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生物種群和群落教案
一、目標
1.列舉種群的特征。
2.嘗試用樣方法調(diào)查種群密度。
二、重點和難點
1.教學重點：種群的特征。
2.教學難點：樣方的選擇和確定。
三、課時安排：2
四、教學過程
〖章引入學生閱讀P59，特別強調(diào)種群的概念
〖板書物種：是指分布在一定的自然區(qū)域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生出可育后代的一群生物個體。
種群：在一定的自然區(qū)域，同種生物的全部個體形成種群：同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合。
〖節(jié)引入以 “問題探討”引入，生思考回答師提示。
提示：可采用課本介紹的兩種取樣方法取樣，用樣方法進行估算。也可以將模擬草地平均分成若干等份，求得其中一份的數(shù)量后，再估算整體的數(shù)量。
〖問題以“本節(jié)聚焦”再次引起學生的思考，讓學生帶問題學本節(jié)。
〖板書第一節(jié)種群的特征
一、調(diào)查種群密度（種群密度是種群最基本的數(shù)量特征）的方法
種群密度：是指種群在單位面積（或體積）中的個體數(shù)量。（種群密度是種群最基本的數(shù)量特征）
〖探究學生閱讀思考討論，師提示。
〖講述1樣方法（quadrat method）
樣方法的方法繁多，依生物種類、具體環(huán)境不同而有所不同。樣方的面積有大有小，樣方形狀也有方形、長方形、圓形、條帶狀等多種，但是各種方法的原理卻是相同的。首先，在要調(diào)查的生物群落中，確定一個或數(shù)個范圍相對較大區(qū)域作為樣地；再在樣地中隨機選取若干個樣方；然后計數(shù)各樣方中的全部個體數(shù)量；最后，計算全部樣方個體數(shù)量的平均數(shù)，通過數(shù)理統(tǒng)計，對種群總體數(shù)量進行估計。
例如，假設(shè)隨機抽取樣方n個，每個樣方的生物個體數(shù)為X1，X2，X3，…Xn，則樣方的平均數(shù)X=∑Xn/n。
〖探討的討論生思考回答師提示。
1.提示：“問題探討”中調(diào)查對象是完全隨機分布的，且調(diào)查區(qū)域是規(guī)則的，調(diào)查對象與其他物體的區(qū)分是顯而易見的，因此，采用樣方法得到的估算值與真實情況比較容易接近（誤差�。�。而在實地調(diào)查中，調(diào)查對象的分布往往不是隨機的，調(diào)查區(qū)域也往往不是規(guī)則的，還有許多其他因素會干擾和影響調(diào)查的準確性，因此，采用同樣的方法其結(jié)果誤差會比較大一些。但是，只要掌握了科學的調(diào)查統(tǒng)計方法，其誤差會控制在允許的范圍之內(nèi)。
2.提示：為了確保所選擇的樣方具有代表性，不受主觀因素的影響，使通過樣方統(tǒng)計的結(jié)果（估算值）能更接近真實的情況。
3.提示：樣方的數(shù)量太少，其統(tǒng)計結(jié)果的誤差可能就較大；一般而言，樣方越多，其統(tǒng)計結(jié)果越接近真實情況。但是，樣方數(shù)量太多，整體取樣花費的時間、精力就越多。從統(tǒng)計學上看，一定數(shù)量的樣方即可以保證統(tǒng)計結(jié)果的真實性。
4.提示：種群密度的調(diào)查結(jié)果應(yīng)當允許在一定范圍內(nèi)波動（不同小組對同一種群的種群密度調(diào)查結(jié)果可能是不一樣的。），例如5%以內(nèi)。如果超出了此范圍，在其他條件相同的情況下，造成不一樣的原因應(yīng)當首先歸結(jié)為采取不同的樣方法所致。所以，要針對實際情況，討論取樣方法是否存在問題。
〖講述2標志重捕法（mark-recapture method）
標志重捕法：是在一個有比較明確界限的區(qū)域內(nèi)，捕捉一定量生物個體進行標記，然后放回，經(jīng)過一個適當時期（標記個體與未標記個體重新充分混和分布后），再進行重捕。根據(jù)重捕樣本中標記者的比例，估計該區(qū)域的種群總數(shù)。這種方法一般適用于哺乳類、鳥類、魚類、昆蟲和腹足類等動物種群數(shù)量的絕對估計。
假定在調(diào)查區(qū)域中，捕獲M個個體進行標記，然后放回原來的自然環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進行重捕，重捕的個體數(shù)為n，其中已標記的個體數(shù)為m，根據(jù)總數(shù)N中標記比例與重捕取樣中標記比例相等的原則，即N∶M=n∶m，可得調(diào)查區(qū)域種群數(shù)量N=M×n/m。
〖板書二、出生率和死亡率
出生率：是指在單位時間內(nèi)新產(chǎn)生的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比率。
死亡率：是指在單位時間內(nèi)死亡的個體數(shù)目占該種群個體總數(shù)的比例。
三、遷入率和遷出率
對一個種群來說，單位時間內(nèi)遷入和遷出的個體，占該種群個體總數(shù)的比率，分別稱為immigration rate or emigration rate.
四、 年齡組成和性別比例
種群的年齡結(jié)構(gòu)是指一個種群中各年齡期的個體數(shù)目的比例。
幾種年齡型種群的特點
類型種群構(gòu)成特點發(fā)展趨勢圖示
增長型幼年個體很多,老年個體很少種群密度會越來越大
穩(wěn)定型各年齡期的個體數(shù)目比例適中種群密度在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定
衰退型老年個體很多,幼年個體很少種群密度會越來越小
〖思考與討論生思考回答師提示。
〖提示1.提示：圖中A種群屬于增長型，C種群屬于衰退型，B種群屬于穩(wěn)定型。這是由于種群中年輕個體越多，一般來說出生率會越高，死亡率會越低。
2.提示：年齡組成為穩(wěn)定型的種群，種群數(shù)量也不一定總是保持穩(wěn)定。這是因為出生率和死亡率不完全決定于年齡組成，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。年齡組成為衰退型的種群，種群數(shù)量一般來說會越來越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敵、遷入率提高等原因而使種群數(shù)量增長的情況。
〖板書sex ratio是指種群眾雌雄個體數(shù)目的比例。
〖板書五、種群的空間特征
〖小結(jié)種群特征之間的關(guān)系
種群的數(shù)量特征之間的關(guān)系
種群具有個體所不具備的總體特征，這些指標多為統(tǒng)計指標，大體分為三類：（1）種群密度，它是種群的最基本的數(shù)量特征；（2）初級種群參數(shù)，包括出生率、死亡率、遷入率和遷出率。出生和遷入是使種群增加的因素，死亡和遷出是使種群減少的因素；（3）次級種群參數(shù)，包括性比、年齡結(jié)構(gòu)和種群增長率等。
種群的數(shù)量是不斷變化的，造成其變化的因素是多方面的，但從個體數(shù)量上的變動來看，則表現(xiàn)為由出生、死亡、遷入和遷出四個基本參數(shù)所決定。這樣，種群在某個特定時間內(nèi)數(shù)量變化可以用下式表示：
Nt+1=Nt+（B－D）+（I－E）
�。∟t是時間t時的種群數(shù)量，B、D、I、E分別是出生、死亡、遷入、遷出的個體數(shù)，Nt+1是一個時期后、時間t+1時的種群數(shù)量，則有出生率=B/Nt；死亡率=D/Nt；遷入率=I/Nt；遷出率=E/Nt。）
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