2019-2020年高中生物 第二節(jié) 生物群落的構成（第1課時）教案 蘇教版必修3.doc

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2019-2020年高中生物 第二節(jié) 生物群落的構成（第1課時）教案 蘇教版必修3 教學目標 1．識別群落，說出群落水平上研究的問題。 2．嘗試進行土壤中小動物類群豐富度的研究。 教學重點 了解研究生物群落多樣性的基本方法。 教學難點 對土壤動物豐富度統(tǒng)計的實踐活動。 情感，態(tài)度與價值觀 1、培養(yǎng)科學探究能力，學會探究實驗的一般步驟。 2、學生在自然環(huán)境中，通過實地探究，收集所需要的數據，并能夠運用數理方法分析和整理數據，然后相互交流體會。 教學媒體 多媒體課件 教 學 過 程 導入新課 常言說“物以類聚，人以群分”, 任何一個生物都不可能單獨生活,它必然要與周圍同種的很多個體生活在一起——這就是種群。在自然界中,生物的種類有數百萬種之多,一個種群能夠單獨生存于世嗎？它與周圍的其他種群生物之間存在什么關系呢？這些生物如果在一起，又構成了怎樣的一個群體？ 進行新課 (一)生物群落 課件：一個池塘生態(tài)系統(tǒng)圖片 思考并討論：①這個池塘中至少有多少個種群？②假如池塘中的肉食性魚大量減少，池塘中其他種群的數量會出現什么變化？ 交流并總結：池塘中有肉食性魚、植食性魚、浮游動物、浮游植物、微生物等生物，他們之間有著相互作用的關系。 精講點撥：在自然界中，任何一個生物種群都不是單獨存在的，而是與其他種群緊密聯系在一起的，彼此之間有著直接或間接的聯系。生態(tài)學上把在同一時間內、占有一定空間的相互之間有直接或間接的聯系的各種生物種群的集合，叫做群落。 下列實例中不能構成群落的是 A．一個池塘中所有的生物 B．無菌培養(yǎng)基被污染后長出的許多菌落 C．亞馬孫河谷的熱帶雨林 D．一個池塘里全部的魚和蝦 學生總結：群落由一定的動物、植物和微生物構成。群落是占有一定空間的多種生物種群的集合體。 精講點撥：群落的概念，要注意“一定的時間、空間”、“各種生物即所有種群”、“直接或間接關系”幾個要素。例如：一片森林中，有樹木、雜草、昆蟲、鳥、鼠等動、植物，還有細菌、真菌等微生物，這些生物共同組成群落，因為它們是“有直接或間接關系的各種生物的總和”；又如，一個湖泊里的所有魚既不是種群也不是群落，因為湖泊里不可能只有魚，還有浮游植物、水草和魚蟲等。 設疑：以上述池塘生態(tài)系統(tǒng)為例，探討在群落水平上研究的問題與種群水平上研究的有什么不同？ 學生討論交流，各小組強答，相互補充，完善。（池塘中有多少個種群？哪些種群在數量上占優(yōu)勢？各個種群分別占有什么位置?各個種群之間的相互關系是怎樣的？……..） 過渡：要認識一個群落，首先要分析該群落的物種組成。群落的物種組成是區(qū)別不同群落的主要特征。 課件：兩個森林群落圖片 設疑：你能從物種組成上說出二者的主要差別嗎？ 學生思考回答。 教師總結：物種豐富度：一個群落或生態(tài)系統(tǒng)中物種數目的多少。生態(tài)學上用物種豐富度指數來表示物種豐富度，常用的計算公式如下（S：物種數目；A：樣地 面積；D：物種豐富度指數）：D=S/lnA 邊做邊學：統(tǒng)計土壤動物的物種豐富度 小資料：土壤動物是指一生或一生中某個階段在土壤中生活，并對土壤產生一定影響的動物。土壤動物的種類很多，分布廣泛。一般按照體型和習性將土壤動物分為四類：微型土壤動物，如原生動物、輪蟲；小型土壤動物：如線蟲、渦蟲等；中型土壤動物：如螨、跳蟲、白蟻、蛛形類、多足類等；大型土壤動物：如蚯蚓、蜈蚣、馬陸、甲蟲和鼠婦等。 原理： 1.土壤不僅為植物提供水分和礦質元素，也是一些動物良好的棲息場所。 2. 研究土壤中小動物類群的豐富度，操作簡單，有助于理解群落的基本特征與結構。 流程： 1.選擇樣地：由于各類動物體型大小懸殊，活動方式各異，因而選擇樣地也不同。 2.確定樣點與取樣：在采樣地隨機選取3-5個樣點，對于小型土壤動物可用放大鏡觀察，同時用解剖針尋找；對于中型土壤動物，可借助吸蟲器采集；對于大型土壤動物，可用鑷子或手撿的方法。采集到的土壤動物可放入酒精溶液中，，也可把活著的小動物放入試管中。 3.樣本鑒定與結果統(tǒng)計：根據有關資料，分檢并鑒定標本；填寫表格，估算各物種的豐富度。 樣點 種類 大型動物 種類 中型動物種類 小型動物種類 …….. 物種豐富度D=S/lnA 1 2 3 設疑：1.根據統(tǒng)計數據，分析土壤的物種豐富度與樣點的哪些生態(tài)因子有關？ 2.如果要統(tǒng)計樣地中植物的物種豐富度，應該如何開展實驗？ 小組交流討論，展示結果。 繼續(xù)探究：1.進行土壤中小動物類群豐富度的研究時為什么不適宜用樣方法或標志重捕法進行調查？ 2.吸蟲器的設計原理是什么？ 精講點撥：1.樣方法和標記重捕法主要用于研究種群密度，是在種群水平上研究動物的，而豐富度是從群落水平上研究動物的物種數目。 2. 吸蟲器的設計原理是利用土壤動物具有趨暗、趨濕、避高溫的習性設計的。 板書設計 第二節(jié) 生物群落的構成 概念：一定時空的相互間有直接或間接聯系的各種生物總和 生物群落 組成：動物、植物、微生物 衡量一個群落或生態(tài)系統(tǒng)中某物種個體數量多少的估算值。 物種豐富度 表示方法：D=S/lnA （S：物種數目；A：樣地面積；D：物種豐富度指數） 微型土壤動物 小型土壤動物 土壤動物的種類 中型土壤動物 及代表動物 大型土壤動物 統(tǒng)計土壤動物的物種豐富度 采集土壤動物的物種的方法 統(tǒng)計土壤動物的物種豐富度的方法 第二節(jié) 生物群落的構成（第2課時） 教學目標 1．描述生物群落中的種間關系。 2．通過學習生物群落中的種間關系，促進學生對群落概念的理解。 教學重點 生物群落中的種間關系 教學難點 各種種間關系的區(qū)別 情感，態(tài)度與價值觀 1、通過種間競爭的學習，認同同學之間在學習上既要你追我趕，也要互相幫助，并能在實際生活中體現出來。 2、學生通過學習群落的特征及種間關系，學會從生態(tài)學角度認識生物界的現象和規(guī)律，建立生態(tài)學的基本觀點。 教學媒體 多媒體課件 教 學 過 程 導入新課 在草原上，人們放牧的牛羊是否牛肥馬壯，在一定程度上取決于鷹的數量。原因是：鷹愛吃田鼠，田鼠愛吃蜜蜂窩中的幼蟲和蜜，蜜蜂是三葉草傳粉時比不可少的媒介，三葉草是牛馬的主要食物。你知道這些生物之間存在什么關系嗎？ 進行新課 （二）生物群落中的種間關系 課前學生自主學習，小組討論交流，將主要內容寫在小黑板上。 出示資料：有關白蟻與多鞭毛蟲，渡渡鳥與大頭樹的共生關系介紹 設疑：根據上述實例你能總結出互利共生的含義以及自然界中的其他實例嗎？ 第一組學生展示： 互利共生：兩個種群生活在一起，相互依賴，相互得益。如：如豆科植物與根瘤菌之間有密切的互利共生關系，植物體供給根瘤菌有機養(yǎng)料，根瘤菌則將空氣中游離的氮元素轉變?yōu)楹酿B(yǎng)料，供植物體利用。此外還有人體中某些細菌與人、地衣中的真菌與藻類都是互利共生關系。 教師評價并繼續(xù)提出問題：互利共生生物之間數量上呈現出同步性變化即“同生共死”，你能用數量坐標圖表示出來嗎？ 展示圖片：大象和獅子搶奪水源、水稻和稗草爭奪陽光、養(yǎng)料和水分等。 設疑：上述圖片中兩種生物的關系如何呢？結果會怎樣呢？你還能舉出其他實例嗎？ 第二組學生展示： 競爭 ：生活在同一區(qū)域的兩種或兩種以上生物爭奪同一資源而產生的相互妨礙作用的現象。如：競爭的資源可以是食物、水分、空間、陽光、無機鹽等。一般地說，生態(tài)位互相重疊的生物種群之間競爭激烈，如同一生活型的植物之間、食性相同的動物之間的生態(tài)位完全重疊，競爭尤為激烈。如小家鼠和褐家鼠爭奪居住空間，牛與羊爭奪食物等等。 積極思維：分析兩種草履蟲之間的競爭關系 設疑：兩種草履蟲單獨培養(yǎng)和混合培養(yǎng)時的種群個體數量發(fā)生動態(tài)變化的原因是什么？ 學生討論交流，匯報結果。 精講點撥： 競爭是具有競爭關系的雙方，因爭奪“第三者”（食物、水分、陽光、空間等生存條件）而發(fā)生斗爭的現象，競爭雙方的數量關系一般用右圖表示，從圖可看出開始時，A、B兩種生物同時增加；但增加到一定程度時，由于空間、食物的有限，兩種生物呈現出“你死我活”的同步性變化，競爭往往對一方有利，生存能力較強(物種A)的在競爭中發(fā)展，而生存能力弱的生物(物種B)則逐漸被淘汰。 播放視頻：動物世界中的幾個片段 設疑：短片中生物的關系如何呢？兩者數量有何關系？第三組學生展示： 捕食：一種生物取食另一種生物的種間關系。如：植食性動物中的兔以某些植物為食物，肉食性動物中的狼又以兔為食物等。捕食者和被捕食者的種群個體數量關系變動是相關的。 精講點撥： 捕食關系是指一種生物以另一種生物軀體的全部或部分為食。捕食者成了被食者的天敵，捕食者為獲取食物與能量不惜將被捕者“置于死地”———捕而食之。捕食關系一般用下圖表示。從圖中可看出，A,B兩種生物呈現出“先增加者先減少．后增加者后減少”不同步性變化，先增先減的是被捕食者、后增后減的是捕食者，即B捕食A。 強調：捕食者與被捕食者的關系是在漫長的進化過程中形成的，在自然界中，捕食者種群將獵物種群捕食殆盡的事例是很少的，被捕食的往往是體弱患病的或遺傳特性較差的個體，從而防止了疾病的傳播和不利遺傳因素的延續(xù)。 第四組學生展示： 寄生：一種生物以另一種生物的體液、組織或已消化利用的物質為營養(yǎng)并對宿主造成危害的現象。如：生物界寄生的現象非常普遍，一種生物寄生在另一種生物體內或體表，從那里吸取營養(yǎng)物質來維持生活。如蛔蟲、豬肉絳蟲和血吸蟲寄生在人和其他動物體內，虱和蚤寄生在其他動物體表，小麥線蟲寄生在小麥粒中，菟絲子寄生在豆科植物中，噬菌體寄生在細菌內部等等。 互動探究：種間關系比較 第五組學生展示： 關系名稱 數量坐標圖 物種 利害 關系 特點 舉例 A B 互利共生 競 爭 捕 食 寄 生 教師強調，群落不是一定空間內各種生物簡單的集合，而是通過種內的斗爭或互助，種間的共生、競爭、捕食等關系建立起的有機整體。 第二節(jié) 生物群落的構成（第3課時） 教學目標 1．描述群落的結構特征。 2．通過學習群落的結構特征，使學生樹立時空觀念和變化發(fā)展、相互聯系、統(tǒng)一整體等觀點。 教學重點 群落的結構特征。 教學難點 從結構與功能相統(tǒng)一的角度描述群落的結構特征?！? 情感，態(tài)度與價值觀 2、學生通過學習群落的特征，學會從生態(tài)學角度認識生物界的現象和規(guī)律，建立生態(tài)學的基本觀點。 教學媒體 多媒體課件 教 學 過 程 導入新課 展示圖片：群落中植物的分層現象 引導學生思考：通過本圖你可以看出植物的分布有什么特點？ 學生思考、交流。 進行新課 學生閱讀相關內容并思考群落結構主要包括哪些類型？什么是垂直結構和水平結構？ （三）群落結構 教師精講：群落中的各個種群都具有一定的功能作用，它們相互依存、相互制約，從而使群落形成一定的結構。群落的結構是由群落中的各個種群在進化過程中通過相互作用逐漸形成的，主要包括垂直結構和水平結構。 1、垂直結構： 展示圖片：群落中植物的分層現象 設疑：群落中的植物由高到低可以分為哪幾個層次？植物的分層有何意義？ 學生交流、回答：植物分層情況，森林的地上成層結構一般分為喬木層、灌木層、草本層和苔蘚-地衣層；草本群落地上部分一般分為上（高草層）、中（中草層）和下（矮草層）三層。植物的分層提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力。 總結：群落的垂直結構主要是指群落的分層現象。 設疑：1.水生群落有分層現象嗎？與什么因素有關呢？ 2. 群落中的動物有分層現象嗎？動物的分層有何意義？ 學生討論，交流。 歸納總結：1.水生群落的層次性主要是由光的穿透性、溫度和氧含量等因素決定的。2.群落中的動物分層現象也很普遍。例如，在森林的灌木層幼林中，棲息著鶯、葦鶯、和花鼠等；在森林的中層棲息著山雀、啄木鳥、松鼠和貂等；而在樹冠層則棲息著柳鶯、交嘴等。動物之所以分層，主要是由于群落的不同層次提供不同的食物，其次也與不同層次的微環(huán)境有關。 矯正反饋： 1．森林群落中，下層植物較上層植物光合作用強度低，因為下層（ ） A．光照強度較弱 B．紅光及藍紫光比例較低 　 C．濕度較高 　 D．溫度較高 2．引起森林群落中植物和動物垂直分層現象的主要因素分別是?。? ） A．食物、溫度　　 B．光照、濕度　　 C．光照、食物　 　D．食物、光照 3．下列各項能表明池塘中群落具有垂直結構的是　 　A、鰱魚、鳙魚生活在水上層、草魚在中下層、青魚生活在底層 　 　 B、池塘群落中的動物在底層生活植物在上層生活 C、池塘群落中根本沒有垂直結構　　 D、生活于池塘中的水草高矮呈現參差不齊 ４．在某櫟林中，植物和動物的分布如下表：　　 　　 上層　　 中層　　 下層　　 植物　　 喬木　　 灌木　　 草木　　 動物　　 林鴿　　 長尾山雀　　 鷦鷯、昆蟲　　 　 （1）上表體現了生物群落的 ，它反映了動物、植物都具有 現象?！　? （2）櫟林中，上層、中層、下層的植物種類不同，這種分別的差異主要與哪種非生物因素有關？ 。　　 （3）櫟林中動物的分布取決于植物的分布，這是因為植物能為動物的生存提供　　 ，而且動物的這種分布有利于減輕鳥類之間的 。 　　 過渡：群落的結構特征不僅表現在垂直方向上，也表現在水平方向上。 2、水平結構 設疑：群落的水平結構是什么？影響因素有哪些？ 學生自學并思考交流。 歸納總結：群落的水平結構是指群落中的各個群落在水平狀態(tài)下的格局或片狀分布。影響因素有：地形、光照、濕度、人和動物的影響等。 設疑：動物群落沒有水平結構，這句話對嗎？ 學生討論 ，交流。 教師點撥：群落應該是指在這個范圍內所有的生物，說動物群落是不正確；即動物群落也會出現，例如由于水份的含量動物也會出現水平方向上的不同的分布。動物的分布依賴植物的分布。（由于植物為動物提供棲息條件和食物資源，所以因植物而出現水平結構。如草場的邊緣與中心地帶，濕地生態(tài)系統(tǒng)等。） 矯正反饋： 影響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．溫度的高低　 D．種群的特征 教師精講：陸地群落的水平結構一般很少呈現局部范圍內的片狀分布。例如，植物群落水平結構的主要特征就是具有鑲嵌性。 過渡：一個群落的形成和發(fā)展，一般要經過生物對環(huán)境的適應階段和生物種群之間的相互適應階段。 3、生態(tài)位 學生閱讀課本并思考什么叫生態(tài)位？生態(tài)位有哪些特點？生態(tài)位的多樣性有什么重要意義？ 學生思考，并交流展示。 教師精講點撥： 生態(tài)位：是指一個種群在自然生態(tài)系統(tǒng)中，在時間、空間上所占據的位置及其與相關種群之間的功能關系與作用。例如，棲息在云杉樹上的3種雀類因生活習性的不同，從而形成不同的生態(tài)位。 特點： 1.物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中都會占據一定的生態(tài)位。 2.生態(tài)位互相重疊的生物種群之間競爭激烈。如：同一生活型的植物之間，食性相同的動物之間的生態(tài)位完全重疊，競爭尤為激烈。 意義：生態(tài)位的多樣性是群落結構相對穩(wěn)定的基礎。 群落結構的形成是自然選擇的結果。生態(tài)位的分化是群落垂直結構和水平結構的基礎，提高了生物利用環(huán)境資源的能力。 第三節(jié) 生物群落的演替 教學目標 1.闡明群落的演替過程。 2.說明人類活動對群落演替的影響。 3.關注我國實行退耕還林、還草、還湖，退牧還草的政策。 教學重點 群落演替的概念和演替的過程。 教學難點 1.兩種演替類型的區(qū)別。 2.人類活動對群落演替的影響。 情感態(tài)度與價值觀目標 1、培養(yǎng)用“動態(tài)發(fā)展”的觀點來分析事物。 2、關注我國的生態(tài)環(huán)境建設，建立可持續(xù)發(fā)展的思想。 教學媒體 多媒體課件 教 學 過 程 導入新課 “離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風吹又生?！贝蠹抑腊拙右走@首千古名詩反映了一種什么生物現象？ 進行新課 一、群落演替的概念與類型 播放一段群落演替的視頻 設疑：生物是如何一步步地定居在新土地上的？ 學生交流、回答。 邊做邊學：觀察小型環(huán)境中生物群落的變化 1.學生分組觀察池塘水中的生物。學生根據教師出示幾種常見的水生生物的圖片，利用樣方法，統(tǒng)計各種群的數量。 2.分析數據。教師展示課外興趣小組的連續(xù)7天觀察的數據，學生通過對數據的分析，了解小型環(huán)境中生物群落的變化。 通過實驗和數據分析活動，引入群落演替的概念。 小組討論：哪些因子在影響這個群落的變化？ 學生思考、討論交流：溫度、光照、溶氧量等。 師生互動總結： 1.群落演替的特點：有規(guī)律或有序的變化，是群落長期變化積累的體現。 2.群落演替的標志：群落在物種組成上發(fā)生了質的變化。 過渡：光裸的巖石上能長出森林嗎？最早在裸巖上定居的是哪一種生物呢？ 展示：光裸的巖石上長出森林的幾個階段的圖片。 學生仔細觀察，討論以下問題： 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？ 2．地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎？為什么苔蘚能夠取代地衣？ 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？ 4．此演替的過程如何呢? 討論交流,達成共識： 1.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.通過地衣分泌有機酸加速巖石風化形成土壤，并積累起了有機物，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，其結果是逐漸取代了地衣。 3.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。 4.演替的過程： 裸巖階段 地衣階段 苔蘚階段 草本植物階段 灌木階段 森林階段 (一)初生演替：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、但徹底消滅了的地方的演替。例如：在沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替。 特點：其演替速度緩慢，所需時間漫長。 展示火燒過后演替的過程圖片或棄耕農田上演替的過程圖片，引入次生演替的概念。并提出問題：在裸巖上和棄耕農田上發(fā)生的演替有何不同？ 學生回答，歸納總結。 (二)次生演替：指在原有植被雖已不存在，但土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的地方發(fā)生的演替。例如：在火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田上進行的演替。 裸巖上的演替 棄耕農田上的演替 起始不同 起始于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， 起始于原有植被雖已不存在，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繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的地方。 基質不同 在巖石上， 在廢棄的耕田上（土壤上）。 經歷時間 需要漫長時間， 需要較短時間。 講述：我國東北科爾沁草原地區(qū)的農田，在棄耕后開始出現恢復演替。耕作前的原始植被為貝加爾針茅草原，開墾后種了幾年玉米，后因產量下降而棄耕。棄耕后的1～2年內以黃蒿、狗尾草、豬毛菜、苦荬菜等雜草占優(yōu)勢；2～3年后，黃蒿占優(yōu)勢；3～4年后，羊草、野古草、狼尾草等根莖禾草入侵，并逐漸占優(yōu)勢，進入根莖禾草階段；7～8年后，土壤變堅實，叢生禾草開始定居，并逐漸代替了根莖禾草，恢復到貝加爾針茅群落。這一過程需要經歷10～15年，根據耕作時期長短，土壤侵蝕程度，以及周圍原始物種的遠近而有所不同。 特點：其演替速度較迅速，所需時間相對較短 演替能否一直延續(xù)下去？ 不能，當群落演替與當地的氣候和土壤等條件處于平衡狀態(tài)，演替就不再進行，達到平衡點。 講述：所以演替不是永無止境的進行的。當群落演替達到最終的平衡狀態(tài)，也就是最穩(wěn)定最復雜的群落階段，我們稱之為頂級群落。如果沒有外力干擾，它將永遠基本保持原狀（動態(tài)平衡）。因此，自然演替具有一定的方向性。 二、群落演替的影響因素 學生閱讀相關內容，初步了解影響群落演替的各種因素。 學生交流、回答。 師生共同討論歸納影響群落演替的各種因素。 先決條件：植物繁殖體的傳播 植物的入侵、定居 ----群落形成的首要條件 群落演替的主要基礎 群落的內部環(huán)境變化 ----群落演替的動力 種內關系和種間關系的動態(tài)變化---群落演替的催化劑 群落之間的環(huán)境條件不斷變化 ----群落演替重要條件 探究：引導學生探究人類活動對群落演替的影響。 學生思考，討論以下問題： 1．“世間本無路，走的人多了就成了路”，你能解釋小路周圍雜草的分布與人類活動的關系嗎？ 2．舉例說出人類還有哪些活動會對群落演替產生影響？ 3．我國的退耕還林、還草、還湖政策有什么意義？ 人類對生物群落演替的影響遠遠超過了其他所有的自然因子，因為人類生產活動通常有意識、有目的地進行的，可以對自然環(huán)境中的生態(tài)關系起著促進、抑制、改造和重建的作用。人類也可以通過培育森林、管理草原、治理沙漠等使群落在人類的干預下，按照一定的進程發(fā)生演替。