专题 种群、群落、生态系统二轮（李洪）

专题   种群、群落、生态系统   

考纲要求

一、复习目标

生命观念：

运用数学模型表征种群数量变化的规律

举例说明不同类型群落结构、特征及演替规律

使用图示等方式表征和说明生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的过程和特征，建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质和能量观

科学思维：

建立数学模型解释种群的数量变动

通过构建生态系统组成成分之间的关系模型，培养运用模型分析问题的能力

通过分析食物链(网)中各营养级生物的数量变动情况及能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力，并对相关的生态学实践应用作出合理的分析与判断

通过对典型题型的分析，使学生对高考试题的方法、技巧有所了解，提高解题的手感。

科学探究：

探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化

研究土壤中小动物类群的丰富度

社会责任：

通过生物与环境的知识的学习，提高学生对生命系统与环境关系的认识，促进学生树立人与自然和谐共处的观念、形成生态意识、环保意识和践行低碳生活

二、重点

运用数学模型表征种群数量变化的规律，分析和解释影响这一变化规律的因素，并应用于相关实践活动中

使用图示等方式表征和说明生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的过程和特征，并对相关的生态学实践应用作出合理的分析和判断

三、难点

运用数学模型表征种群数量变化的规律，分析和解释影响这一变化规律的因素，并应用于相关实践活动中

使用图示等方式表征和说明生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的过程和特征，并对相关的生态学实践应用作出合理的分析和判断

四、教学方法

讲述、讨论、练习相结合

五、教具

希沃平台

六、课时

1课时

七、复习过程

通过判断题的训练，对相关知识点的复习：

1.下列与种群特征有关的说法,错误的是_③⑤____。

①种群密度是种群最基本的数量特征。

②性别比例变化一般会影响种群的出生率。

③调查动物的种群密度,一定要采取标志重捕法。

④成年、老年、幼年等年龄期,是根据生殖能力来划分的。

⑤若一个种群年龄组成为稳定型,其数量必然维持稳定。

2.下列与种群增长有关的说法,错误的是_①④____。

①在“J”型曲线中,种群的增长速率是不变的。

②在“S”型曲线中,种群的增长速率先增加后减小。

③降低环境容纳量是治理鼠害的有效方法之一。

④当种群数量为K/2时,种内竞争最为缓和。

3.下列与群落有关的说法正确的是_①④____。

①一般来说,越靠近热带地区的群落,丰富度越高。

②两种生物竞争时,一般来说一方会把另一方淘汰。

③草原生物群落没有垂直分层现象,只有水平分布的差异。

④动物群落的垂直分层现象与植物分布有关。

要点一 种群和群落的基本知识（课前进行相关基础知识自查测试）

一、种群和群落

1.种群的特征:

(1)种群密度。

①概念:种群在___________________中的个体数。

②调查方法:样方法和___________。

(2)其他种群特征:出生率和死亡率、迁入率和迁出率、_________、性别比例。

2.种群数量的变化:

(1)种群增长曲线。

①“J”型曲线:Nt=_____。

②“S”型曲线:种群经过一定时间的增长后,数量__________的增长曲线。

③环境容纳量(__值):在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群_________。

(2)种群数量的波动和下降:由于___________________

_______等因素的影响,大多数种群的数量总是在波动中。

4.影响种群数量变化的因素：

(1)变化类型：增长、波动和下降。

(2)影响因素：

①内因。

a.起始种群个体数量。

b.导致种群数量增加的因素：_______________。

c.导致种群数量减少的因素：_______________。

②外因。

a.自然因素：气候、_____、天敌、_______等。

b.人为因素：种植业、养殖业发展，砍伐森林，猎捕动物，_________等。

影响种群密度的因素分析　

(1)在种群的数量特征中，种群密度是最基本的数量特征。种群密度越高，一定范围内个体数量越多，即种群密度与种群数量呈正相关。

(2)出生率、死亡率及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率高、迁入数量多时，种群数量增加；反之，则减少。

(3)年龄组成和性别比例(性比率)则是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的，年龄组成是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据。

①首先依据年龄组成。

年龄组成种群密度

3.群落的结构:

(1)丰富度:群落中_______________。

(2)种间关系:竞争、捕食、寄生、互利共生。

(3)空间结构:_________和水平结构。

4.群落的演替:

(1)初生演替:从来没有被植物覆盖或者原来植被被彻底消灭的地方发生的演替。

(2)次生演替:原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。

要点二种群各数量特征之间的相互关系

要点三   种群的数量变化

1、种群数量增长曲线

①增长率：单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数，即增长率=    ×100%。

②增长速率：单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率)，即增长速率=一定时间内增长的数量/时间。

2.解读:

(1) “J”型增长曲线的特点分析:

①公式:Nt=N0×λt。λ=当年种群数量/前一年种群数量。

②分析:增长率等于(λ-1),不变。再看增长速率,随着种群内个体基数(Nt)不断增大,每年净增加的个体数Nt(λ-1)不断增多。

③结论:增长率不变;增长速率不断增大

(2) “S”型增长曲线的特点分析:

(1)潜伏期(对环境的适应期)：个体数量很少，增长速率很慢。

(2)快速增长期(对数期)：个体数量快速增加，K/2时，增长速率达到最高。

(3)稳定期(饱和期)：随着种群密度增加，个体因食物、空间和其他生活条件的斗争加剧，同时天敌数量也增长。种群实际增长速率下降。当数量达到环境条件允许的最大值时，种群停止生长，种群增长速率为零，即出生率等于死亡率，但种群数量达到最大。到达K值后，仍呈锯齿状波动。

①分析:在有限的资源和空间中,随着种群数量的增加,种群增长的阻力随之增大,导致种群的出生率降低、死亡率增加,二者之间的差值即增长率一直在下降。种群数量增长曲线斜率即为增长速率,在K/2之前增长速率是增加的;在K/2之后增长速率是减小的。

②结论:增长率不断下降;增长速率先增后减。

（3）种群的存活曲线与K值的不同的表示变式图

4、种群密度的取样调查方法比较

采用样方法调查种群密度时的计数原则

同种生物个体无论大小都要计数，若有正好长在边界线上的，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则，如下图，图甲为方形样方，图乙为圆形样方，实心圈表示统计或测量的个体，虚线表示圆形样方的直径。

通过判断题的训练，对相关知识点的复习：

下列有关生态系统结构和功能的说法正确的是①___。

①若没有分解者,生态系统的物质循环会出现障碍。

②微生物都属于分解者,动物都属于消费者。

③食物网中每一种生物都被多种生物捕食。

④流经一生态系统的总能量即为所有生产者的净生产量。

⑤生态系统中的信息传递一般都是单方向的。

要点四   生态系统相关基础知识（课前进行相关基础知识自查测试）

1.结构:

(1)生态系统的组成成分:___________________、生产者、消费者、分解者。

(2)食物链和食物网。

①生产者属于第一营养级,N级消费者属于第 ____营养级。

②食物网:许多食物链_________________成的复杂营养结构。

2.能量流动:

(1)概念:生态系统中能量的_______________________的过程。

(2)能量流动的过程:（请画出某一生态系统能量流动示意图）

生态系统能量流动示意图

第二营养级的能量流动示意图

(3)能量流动的特点:_________、_________。

(4)研究能量流动的意义。

①帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。

②帮助人们合理调整能量流动关系,使能量__________________________________。

3.物质循环:（学生活动：请画出碳循环图解）

4.信息传递:

(1)种类:_________、化学信息、_________。

(2)作用:维持生命活动的正常进行;_______________;

调节种间关系,维持生态系统的稳定。

5.生态系统的稳定性:

(1)实质:保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。

(2)原因:生态系统具有_________能力。

(3)基础:负反馈调节。

(4)类型:抵抗力稳定性、恢复力稳定性。

6.保护生物多样性:

(1)层次:_____________、_____________、生态系统的多样性。

(2)价值:潜在价值、间接价值、直接价值。

(3)保护措施:就地保护、易地保护。

要点五   能量流动过程分析图解

一、某生态系统的能量流动分析

2.解读:

(1)能量流经一个营养级(第二营养级)的过程。

①只有被初级消费者消化吸收的能量,才是流入第二营养级的能量。

②初级消费者粪便中的能量属于第一营养级(生产者)同化的能量。

(2)能量流动的整体分析。

①两个特点:单向流动、逐级递减。

②生态系统中未利用的部分将来可能形成化石燃料。

(3)能量流动中的相关计算。

①某营养级得到的最多能量,按最短的食物链,最高的能量传递效率;得到的最少能量,则按最长的食物链,最低的能量传递效率。

②两营养级之间的能量传递效率=第n营养级的同化量/第n-1 营养级的同化量,此处外界输入n营养级的能量必须排除。

（4）能量传递效率≠能量利用率

能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级递减,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。

能量利用率

①通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值。

②流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。

③考虑分解者的参与,以实现能量的多级利用。

二、流经某一营养级的分析

(1)摄入量-粪便量=同化量。

(2)同化量-呼吸量=用于自身生长、发育、繁殖的能量。

(3)一个营养级粪便量不属于该营养级同化量,而属于上一营养级的同化量中“流入分解者”的部分。

要点六从食物网的角度进行分析

2.解读:

(1)食物网的成分。

①生产者:包括光能自养型生物(绿色植物、蓝藻、光合细菌)和化能自养型生物(进行化能合成作用的细菌等);生产者是生态系统的基石,能够把无机自然界中的物质和能量转化为生物群落中的物质和能量。

②消费者:包括各种食性的动物和寄生生物等。

(2)食物网形成的原因:一种生物可以多种生物为食,也可被多种生物捕食。

(3)食物网中的种群数量变化:被捕食者的增加引起捕食者的增加,被捕食者的减少引起捕食者的减少。

八、作业布置

专题11课时训练

九、教学反思

针对学生相关记忆性知识掌握不牢，通过课前基础知识自查测试，能够唤醒学生的记忆，并查找缺漏，课堂上进行判断题的训练，理清相关知识点。但由于课时原因，采取了先讲解知识点，课间的实例训练不足，而后通过课后的练习提升学生应用知识分析、解释现象及对相关生态学实践应用作出合理分析和判断的能力，可能与边讲边练这模式的效果不同。