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1、用学科高中生物适用年级高二适用区域人教版区域课时时长1分钟)2课时知识点1 .群落水平上研究的问题及群落的物种组成2 .种间关系3 .群落结构的形成与分析4 .演替的类型和原因5 .人类活动对群落演替的影响6 .土壤中小动物类群丰富度的研究教学目标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4 .说明群落的演替过程5 .说明人类活动对群落演替的影响6 .关注我国实行退耕还林还草还湖、退牧还草的政策教学重点1 .群落的结构特征2 .群落的演替过程教学难点1从结构与效用相统一的角度描述群落的结构特征2.群落的演替过程教学过程一、导入使用
2、建议:群落的结构包括群落水平上研究的问题、群落的物种组成、种间关系、群落的空间结构等内容。群落的演替包括演替的类型和人类活动对群落演替的影响两局部,前者是在群落层次上分析生命系统的开展变化,后者是探讨人类在这方面的作用,表达STS教育思想。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。不同群落在物种组成上有哪些差异?种间关系主要有哪几种类型?群落的空间结构是怎样的?二、知识讲解使用建议:在引导学生理解群落的概念时,依然要与生命系统是一个统一的整体的思想相联系。在学生讨论的根底上,教师应当引导学生认识:在种群水平上的研究对象是同一物种的生物集合体,而群落水平上的研究对象是不同物种的生物
3、集合体。后者是从比群落层次更高、范围更广的角度来研究生物之间的关系和相互作用。由此引出在群落水平上科学家要研究哪些问题。1.群落水平上研究的问题(D种群是群落的根本单位一一研究种群是研究群落的根底。群落的物种组成、优势种种间关系(2)群落水平上研究的问题群落的演替群落的空间结构各种群占据的位置、群落的分布范围和边界2.种群和群落的比较比较工程种群群落概念一定区域内,同种生物的所有个体,是繁殖的根本单位,也是生物进化的根本单位同一时间聚集在一定区域中的各种生物种群的集合。各种群间有着直接和间接的联系,是各个物种适应环境和彼此相互适应过程的产物组成单位生物个体,包括幼年、成年和老年个体生物种群,包
4、括植物、动物和微生物等研究对象一定区域同种生物个体的总和一定区域的所有种群研究范围种内关系种间关系特征种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例等物种的多样性、群落结构、种间关系、丰富度、优势种、群落演替等关系群落以种群为根本单位,是各个种群的集合体,依靠种间关系使各种群在长期自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。研究种群是研究群落的根底3.物种组成是区别不同群落的重要特征不同群落的物种丰富度不同,组成不同群落的优势种是不同的。优势种具有高度的生态适应性,它的存在常影响着其他生物的存活和生长。环境改变,群落中的优势种会发生更替。丰富度:群落中物种数目的多少称为丰富度。优
5、势种:对群落的结谈判群落环境的形成有明显控制作用的植物种称为优势种。建群种:优势层中的优势种称为建群种,个体数量不一定多,但却能决定群落结谈判内部环境条件,是群落的建造考点2种间关系者。调,群落不是一定空间内各种生物简单的集合,而是通过种内的斗争或互助,种间的共生、竞争、捕食等关系建立起的有机整体。为了使学生领会和把握群落的概念,教师可以结合”问题探讨的素材,说明一个群落是配合生活在一个地区的生物大家庭,具有一定的组成和结构,其中的各种生物相互制约,又相互依存。种间关系包括竞争、捕食、互利共生和寄生等,比较如下:捕食个体数时晅QrQ一种生物以另一种生物为食,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加
6、者后减少的不同步性变化羊和草;狼与兔;青蛙与昆虫种间关系判断的三个易错点(1)寄生腐生。寄生是从活的生物体上获得营养物质;腐生是从死的生物体或从腐殖质中获得营养物质。(2)寄生互利共生。互利共生的两种生物,相互依赖,彼此有利;寄生的两种生物,对寄生者来说是有利的,但对寄主来说那么是有害的。(3)种内斗争竞争:种内斗争是同种生物不同个体之间发生的斗争,竞争是不同种生物之间争夺资源和空间等发生的斗争。1 .区分生存斗争、种内斗争和种间斗争(1)生存斗争是指生物个体(同种或异种)之间的相互斗争,以及生物及无机自然条件(如干旱、寒冷等)之间的斗争,以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。(2)种内斗争是同
7、种生物个体或群体之间,由于争夺食物、栖息地或其他生活条件而发生的斗争。(3)种间斗争是不同种的生物之间由于争夺资源、空间等所发生矛盾的现象,竞争、寄生、捕食等均属于种间斗争。它们之间的关系如下列图。2 .关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定(1)从最高点判断,捕食者数量少,被捕食者数量多。(2)从变化趋势看,先到达波峰的为被捕食者,后到达波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先,捕食者变化在后。使用建议:关于“群落的空间结构的教学应强调以下几点:群落中植物的垂直结构,动物种类的多少是随着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,所以森林群落一般比草原群落的动物种类多。水生
8、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、鲤鱼、鳗鱼、鲤鱼的分布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。群落的水平结构往往是由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素造成种群密度上的差异。此外,群落中生物之间的相互关系也是群落表现水平结构的原因之一。例如,树冠下光照的不均匀性,对林下植物的分布就有密切影响。光照强的地方,阳生植物较多,而光照强度弱的地方生长着耐阴植物。1 .群落的结构分析:(1)垂直结构。B处的结构分析如下:-上植物V、下乔木层接受全光照、影响因
9、哧为光照强度,上动物V、下猫头鹰森林上层、大山雀灌木层鹿、野猪地面活动蚯蚓及局部微生物落叶层和土壤,影响因素.食物栖息,场所灌木层利用全光照的10%草本层仅利用全光照的用5%苔薄地衣层仅利用微弱的光照,C处的结构分析:由于不同光质的波长不同,所含有的能量不同,穿透力不同,导致了不同藻类的垂直分布。影响动物分布的主要因素是栖息场所和食物。(2)水平结构。A处,地形是影响植物分布的主要因素,原因是不同高度的温度不同。影响水平结构的因素除地形外还有光照强度、土壤湿度、土壤盐碱度、人与动物的影响等。2 .群落结构的形成及意义:(1)形成:生物群落垂直结构与水平结构的具体表现都是在长期自然选择根底上形成
10、的对环境的适应。(2)意义:有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。3 .群落结构的形成及意义:(1)形成:生物群落垂直结构与水平结构的具体表现都是在长期自然选择根底上形成的对环境的适应。(2)意义:有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。界定不同群落的垂直分布与群落的垂直结构群落的垂直结构是指群落中各种群在垂直方向上的分层现象,它强调的是某一区域中某群落的空间结构,高山植物从山底到山顶,其温度差异明显,分别分布着热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林、高山草甸等不同群落,应属群落间的分布状况而不是某一群落中的垂直结构,事实上,上述每一个群落,应各自具有自己独特的垂直结构,如下列图。
11、知识点4演替的类型及原因使用建议:学生对群落演替的现象并不陌生,只是没有建立起概念与现象之间的联系。在教学中教师应尽可能从学生熟悉的事例出发,引导出群落演替的各个阶段。值得注意的是,要始终围绕着生物之间、生物与环境之间的联系与相互作用,以动态开展观引发学生对演替的本质进行思考。1.过程(以发生在裸岩上的演替为例)阶段优势种特征裸岩阶段地面上只有火山喷发后的火山灰和岩石地衣阶段地衣首先在裸岩上定居地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程,使土壤颗粒和有机物逐渐增多苔葬阶段苔葬在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势苔群的生长会进一步使岩石分解,土层加厚,有机物增多,土爆中微生物的群落越来越丰富草本植
12、物阶段较高的草本植物逐渐占据优势各种昆虫和其他小动物开始进入;在动植物的配合作用下,土壤中的有机物越来越丰富,通气性越来越好灌木阶段灌木逐渐取代了局部草本植物成为许多鸟类的栖息地;物种的多样化使得群落结构较为稳定,同时抵御环境变化的能力增强森林阶段乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力,最终占据优势树林的形成进一步改善了生物生存的环境,物种进一步多样化,生物与环境之间的关系更加丰富多样,于是群落演替到了相对稳定的森林阶段2.演替类型的比较内容类型初生演替次生演替起点在从来没有过植物,或者原来存在过植物,但被彻底消灭了的地方在原有植被虽已不存在,但是保存了原有土壤条件,甚至还保存了植物的种子或其他繁
13、殖体的地方时间经历的时间长经历的时间短速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键举例裸岩上的演替裸岩阶段f地衣阶段f苔葬阶段f草本植物阶段f灌木阶段f森林阶段弃耕农田上的演替弃耕农田f一年生杂草f多年生杂草f灌木阶段f乔木阶段群落演替概念理解5点注意(1)在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势种取代而不是“取而代之。如形成森林后,乔木占据优势地位,但森林中仍有灌木、草本植物、苔葬等。(2)演替的最高阶段受无机环境的限制。恶劣的环境条件下,群落的演替不一定能到达最高的森林阶段。(3)群落演替到最后将形成稳定的、成熟的群落,也叫顶极群落。顶极群落是演替到达的最终稳定状态,顶极群落并不是
14、绝对稳定的,而是处于不断变化的相对稳定状态。(4)初生演替与次生演替的本质区别在于演替的起点不同,即是否具备土壤条件。(5)能否演替成森林阶段与演替的类型无关,不管是初生演替还是次生演替,都可能演替到相对稳定的阶段。考点5人类活动对群落的影响搂替的影响的教学,教材中提供了“践踏对草地群落的影响的素材,意在从贴近学生生活经验的事例展开教学。“走的人多了就成了路,这是一个在日常生活中极为常见的事例,但人们未必从群落演替的角度思考过。教学要在“熟悉的,未必是知道的题目上做文章,培养学生观察现象、发现问题的能力。人类活动的影响(1)人类活动往往是有目的、有意识地进行的,可以对生物之间、人类与其他生物之
15、间以及生物与环境之间的相互关系加以控制,甚至可以改造或重建起新的关系。(2)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。如放牧引起草原演替的改变,如下列图:草甸、高草草原轻度放牧中度针茅草原I不放牧放牧隐子草+孤茅+针茅高度放牧蒿+大戟+苔草+草熟禾极度继续T蒿+星毛委陵蕈“次生裸地I放牧践踏(3)外来物种的引入人类活动会有意或无意地将一些新物种引入到某一群落之中。在适宜的条件下,新物种会迅速成为优势种,毁坏原有群落的稳定。(4)此外,垦殖荒原、围湖造田、砍伐森林、过度放牧等都会影响群落演替的过程。考点6土壤中小动物类群丰富度的研究丰富度的统计方法通常有两种:一是记名计算法;二是目测估算法。(2)探究步骤准备制