第八章 生物与环境

第二节 种群和生物群落的教学设计

　第二课时
　 引言：《光明日报》消息：“澳大利亚野兔成灾。估计在这片国土上生长着六亿只野兔，它们与牛羊争牧草，啃树干，造成大批树木死亡，破坏植被导致水土流失，专家计算，这些野兔每年至少造成一亿美元的财产损失。兔群繁殖之快，数量之多足以对澳洲的生态平衡产生威胁。
    澳洲本来没有兔子，一八五九年，一个叫托马斯?奥斯汀的英国人来澳定居，带来了二十四只野兔，放养在他的庄园里，供他打猎取乐。奥斯汀绝对没有想到，一个世纪之后，这二十四只野兔的后代达到六亿只之多。”
    （有条件的学校，教师可播放澳大利亚野兔成灾的录像片或蝗灾的录像片，没有录像资料的可以给学生读有关的剪报内容。）
    提问：一只野兔是一个个体，澳大利亚的全部野兔属于什么？
    （回答：是一个种群。）
    讲述：澳大利亚野兔成灾，实际上是种群的数量变化问题。澳大利亚野兔为什么成灾？成灾后人们该采取什么对策？这节课我们接着来研究种群数量的变化。请大家阅读课本第94页第四段，注意分析影响种群数量变化的因素。
    阅读：
    提问：种群数量是由什么决定的？
    （回答：种群的数量是由出生率和死亡率、迁入和迁出等决定的。）
    提问：哪些因素影响种群数量的变化，怎样影响？
    （回答：气候、食物、被捕食、传染病等因素可以影响种群数量的变化，它们通过对出生率和死亡率、迁入和迁出的影响来影响种群数量的变化。）
    讲述：凡是影响种群的出生率和死亡率、迁入和迁出的因素，都会引起种群的数量变化。这些因素有自然因素，也有人为因素。现代社会中，对种群数量变化的影响越来越大的是人类活动。
（投影片：影响种群数量变化的因素。）
    讲述：在这些因素的综合影响下种群数量会发生各种变化，包括增长、波动、稳定和下降等。下面我们主要研究种群的增长。
    （投影片：某海岛上环颈雉种群的增长；我国人口数量变化曲线。）
提问：两个种群的增长有什么共同特点？
    （回答：连续增长，曲线大致呈“J”型）
    讨论：出现“J”型增长曲线的条件。（注意与影响种群数量变化的四种因素对照）
   （结论：理想条件：食物或养料充足，空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等。）
    种群迁入一个新环境后，在一定时期内种群的增长大致符合“J”型曲线。
   （投影片：大草履虫种群的增长曲线；某岛屿绵羊种群的增长曲线。）
    提问：两个种群的增长有什么共同特点？
    （回答：增长到一定程度（K）后不再增长，曲线呈“S”型。）
   讲述：对，这就是“S”型增长。这种增长的特点是增长率逐渐下降。请分析为什么这两个种群的数量不能无限增长？
    （回答：在有限的环境中，随着种群密度的增大，种内斗争必将加剧，捕食者也会增加，种群的出生率就会降低，死亡率增高，增长率下降。）
     讲述：“S”型曲线出现的条件是：空间有限，食物有限，有捕食者存在等非理想条件。
小结：种群数量的增长有两种类型，在理想的环境条件下，种群数量连续增长，呈现“J”型曲线；在有限的环境条件下，种群数量的增长率逐渐下降，呈现“S”型曲线。
（投影片：两种增长类型比较）
    讨论：澳大利亚野兔为什么成灾？其他地区的野兔为什么不会成灾？
   （结论：因为气候适宜，空间充裕，牧草繁盛，没有敌害，所以澳大利亚野兔种群属于“J”型曲线增长。其他地区的环境条件是有限的。）
    讨论：如何控制野兔种群的增长？
    （结论：引进野兔的天敌。）
   讲述：对，我们不能改变澳大利亚的气候，也不可能缩小空间，更不能减少牧草，只能引入天敌。
读剪报：“二十世纪五十年代，科学家采用载液瘤病毒杀死了百分之九十的野兔，澳大利亚人才算松了一口气。”
     分组讨论：蝗虫是对农业危害极大的害虫，大家讨论一下蝗灾发生的主要原因。
结论：
    1．食物不是主要原因，因为蝗灾的发生与粮食增产并无直接联系。
    2．空间条件也不是主要原因，因为蝗灾发生时空间并无变化。
    3．也不可能是没有敌害，因为蝗灾发生，它的大敌应该增多。
    4.主要原因是气候条件。
    读剪报：《山西日报》消息：“由于去冬今春严重干旱，以蝗虫为主的病虫害在我省由南到北大面积发生。”
    讲述：这则报道证明了我们的分析是正确的。下面我们再来分析讨论一个实际问题。
    讨论：水产养殖专业户在一个池搪中放养了鲤鱼，每年捕捞多少才合适呢？
    （结论：合理的捕捞量与K值有关，一般为K/2，因为这样，种群的增长量最大。）
    小结：研究种群数量变化可为防治害虫提供科学依据，还可帮助人们对野生生物资源合理利用和保护
    讲述：通过以上学习，我们已经了解了种群的特征，种群的数量变化，知道种群是自然界中生物存在的群体单位。但是，在自然界中，一个种群是不可能单独存在的，它必然与其他种群通过种间关系有着紧密联系。
    在一定自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和，叫做生物群落，简称群落。
（投影片：森林群落、湖泊群落垂直结构。）
    大家观察这两种生物群落，都是由多个种群组成的，各个种群之间具有直接或间接的关系。比如，它们分别占据一定的空间，形成一定的空间结构。
    观察：森林群落、湖泊群落有无分层现象。
    （回答：有，动植物都分上、中，下三层。）
    讲述：生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象，这就是生物群落的垂直结构。
    （投影片：森林群落的水平结构。）
    观察：水平方向上种群的分布和密度有什么特点？
   （回答：不同地段分布着不同的种群，种群的密度也有个别。）
    讲述：在水平方向上的分区段现象，就是生物群落的水平结构。
     垂直结构和水平结构是生物群落的空间结构，生物群落还有演替等现象，同学们课后可自己阅读有关资料。
    总结：经过两个课时的学习，我们了解了种群和生物群落的一些知识：
    在一定区域内的生物，同种的个体形成种群，不同的种群形成生物群落。
种群具有种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等特征。环境中的各种生态因素都可能影响种群的数量变化，在理想条件下，种群的增长呈现“J”曲线，在有限的环境条牛下，种群的增长呈现“S”型曲线。了解种群的数量变化规律对人们的生产生活实践有着重要意义。
     生物群落在空间上有垂直结构和水平结构。
    思考题：
    1．读剪报：“可是，好景不长。到了二十世纪五十年代，人们发现野兔又多了起来。原来，新一代的野兔己对粘液瘤病毒产生了免疫力。”请同学们根据所学知识帮助澳大利亚人解决这个问题。（参考答案：用新种病毒来解决。）
     2．草原的牧民承包了一片草场，要想取得好的经济效益，必须确定合理的载畜量。为什么？
    （参考答案：草场的环境条件是有限的，如草的产量等，牲畜过多，食物不足，畜产品的产量不高，而且过度放牧容易造成草场的毁坏；牲畜过少，不能充分利用资源，造成浪费，同样经济效益不高。）
第二节 种群和生物群落
　（三）种群数量的变化
    1．影响因素：
    （1）自然因素：气候、食物、被捕食和传染病
　（2）人为因素：人类活动
   2．变化类型：增长、下降、稳定和波动
   （1）“J”型增长特点：连续增长，增长率不变。
   条件：理想条件。
    （2）“S”型增长特点：级种群密度增加→增长率下降→最大值（K）稳定。
     条件：自然条件（有限条件）。
     3．研究意义
    （1）防治害虫
    （2）生物资源的合理利用和保护
   二、生物群落
   （一）概念：
   （二）空问结构：
     1．垂直结构：分层现象
     2．水平结构：分区段现象