第二节生物群落的构成

第二节生物群落的构成（第1课时） 教学目标 1．识别群落，说出群落水平上研究的问题。 2．尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。 教学重点 了解研究生物群落多样性的基本方法。 教学难点 对土壤动物丰富度统计的实践活动。情感，态度与价值观1、培养科学探究能力，学会探究实验的一般步骤。 2、学生在自然环境中，通过实地探究，收集所需要的数据，并能够运用数理方法分析和整理数据，然后相互交流体会。 教学媒体  多媒体课件 教 学 过 程 导入新课 常言说“物以类聚，人以群分”, 任何一个生物都不可能单独生活,它必然要与周围同种的很多个体生活在一起——这就是种群。在自然界中,生物的种类有数百万种之多,一个种群能够单独生存于世吗？它与周围的其他种群生物之间存在什么关系呢？这些生物如果在一起，又构成了怎样的一个群体？ 进行新课 (一)生物群落 课件：一个池塘生态系统图片 思考并讨论：①这个池塘中至少有多少个种群？②假如池塘中的肉食性鱼大量减少，池塘中其他种群的数量会出现什么变化？交流并总结：池塘中有肉食性鱼、植食性鱼、浮游动物、浮游植物、微生物等生物，他们之间有着相互作用的关系。 精讲点拨：在自然界中，任何一个生物种群都不是单独存在的，而是与其他种群紧密联系在一起的，彼此之间有着直接或间接的联系。生态学上把在同一时间内、占有一定空间的相互之间有直接或间接的联系的各种生物种群的集合，叫做群落。 下列实例中不能构成群落的是 A．一个池塘中所有的生物 B．无菌培养基被污染后长出的许多菌落 C．亚马孙河谷的热带雨林 D．一个池塘里全部的鱼和虾学生总结：群落由一定的动物、植物和微生物构成。群落是占有一定空间的多种生物种群的集合体。 精讲点拨：群落的概念，要注意“一定的时间、空间”、“各种生物即所有种群”、“直接或间接关系”几个要素。例如：一片森林中，有树木、杂草、昆虫、鸟、鼠等动、植物，还有细菌、真菌等微生物，这些生物共同组成群落，因为它们是“有直接或间接关系的各种生物的总和”；又如，一个湖泊里的所有鱼既不是种群也不是群落，因为湖泊里不可能只有鱼，还有浮游植物、水草和鱼虫等。 设疑：以上述池塘生态系统为例，探讨在群落水平上研究的问题与种群水平上研究的有什么不同？ 学生讨论交流，各小组强答，相互补充，完善。 （池塘中有多少个种群？哪些种群在数量上占优势？各个种群分别占有什么位置?各个种群之间的相互关系是怎样的？……..） 过渡：要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成。群落的物种组成是区别不同群落的主要特征。 课件：两个森林群落图片设疑：你能从物种组成上说出二者的主要差别吗？ 学生思考回答。 教师总结：物种丰富度：一个群落或生态系统中物种数目的多少。生态学上用物种丰富度指数来表示物种丰富度，常用的计算公式如下（S：物种数目；A：样地 面积；D：物种丰富度指数）：D=S/lnA 边做边学：统计土壤动物的物种丰富度 小资料：土壤动物是指一生或一生中某个阶段在土壤中生活，并对土壤产生一定影响的动物。土壤动物的种类很多，分布广泛。一般按照体型和习性将土壤动物分为四类：微型土壤动物，如原生动物、轮虫；小型土壤动物：如线虫、涡虫等；中型土壤动物：如螨、跳虫、白蚁、蛛形类、多足类等；大型土壤动物：如蚯蚓、蜈蚣、马陆、甲虫和鼠妇等。 原理： 1.土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些动物良好的栖息场所。 2. 研究土壤中小动物类群的丰富度，操作简单，有助于理解群落的基本特征与结构。流程： 1.选择样地：由于各类动物体型大小悬殊，活动方式各异，因而选择样地也不同。 2.确定样点与取样：在采样地随机选取3-5个样点，对于小型土壤动物可用放大镜观察，同时用解剖针寻找；对于中型土壤动物，可借助吸虫器采集；对于大型土壤动物，可用镊子或手捡的方法。采集到的土壤动物可放入酒精溶液中，，也可把活着的小动物放入试管中。 3.样本鉴定与结果统计：根据有关资料，分检并鉴定标本；填写表格，估算各物种的丰富度。设疑：1.根据统计数据，分析土壤的物种丰富度与样点的哪些生态因子有关？2.如果要统计样地中植物的物种丰富度，应该如何开展实验？小组交流讨论，展示结果。 继续探究：1.进行土壤中小动物类群丰富度的研究时为什么不适宜用样方法或标志重捕法进行调查？2.吸虫器的设计原理是什么？  精讲点拨：1.样方法和标记重捕法主要用于研究种群密度，是在种群水平上研究动物的，而丰富度是从群落水平上研究动物的物种数目。 2. 吸虫器的设计原理是利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性设计的。   板书设计 第二节  生物群落的构成（第2课时） 教学目标  1．描述生物群落中的种间关系。 2．通过学习生物群落中的种间关系，促进学生对群落概念的理解。 教学重点 生物群落中的种间关系 教学难点 各种种间关系的区别 情感，态度与价值观  1、通过种间竞争的学习，认同同学之间在学习上既要你追我赶，也要互相帮助，并能在实际生活中体现出来。 2、学生通过学习群落的特征及种间关系，学会从生态学角度认识生物界的现象和规律，建立生态学的基本观点。 教学媒体 多媒体课件 教   学   过   程  导入新课 在草原上，人们放牧的牛羊是否牛肥马壮，在一定程度上取决于鹰的数量。原因是：鹰爱吃田鼠，田鼠爱吃蜜蜂窝中的幼虫和蜜，蜜蜂是三叶草传粉时比不可少的媒介，三叶草是牛马的主要食物。你知道这些生物之间存在什么关系吗？     进行新课 （二）生物群落中的种间关系 课前学生自主学习，小组讨论交流，将主要内容写在小黑板上。 出示资料：有关白蚁与多鞭毛虫，渡渡鸟与大头树的共生关系介绍 设疑：根据上述实例你能总结出互利共生的含义以及自然界中的其他实例吗？ 第一组学生展示： 互利共生：两个种群生活在一起，相互依赖，相互得益。如：如豆科植物与根瘤菌之间有密切的互利共生关系，植物体供给根瘤菌有机养料，根瘤菌则将空气中游离的氮元素转变为含氮的养料，供植物体利用。此外还有人体中某些细菌与人、地衣中的真菌与藻类都是互利共生关系。 教师评价并继续提出问题：互利共生生物之间数量上呈现出同步性变化即“同生共死”，你能用数量坐标图表示出来吗？ 展示图片：大象和狮子抢夺水源、水稻和稗草争夺阳光、养料和水分等。 设疑：上述图片中两种生物的关系如何呢？结果会怎样呢？你还能举出其他实例吗？ 第二组学生展示： 竞争 ：生活在同一区域的两种或两种以上生物争夺同一资源而产生的相互妨碍作用的现象。如：竞争的资源可以是食物、水分、空间、阳光、无机盐等。一般地说，生态位互相重叠的生物种群之间竞争激烈，如同一生活型的植物之间、食性相同的动物之间的生态位完全重叠，竞争尤为激烈。如小家鼠和褐家鼠争夺居住空间，牛与羊争夺食物等等。 积极思维：分析两种草履虫之间的竞争关系 设疑：两种草履虫单独培养和混合培养时的种群个体数量发生动态变化的原因是什么？ 学生讨论交流，汇报结果。 精讲点拨： 竞争是具有竞争关系的双方，因争夺“第三者”（食物、水分、阳光、空间等生存条件）而发生斗争的现象，竞争双方的数量关系一般用右图表示，从图可看出开始时，A、B两种生物同时增加；但增加到一定程度时，由于空间、食物的有限，两种生物呈现出“你死我活”的同步性变化，竞争往往对一方有利，生存能力较强(物种A)的在竞争中发展，而生存能力弱的生物(物种B)则逐渐被淘汰。 播放视频：动物世界中的几个片段 设疑：短片中生物的关系如何呢？两者数量有何关系？第三组学生展示： 捕食：一种生物取食另一种生物的种间关系。如：植食性动物中的兔以某些植物为食物，肉食性动物中的狼又以兔为食物等。捕食者和被捕食者的种群个体数量关系变动是相关的。 精讲点拨： 捕食关系是指一种生物以另一种生物躯体的全部或部分为食。捕食者成了被食者的天敌，捕食者为获取食物与能量不惜将被捕者“置于死地”———捕而食之。捕食关系一般用下图表示。从图中可看出，A,B两种生物呈现出“先增加者先减少．后增加者后减少”不同步性变化，先增先减的是被捕食者、后增后减的是捕食者，即B捕食A。    强调：捕食者与被捕食者的关系是在漫长的进化过程中形成的，在自然界中，捕食者种群将猎物种群捕食殆尽的事例是很少的，被捕食的往往是体弱患病的或遗传特性较差的个体，从而防止了疾病的传播和不利遗传因素的延续。 第四组学生展示： 寄生：一种生物以另一种生物的体液、组织或已消化利用的物质为营养并对宿主造成危害的现象。如：生物界寄生的现象非常普遍，一种生物寄生在另一种生物体内或体表，从那里吸取营养物质来维持生活。如蛔虫、猪肉绦虫和血吸虫寄生在人和其他动物体内，虱和蚤寄生在其他动物体表，小麦线虫寄生在小麦粒中，菟丝子寄生在豆科植物中，噬菌体寄生在细菌内部等等。 互动探究：种间关系比较 第五组学生展示： 教师强调，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。第二节  生物群落的构成（第3课时） 教学目标  1．描述群落的结构特征。 2．通过学习群落的结构特征，使学生树立时空观念和变化发展、相互联系、统一整体等观点。 教学重点 群落的结构特征。 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。  情感，态度与价值观 2、学生通过学习群落的特征，学会从生态学角度认识生物界的现象和规律，建立生态学的基本观点。 教学媒体 多媒体课件 教   学   过   程  导入新课 展示图片：群落中植物的分层现象 引导学生思考：通过本图你可以看出植物的分布有什么特点？ 学生思考、交流。 进行新课 学生阅读相关内容并思考群落结构主要包括哪些类型？什么是垂直结构和水平结构？ （三）群落结构 教师精讲：群落中的各个种群都具有一定的功能作用，它们相互依存、相互制约，从而使群落形成一定的结构。群落的结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用逐渐形成的，主要包括垂直结构和水平结构。 1、垂直结构： 展示图片：群落中植物的分层现象 设疑：群落中的植物由高到低可以分为哪几个层次？植物的分层有何意义？ 学生交流、回答：植物分层情况，森林的地上成层结构一般分为乔木层、灌木层、草本层和苔藓-地衣层；草本群落地上部分一般分为上（高草层）、中（中草层）和下（矮草层）三层。植物的分层提高了群落利用阳光等环境资源的能力。 总结：群落的垂直结构主要是指群落的分层现象。 设疑：1.水生群落有分层现象吗？与什么因素有关呢？ 2. 群落中的动物有分层现象吗？动物的分层有何意义？ 学生讨论，交流。 归纳总结：1.水生群落的层次性主要是由光的穿透性、温度和氧含量等因素决定的。2.群落中的动物分层现象也很普遍。例如，在森林的灌木层幼林中，栖息着莺、苇莺、和花鼠等；在森林的中层栖息着山雀、啄木鸟、松鼠和貂等；而在树冠层则栖息着柳莺、交嘴等。动物之所以分层，主要是由于群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。 矫正反馈：  1．森林群落中，下层植物较上层植物光合作用强度低，因为下层（     ） A．光照强度较弱       B．红光及蓝紫光比例较低     C．湿度较高         D．温度较高 2．引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是 （     ） A．食物、温度   B．光照、湿度   C．光照、食物   D．食物、光照 3．下列各项能表明池塘中群落具有垂直结构的是   A、鲢鱼、鳙鱼生活在水上层、草鱼在中下层、青鱼生活在底层                 B、池塘群落中的动物在底层生活植物在上层生活 C、池塘群落中根本没有垂直结构   D、生活于池塘中的水草高矮呈现参差不齐 ４．在某栎林中，植物和动物的分布如下表：      （1）上表体现了生物群落的         ，它反映了动物、植物都具有        现象。   （2）栎林中，上层、中层、下层的植物种类不同，这种分别的差异主要与哪种非生物因素有关？      。   （3）栎林中动物的分布取决于植物的分布，这是因为植物能为动物的生存提供             ，而且动物的这种分布有利于减轻鸟类之间的           。    过渡：群落的结构特征不仅表现在垂直方向上，也表现在水平方向上。 2、水平结构 设疑：群落的水平结构是什么？影响因素有哪些？ 学生自学并思考交流。 归纳总结：群落的水平结构是指群落中的各个群落在水平状态下的格局或片状分布。影响因素有：地形、光照、湿度、人和动物的影响等。 设疑：动物群落没有水平结构，这句话对吗？ 学生讨论 ，交流。 教师点拨：群落应该是指在这个范围内所有的生物，说动物群落是不正确；即动物群落也会出现，例如由于水份的含量动物也会出现水平方向上的不同的分布。动物的分布依赖植物的分布。（由于植物为动物提供栖息条件和食物资源，所以因植物而出现水平结构。如草场的边缘与中心地带，湿地生态系统等。） 矫正反馈： 影响生物群落在水平方向上分布的因素不包括（ ） A．光照的明暗   B．地形的起伏   C．温度的高低    D．种群的特征 教师精讲：陆地群落的水平结构一般很少呈现局部范围内的片状分布。例如，植物群落水平结构的主要特征就是具有镶嵌性。 过渡：一个群落的形成和发展，一般要经过生物对环境的适应阶段和生物种群之间的相互适应阶段。 3、生态位 学生阅读课本并思考什么叫生态位？生态位有哪些特点？生态位的多样性有什么重要意义？ 学生思考，并交流展示。 教师精讲点拨： 生态位：是指一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。例如，栖息在云杉树上的3种雀类因生活习性的不同，从而形成不同的生态位。 特点： 1.物种在生物群落或生态系统中都会占据一定的生态位。 2.生态位互相重叠的生物种群之间竞争激烈。如：同一生活型的植物之间，食性相同的动物之间的生态位完全重叠，竞争尤为激烈。 意义：生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。 群落结构的形成是自然选择的结果。生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础，提高了生物利用环境资源的能力。