人教版生物選擇性必修2全冊教案

第1章群落及其動態(tài)第1節(jié)種群的數(shù)量特征一、教學目標1.列舉種群的數(shù)量特征，說明“出生率和死亡率”“遷入率和遷出率”“年齡結(jié)構和性別比例”等種群的數(shù)量特征與種群密度的關系。2.說出調(diào)查種群密度的主要方法，運用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度。二、教學重難點1.教學重點（1）種群的數(shù)量特征。（2）調(diào)查種群密度的方法。2.教學難點調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度。教學過程【本節(jié)聚焦】1.怎樣估算種群密度？如何提高估算的準確性？2.種群的數(shù)量特征有哪些？3.如何根據(jù)種群的特征預測其未來的發(fā)展趨勢？【導入】問題探討：2015年，我國科學家基于長期的野外觀測宣布：在我國東北長白山脈北部地區(qū)，共監(jiān)測到東北豹42只，其中，幼體2只，雄性和雌性的成體分別為21只和17只，未能判斷性別的成體2只。討論：1.調(diào)查東北豹的種群數(shù)量對于保護它們有什么意義？答：弄清東北豹的數(shù)量現(xiàn)狀，才能有針對性地采取有效的保護措施。2.調(diào)查東北豹種群中雌雄個體的數(shù)目對于預測該種群的發(fā)展趨勢有什么意義？答：東北豹種群中雌雄個體的比例影響種群的出生率，從而影響種群數(shù)量的變化?！具^渡】此區(qū)域內(nèi)平均每只東北豹有多大的生活面積？【一、種群密度及其調(diào)查方法】1.種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)就是種群密度。2.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。3.種群密度的調(diào)查方法：逐個計數(shù)法、估算I.逐個計數(shù)法在調(diào)查____________、________的種群時，可以逐個計數(shù)，如調(diào)查某山坡上的珙桐（湖北神農(nóng)架的國家一級保護植物）密度；在多數(shù)情況下，逐個計數(shù)非常困難，需要采取_____的方法。說明：數(shù)量較少的瀕危生物，即使分布范圍較大，也可以采用逐個計數(shù)計算種群密度。Ⅱ.黑光燈誘捕法①原理：黑光燈是一種發(fā)射人眼看不見的、波長在365nm左右的紫外線的電光源。黑光燈具有很強的誘蟲作用，是殺蟲用燈的理想光源。②適用范圍：對于有_______的昆蟲，可以用_____________的方法來估算它們的種群密度。Ⅲ.樣方法①概念：在被調(diào)查種群的分布范圍內(nèi)，_____選取_____個_____，通過計數(shù)__________求得__________，以__________作為該種群的種群密度估算值。②適用范圍：一般適用于植物，也可以用于昆蟲卵的數(shù)量調(diào)查及一些活動范圍較小的動物，如作物植株上的蚜蟲、跳蝻等。③取樣的關鍵：隨機取樣，不能摻入主觀因素。④常見取樣方法：五點取樣法、等距取樣法。⑤計數(shù)原則：樣方內(nèi)＋相鄰兩邊上（計上不計下，計左不計右）⑥樣方的數(shù)量：樣方的多少與被調(diào)查地段的總面積呈____相關；一般來說，選取的樣方越少，_________；選取的樣方越多，求得的種群密度_____________。⑦樣方的大?。簶臃酱笮∫曊{(diào)查對象的大小及分布情況而定： 例如，草本植物樣方大小一般以_________為宜； 如果該種群個體數(shù)較少，樣方面積可_________?！咎骄繉嵺`——調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度】單子葉植物常常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株。而雙子葉植物則容易辨別個體數(shù)目。單子葉植物的葉片一般呈條形或披針形，葉脈一般是平行脈；雙子葉植物的葉脈一般是網(wǎng)狀脈。提出問題：你可以調(diào)查同一塊地中不同雙子葉植物的種群密度，也可以調(diào)查不同地塊中一種或幾種雙子葉植物的種群密度。通過小組討論，確定要探究的問題____________________________。制訂計劃：（1）結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，想一想什么地方適合做這樣的調(diào)查。在老師指導下確定調(diào)查地點和范圍。（2）確定調(diào)查時間。（3）討論需要攜帶哪些材料用具，列出清單。（4）討論確定小組成員之間的分工。實施計劃： （1）準備：來到調(diào)查地點后，先觀察地形，分析有無安全隱患，提出安全注意事項。（2）確定調(diào)查對象：觀察地段中有哪些雙子葉植物，記錄下名稱。確定要調(diào)查的種群。（3）取樣：觀察調(diào)查對象的分布狀況和地段的形狀，根據(jù)觀察結(jié)果，討論確定樣方的多少、大小、取樣方法。（4）計數(shù)：計數(shù)每個樣方內(nèi)所調(diào)查植物的數(shù)量，做好記錄。（5）計算：計算種群密度。結(jié)論：分析調(diào)查結(jié)果，得出結(jié)論。將結(jié)論寫在記錄本上。【過渡】思考：若調(diào)查對象活動能力強、活動范圍大而且難以人為限制其活動時，怎樣調(diào)查其種群密度呢？Ⅳ.標記重捕法（1）概念：在被調(diào)查種群的活動范圍內(nèi)，捕獲_______個體，做上______后再_________________，經(jīng)過一段時間后進行_________，根據(jù)_____________中_________________，來估算種群密度。（2）原理：【例】在對某地區(qū)田鼠的調(diào)查中，調(diào)查范圍為1hm2，第一次捕獲并標記39只，第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只，這樣可估算該地區(qū)田鼠種群個體總數(shù)為___________；種群密度為_____________（注意：單位）（3）注意事項①標志物不能過分醒目；②標志物和標志方法不能影響標志對象正常的生理活動；③標志物不易脫落；④標志個體需與未標志個體混合均勻后再重捕，保證在重捕時被捕的概率相等；⑤確保調(diào)查期間沒有個體的遷入、遷出、出生、死亡；……（4）誤差分析①若被標記個體變得更難被調(diào)查者捕捉，則估算值偏________；②若被標記個體易被天敵捕食，則估算值偏________；③若被標記個體的標志脫落，則估算值偏________；④若因個體間相互接觸，未被標記的個體也沾上了標記顏料，則估算值偏_________；⑤如果標記的個體因標記過于醒目，易被調(diào)查者發(fā)現(xiàn)，則估算值偏________……Ⅴ.調(diào)查種群數(shù)量的其他方法a.紅外觸發(fā)相機b.微衛(wèi)星DNA分子標記c.動物的聲音【二、出生率和死亡率】1.概念：在單位時間內(nèi)新產(chǎn)生（或死亡）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值即出生率（死亡率）。2.舉例：截至2015年年末，我國大陸總?cè)丝诩s為13.7億，2015年出生1655萬人，這一年的出生率約為12‰，死亡人口為975萬，死亡率約為7‰3.意義：是決定種群數(shù)量（密度）的直接因素。 出生率＞死亡率，種群密度增大； 出生率≈死亡率，種群密度相對穩(wěn)定； 出生率＜死亡率，種群密度減小。出生率和死亡率的計算計算與分析：有人認為出生率是通過“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)×100%”計算出來的？有人認為出生率是通過“出生人數(shù)/[（年初總?cè)藬?shù)＋年末總?cè)藬?shù)）/2]”計算出來的。根據(jù)提供的數(shù)據(jù)判斷，哪一種計算方式更為合理？模擬題提示：模擬題一般認為出生率是通過“出生人數(shù)/年初總?cè)藬?shù)×100%”計算出來的?！具^渡】幾十年前，我國東北地區(qū)廣袤無邊的森林里，生活著很多東北豹。隨著人類在這片森林里采伐林木、墾荒種地、建設鐵路，東北豹逐漸從這里遷出，幾近消失。近些年國家高度重視對東北虎、東北豹等瀕危動物的保護，采取了一系列有效的措施，如全面禁獵，禁止商業(yè)性采伐林木，建立自然保護區(qū)、國家公園等。隨著環(huán)境的大大改善，東北豹逐漸回歸、遷入我國東北地區(qū)。其實許多生物的種群，都存在個體遷入和遷出的現(xiàn)象?！救⑦w入率和遷出率】1.概念：在單位時間內(nèi)遷入（或遷出）的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比值即遷入率（遷出率）。2.舉例：春運前后各大城市的人口變化。3.意義：是決定種群數(shù)量（密度）的直接因素。遷入率＞遷出率，種群密度增大；遷入率≈遷出率，種群密度相對穩(wěn)定；遷入率＜遷出率，種群密度減小。4.與實踐的聯(lián)系：如果研究一座城市人口的變化，遷入率和遷出率是不可忽視的因素?！舅?、年齡結(jié)構和性別比例】1.年齡結(jié)構（1）概念：指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。（2）類型：增長型、穩(wěn)定型、衰退型。（3）意義：可預測種群數(shù)量（密度）的變化趨勢。思考討論：分析種群的年齡結(jié)構1.圖1-3中A、B、C三種年齡結(jié)構的種群，哪種類型的種群數(shù)量會越來越大，屬于增長型？哪種類型的種群數(shù)量會越來越小，屬于衰退型？哪種類型的種群數(shù)量會在一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，屬于穩(wěn)定型？為什么？答：A屬于增長型，C屬于衰退型，B屬于穩(wěn)定型。因為一般來說，幼年和成年個體數(shù)越多，老年個體數(shù)越少，出生率就越高，死亡率就越低，種群數(shù)量增長就越快；反之，種群數(shù)量增長就越慢，或者種群數(shù)量下降。2.年齡結(jié)構為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量在近期一定能保持穩(wěn)定嗎？年齡結(jié)構為衰退型的種群呢?答：不一定。這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡結(jié)構，還會受到食物、天敵、氣候等多種因素的影響。此外，種群數(shù)量還受遷入率和遷出率的影響。3.據(jù)統(tǒng)計，1990—2013年的24年間，我國0～14歲少年兒童的人口占總?cè)丝诘谋壤?7.69%下降到16.41%；15～64歲人口的比例由66.74%上升到73.92%；65歲及以上老齡人口比例由5.57%上升到9.67%。這說明我國人口的年齡結(jié)構發(fā)生了什么變化？答：這說明我國少年兒童的人口占比在減少，老齡人口占比在增加。我們應該關注我國人口的老齡化問題。2.性別比例（1）概念：種群中雌雄個體數(shù)目的比例。（2）類型：雌雄相當型、雌多雄少型、雌少雄多型（3）與種群密度的關系：性別比例通過影響______來影響種群密度；（4）與實踐的聯(lián)系：利用人工合成的________（信息素）誘殺某種害蟲的_____個體，改變了害蟲種群___________，就會使很多雌性個體不能完成交配，從而使該種害蟲的種群密度明顯降低。注意：正常的性別比例是指該種群正常狀態(tài)下經(jīng)過長期自然選擇形成的的性別比例，并不一定是雌雄相當型?！倦S堂練習】一、概念檢測1.種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。判斷下列與種群密度有關的表述是否正確。（1）一塊草地上所有蒲公英的數(shù)量就是這個蒲公英種群的種群密度。（）（2）調(diào)査青蛙等活動范圍不大的動物的種群密度可以用樣方法。（）（3）種群密度與出生率成正比。（）2.科技人員為了檢驗某新型除草劑對麥田雜草豬殃殃的防治效果，隨機選3塊麥田，在每塊田中做對照實驗，施藥60天后調(diào)查豬殃殃的密度。取樣方法為每個處理隨機取5個樣方，每個樣方為1m2。調(diào)査結(jié)果為對照組411.75株/m2，實驗組35.00株/m2。下列分析正確的是（）A.樣方數(shù)量過少，面積適當B.樣方面積過小，數(shù)量適當C.雜草株數(shù)應為整數(shù)，對照組數(shù)據(jù)有誤D.實驗組數(shù)據(jù)可信，該除草劑施用效果顯著二、拓展應用1.在某池塘中，第一次捕獲鯽魚106條，做上標記后放回；第二次捕獲鯽魚91條，其中有標記的為25條。由此估算該池塘中共有鯽魚（）條。2.下圖A、B分別為兩個國家人口的年齡結(jié)構圖，縱軸示年齡，橫軸示各年齡段人口占總?cè)丝诘陌俜直?。?jù)此圖可判斷，未來人口增長率高的國家是（）。3.2003年，我國頒布法律，禁止“非醫(yī)學需要的胎兒性別鑒定”和“非醫(yī)學需要的性別選擇性人工流產(chǎn)”，請簡要說明這一規(guī)定的意義。答：在自然情況下，新生兒的男女性別比例大致為1：1。禁止“非醫(yī)學需要的胎兒性別鑒定”和“非醫(yī)學需要的性別選擇性人工流產(chǎn)”，有利于維系性別比例均衡，進而有利于維持社會的和諧穩(wěn)定。

第1章種群及其動態(tài)第2節(jié)種群數(shù)量的變化一、教學目標1.通過探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化等活動，嘗試建立數(shù)學模型表征和解釋種群的數(shù)量變化。2.舉例說明種群的“J”型增長、“S”型增長、波動等數(shù)量變化情況。3.闡明環(huán)境容納量原理在實踐中的應用。二、教學重難點1.教學重點（1）建構種群增長模型的方法。（2）種群的“J”型增長和“S”型增長。2.教學難點建構種群增長的數(shù)學模型。教學過程【本節(jié)聚焦】1.怎樣建構種群增長的模型？ 2.種群的數(shù)量是怎樣變化的？【導入】問題探討：我們的手上難免沾染細菌。細菌的繁殖速率很快，因而我們要經(jīng)常洗手。假設在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種細菌每20min就通過分裂繁殖一代。討論：1.第n代細菌數(shù)量的計算公式是什么？答：設細菌初始數(shù)量為N0，第一次分裂產(chǎn)生的細菌為第一代，數(shù)量為N0x2，第n代的數(shù)量為Nn=N0×2n。2.72h后，由一個細菌分裂產(chǎn)生的細菌數(shù)量是多少？答：2216個3.在一個培養(yǎng)瓶中，細菌的數(shù)量會一直按照這個公式描述的趨勢增長嗎？如何驗證你的觀點？答：根據(jù)假設計算出1個細菌在不同時間產(chǎn)生后代的數(shù)量，記錄在自己設計的表格中。（表格略）思考：數(shù)學公式與曲線圖各有什么優(yōu)缺點？【一、建構種群增長模型的方法】數(shù)學模型是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式。數(shù)學公式和曲線圖是比較常見的數(shù)學模型表現(xiàn)形式?！具^渡】上述是對理想條件下細菌數(shù)量增長的推測。自然界中種群數(shù)量能出現(xiàn)類似增長嗎？【思考與討論】分析自然界種群增長的實例資料11859年，一位來到澳大利亞定居的英國人在他的農(nóng)場中放生了24只野兔。讓他沒有想到的是，一個世紀之后，這24只野兔的后代竟超過6億只。漫山遍野的野兔不僅與牛羊爭食牧草，還啃樹皮，造成植被破壞，導致水土流失。后來，人們引入了黏液瘤病毒才使野兔的數(shù)量得到控制。資料220世紀30年代，人們將環(huán)頸雉引入某地一個島嶼。1937-1942年，這個種群增長如圖所示。討論：1.這兩個資料中種群增長有什么共同點?答：種群數(shù)量增長迅猛，且呈無限增長趨勢。2.種群出現(xiàn)這種增長的原因是什么？答：食物充足，缺少天敵等。3.這種種群增長的趨勢能不能一直持續(xù)下去？為什么？答：不能，因為資源和空間是有限的。【二、種群的“J”型增長】自然界中有類似細菌在理想條件下種群增長的形式，如果以時間為橫坐標，種群數(shù)量為縱坐標畫出曲線來表示，曲線則大致呈“J”形。這種類型的種群增長稱為“J”形增長?！具^渡】怎樣用數(shù)學公式表示“J”形增長的數(shù)學模型？“J”形增長的數(shù)學模型1.模型假設：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等條件下，種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長，第二年的數(shù)量是第一年的λ倍。2.數(shù)學模型：Nt=N0λt（指數(shù)函數(shù)）3.各參數(shù)的意義：N0表示種群的起始數(shù)量，t為時間，Nt表示t年后種群的數(shù)量，λ表示種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)?！拘〗Y(jié)：種群的“J”型增長】1.條件：食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等。2.發(fā)生時期：新物種遷入的開始階段、實驗條件下3.種群J型增長方式的數(shù)學模型是：Nt=N0λt4.特點：種群數(shù)量連續(xù)增長，增長率保持不變（λ-1）。增長速率呈指數(shù)函數(shù)增長（“J”型曲線的斜率）?！具^渡】如果遇到資源、空間等方面的限制，種群還會呈“J”形增長嗎？【三、種群的“S”型增長】生態(tài)學家高斯的實驗：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個大草履蟲，每隔24h統(tǒng)計一次大草履蟲的數(shù)量。經(jīng)反復實驗，結(jié)果如下圖所示。種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定，增長曲線呈“S”形。這種類型的種群增長稱為“S”形增長。在自然界，當一種生物進入一個條件適宜的新分布地時，初始階段會出現(xiàn)較快增長，但資源和空間總是有限的。當種群密度增大時，種內(nèi)競爭加劇，這就導致種群的出生率降低，死亡率升高。當出生率升高至與出生率相等時，種群增長就會停止，種群數(shù)量有可能穩(wěn)定在一定水平，我們把這一水平稱為K。“S”形增長的數(shù)學模型1.模型假設：隨著種群數(shù)量的增加，它們對食物和空間的競爭也趨于激烈，導致出生率降低，死亡率升高，當出生率等于死亡率時，種群增長停滯，可能穩(wěn)定在一定水平。2.數(shù)學模型：（公式略）一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。3.一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量，又稱K值。6.對K值的理解：①同一種生物的K值不是固定不變的：K值會隨著環(huán)境的改變而發(fā)生變化，當環(huán)境遭受破壞時，K值變化是_____；當環(huán)境條件狀況改善時，K值會_____。②在環(huán)境不遭受破壞的情況下，種群數(shù)量會在K值附近上下波動。當種群數(shù)量偏離K值的時候，會通過負反饋調(diào)節(jié)使種群數(shù)量回到K值?！舅?、種群數(shù)量的波動】①在自然界，有的種群能夠在一段時間內(nèi)維持數(shù)量的相對穩(wěn)定。②但對于大多數(shù)生物的種群來說，種群數(shù)量總是在波動中。處在波動狀態(tài)的種群，在特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。如蝗災、鼠災、赤潮等。③當種群長久處于不利條件下，種群數(shù)量會出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的下降。④當一個種群數(shù)量過少，種群可能會由于近親繁殖等原因而衰退、消亡?！咎骄?實踐：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化】注意：（1）從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，建議你將試管輕輕振蕩幾次這是為什么？答：振蕩的目的：使培養(yǎng)液中酵母菌分布均勻，以減少誤差。另外，取樣時間需一致，且應做到隨機取樣（每天同一時間取樣，或者每隔相同一段時間取樣。）（2）如果一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量過多，難以數(shù)清，應當采取什么措施？答：稀釋適當倍數(shù)。（3）對于壓在小方格界線上的酵母菌應當怎樣計數(shù)?答：只計相鄰兩邊及其頂角上的酵母菌，一般遵循“計上不計下，計左不計右”的原則?！倦S堂練習】一、概念檢測1.在自然界，種群數(shù)量的增長既是有規(guī)律的，又是復雜多樣的。判斷下列相關表述是否正確。（1）將一種生物引入一個新環(huán)境中，在一定時期內(nèi)，這個生物種群就會出現(xiàn)“J”形增長。（）（2）種群的“S”形增長只適用于草履蟲等單細胞生物。（）（3）由于環(huán)境容納量是有限的，種群增長到一定數(shù)量就會保持穩(wěn)定。（）2.對一個生物種群來說，環(huán)境容納量取決于環(huán)境條件。據(jù)此判斷下列表述正確的是（）A.對甲乙兩地的蝮蛇種群來說，環(huán)境容納量是相同的B.對生活在凍原的旅鼠來說，不同年份的環(huán)境容納量是不同的C.當種群數(shù)量接近環(huán)境容納量時，死亡率會升高，出生率不變D.對生活在同一個湖泊中的鰱魚和鯉魚來說，環(huán)境容納量是相同的二、拓展應用1.種群的“J”形增長和“S”形增長，分別會在什么條件下出現(xiàn)？你能舉出教材以外的例子加以說明嗎？【答案】在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒有天敵等優(yōu)越條件下，種群可能會呈“J”形增長。例如，澳大利亞昆蟲學家曾對果園中薊馬種群進行過長達14年的研究，發(fā)現(xiàn)在環(huán)境條件較好的年份，它們的種群數(shù)量增長迅速，表現(xiàn)出季節(jié)性的“J”形增長。在有限的環(huán)境中，如果種群的初始密度很低，種群數(shù)量可能會出現(xiàn)迅速增長，隨著種群密度的增加，種內(nèi)競爭就會加劇，因此，種群數(shù)量增加到一定程度就會停止增長，這就是“S”形增長。例如，柵列藻、小球藻等低等植物的種群增長，常常具有“S”形增長的特點。2.假設你承包了一個魚塘，正在因投放多少魚苗而困惑：投放后密度過大，魚競爭加劇，死亡率會升高；投放后密度過小，水體的資源和空間不能充分利用。怎樣解決這個難題呢？請査閱有關的書籍或網(wǎng)站。答：同樣大小的池塘，對不同種類的魚來說，環(huán)境容納量是不同的?？梢愿鶕?jù)欲養(yǎng)殖的魚的種類，查閱相關資料或請教有經(jīng)驗的人，了解單位面積水面應放養(yǎng)的魚的數(shù)量。

第1章種群及其動態(tài)1.3影響種群數(shù)量變化的因素一、教學目標1.舉例說明陽光、溫度、水等非生物因素對種群數(shù)量變化的影響。2.舉例說明不同物種之間的相互作用對種群數(shù)量變化的影響。3.闡明種群研究在實踐中的應用。二、教學重難點1.教學重點非生物因素和生物因素對種群數(shù)量變化的影響。2.教學難點非生物因素和生物因素對種群數(shù)量變化影響的綜合性。三、教學過程【本節(jié)聚焦】1.討論影響種群數(shù)量變化的因素，這些因素是如何影響種群特征的？2.研究種群的數(shù)量變化在保護瀕危物種、防治有害生物等方面有哪些應用？【導入】問題探討：“離離原上草，一歲一枯榮，野火燒不盡，春風吹又生。”在我國北方的原野上，各種草本植物在春夏時節(jié)種群密度越來越高，在秋冬時節(jié)則相反。討論：1.導致這些植物種群數(shù)量出現(xiàn)季節(jié)性變化的主要環(huán)境因素是什么？答：陽光、溫度、水等非生物因素。2.這些植物種群的數(shù)量變化對當?shù)貏游锓N群的出生率和死亡率有什么影響？答：春夏時節(jié)，草木繁盛，植食性動物食物充足，出生率提高，死亡率降低；秋冬時節(jié)則相反；植食性動物種群數(shù)量的變化，又會影響肉食性動物的出生率和死亡率?！疽?、影響種群數(shù)量的因素】【二、非生物因素】思考·討論：非生物因素對種群數(shù)量變化的影響下表（詳見課本13頁）為某地人工樹林中，林下幾種草本植物的種群密度（平均值，單位：株/m2）隨林木郁閉度（林冠層遮蔽地面的程度）的調(diào)查數(shù)據(jù)。討論1.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？答：陽光。討論2.在同樣的非生物因素的影響下，刺兒菜的種群密度變化與另外兩種的種群密度變化有較大差異，這是為什么？答：不同植物對光照條件的適應性不同1.影響種群數(shù)量變化的主要非生物因素：在自然界，種群的數(shù)量變化受到_____、_____、_____等非生物因素的影響。2.非生物因素的影響舉例：（見下表）3.非生物因素的影響特點：非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是_______的。例如，春夏時節(jié)動植物種群普遍迅速增長，除氣溫升高外，_______、_______也是重要因素?！救⑸镆蛩亍?.種群內(nèi)部生物因素的影響隨著種群的增長，________會加劇，從而使種群的增長_________，這說明種群數(shù)量的變化受到種群內(nèi)部生物因素的影響；思考·討論：影響種群數(shù)量的其他生物因素資料11934年，生態(tài)學家高斯選用了兩種形態(tài)和習性上很接近的草履蟲進行了以下實驗：取相等數(shù)目的雙小核草履蟲和大草履蟲，以一種桿菌為飼料，放在某個容器中培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與單獨培養(yǎng)不同，混合培養(yǎng)開始時兩個種群的數(shù)量也都有增長，但隨后雙小核草履蟲個體繼續(xù)增加，而大草履蟲個體數(shù)下降，最后完全消失。這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對方的物質(zhì)。討論：1.怎樣解釋資料1中的實驗結(jié)果？答：雙小核草履蟲和大草履蟲之間是競爭關系，競爭力弱的數(shù)量會不斷下降。資料2生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人員在90多年的時間里，對猞猁和雪兔的種群數(shù)量做了研究，結(jié)果如下圖所示。2.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？答：猞猁和雪免之間是捕食關系。作為獵物的雪兔種群數(shù)量上升時，猞猁因為食物充足，其種群出生率上升，死亡率下降，數(shù)量會隨之上升；反之，作為獵物的雪兔種群數(shù)量下降時，猞猁因為食物匱乏，其種群出生率下降，死亡率上升，數(shù)量會隨之下降。3.猞猁和雪兔種群的數(shù)量變動哪個是因、哪個是果？答：猞猁種群數(shù)量上升會加大對雪兔的捕食壓力，導致雪兔死亡率上升而種群數(shù)量下降；雪兔種群數(shù)量下降時，導致猞猁食物匱乏，猞猁種群出生率下降、死亡率上升，種群數(shù)量也下降；猞猁種群數(shù)量下降會減輕對雪兔的捕食壓力，使雪免種群數(shù)量得以恢復；雪兔種群數(shù)量上升，猞猁因食物充足，出生率上升、死亡率下降，種群數(shù)量上升。如此循環(huán)，二者的種群數(shù)量是相互影響的，是循環(huán)因果的關系。4.除猞猁外，影響雪兔種群數(shù)量變動的還有其他因素嗎?答：有。還有其他捕食者、其他植食性動物的競爭、作為食物的植物以及非生物因素等。2.種群外部生物因素的影響（1）捕食 除頂級捕食者外，每種動植物都可能是其他某種生物的________，每種動物都需要以其他生物為食。如果________，動物種群會出現(xiàn)_________、_________的現(xiàn)象。（2）種間競爭森林中不同植物競爭____________，草原上非洲獅與獵豹__________，這也會導致種群數(shù)量的變化。（3）寄生作為宿主的動物被_______寄生，_____或_____引起傳染病，也會影響種群的____________等特征，進而影響種群的數(shù)量變化。3.制約因素的類型①影響種群數(shù)量的因素，其作用強度隨著種群密度的變化而變化，這樣的因素稱為密度制約因素，如食物、天敵等。②影響種群數(shù)量的因素，其作用強度與種群密度無關，這樣的因素稱為非密度制約因素，如干旱、嚴寒等。③種群數(shù)量變化常常涉及多種因素。說明：生物因素一般是密度制約因素，非生物因素多是非密度制約因素。有時非生物因素可以通過影響生物因素發(fā)揮作用，如本節(jié)問題探討中的例子?！舅?、種群研究的應用】研究種群的特征和數(shù)量變化的規(guī)律，在野生生物資源的合理利用和保護、有害生物的防治等方面都有重要意義?！菊n堂小結(jié)】【隨堂練習】1.種群數(shù)量變化受環(huán)境因素的影響。據(jù)此判斷下列表述是否正確。①林下光照較弱會使所有林下植物的種群數(shù)量下（）②只有影響種群出生率和死亡率的環(huán)境因素才能影響種群數(shù)量（）2.在自然界，有些捕食者種群和獵物種群的數(shù)量變化呈現(xiàn)周期性的波動，如下圖所示模型。請分析該圖所示二者數(shù)量變化的關系及影響因素。①對這種現(xiàn)象合理的解釋或概括是（）A.與種內(nèi)競爭無關B.二者總是此消彼長C.與植物種群數(shù)量無關D.二者相互制約、互為因果②捕食者種群和獵物種群的數(shù)量變化并不都符合該模型，對此不合理的解釋是（）A.該捕食者種群有多種獵物B.該獵物種群有多種捕食者C.獵物逃避捕食者的能力明顯提高D.捕食者種群數(shù)量過小，不足以制約獵物種群增長3.一本生態(tài)學專著上寫道：“當能預報未來時，生態(tài)學就變成一門預測性科學；當能決定未來時，生態(tài)學就變成一門管理科學?！苯Y(jié)合本章所學知識，談談你對這句話的理解。答：這句話很有道理。例如，根據(jù)種群數(shù)量變化模型，可以預測種群數(shù)量變化的趨勢；根據(jù)種群數(shù)量變化規(guī)律及其影響因素，可以在物種保護、漁業(yè)管理、有害生物防止等方面制訂相應對策。

第2章群落及其演替第1節(jié)群落的結(jié)構一、教學目標1.說出群落水平研究的問題，認同探究視角的重要性，嘗試從不同視角提出新問題。2.分析群落內(nèi)的物種組成、種間關系和空間結(jié)構等，說明群落是物種通過復雜的種間關系形成的有機整體。3.通過分析當?shù)刈匀蝗郝渲心撤N生物的生態(tài)位，說出生態(tài)位的概念及生態(tài)位分化的意義。4.嘗試運用取樣調(diào)查的方法研究土壤中小動物類群的豐富度。二、教學重難點1.教學重點（1）群落的物種組成與種間關系。（2）群落的空間結(jié)構。2.教學難點（1）群落的結(jié)構特征和生態(tài)位。（2）實施土壤中小動物類群的豐富度的研究活動。三、教學過程【本節(jié)聚焦】1.不同群落在物種組成上有哪些差別？群落為什么能形成有機整體？2.群落的空間結(jié)構是怎樣的？3.生態(tài)位分化對于群落和物種有什么意義？【導入】問題探討：稻田中生活著多種底棲動物。在稻田中飼養(yǎng)中華絨螯蟹（俗稱“河蟹”），由于河蟹喜食底棲動物和雜草，底棲動物和雜草都會減少。同時，河蟹的爬行能起到松動田泥的作用，因而有利于水稻的生長。討論：1.河蟹與底棲動物（如螺類）的關系是怎樣的?答：河蟹捕食底棲動物，它們之間存在捕食關系；河蟹和某些底棲動物可能還會捕食水中的浮游生物，因此河蟹與底棲動物的種間關系可能還包括種間競爭。2.提高河蟹的種群密度，稻田中其他動物種群會發(fā)生怎樣的變化?答：河蟹會吃掉更多的底棲動物和雜草，導致底棲動物等的數(shù)量減少；河蟹的爬行活動對田泥有松動作用，可以改善田泥的土壤肥力而有利于水稻的生長，可能會引起以水稻為食物的其他動物的數(shù)量增加?；仡櫍喝郝涞母拍钊郝洌合嗤瑫r間聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合?！疽?、群落的物種組成】要認識一個群落，首先要分析該群落的物種組成。物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征，也是決定群落性質(zhì)最重要因素。1.不同群落的物種組成不同，物種的數(shù)目也有差別。2.一個群落的物種數(shù)目，稱為物種豐富度。3.我國從東北到海南的森林群落，越靠近熱帶地區(qū)，單位面積內(nèi)的物種越豐富。4.在群落中，有些物種不僅僅數(shù)量很多，它們對群落中其他物種的影響也很大，往往占據(jù)優(yōu)勢（優(yōu)勢種）。還有一些物種在群落中比較常見，但是對其他物種影響不大，它們不占優(yōu)勢（常見種），如，武夷山常綠闊葉林中狗脊，芒萁等。5.群落中的物種組成不是固定不變的。探究·實踐研究土壤中小動物類群的豐富度實驗原理【土壤條件】不僅為植物提供水分和礦質(zhì)元素，也是一些小動物的良好的棲息場所。【取樣方法】許多土壤動物身體微小且有較強的活動能力，常用取樣器取樣的方法進行采集、調(diào)查?！窘y(tǒng)計方法】記名計算法和目測估計法。實驗流程提出問題：如土壤中有哪些小動物，它們的種群密度是多少？制訂計劃：包括三個主要操作環(huán)節(jié)——取樣、觀察和分類、統(tǒng)計和分析。實施計劃：準備：制作取樣器，記錄調(diào)查地點的地形和環(huán)境的主要情況。取樣：選擇取樣地點，用取樣器取土壤樣本，并標明取樣地點和時間等。采集小動物：從土壤樣本中采集小動物。觀察和分類：對采集的小動物進行分類，并做好記錄。統(tǒng)計和分析：設計一個數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計表，分析所搜集的數(shù)據(jù)。得出結(jié)論：組成不同群落的優(yōu)勢種是不同的，不同群落的物種豐富度也是不同的。一般來說，環(huán)境條件越優(yōu)越，群落發(fā)育的時間越長，物種越豐富，群落結(jié)構也越復雜。采集土壤小動物的方法：（1）簡易采集法：用解剖針撥找，同時用放大鏡或?qū)嶓w鏡觀察。（2）誘蟲器采集：利用小動物趨暗、趨濕、避高溫、避光的習性。（3）吸蟲器采集：紗布是防止將小動物吸走，將其收集在試管中?！径?、種間關系】1.原始合作（互惠）（protocooperation）兩種生物共同生活在一起時，雙方都受益，但分開后，各自也能獨立生活。例如，?？讨诩木有返穆輾ど?，寄居蟹的活動，可以使?？行У夭妒常缓？麆t用有毒的刺細胞為寄居蟹提供保護。2.互利共生（mutualism）兩種生物長期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。例如，豆科植物與根瘤菌之間：植物向根瘤菌提供有機養(yǎng)料，根瘤菌則將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹酿B(yǎng)料，供植物利用。3.捕食（predation）一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象。如翠鳥捕魚。4.寄生（parasitism）一種生物從另一種生物（宿主）的體液、組織或已消化的物質(zhì)中獲取營養(yǎng)并通常對宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。如馬蛔蟲與馬。5.種間競爭（interspecificcompetition）兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象。思考討論：分析種間關系對群落的影響資料1紅尾鴝（qu）和鹟（weng）都捕食飛蟲，也常常從樹葉及樹冠末梢啄食昆蟲。在兩種鳥共同生活的地區(qū)，紅尾鴝喜歡在疏林和緩坡處活動，而鹟更喜歡選擇密林和陡坡。如果只有一種鳥存在，那么無論紅尾鴝還是鹟，它們覓食生境的范圍都比共存時的更大。資料2某地海邊潮間帶分布著海星、藤壺、貽貝、帽貝、石鱉等動物，海星可以捕食該群落中的其他四種動物，其他四種動物之間無捕食關系。在一個16m2的實驗樣地中，人為去除該樣地中的所有海星，幾個月后，藤壺在該實驗樣地中占據(jù)優(yōu)勢，數(shù)量最多；再過一段時間，貽貝成為最終占據(jù)優(yōu)勢的物種。討論：1.紅尾鴝和鹟的種間競爭對兩個種群的分布有什么影響？答：紅尾鴝和鹟的食性比較相似，種間競爭導致兩個種群的分布范圍縮小，甚至錯開。2.資料2說明捕食、種間競爭在群落中是怎樣相互聯(lián)系的？答：海星與藤壺、貽貝、帽貝和石鱉四種動物存在捕食關系，后四種動物以水中的浮游生物、腐殖質(zhì)等為食，彼此存在種間競爭關系；自然狀態(tài)下，這五種生物可以共存，但在人為去除捕食者——海星之后，藤壺、貽貝、帽貝和石鱉之間主要是種間競爭，且占優(yōu)勢的物種隨時間推移而發(fā)生變化。由此可見，捕食會影響自然群落中不同物種之間種間競爭的強弱，進而調(diào)節(jié)物種的種群密度。3.除了種間關系，還有哪些影響群落的因素呢？答：影響群落的因素有自然因素和人為因素，自然因素有生物因素和非生物因素。除種間關系外，生物因素還有種內(nèi)競爭等；非生物因素主要有光照、溫度、水、無機鹽等?！救⑷郝涞目臻g結(jié)構】在群落中，各個生物種群分別占據(jù)了不同的空間，形成一定的空間結(jié)構。群落的空間結(jié)構包括垂直結(jié)構和水平結(jié)構。1.垂直結(jié)構在垂直方向上，大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象。思考：（1）引起陸生植物分層分布的環(huán)境因素？答：決定植物地上分層的環(huán)境因素有光照強度、溫度等。決定植物地下分層的環(huán)境因素有水分、無機鹽等。（2）引起動物分層分布的主要原因？答：植物的垂直分層創(chuàng)造的棲息空間和食物條件等。（3）群落的垂直結(jié)構出現(xiàn)分層現(xiàn)象有何意義？答：使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數(shù)量，能最充分地利用空間和營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生更多的生物物質(zhì)。2.水平結(jié)構在水平方向上，由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同，以及人與動物的影響等因素，不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，它們常呈鑲嵌分布。【四、群落的季節(jié)性】由于_____、______和______等隨季節(jié)而變化，群落的_____和_____也會隨之發(fā)生_______的變化。（1）植物的季節(jié)性對群落的影響有些種類的植物在早春（迎春花、桃花）來臨時開始萌發(fā)，并迅速開花和結(jié)實，到了夏季其生活周期結(jié)束；另一些種類的植物則在夏季到達生命活動的高峰，從而導致群落在春季和夏季的物種組成和空間結(jié)構發(fā)生改變。（2）動物的季節(jié)性對群落的影響大多數(shù)典型的草原鳥類和高鼻羚羊等有蹄類動物，在冬季都向南方遷移，到雪被較少、食物充足的地區(qū)生活。嚙齒類動物在冬季會休眠；非洲肺魚是最有名的夏眠生物?！疚?、生態(tài)位】1.概念：一個物種在群落中的_________，包括所處的________，________的情況，以及與其他物種的_____等，稱為這個物種的生態(tài)位（niche）。2.研究內(nèi)容（詳見課件）（1）研究動物的生態(tài)位 通常要研究它的_______、_______、_______以及____________等；（2）研究植物的生態(tài)位 通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)的________、________、_________等特征，以及它____________等。（3）特點：群落中每種生物都占據(jù)著相對穩(wěn)定的生態(tài)位；（4）原因：群落中物種之間及生物與環(huán)境之間協(xié)同進化的結(jié)果；（5）意義：有利于不同生物充分利用環(huán)境資源。思考·討論：分析當?shù)刈匀蝗郝渲心撤N生物的生態(tài)位選擇當?shù)啬程幧?、草原、湖泊、河流等，分析群落中常見物種所處的生態(tài)位。確定某種生物的生態(tài)位，一般要以調(diào)查為基礎。如果條件允許，最好能開展調(diào)查研究。如果條件不足，可以查閱資料或利用下面資料中的生物群落進行分析。在分析該群落主要物種組成的基礎上，選擇其中一個常見的物種分析它所處的生態(tài)位。資料崇明東灘鳥類國家級自然保護區(qū)位于長江入海口，是重要的水鳥越冬區(qū)，每年有數(shù)萬只水鳥于10月至次年2月在崇明東灘越冬。某研究團隊以4種占優(yōu)勢的水鳥為研究對象，調(diào)查了它們的種群數(shù)量、在不同覓食生境出現(xiàn)的概率、主要的食物種類等，結(jié)果如下表所示：生境1為低潮鹽沼—光灘帶，寬度為2000m左右；生境2為海三棱藨（biao）草帶，寬度為400m左右；生境3為海堤內(nèi)魚塘—蘆葦區(qū)，蘆葦在植物群中占優(yōu)勢。討論1.這四種鳥選擇覓食生境的策略有哪些異同？哪一種鳥覓食生境的范圍更寬？答：這4種鳥選擇覓食生境都表現(xiàn)出多樣化，不同鳥類在不同覓食生境出現(xiàn)的概率不同：；綠翅鴨和鶴鷸選擇覓食生境的策略基本相同，兩者均選擇生境1和生境3，并以生境1為主，不選擇生境2；綠頭鴨主要選擇生境1；青腳鷸在3個生境中都出現(xiàn)，在生境3出現(xiàn)的概率高于前兩處；青腳鷸在3種覓食生境中的出現(xiàn)率都較高，說明其覓食生境的范圍更寬。2.如果兩種鳥的覓食生境一樣，生態(tài)位就完全一樣嗎？答：不一定；判斷二者生態(tài)位是否一樣不僅要看它們的棲息地，還要看它們主要的食物種類等：綠翅鴨和鶴鷸選擇的覓食生境基本相同，但是食物種類有較大的差異，占用的資源以及與其他物種的關系也不一樣。3.任選一種鳥，分析它的食性；從覓食的角度，與它有競爭關系的鳥類有哪些？答：以綠翅鴨為例，綠翅鴨為雜食鳥類，主要以小堅果為食，還吃莖類、螺類、貝類等；綠頭鴨、鶴鷸、青腳鷸均與之有競爭關系。4.任選一種鳥，從覓食生境、種間關系等多方面綜合描述這種鳥的生態(tài)位。答：以綠頭鴨為例，綠頭鴨主要生活在崇明東灘低潮鹽沼一光灘帶，主要以小堅果為食，也食用部分螺類、貝類等，與當?shù)氐木G翅鴨、鶴鷸、青腳鷸等鳥類有競爭關系?！菊n堂小結(jié)】【隨堂練習】1.長白山北坡從山麓到山頂依次出現(xiàn)針闊葉混交林、針葉林、岳樺林和高山凍原。針闊葉混交林中的喬木層有紅松、紅皮云杉、白樺等多種植物，在林冠層生活著小杜鵑、大杜鵑、黑枕黃鵬等鳥類。判斷下列表述是否正確。（1）針闊葉混交林中的紅松和紅皮云杉存在種間競爭的關系。（）（2）從山麓到山頂依次出現(xiàn)不同的森林類型，是群落的垂直結(jié)構。（）（3）小杜鵑主要生活在林冠層，這是小杜鵑的生態(tài)位。（）2.某棄耕農(nóng)田中的植物種類40年間的變化情況見下表。下列有關該地群落變化的敘述，錯誤的是（）A.物種豐富度趨于增加B.群落對光能的利用能力提高C.物種豐富度呈現(xiàn)“S”形增長D.群落的垂直結(jié)構和水平結(jié)構發(fā)生了變化

第2章群落及其演替第2節(jié)群落的主要類型一、教學目標1.說出陸地生物群落的主要類型。2.通過比較不同生物群落中生物的主要特征，闡述群落中的生物具有與環(huán)境相適應的形態(tài)、結(jié)構和生理特征。3.闡明群落中的生物彼此相互適應，占據(jù)了不同的生態(tài)位，形成統(tǒng)一的有機整體。二、教學重難點1.教學重點不同群落中的生物具有與環(huán)境相適應的形態(tài)、結(jié)構和生理特征。2.教學難點群落中生物的適應性。三、教學過程【本節(jié)聚焦】1.陸地生物群落的主要類型有哪些？2.生物群落內(nèi)的生物是如何與環(huán)境相適應的？【導入】問題探討：三江源地區(qū)位于青藏高原腹地，是長江、黃河和瀾滄江的源頭匯水區(qū)，被譽為“中華水塔”。這里的雪山、草地、深林、河流，靜靜地展示著原生態(tài)的美。20世紀，因氣候變化和人為干擾，三江源地區(qū)環(huán)境惡化，草地嚴重退化，水土流失加劇……我國政府已經(jīng)建立了三江源國家公園，啟動了多項保護措施，退牧還草是其中一項?，F(xiàn)在，三江源的生態(tài)環(huán)境正在好轉(zhuǎn)長。討論：1.森林和草原在群落外貌和群落結(jié)構上有什么不同？答：從群落外貌看，森林里樹木繁茂、樹冠遮天蔽日；而草原上密布草本植物。從群落結(jié)構看，森林在垂直方向上有喬木層、灌木層、草本層和地表層等，在水平方向上鑲嵌性不明顯；草原的垂直結(jié)構不如森林的明顯，也有草本層、地表層、根系層等，但草原在水平方向上往往呈現(xiàn)鑲嵌性。2.為什么不在退化的草地上植樹造林呢？答：年降水量是決定一個地區(qū)的群落類型是草原還是森林的關鍵因素。在年降水量低的半干旱地區(qū)，如果過度放牧導致草原退化，應退牧還草，不宜植樹造林。【過渡】根據(jù)群落的_________和_________等方面的差異，可以將陸地的群落大致分為________、________、________等類型?！疽?、荒漠生物群落】1.外貌特征：砂礫裸露，植被極度稀疏。2.分布范圍：極度干旱區(qū)、年降水量稀少且分布不均勻。3.群落特點：物種少、群落結(jié)構非常簡單。4.物種組成：荒漠中的生物具有______的特性。（1）主要植物類型：仙人掌屬植物、駱駝刺屬植物等。仙人掌具有肥厚的肉質(zhì)莖，葉呈針狀，氣孔在夜晚才開放；駱駝刺植株才幾厘米高，但根可長達15m。（2）主要動物類型：爬行類、嚙齒目、鳥類和蝗蟲等。爬行動物適應干旱的特征：①爬行動物蜥蜴和蛇的表皮外有角質(zhì)鱗片，有助于減少水分蒸發(fā)；②它們的蛋殼堅硬，能保護正在發(fā)育的胚胎；③它們的體溫是變化的，其調(diào)節(jié)體溫的方式是每天早早起來到陽光充足的地方，讓身體暖和起來，待天熱時退到地下等陰涼處；④某些爬行動物以固態(tài)尿酸鹽的形式排泄含氮廢物，而不是產(chǎn)生需要更多水才能溶解的尿素?！径?、草原生物群落】1.外貌特征：草本植物如地毯般鋪向天邊。2.分布范圍：半干旱地區(qū)、不同年份或季節(jié)雨量不均勻的地區(qū)。3.群落特點：動植物的種類較少，群落結(jié)構相對簡單。4.物種組成（1）主要植物類型各種_____的______________占優(yōu)勢，有的草原上有少量的______，_____非常少見；草原上的植物往往葉片____，表面有_____或_______，能抵抗干旱。（2）主要動物類型①草原上的動物大都具有________或_______的特點； ②由于________，在草原上，_________和________非常少見； ③稀樹干草原上，生長著傘形樹冠狀喬木，動物主要以______、______和_____為主?！救?、森林生物群落】1.外貌特征：樹木繁茂，樹冠遮天蔽日2.分布范圍：濕潤和較濕潤地區(qū)3.群落特點：森林群落結(jié)構非常復雜且相對穩(wěn)定。4.物種組成（1）主要植物類型：森林中有__________、__________、_________和________； 森林中_________植物多居上層，能吸收比較強的陽光；林下光線相對較__________，在熱帶雨林中，林下幾乎都是________，僅有稀疏的光點和光斑；所以，三七、人參、黃連、半夏、貝母以及某些蕨類、苔蘚等_______植物生活在林下。（2）主要動物類型：_______和_______的動物種類特別多，如長臂猿、松鼠、蜂猴、犀鳥、避役和樹蛙等；【過渡】不同群落在_________、__________上都有著不同的特點，不同群落中的生物也都有___________的特征?！救郝渲猩锏倪m應性】1.假如將森林中攀緣生活的動物種群與草原上善于奔跑的動物種群對調(diào)，對這些種群來說有什么影響?答：對調(diào)的種群因為不能適應新的環(huán)境，可能會迅速衰退，并最終消失。2.森林中，不同物種之間是如何彼此協(xié)調(diào)、共同生活在一起的？答：群落中的不同生物通過復雜的種間關系建立聯(lián)系，并分別占據(jù)了不同的生態(tài)位，從而相互依存、相互制約形成群落這一有機整體。例如，森林中的植物為動物提供食物和庇護，一些植物則依賴動物傳播花粉和種子；植食性動物可減少占優(yōu)勢的植物的數(shù)量；肉食性動物通過捕食植食性動物，避免過多植物被采食等等。群落內(nèi)生物的適應性不僅體現(xiàn)在與環(huán)境相適應，還體現(xiàn)在與其他種群相適應。所以，群落是一定時空條件下不同物種的天然群聚。【資料1】在我國東部濕潤地區(qū)往往隨處可見森林，內(nèi)陸半干旱地區(qū)分布有大片的草原，西部的干旱地區(qū)則出現(xiàn)荒漠群落。（圖片展示我國從沿海到內(nèi)陸的地域分異規(guī)律）【資料2】我國從南到北都有森林分布，典型的森林類型可以分為熱帶雨林、熱帶季雨林、亞熱帶常綠闊葉林、暖溫帶落葉闊葉林、溫帶針闊葉混交林和寒溫帶針葉林等。（圖片展示我國從南到北的地域分異規(guī)律）【資料3】喜馬拉雅山南坡從山麓到山頂，依次分布有森林、草原、荒漠等群落，類似的群落在垂直高度上的分布是有共同規(guī)律的。（圖片展示從喜馬拉雅山的山麓到山頂?shù)牡赜蚍之愐?guī)律）影響群落分布的因素有哪些？答：由于水分、溫度等因素的影響，不同的環(huán)境孕育出不同的群落，而群落中的生物又總是與環(huán)境相適應。森林、草原、荒漠這些自然群落在陸地上的分布是______的，比如我國東部濕潤地區(qū)往往隨處可見______；在中部內(nèi)陸半干旱區(qū)分布有大片的_______；再到西部干旱區(qū)則出現(xiàn)__________。思考·討論：不同森林群落中植物對環(huán)境的適應【四、其他群落類型】1.濕地生物群落在沼澤、河流、湖泊等地，還有濕地生物群落。濕地生物群落中動植物物種十分豐富，既有水生生物也有陸生生物，常見的有蘆葦、香蒲、黑藻、金魚藻等植物，以及魚類、兩棲類、鳥類等動物。2.海洋生物群落在海洋中，數(shù)量眾多的微小浮游植物，淺海區(qū)生長的大型藻類（如海帶、裙帶菜等），以及種類繁多的動物，它們共同構成海洋生物群落。【練習與應用】一、概念檢測1.不同類型的生物群落，物種組成也不相同。判斷下列相關表述是否正確。（1）生活在草原的動物都不能生活在森林里。（）（2）森林、草原、荒漠生物群落中的生物分別與它們各自生活的環(huán)境相適應。（）2.貂熊是我國一級保護動物，成體重十多千克，耳小、尾短、毛長、四肢短，足掌像熊掌、掌面較大。它經(jīng)常吃狼、狻俐吃剩的食物，也捕食小型動物，在積雪環(huán)境下還能捕食大型動物。在我國，貂熊主要分布于寒溫帶針葉林，以下推測成立的是（）A.狼和貂熊之間是互利共生關系B.足掌面積大有利于在積雪上奔跑C.耳小、尾短、毛長不利于適應環(huán)境D.貂熊、狻狗、狼占有相同的生態(tài)位二、拓展應用農(nóng)田中的生物形成人工生物群落，為什么說它是群落？它與森林、草原等自然生物群落有哪些不同？如無人工干預，農(nóng)田生物群落能長期保持農(nóng)田的特征嗎？提示：農(nóng)田中生活著多個生物種群，它們不是孤立的，而是直接或間接地聯(lián)系著，共同構成了有序的整體，即農(nóng)田生物群落。農(nóng)田生物群落屬于人工生物群落，與自然群落相比，人工生物群落的物種豐富度較低，群落結(jié)構簡單，易受外界影響，需要人工干預才能維持群落的物種組成和結(jié)構。如果沒有人工干預，農(nóng)田生物群落不能長期保持農(nóng)田的特征。

第2章群落及其演替第2節(jié)群落的演替一、教學目標1.通過分析裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替，闡明演替的概念、類型和過程。2.通過分析人類活動與演替的關系，說明人類活動對群落演替的影響。3.認同我國實行退耕還林、還草、還湖的政策。二、教學重難點1.教學重點群落的演替過程。2.教學難點群落的演替過程。三、教學過程【本節(jié)聚焦】1.群落演替有哪些類型？2.演替的大致過程是怎樣的？3.怎樣看待人類活動對群落演替的影響？【導入】問題探討：1883年8月7日，印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)，巖漿滾滾而出，所到之地生物全部死亡，成了一片裸地。幾年后地面上長出了小草，出現(xiàn)了一種蜘蛛。到1909年，有202種動物在這塊新的土地上生活。1919年動物增加到621種，1934年增加到880種。在此期間，植株逐漸繁茂起來，形成了小樹林。討論：1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？答：地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段2.這一地區(qū)有可能恢復原來群落的結(jié)構嗎？答：火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化，在火山爆發(fā)中，有些物種可能會消失，在恢復過程中，外來新物種可能會進入，群落因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復原來的群落結(jié)構。情境再現(xiàn)：（圖見課件）這段銹跡斑斑的鐵軌透著幾分荒涼，但它們依然記憶著曾經(jīng)的輝煌。時過境遷，廢棄的軌道逐漸被雜草掩沒，殘破的枕木逐漸被苔薛覆蓋，曾經(jīng)川流不息的鐵路線逐漸被生機勃勃的生物群落所占據(jù)（如圖）。自然界的任何事物都不是靜止不變的，生物群落也處在發(fā)展變化之中，這是一個群落演替的過程。群落演替是如何發(fā)生的？環(huán)境如何影響群落的演替過程？群落演替：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程?！疽?、演替的類型】1.裸巖上的演替①裸巖階段：表層為巖石或石礫，裸巖上沒有任何生物。②地衣階段：地衣首先在裸巖上定居，地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤的過程，于是，土壤顆粒和有機酸逐漸增多。③苔蘚階段：在地衣開拓的基礎上，苔蘚便能生長起來。苔蘚比地衣長得高，更適應這里的環(huán)境，于是就逐漸擴展。苔蘚的生長會進一步使巖石分解，土層加厚，有機物增多，土壤中微生物的種類也越來越多。④草本植物階段：在土壤能保持一定水分時，草本植物的種子就能夠萌發(fā)生長。競爭的結(jié)果是較高的草本植物逐漸占據(jù)了優(yōu)勢。這時，各種昆蟲和其他小動物開始進入這個地區(qū)。在動植物的共同作用下，土壤中的有機物越來越豐富，土壤的通氣性越來越好。⑤灌木階段：灌木和小喬木開始生長。灌木比草本更為高大，剝奪了草本植物的陽光，逐漸取代了草本植物。灌木的生長起到了遮陰、避風等作用，同時提供了更為豐富的食物，于是成為很多鳥類的棲息地。物種的多樣化使群落的結(jié)構較為穩(wěn)定，抵御環(huán)境變化的能力增強。⑥喬木階段：在灌木群落所形成的濕潤土壤上，各種喬木的種子萌發(fā)出來，喬木比灌木具有更強的獲得陽光的能力，因而最終占據(jù)了優(yōu)勢，成為茂盛的樹林。樹林的形成進一步改善了生物生存的環(huán)境，物種進一步多樣化，生物與環(huán)境之間的關系變的更加豐富多樣，于是，群落演替到了相對穩(wěn)定的森林階段。思考·討論：分析群落的演替1.光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？答：因為苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，而地衣可以通過分泌有機酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。2.地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎？地衣被苔蘚取代了嗎？答：地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤，并積累起有機物，這為苔蘚的生長提供了條件。而苔蘚生長后，由于其植株高于地衣能獲得更多的陽光，處于優(yōu)勢地位，結(jié)果逐漸取代了地衣。3.在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？答：能找到這些植物。在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指“優(yōu)勢取代”，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢，取代了灌木的優(yōu)勢，但在森林中各種類型的植物都是存在的?？偨Y(jié)：初生演替是指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替，如在沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替。在演替的過程中，土壤中的有機物越來越豐富，群落中物種豐富度逐漸加大，食物網(wǎng)越來越復雜，群落的結(jié)構也越來越復雜。2.棄耕農(nóng)田上的演替①農(nóng)田被棄耕以后，很快就會長滿一年生的雜草。在雜草的覆蓋下，土壤條件會得到改善，一些多年生的雜草會"接踵而至"。②土壤表層的有機物逐漸增多，土壤的保水能力也逐漸增強，這將更有利于植物的生長。幾年后，一些小灌木便會生長起來，并成為灌木叢。③再經(jīng)過一段時間，喬木開始出現(xiàn)。高大的喬木占據(jù)了更多的空間，灌木逐漸減少，喬木逐漸蔚然成林。④在氣候條件適宜的情況下從棄耕的農(nóng)田演替出樹林需要數(shù)十年時間。如果是在干旱的荒漠地區(qū)，群落的演替就很難形成樹林，或許只能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段?？偨Y(jié)：次生演替是指原有的植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他的繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的地方發(fā)生的演替。如火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進行的演替。思考：演替都會發(fā)展為森林嗎？一個群落最終演替到什么階段，主要受哪些因素的影響？答：不一定；主要受當?shù)貧夂驐l件（溫度、年降雨量），地形和土壤環(huán)境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內(nèi)部種群的相互關系，人類活動等因素。這些因素常常處于變化的過程中，適應變化的種群數(shù)量增長或得以維持，不適應的數(shù)量減少甚至被淘汰，因此，群落就不斷地演替?！径?、人類活動對群落演替的影響】在某一地區(qū)，群落演替的結(jié)果往往是由環(huán)境和群落內(nèi)部的生物共同作用決定的，但人類活動對群落演替的影響有時超過其他因素的影響。思考·討論：分析人類活動影響群落演替的實例資料1我國的黃土高原歷史上曾郁郁蔥蔥，從東南到西北，依次分布著溫帶落葉闊葉林、疏林灌叢草原、溫帶草原等。然而，現(xiàn)在的黃土高原上，森林和草原的覆蓋率比歷史上大幅度下降，很多黃土丘陵呈光禿狀態(tài)除了氣候變化的因素，人類活動是導致這一地區(qū)出現(xiàn)濯濯童山的主要原因：自秦代以來，由于移民屯田和大量砍伐森林，黃土高原的農(nóng)業(yè)發(fā)展很快，環(huán)境卻年復一年地遭到破壞，導致大片森林和草原消失。資料2自20世紀60年代起，長江中游某湖泊進行了大規(guī)模的圍湖造田，湖水面積縮減50％。對該湖泊多種生物的調(diào)查表明，水生植物、魚類的物種豐富度下降，占優(yōu)勢的物種發(fā)生變化（下表）（表見教材）。1.上述資料中，人類活動使群落演替向什么方向進行？答：人類活動使群落演替朝著物種豐富度降低、結(jié)構簡單的方向進行。2.人類活動對上述群落的演替速度有什么影響？答：人類活動加快了這種演替的速度。3.如果去除人類活動，這些群落又會向什么方向演替？答：去除人類活動，這些群落一般會朝著人類活動出現(xiàn)之前的狀態(tài)進行演替，趨向于恢復原來的群落，物種豐富度會增加，結(jié)構會變得復雜。總結(jié)：人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行。人類活動對群落演替的影響——消極影響（1）砍伐森林可以在短期內(nèi)改變森林群落中的物種組成和物種豐富度，進而改變?nèi)郝涞难萏娣较?。?）過度放牧則可能很快導致土地荒漠化，使草原生物群落演替為荒漠生物群落。（3）未經(jīng)處理的污水直接排入河流，可能給水生生物帶來滅頂之災。人類活動對群落演替的影響——積極影響封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，人類活動也可以使群落朝著物種增多、結(jié)構復雜的方向演替?！救?、退耕還林、還草、還湖】《退耕還林條例》，自2003年1月20日起施行。截至2013年，全國共有25個省(自治區(qū)、直轄市）參與這項工程，累計完成退耕還林4.47億畝。這項浩大的工程堪稱世界上規(guī)模最大的生態(tài)工程。2014年啟動了新一輪退耕還林還草工程；2015年將這項工程列為生態(tài)文明體制改革的組成部分；2018年，我國啟動了大規(guī)模國土綠化行動。總結(jié)：群落是一個動態(tài)的系統(tǒng)，群落演替是生物與生物之間、生物與非生物之間協(xié)同進進化的結(jié)果，人類活動應順應自然界的規(guī)律，走可持續(xù)發(fā)展之路。

第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構一、教學目標1.舉例說明什么是生態(tài)系統(tǒng)。2.通過分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構，歸納生態(tài)系統(tǒng)的組分，建構生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構模型。3.闡明生態(tài)系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體。二、教學重難點1.教學重點分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構，歸納生態(tài)系統(tǒng)的組分，建構生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構模型。2.教學難點（1）建構生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構模型。（2）闡明生態(tài)系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體。三、教學過程【本節(jié)聚焦】1.生態(tài)系統(tǒng)有哪些主要組成成分？它們是如何構成生態(tài)系統(tǒng)的？2.生態(tài)系統(tǒng)具有怎樣的營養(yǎng)結(jié)構？3.食物網(wǎng)的復雜性對于解決生態(tài)學問題有什么啟示？【導入】問題探討：大豆是發(fā)源于我國的重要糧食作物。大豆田里生長著稗草、苘麻、鴨跖草等多種雜草，分布著七星瓢蟲、大豆蚜等動物，土壤里還有蚯蚓、線蟲，以及多種微生物。每公頃大豆與共生根瘤菌每年固氮可以超過100kg。討論：1.大豆根系會給土壤帶來哪些變化？答：大豆的根會吸收土壤中的水和無機鹽，使土壤的水和無機鹽減少；大豆根的呼吸作用會增加土壤中CO2的含量；大豆與根瘤菌互利共生固氮，會增加土壤中氮的含量；死亡和脫落的大豆根，會增加土壤中有機物的含量。2.大豆與其他生物之間存在什么關系？答：種間競爭：大豆與稗草、苘麻、鴨跖草。捕食：大豆蚜與大豆?；ダ采捍蠖古c根瘤菌。3.根據(jù)以上討論結(jié)果，請用一句話概括生物與環(huán)境的關系。答：環(huán)境決定了哪些生物可以在這里生存，生物反過來會影響和改變環(huán)境；生物與環(huán)境相互依賴、相互影響；生物與環(huán)境之間有復雜的相互作用；生物與環(huán)境是統(tǒng)一的整體。總結(jié)：上述材料分析說明：生物群落和非生物環(huán)境有著密不可分的關系?！疽弧⑸鷳B(tài)系統(tǒng)的范圍】1.生態(tài)系統(tǒng)的概念在一定空間內(nèi)，由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。2.生態(tài)系統(tǒng)的范圍生態(tài)系統(tǒng)的空間范圍有大有??；生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。3.生態(tài)系統(tǒng)的類型（詳見課件）【二、生態(tài)系統(tǒng)具有一定的結(jié)構】要分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構，首先要分析生態(tài)系統(tǒng)有哪些組成成分，以及各組分之間的關系。思考·討論：分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構在森林、草原、農(nóng)田、湖泊等生態(tài)系統(tǒng)中，挑選你和本小組同學熟悉的兩個生態(tài)系統(tǒng)，分析它們的組成成分及各組分之間的聯(lián)系。也可以用以下兩個生態(tài)系統(tǒng)為例來進行分析。 生態(tài)系統(tǒng)1某荒漠生態(tài)系統(tǒng) 在我國西北半干旱區(qū)，豆科植物檸條常被用來進行人工固沙。檸條扎根于沙粒間，頑強生長形成灌叢。在某沙化地區(qū)合理種植檸條之后，群落內(nèi)物種豐富度逐漸增加并趨于穩(wěn)定。群落中有地錦、胡枝子、畫眉草、狗尾草、豬毛蒿等植物。還分布著多種動物，其中，植食性的有蝗蟲、螻蛄、葉蛾、土蜂等；肉食性昆蟲或其他小動物有姬蜂、步甲、園蛛、蜈蚣等。在檸條根系周圍的土壤中，生活著難以計數(shù)的真菌、細菌、放線菌。群落處于穩(wěn)定狀態(tài)時，群落所棲居的土壤表層含水量增加，土壤養(yǎng)分也在改善。生態(tài)系統(tǒng)2某池塘生態(tài)系統(tǒng) 下圖為一個池塘生態(tài)系統(tǒng)的示意圖。討論：1.分析上述生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的食物關系，你能畫出多少條食物鏈？與其他同學畫出的食物鏈進行比較，分析各自的食物鏈是否需要修改，共同完善該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)。答：略。2.按照不同種類生物的營養(yǎng)方式，以及它們在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，將上述生態(tài)系統(tǒng)中的生物進行歸類。答：生產(chǎn)者：柵藻、團藻、水草。消費者：水蚤、草履蟲、田螺、蝦、草魚、黑魚、青魚。分解者：細菌、真菌。3.在上述生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈之外還有哪些成分？它們對生態(tài)系統(tǒng)來說是不可缺少的嗎？為什么？答：食物鏈中只包含生產(chǎn)者和消費者，因此缺少分解者和非生物的物質(zhì)和能量；它們對生態(tài)系統(tǒng)來說是不可或缺的。物質(zhì)和能量是生命活動存在的最基本條件，生命活動本質(zhì)上也是物質(zhì)和能量的變化，非生物物質(zhì)還是生物賴以生存的環(huán)境成分。分解者能將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物，如果沒有分解者，動植物的遺體和動物的排遺物會堆積如山，生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰。4.每個生物體的生存都離不開物質(zhì)和能量。這些生物是怎樣獲得物質(zhì)和能量的？不同種類的生物獲取物質(zhì)和能量的途徑一樣嗎？答：綠色植物通過光合作用將無機物轉(zhuǎn)化為有機物，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能；動物通過攝取其他生物獲得物質(zhì)和能量；細菌、真菌等通過分解動植物遺體和動物的排遺物獲得物質(zhì)和能量；不同種類的生物獲取物質(zhì)和能量的途徑是不盡相同的。5.參照一般系統(tǒng)的結(jié)構模式圖（下圖），嘗試畫出生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構模型?！径⑸鷳B(tài)系統(tǒng)具有一定的結(jié)構】1．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分2.生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的相互關系3.食物鏈和食物網(wǎng)（1）食物鏈：生物之間由于捕食關系而形成的一種聯(lián)系。①食物鏈的組成：生產(chǎn)者+消費者，不包括分解者和非生物的物質(zhì)和能量。②每條食物鏈的起點總是生產(chǎn)者，生產(chǎn)者總是為第一營養(yǎng)級，終點是不被其他動物所食的動物。③箭頭方向為物質(zhì)和能量流動的方向，同時還表示捕食關系，方向具有不可逆性，是長期自然選擇的結(jié)果。④各種生物所處的營養(yǎng)級并不是一成不變的。⑤食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級。（2）食物網(wǎng)：食物鏈彼此相互交錯的復雜營養(yǎng)關系。①形成原因：在生態(tài)系統(tǒng)中，一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物，而一種植食性動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食。②特點：在食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關系可能不止一種。在食物網(wǎng)中的同一消費者的營養(yǎng)級并不是一成不變的，可能處于多個營養(yǎng)級。（3）食物鏈和食物網(wǎng)的功能①一般認為，食物網(wǎng)越復雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力就越強。原因：如果一條食物鏈的某種動物減少或消失，它在食物鏈上的位置可能會由其他生物來取代。②食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構，是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道。

第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一、教學目標1.通過分析能量在營養(yǎng)級間的流動情況和賽達伯格湖的能量流動，概述生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程和特征。2.用生態(tài)金字塔表征生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的能量、生物量或數(shù)量等關系。3.概述研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。4.嘗試調(diào)查當?shù)啬成鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動情況。二、教學重難點1.教學重點生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程。2.教學難點（1）分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程。（2）嘗試調(diào)查當?shù)啬成鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動情況。三、教學過程【本節(jié)聚焦】1.能量在生態(tài)系統(tǒng)中是怎樣流動的？2.怎樣理解生態(tài)金字塔？3.研究能量流動有什么實踐意義？【導入】問題探討：假設你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。討論：你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援？1.先吃雞，再吃玉米。2.先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞?！疽?、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動】 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。1.輸入①能量來源：太陽能②能量流動的起點：生產(chǎn)者固定的太陽能③流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者所固定的全部太陽能④能量輸入方式：生產(chǎn)者通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成為化學能，固定在它們所制造的有機物中（其次還有化能合成作用）。特別提醒：若為人工生態(tài)系統(tǒng)，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量除生產(chǎn)者固定的太陽能總量，還有人工補充的能量（例如飼料中有機物中的化學能）。2.傳遞①能量傳遞的途徑（渠道）：食物鏈和食物網(wǎng)②能量傳遞的形式：有機物中的化學能3.轉(zhuǎn)化：太陽能→有機物中的化學能→熱能4.散失以熱能的形式散失科學方法：研究能量流動的基本思路【二、能量流動的過程】1.能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的過程2.能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程流經(jīng)第二營養(yǎng)級的總能量：同化量同化量＝攝入量－糞便量＝呼吸作用散失+用于生長發(fā)育和繁殖能量流經(jīng)第三、四營養(yǎng)級的過程與第二營養(yǎng)級的情況大致相同。思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律，為什么？答：遵循；能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉(zhuǎn)化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)生物體的有機物）中，另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。2.流經(jīng)生態(tài)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)中來？為什么？答：不能，因為能量流動是單向的。思考·討論：分析塞達伯格湖的能量流動 1.用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進行整理。例如，可以將每一營養(yǎng)級上的能量“流入”和“流出”整理成為一份清單（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。2.計算“流出”該營養(yǎng)級的能量占“流入”該營養(yǎng)級能量的百分比。3.流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不會百分之百地流到下一個營養(yǎng)級?答：流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向：一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失了；一部分以排出物、遺體或殘枝敗葉的形式被分解者利用；還有一部分未能進入（未被捕食）下一營養(yǎng)級；其他的才是流入下一營養(yǎng)級的能量。所以，流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。4.通過以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律?答：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是單向的；能量在流動過程中逐級遞減?！径⒛芰苛鲃拥奶攸c】1.單向流動：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的。在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動只能沿著食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動。原因：生物之間的捕食關系是長期自然選擇的結(jié)果，一般不可逆轉(zhuǎn)。2.逐級遞減：能量在流動過程中逐級遞減。原因：（1）各營養(yǎng)級的生物都會因自身呼吸作用散失掉一部分能量。（2）各營養(yǎng)級能量都要有一部分流入分解者。（3）各營養(yǎng)級生物都不能全部被下一營養(yǎng)級捕食,各個營養(yǎng)級能量都有一部分未利用。（4）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過5個營養(yǎng)級。任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。補充總結(jié)：高、低營養(yǎng)級間能量的互算①若題中沒有給出了傳遞效率值，則一般認為能量傳遞效率最低為10％，最高為20％。若題中給出了傳遞效率值則按給出的值計算。②由高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級時，若求“最（至）多”值，則按最低效率10％傳遞；若求“最（至）少”值，則按最高效率20％傳遞。③由低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級時，若求“最（至）多”值，則按最高傳遞效率20％計算；若求“最（至）少”值，則按最低傳遞效率10％計算?！救?、生態(tài)金字塔】1.能量金字塔（1）概念：將單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應面積（或體積）的圖形，并將圖形按照營養(yǎng)級順序排列，可形成一個金字塔圖形，叫做能量金字塔。（2）意義：直觀的反映出生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級間能量的關系。（3）特點：通常都是上窄下寬的金字塔形。2.生物量金字塔（1）概念：用表示能量金字塔中的方法表示各個營養(yǎng)級生物量（每個營養(yǎng)級所容納的有機物的總干重）之間的關系，即為生物量金字塔。（2）意義：直觀的反映生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級所容納的有機物的總干重的關系。（3）特點：大多也是上窄下寬的正金字塔形。3.數(shù)量金字塔（1）概念：用表示能量金字塔的方法表示各營養(yǎng)級的生物個體的數(shù)目比值關系，即為數(shù)量金字塔。（2）意義：表明每個營養(yǎng)級中生物個體的數(shù)量。（3）特點：可以是上窄下寬的正金字塔形，也可以是上寬下窄的倒置的金字塔形。【四、研究能量流動的實踐意義】1.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。例如，間作套種、多層育苗、稻—萍—蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。2.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們科學地規(guī)劃和設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。例如，秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣肥田，實現(xiàn)了對能量的多級利用，從而大大提高能量的利用率（≠能量的傳遞效率）。3.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。例如，合理確定草場的載畜量，稻田除草、除蟲等。思維訓練：分析和處理數(shù)據(jù)1926年，一位生態(tài)學家研究了一塊玉米田的能量流動情況，得到如下數(shù)據(jù)。1.這塊田共收割玉米約10000株，質(zhì)量為6000kg。通過對玉米植株的化學成分進行分析，計算出其中共含碳2675kg。2.據(jù)他估算，這些玉米在整個生長過程中通過細胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。3.1kg葡萄糖儲存1.6×104kJ能量。4.在整個生長季節(jié)，入射到這塊玉米田的太陽能為8.5×109kJ.請根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算：這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲存的能量是多少？這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是多少？根據(jù)計算結(jié)果，畫出能量流經(jīng)該玉米種群的圖解，圖解中應標明各環(huán)節(jié)能量利用和散失的比例?！菊n堂小結(jié)】

第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)一、教學目標1.概述生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程。2.通過分析生物富集的過程，說明生物富集的危害，認同應采取措施減少危害。3.說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關系。4.嘗試探究土壤微生物的分解作用。二、教學重難點1.教學重點分析碳循環(huán)的過程，概述生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程。2.教學難點（1）說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關系。（2）嘗試探究土壤微生物的分解作用。三、教學過程【本節(jié)聚焦】1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程是怎樣的？2.怎樣理解生物富集的成因和危害？3.物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系是怎樣的？【導入】問題探討：胡楊能抗干旱、御風沙、耐鹽堿，可頑強地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠離水源的胡楊也難逃死亡的厄運。這些死亡的胡楊雖歷經(jīng)烈日和荒漠的摧殘，卻依