生动物因天敌减少，数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随时间推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。

　　〖板书第三节群落的的结构

　　同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。

　　〖问题以“本节聚焦”再次引起学生的思考。

　　〖板书一、种群水平上研究的问题

　　〖学生活动阅读P71。

　　〖板书二、群落的物种组成

　　丰富度：群落中物种数目的多少称为丰富度。

　　三、种间关系

　　〖学生活动阅读P72倒数第一段到P73，完成资料分析的“讨论”。

　　〖提示1.在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是能以同一种杆菌为食），当它们被放在同一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。

　　2.90多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。例如，从1845年到1855年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。

　　3.雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物→雪兔→猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。

　　4.资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用（捕食）。资料1相互作用的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料2相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。

　　〖板书种间的关系（不同种生物的关系）包括竞争、捕食、互利共生和寄生等

　　①互利共生：两种生物生活在一起，相互依赖互相从对方获利。如：豆科植物和根瘤；人和肠道细菌。

　　②寄生：一种生物生活在另一生物体表或体内，对一方有利而对另一方有害。如：植物和菟丝子；噬菌体和病毒；绦虫和猪。

　　③竞争：两种不同生物为争夺资源和空间而斗争。如：牛和羊，田里的水稻和杂草。

　　④捕食：（斗争中最激烈的）一种生物以另一种生物为食。如：羊吃草，狼吃鹿。

　　二、种群的空间结构

　　〖学生活动阅读P74～P75。

　　1.垂直结构

　　2.水平结构

　　〖想象空间学生思考老师提示。

　　〖提示首先，要明白自然选择的要意是什么。其次，要明白森林群落经垂直分层后，其中的植物种群在资源和空间的分配上有什么变化。由此想像出通过自然选择，不同形态结构的森林植物在森林群落的空间分布上呈现垂直分层现象

　　〖探究学生阅读思考，师提示。

　　〖提示主要是取样和采集方式要进行改进。根据调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。取样和采集时要考虑定点、定量等因素。定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量（例如一瓶、一网等）要相同。

　　〖小结见黑体字（板书）。

　　典型例题

　　生活在一个生物群落中的两个种群(a、b)的数量变化如图 ，下列判断正确的

　　A．a种群与b种群为捕食关系,a种群依赖于b种群

　　B．a种群与b种群为竞争关系,竞争程度由强到弱

　　C．a为S型增长,其增长受本身密度制约

　　D．b为J型增长,始终受到a种群的制约

　　解析 根据题意，种群a随着时间的延续，种群数量在不断增加，达到K值时趋于平衡，呈现出“S”型增长曲线。之所以不能无限增长，主要是种群数量的不断增加，种内斗争加剧而致。种群b在前期不断增长，尚未达到K值就锐减，既不是“S”型、也不是“J”型增长曲线。从曲线图分析推出二者不是竞争关系，因为开始时二者的数量同步增长了一段时间，排除竞争可能性；也不是捕食关系，捕食者与被捕食者之间呈波动的关系，且不同步，相差一个时间段。从图中看不出二者之间的关系。因此本题正确答案是C。