1.3 种群的数量变化的影响因素（教学设计）-高二生物学（人教版2019选择性必修2）（表格版）
文档属性
| 名称 | 1.3 种群的数量变化的影响因素（教学设计）-高二生物学（人教版2019选择性必修2）（表格版） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 496.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-23 20:10:19 | ||
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文档简介
第1章 种群及其动态
第 3 节 影响种群数量变化的因素
年级 高二年级 授课时间 1 课时
课题 第 3 节 影响种群数量变化的因素
教材分析 课程标准关于本节内容的要求是：举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及 不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。根据这一要求，教材正文安排 “非生物因素 ”和“生物因素 ”两个标题。教材在介绍非生物因素和生物因素对种 群数量变化的影响后， 安排第三部分内容“种群研究的应用"，主要从濒危动物的保 护、渔业上的合理捕捞、有害生物的防治三个方面，介绍了种群研究在实践中的应 用， 以此与章引言中“濒危动物保护、有害生物防治、渔业上合理捕捞量的确定等， 都离不开种群的研究 ”一语相呼应，引导学生学以致用。 如何让学生了解影响种群数量变化的因素？只有通过大量的实例。教材在“非 生物因素 ”和“生物因素 ”两个部分，都呈现相关事实性材料，引导学生通过资料 分析，对影响种群数量的因素进行归纳概括；然后以介绍实例的方式直接讲述。
教学目标 1．举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。 2．举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。 3．阐明种群研究在实践中的应用。
教学重、难点 1．教学重点 非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响。 2．教学难点 非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。
教学过程
教学内 容 教师活动 学生活动
引入新课 【视频引入】 讨论：导致这些植物物种数量出现季节性变化的主要 原因是什么？ 阳光、温度、水等非生物因素 学生观看视频，探 究思考并回答相应问 题。
课 教 学 一、影 响种群 数量变 化的因 素 【温故而知新】 回顾第 1 节中种群数量变化的两种模型， 让学生进行 归纳总结出两种模型的曲线， 以及两种曲线出现的条件。 “J”型曲线条件：资源和空间充裕、气候适宜，没有 天敌和其他竞争物种等。 “S” 型曲线条件：资源和空间有限，种群密度增大， 种内竞争加剧。 如果我们把这些条件进行分类，可分成什么类型呢？ 非生物因素、生物因素。 【任务一：非生物因素对种群数量变化的影响】 教师创设图片情境，展示教材第 13 页“思考·讨论 ” 中的资料，组织学生讨论教材中的讨论题。 资料 1：下表为某地人工树林中， 林下几种草本植物的 种群密度（平均值，单位：株/m2 ）随林木郁闭度（林冠层 遮蔽地面的程度）的调查数据。 根据教材“思考·讨论：非生物因素对种群数量变化 的影响 ”，回答下列问题： 1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？ 阳光。 学生回顾上节课堂 相关内容，绘制出种群 数量变化的两种模型。 学生分小组进行讨 论归纳影响种群数量变 化的因素，并对影响因 素进行归纳，得出以下 个结论： 1.将影响因素 分成非生物因素、生物 因素。 2.得出认识：每 个种群数量的变化又会 影响其他种群的数量变 化。 学生阅读资料回答
2.在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化 与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？ 不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。刺儿菜 为阴生植物，更适于在低光照强度下生长，对光照强度的 敏感度比一年蓬、加拿大一枝黄花更低。 资料 2: 黄河三角洲特殊的地理条件决定了它在历史 上就是蝗灾的重灾区。研究表明，蝗虫产卵对环境有明显 的选择性， 喜欢在土质坚实、地势向阳、植被稀疏 (覆盖度 在 25～50%之间)和土壤含水量为 10%～20%的环境产卵。土 质坚实可促进卵的发育；土温变化幅度大，卵发育较快。 如图所示：东亚飞蝗发生程度与温度、干湿指数的关 系 （“+”大发生年 “- ”发生轻度年）。 3.讨论蝗虫种群数量出现爆发式增长的主要环境因素。 温度、水等非生物因素。 4. 除上述因素外， 种群数量的变化还受哪些非生物因素的 影响？试分别举例说明。 除光照、温度、水条件外，种群数量的变化还受风、 相关问题，通过小组讨 论后得出结论:影响植 物种群数量的非生物因 素除光照。 同一非生物因素对 不同植物种群的影响是 不同的。 学生阅读资料回答 相关问题，通过小组讨 论后得出结论:影响因 素除了阳光外外，还有 温度、水、风、火、无 机盐等。
火等非生物因素的影响。 5.这些非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的 还是单一的？ 是综合性。 教师展示非生物因素对种群数量变化的影响的进一步 实例。 非生物因素，如：阳光、温度、水、无机盐等，影响 种群数量，非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合 性的。对于动物而言，食物的充足与缺乏是导致种群数量 变化的重要因素。 【任务二：影响种群数量的其他生物因素】 过度：我们已经讨论了非生物因素对种群数量变化的 影响。生物因素对种群数量变化又会有哪些影响呢 分析资 料得出结论。 资料 1:1934 年，生态学家高斯选用了两种形态和习性 上很接近的草履虫进行了以下实验：取相等数目的双小核 草履虫和大草履虫，以一种杆菌为饲料，放在某个容器中 培养。结果发现： 问题 1.怎样解释资料 1 中的实验结果？ 双小核草履虫和大草履虫之间是竞争关系，竞争力弱 的种群数量会不断下降。 资料 2:生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研 学生观察图表，阅 读案例，加深理解。得 出结论： 1.同一非生物 因素对不同动植物种群 的影响是不同的。 2.各 种非生物因素的影响往 往是综合性的，同时存 在主次之分。 小组讨论教师提供 的情境，分析实验。得 出结论：大草履虫种群 数量的增长受到空间、 资源等的限制，而且随 着种群数量的增长，种
究人员在 90 多年的时间里， 对猞猁和雪兔的种群数量做了 研究，结果如下图所示。 内竞争会加剧，使死亡 率升高、出生率下降。 小组讨论教师提供 的情境，分析实验。得 出结论：雪兔和殆剩的 数量变化体现了循环因 果关系。同时，影响雪 免种群数量变动的因素 还有其他捕食者、其他 竞争者。 小组讨论教师提供 的情境，分析实验。得 出结论：影响蝗虫种群 数量的因素有作为食物
种群数量/千只 140 (
雪兔
)120 100 猞猁 80 60 40 20
01845 1855 1865 1875 1885 1895 1905 1915 1925 1935 年份 问题 2：怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周 期性？请用“ ↑ ”和“ ↓ ”来完善下表。 问题 3.请据图分析猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是 因、哪个是果？ 猞猁和雪兔种群密度不断循环，二者的种群数量是相 互影响的，是循环因果的关系。 问题 4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他 因素吗？并说明理由。 有;还有其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食 物的植物以及非生物因素等。 资料 3：绿僵菌感染蝗虫不仅可以直接致死， 还能极大 地削减蝗虫的繁殖力，由此产生的亚致死作用限制了蝗虫 的数量和集群能力。与之类似的蝗虫病毒、病原线虫，以 及通过转基因技术产生的毒性更强的真菌，亦可以起到类 似的效果。
1. 请分析绿僵菌对蝗虫种群的数量变化的影响：作为 宿主的动物被寄生虫寄生， 细菌或病毒（绿僵菌） 引起 传染病 ，也会影响种群的 出生率和死亡率__等特 征，进而影响种群的数量变化。 2. 尝试将影响蝗虫种群数量变化的因素如温度、水 分、风、极端气候、食物、竞争、天敌、寄生者、传染病 等进行分类。 （1）非密度制约因素：温度、水分、风、极端气候 （2）密度制约因素： _食物、竞争、天敌、寄生者、 传染病 【教师总结】 教师根据学生的总结，归纳影响生物的因素。 密度制约因素：一般来说，食物和天敌等生物因素对 种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。 非密度制约因素：气温和干旱等气候因素以及地震、 火灾等自然灾害， 对种群的作用强度与该种群的密度无关。 的植物，寄生关系的生 物、以及非生物因素等。 根据教师的归纳总 结，进一步理解曲风密 度制约因素与非密度制 约因素。
【习题 巩固】 1．种群数量变化受环境因素的影响。据此判断下列表述是 否正确。 （1）林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下降。 ( ) （2）只有影响种群出生率和死亡率的环境因素才能影响种 群数量。 ( ) 【答案】 错误 错误 【详解】（1）林下光照较弱时，喜阴植物的种群数量会上 升，故错误。 （2）凡是影响种群数量特征的因素， 都会影响种群的 数量变化，比如迁入率、迁出率、性别比例、年龄组成， 故错误。 根据所学知识，完 成相关习题，对知识进 行运用，巩固知识。
2. 在自然界，有些捕食者种群和猎物种群的数量变化呈 现周期性的波动，如下图所示的模型。请分析该图所示二 者数量变化的关系及影响因素。据此完成以下小题： ① 以下对这种现象不合理的解释或概括是( ) A ．与种内竞争有关 B ．二者总是此消彼长 C ．与植物种群数量有关 D ．二者相互制约、互为因果 ② 捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都符合该模型， 对此不合理的解释是( ) A ．该猎物种群有多种捕食者 B ．该捕食者种群有多种猎物 C ．被捕食者种群数量非常大 D ．猎物逃避捕食者的能力明显提高 【答案】6 ．B 7 ．D ①. A、种内竞争会影响种群个体数量的变化， 不符合 题意， A 错误； B、图可知：捕食者和猎物种群之间存在同时增加或同 时减少的时间，故二者并非总是此消彼长，符合题意， B 正 确； C、植物种群能为其它种群提供食物来源或栖息空间， 因此其对猎物种群和捕食者种群的数量波动有影响，不符 合题意， C 错误； D、捕食者种群与猎物种群之间因为捕食关系而实现相 互制约，即二者的数量变化互为因果，不符合题意， D 错
误。 ②. A、该猎物种群有多种捕食者， 会导致二者之间的关系 不符合图示变化， A 正确； B、该捕食者种群有多种猎物， 同样会导致二者之间的 关系不符合图示变化， B 正确； C、如果被捕食者种群数量非常大， 而捕食者种群数量 过小，捕食的猎物有限，不足以制约猎物种群增长，猎物 数量还会出现升高，即不会出现图示的曲线变化， C 正确； D、捕食者种群和猎物种群的数量变化呈现周期性的波 动，猎物逃避捕食者的能力明显提高，捕食者的捕食能力 也会提高，即依然符合该模型， D 错误。 3. 下述诗句中， 其中不属于非生物因素对种群数量变 化产生影响的是( ) A ．离离原上草， 一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又 生 B ．昨夜雨疏风骤…… 却道海棠依旧。知否， 知否？应是 绿肥红瘦 C ．暮春三月，江南草长，杂花生树，群莺乱飞 D ．塞下秋来风景异，衡阳雁去无留意。四面边声连角 起。千嶂里，长烟落日孤城闭 【答案】 B 【详解】A、春天气温回升， 草原上的草数量增加， 体现了 非生物因素对种群数量变化产生的影响， A 不符合题意； B 、一夜的风雨过后， 海棠树仍然是绿叶繁茂、只是红 花凋零了，没有体现非生物因素对海棠树种群数量变化产 生的影响， B 符合题意； C、暮春三月， 江南绿草遍野， 树上各种花朵盛开， 成 群的黄莺到处飞翔，体现了非生物因素对种群数量变化产 生的影响， C 不符合题意；
D、秋天到了，西北边塞的风光和江南不同，大雁又飞 回衡阳了， 体现了非生物因素对种群数量变化产生的影响， D 不符合题意。 4. 科学家提出了一个可以描述捕食关系规律的模型， 称作猎食者—猎物模型，如图所示，箭头所指方向代表曲 线变化趋势。下列分析不合理的是( ) A ．该模型反映出的同步周期性属于负反馈调节 B ．该模型中最可能代表猎物和捕食者的种群 K 值分别是 N3 和 P3 C．猎物和捕食者之间的捕食关系是影响种群数量变化的重 要生物因素 D．该模型能解释猎物和捕食者种群数量均维持相对稳定的 循环因果关系 【答案】 B 【详解】A、图中数学模型中可以看出，在 N1～N2 段，猎 物数量减少时，捕食者的数量也在减少，捕食者的种群数 量会随着猎物种群数量的增加而不增加；在 N2～N3 段，猎 物的种群数量增加时，捕食者数量也在增加，但是当捕食 者达到一定的程度后，猎物又在不断减少，这种变化趋势 反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节， A 正确； B、分析该模型， 如果捕食者数量下降到某一阀值以下， 猎物数量种数量就上升，而捕食者数量如果增多，猎物种 数量就下降，反之，如果猎物数量上升到某一阀值，捕食 者数量就增多，而猎物种数量如果很少，捕食者数量就下
降。即猎物种群数量超过 N2，则引起捕食者种群数量增加； 捕食者种群数量超过 P2 ，则猎物数量即减少，两者相互作 用，使猎物和捕食者的数量在 N2 和 P2 水平上保持动态平衡， B 错误； C、猎物和捕食者之间的捕食关系是影响种群数量变化 的重要生物因素， C 正确； D、猎物种群数量增加时，导致捕食者种群数量增加， 这样猎物种群数量减少，从而导致捕食者种群数量减少， 最终又使猎物种群数量增加。这样不断循环，就可以保持 两种种群的数量维持相对稳定， D 正确。
二、种 群 研 究 的 应 用 【濒危生物的保护】 濒危生物的保护前我们需要了解些什么信息呢？ 情境:2015 年，我国科学家基于长期的野外观测查明: 在我国东北长白山脉北部地区， 共监测到东北豹 42 只， 其 中幼体 2 只，雄性和雌性的成体分别为 21 只和 17 只，未 能判断性别的成体 2 只。 讨论 1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意 义 弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的 保护措施。 讨论 2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该 种群的发展趋势有什么意义 东北豹种群中雌雄人体的比例影响种群的出生率，从 而影响种群数量的变化。 【有害生物的防治】 分析 S 型曲线，它能为有害生物防治一些什么警示。 通过思考分析，讨 论，并用网络图的形式 表达出结论。 阅读材料，了解东 北虎保护的必然性，和 意义。
①K 值会随着环境的改变而发生变化， 当环境遭到破坏 时， K 值会下降；当环境条件改善时， K 值会上升。 增大环境阻力→ 降低 K 值→防治有害生物 如断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放它们的天 敌，等等。 ②种群数量在 K/2 水平上时，种群增长率最大 防止有害生物种群数量达到 K/2 前。 【渔业上的合理捕捞】 黄河三角洲渔业的发展，要在保护鱼类资源不受破坏 的前提下，持续地获得最大捕鱼量。根据下面数学模型， 请回答下列问题： 1. 为了保护鱼类资源不受破坏， 并能持续 地获得最大捕鱼量， 应使被捕鱼群的种群数量保 持在什么水平？为什么？ 应使被捕鱼群的种群数量保持在 K/2 水平，因为在这 个水平上种群增长率最大。 2.若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？ 种群数量达到 K值时。 3. 渔网网目不能过小， 否则会影响来年鱼的产量。这 是为什么？请从种群特征的角度作出解释。 如果渔网网眼很小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响 鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年 鱼产量降低。 【总结】 引导学生进行总结，讨论研究种群的特征和数量变化 分析 S 型曲线，根 据曲线特点，归纳出有 害生物的防治可以增大 环境阻力，降低 K 值。 防治最好时机是达到 K/2 前。 用生物学知识解决 问题，关注社会问题。 了解如果渔网网目过 小，许多幼鱼也会被捕 捞，会影响鱼种群的年 龄结构，影响鱼种群的 出生率，造成来年鱼产 量降低。 通过对上述案例的 分析和讨论， 说出:研究 种群的特征和数量变化 规律，可以对野生生物 (包括濒危动物)的保 护、生物资源的开发、 有害生物的防治等提出 合理的建议。认识到保 护环境、可持续发展的 重要性。
规律的意义。
【习题 巩固】 5. 如图表示某一动物种群迁入适宜环境后的增长曲线 图，下列有关说法错误的是( ) A ．此种群的增长曲线是“S”形， 该环境条件所能维 持的最大种群数量大约是 500 只 B ．如果此种群是鱼类，则捕捞后的种群数量控制 在曲线的 b 点最合适 C ．如果此种动物是老鼠，限制其种群数量的最好 方法是尽量降低其 K 值 D ．种群的增长速率最快点在 b 点，种群数量到 K 值后，数量不变 【答案】 D 【详解】A、据图分析可知，这个种群的增长曲线是 “S”型，环境条件所允许的最大种群数量大约是 500 只， A 正确； B 、b 点种群数量为 K/2，种群增长速率最大，所以鱼 类捕捞后的种群数量控制在曲线的 b 点最合适， B 正确； C、控制老鼠的种群数量最好的方法是尽量降低其 K 值，如减少资源和空间等， C 正确； D、种群的增长速率最快点在 b 点（第 3 年），种群数 量到 K 值后，数量在 K 值上下波动， D 错误。 6. 图为曾经在农业生态系统中喷洒 DDT 进行农药防治 和引入天敌进行生物防治害虫过程中，害虫种群密度消长 情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度影响农业系统经 济效益的最低值)。下列说法中，不正确的是( ) 学生思考回答，理 解各数量特征间的关 系。把所学知识用于解 决实践问题。
A ．一般认为害虫防治主要是控制其种群大小而不 是彻底消灭害虫 B ．A 点开始进行生物防治， E 点开始进行农药防治 C ．图中必须进行害虫防治的时间为 A ．D 、E D ．生物防治可利用生物之间的捕食关系或寄生关 系 【答案】 B 【详解】试题分析： 一般认为害虫防治主要是控制其 种群大小而不是彻底消灭害虫， A 点开始进行生物防治， E 点开始进行农药防治，图中必须进行害虫防治的时间为 A.D 、E，生物防治可利用生物之间的捕食关系，而不可能 是寄生或竞争关系。
课堂小结 在本节课中，教师利用从简单到复杂的实例，设置一系列有梯度的问题，引导 学生将种群作为一个“系统 ”来研究，并从稳态与平衡观出发分析实例中的各种影 响因素及因果关系，借此培养学生的系统思维和逻辑思维。本节教学设计具有以下 几个特点。 1.创设丰富的情境，引导学生解决真实问题。真实的学习过程应该是学习者从 真实情境中获取知识并将所学知识应用于新情境的过程。在情境下学习是本节课的 一大亮点。本节课设计了“我国北方草本植物四季变化情况 ”“林下草本植物种群密 度随林木郁闭度变化情况 ”“重复生态学家高斯培养草履虫的实验"“有害生物防 治 ”“捕鱼的案例 ”等一系列真实的教学情境。这些情境既为学生的学习提供了素材， 又能启发学生发现真实问题，从而促进新知的形成。 2.渗透生态观教育，培养学生社会责任。教育是培养人的社会活动，要以人的 成长为终极目的。在本节课的教学活动中，教师以丰富的案例来传递知识、启迪思 维，并引导学生关注当地的生态保护，以当事人的视角对野生动物及其栖息地的保 护、渔业资源的合理开发、有害生物的防治等提出个人建议，将知识还原于生活， 并树立生态观。在学习过程中，学生可以习得生物学学科的思想方法，可以感悟民 主的含义，可以成为一个有社会责任感的人。
板书设计 一、 影响种群数量变化的因素
二、 种群数量变化的应用
课后作业 1．在布氏田鼠种群数量爆发年份， 种内竞争加剧， 导致出生率下降、个体免疫 力减弱，翌年种群数量大幅度减少；在种群数量低的年份，情况完全相反。下列叙 述错误的是( ) A．布氏田鼠种群数量达到 K/2 时，种内竞争强度最小，因此增长速率最大 B．布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能并未发生改变 C．布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率更高 D．布氏田鼠的种群密度大小是判断其是否需要防治的依据 【答案】A
【详解】A、布氏田鼠种群数量达到 K/2 时， 增长速率最大， 但不能说明种内竞 争最小， A 错误； B、布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，因为环境容纳量主要受 到环境的影响， B 正确； C、布氏田鼠种群数量爆发年份，由于数量增加，天敌捕食成功的概率提高， C 正确； D、种群密度大小是决定生物的益或害、狩猎或禁猎、防治或不防治的依据， 也 是检查保护效果和防治效果、进行害虫预测预报及研究种群动态的基础， D 正确。 2. 下图表示某处于平衡状态的生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个 体数量改变时的四种情形， 下列有关产生这些变化的原因分析中， 不正确的是( ) A．若图①所示为人工池塘中某鱼类的种群， 则 a 点后的变化可能是由于大量放 养该种鱼 B．若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量， 则 b 点后变化的原因可能是增加了 营养供应 C．图③中 c 点后种群个体的数量变化反映出该种群的出生率大于死亡率 D．图④曲线可用于指导海洋渔业生产中的捕捞活动 【答案】C 【详解】A、若图①所示为人工池塘中某鱼类的种群，则 a 点后种群数量突然增 加，超过了其环境容纳量，可能是大量放养该种鱼造成的， A 正确； B、若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量， 在一定的空间和营养物质的前提下， 种群的环境容纳量是一定的， b 点后种群数量增加且环境容纳量也增加了，可能是改 善了该种群生存的环境条件，如增加了营养供应， B 正确； C、图③中 c 点后种群个体的数量减小至 0，反映出种群的出生率小于死亡率， C 错误； D、图④曲线表明种群数量在 K/2 左右时，种群的增长速率最快，这一结论可用 于指导海洋渔业生产中的捕捞活动， D 正确。
第 3 节 影响种群数量变化的因素
年级 高二年级 授课时间 1 课时
课题 第 3 节 影响种群数量变化的因素
教材分析 课程标准关于本节内容的要求是：举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及 不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。根据这一要求，教材正文安排 “非生物因素 ”和“生物因素 ”两个标题。教材在介绍非生物因素和生物因素对种 群数量变化的影响后， 安排第三部分内容“种群研究的应用"，主要从濒危动物的保 护、渔业上的合理捕捞、有害生物的防治三个方面，介绍了种群研究在实践中的应 用， 以此与章引言中“濒危动物保护、有害生物防治、渔业上合理捕捞量的确定等， 都离不开种群的研究 ”一语相呼应，引导学生学以致用。 如何让学生了解影响种群数量变化的因素？只有通过大量的实例。教材在“非 生物因素 ”和“生物因素 ”两个部分，都呈现相关事实性材料，引导学生通过资料 分析，对影响种群数量的因素进行归纳概括；然后以介绍实例的方式直接讲述。
教学目标 1．举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。 2．举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。 3．阐明种群研究在实践中的应用。
教学重、难点 1．教学重点 非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响。 2．教学难点 非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。
教学过程
教学内 容 教师活动 学生活动
引入新课 【视频引入】 讨论：导致这些植物物种数量出现季节性变化的主要 原因是什么？ 阳光、温度、水等非生物因素 学生观看视频，探 究思考并回答相应问 题。
课 教 学 一、影 响种群 数量变 化的因 素 【温故而知新】 回顾第 1 节中种群数量变化的两种模型， 让学生进行 归纳总结出两种模型的曲线， 以及两种曲线出现的条件。 “J”型曲线条件：资源和空间充裕、气候适宜，没有 天敌和其他竞争物种等。 “S” 型曲线条件：资源和空间有限，种群密度增大， 种内竞争加剧。 如果我们把这些条件进行分类，可分成什么类型呢？ 非生物因素、生物因素。 【任务一：非生物因素对种群数量变化的影响】 教师创设图片情境，展示教材第 13 页“思考·讨论 ” 中的资料，组织学生讨论教材中的讨论题。 资料 1：下表为某地人工树林中， 林下几种草本植物的 种群密度（平均值，单位：株/m2 ）随林木郁闭度（林冠层 遮蔽地面的程度）的调查数据。 根据教材“思考·讨论：非生物因素对种群数量变化 的影响 ”，回答下列问题： 1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？ 阳光。 学生回顾上节课堂 相关内容，绘制出种群 数量变化的两种模型。 学生分小组进行讨 论归纳影响种群数量变 化的因素，并对影响因 素进行归纳，得出以下 个结论： 1.将影响因素 分成非生物因素、生物 因素。 2.得出认识：每 个种群数量的变化又会 影响其他种群的数量变 化。 学生阅读资料回答
2.在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化 与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？ 不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。刺儿菜 为阴生植物，更适于在低光照强度下生长，对光照强度的 敏感度比一年蓬、加拿大一枝黄花更低。 资料 2: 黄河三角洲特殊的地理条件决定了它在历史 上就是蝗灾的重灾区。研究表明，蝗虫产卵对环境有明显 的选择性， 喜欢在土质坚实、地势向阳、植被稀疏 (覆盖度 在 25～50%之间)和土壤含水量为 10%～20%的环境产卵。土 质坚实可促进卵的发育；土温变化幅度大，卵发育较快。 如图所示：东亚飞蝗发生程度与温度、干湿指数的关 系 （“+”大发生年 “- ”发生轻度年）。 3.讨论蝗虫种群数量出现爆发式增长的主要环境因素。 温度、水等非生物因素。 4. 除上述因素外， 种群数量的变化还受哪些非生物因素的 影响？试分别举例说明。 除光照、温度、水条件外，种群数量的变化还受风、 相关问题，通过小组讨 论后得出结论:影响植 物种群数量的非生物因 素除光照。 同一非生物因素对 不同植物种群的影响是 不同的。 学生阅读资料回答 相关问题，通过小组讨 论后得出结论:影响因 素除了阳光外外，还有 温度、水、风、火、无 机盐等。
火等非生物因素的影响。 5.这些非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的 还是单一的？ 是综合性。 教师展示非生物因素对种群数量变化的影响的进一步 实例。 非生物因素，如：阳光、温度、水、无机盐等，影响 种群数量，非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合 性的。对于动物而言，食物的充足与缺乏是导致种群数量 变化的重要因素。 【任务二：影响种群数量的其他生物因素】 过度：我们已经讨论了非生物因素对种群数量变化的 影响。生物因素对种群数量变化又会有哪些影响呢 分析资 料得出结论。 资料 1:1934 年，生态学家高斯选用了两种形态和习性 上很接近的草履虫进行了以下实验：取相等数目的双小核 草履虫和大草履虫，以一种杆菌为饲料，放在某个容器中 培养。结果发现： 问题 1.怎样解释资料 1 中的实验结果？ 双小核草履虫和大草履虫之间是竞争关系，竞争力弱 的种群数量会不断下降。 资料 2:生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研 学生观察图表，阅 读案例，加深理解。得 出结论： 1.同一非生物 因素对不同动植物种群 的影响是不同的。 2.各 种非生物因素的影响往 往是综合性的，同时存 在主次之分。 小组讨论教师提供 的情境，分析实验。得 出结论：大草履虫种群 数量的增长受到空间、 资源等的限制，而且随 着种群数量的增长，种
究人员在 90 多年的时间里， 对猞猁和雪兔的种群数量做了 研究，结果如下图所示。 内竞争会加剧，使死亡 率升高、出生率下降。 小组讨论教师提供 的情境，分析实验。得 出结论：雪兔和殆剩的 数量变化体现了循环因 果关系。同时，影响雪 免种群数量变动的因素 还有其他捕食者、其他 竞争者。 小组讨论教师提供 的情境，分析实验。得 出结论：影响蝗虫种群 数量的因素有作为食物
种群数量/千只 140 (
雪兔
)120 100 猞猁 80 60 40 20
01845 1855 1865 1875 1885 1895 1905 1915 1925 1935 年份 问题 2：怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周 期性？请用“ ↑ ”和“ ↓ ”来完善下表。 问题 3.请据图分析猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是 因、哪个是果？ 猞猁和雪兔种群密度不断循环，二者的种群数量是相 互影响的，是循环因果的关系。 问题 4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他 因素吗？并说明理由。 有;还有其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食 物的植物以及非生物因素等。 资料 3：绿僵菌感染蝗虫不仅可以直接致死， 还能极大 地削减蝗虫的繁殖力，由此产生的亚致死作用限制了蝗虫 的数量和集群能力。与之类似的蝗虫病毒、病原线虫，以 及通过转基因技术产生的毒性更强的真菌，亦可以起到类 似的效果。
1. 请分析绿僵菌对蝗虫种群的数量变化的影响：作为 宿主的动物被寄生虫寄生， 细菌或病毒（绿僵菌） 引起 传染病 ，也会影响种群的 出生率和死亡率__等特 征，进而影响种群的数量变化。 2. 尝试将影响蝗虫种群数量变化的因素如温度、水 分、风、极端气候、食物、竞争、天敌、寄生者、传染病 等进行分类。 （1）非密度制约因素：温度、水分、风、极端气候 （2）密度制约因素： _食物、竞争、天敌、寄生者、 传染病 【教师总结】 教师根据学生的总结，归纳影响生物的因素。 密度制约因素：一般来说，食物和天敌等生物因素对 种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。 非密度制约因素：气温和干旱等气候因素以及地震、 火灾等自然灾害， 对种群的作用强度与该种群的密度无关。 的植物，寄生关系的生 物、以及非生物因素等。 根据教师的归纳总 结，进一步理解曲风密 度制约因素与非密度制 约因素。
【习题 巩固】 1．种群数量变化受环境因素的影响。据此判断下列表述是 否正确。 （1）林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下降。 ( ) （2）只有影响种群出生率和死亡率的环境因素才能影响种 群数量。 ( ) 【答案】 错误 错误 【详解】（1）林下光照较弱时，喜阴植物的种群数量会上 升，故错误。 （2）凡是影响种群数量特征的因素， 都会影响种群的 数量变化，比如迁入率、迁出率、性别比例、年龄组成， 故错误。 根据所学知识，完 成相关习题，对知识进 行运用，巩固知识。
2. 在自然界，有些捕食者种群和猎物种群的数量变化呈 现周期性的波动，如下图所示的模型。请分析该图所示二 者数量变化的关系及影响因素。据此完成以下小题： ① 以下对这种现象不合理的解释或概括是( ) A ．与种内竞争有关 B ．二者总是此消彼长 C ．与植物种群数量有关 D ．二者相互制约、互为因果 ② 捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都符合该模型， 对此不合理的解释是( ) A ．该猎物种群有多种捕食者 B ．该捕食者种群有多种猎物 C ．被捕食者种群数量非常大 D ．猎物逃避捕食者的能力明显提高 【答案】6 ．B 7 ．D ①. A、种内竞争会影响种群个体数量的变化， 不符合 题意， A 错误； B、图可知：捕食者和猎物种群之间存在同时增加或同 时减少的时间，故二者并非总是此消彼长，符合题意， B 正 确； C、植物种群能为其它种群提供食物来源或栖息空间， 因此其对猎物种群和捕食者种群的数量波动有影响，不符 合题意， C 错误； D、捕食者种群与猎物种群之间因为捕食关系而实现相 互制约，即二者的数量变化互为因果，不符合题意， D 错
误。 ②. A、该猎物种群有多种捕食者， 会导致二者之间的关系 不符合图示变化， A 正确； B、该捕食者种群有多种猎物， 同样会导致二者之间的 关系不符合图示变化， B 正确； C、如果被捕食者种群数量非常大， 而捕食者种群数量 过小，捕食的猎物有限，不足以制约猎物种群增长，猎物 数量还会出现升高，即不会出现图示的曲线变化， C 正确； D、捕食者种群和猎物种群的数量变化呈现周期性的波 动，猎物逃避捕食者的能力明显提高，捕食者的捕食能力 也会提高，即依然符合该模型， D 错误。 3. 下述诗句中， 其中不属于非生物因素对种群数量变 化产生影响的是( ) A ．离离原上草， 一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又 生 B ．昨夜雨疏风骤…… 却道海棠依旧。知否， 知否？应是 绿肥红瘦 C ．暮春三月，江南草长，杂花生树，群莺乱飞 D ．塞下秋来风景异，衡阳雁去无留意。四面边声连角 起。千嶂里，长烟落日孤城闭 【答案】 B 【详解】A、春天气温回升， 草原上的草数量增加， 体现了 非生物因素对种群数量变化产生的影响， A 不符合题意； B 、一夜的风雨过后， 海棠树仍然是绿叶繁茂、只是红 花凋零了，没有体现非生物因素对海棠树种群数量变化产 生的影响， B 符合题意； C、暮春三月， 江南绿草遍野， 树上各种花朵盛开， 成 群的黄莺到处飞翔，体现了非生物因素对种群数量变化产 生的影响， C 不符合题意；
D、秋天到了，西北边塞的风光和江南不同，大雁又飞 回衡阳了， 体现了非生物因素对种群数量变化产生的影响， D 不符合题意。 4. 科学家提出了一个可以描述捕食关系规律的模型， 称作猎食者—猎物模型，如图所示，箭头所指方向代表曲 线变化趋势。下列分析不合理的是( ) A ．该模型反映出的同步周期性属于负反馈调节 B ．该模型中最可能代表猎物和捕食者的种群 K 值分别是 N3 和 P3 C．猎物和捕食者之间的捕食关系是影响种群数量变化的重 要生物因素 D．该模型能解释猎物和捕食者种群数量均维持相对稳定的 循环因果关系 【答案】 B 【详解】A、图中数学模型中可以看出，在 N1～N2 段，猎 物数量减少时，捕食者的数量也在减少，捕食者的种群数 量会随着猎物种群数量的增加而不增加；在 N2～N3 段，猎 物的种群数量增加时，捕食者数量也在增加，但是当捕食 者达到一定的程度后，猎物又在不断减少，这种变化趋势 反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节， A 正确； B、分析该模型， 如果捕食者数量下降到某一阀值以下， 猎物数量种数量就上升，而捕食者数量如果增多，猎物种 数量就下降，反之，如果猎物数量上升到某一阀值，捕食 者数量就增多，而猎物种数量如果很少，捕食者数量就下
降。即猎物种群数量超过 N2，则引起捕食者种群数量增加； 捕食者种群数量超过 P2 ，则猎物数量即减少，两者相互作 用，使猎物和捕食者的数量在 N2 和 P2 水平上保持动态平衡， B 错误； C、猎物和捕食者之间的捕食关系是影响种群数量变化 的重要生物因素， C 正确； D、猎物种群数量增加时，导致捕食者种群数量增加， 这样猎物种群数量减少，从而导致捕食者种群数量减少， 最终又使猎物种群数量增加。这样不断循环，就可以保持 两种种群的数量维持相对稳定， D 正确。
二、种 群 研 究 的 应 用 【濒危生物的保护】 濒危生物的保护前我们需要了解些什么信息呢？ 情境:2015 年，我国科学家基于长期的野外观测查明: 在我国东北长白山脉北部地区， 共监测到东北豹 42 只， 其 中幼体 2 只，雄性和雌性的成体分别为 21 只和 17 只，未 能判断性别的成体 2 只。 讨论 1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意 义 弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的 保护措施。 讨论 2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该 种群的发展趋势有什么意义 东北豹种群中雌雄人体的比例影响种群的出生率，从 而影响种群数量的变化。 【有害生物的防治】 分析 S 型曲线，它能为有害生物防治一些什么警示。 通过思考分析，讨 论，并用网络图的形式 表达出结论。 阅读材料，了解东 北虎保护的必然性，和 意义。
①K 值会随着环境的改变而发生变化， 当环境遭到破坏 时， K 值会下降；当环境条件改善时， K 值会上升。 增大环境阻力→ 降低 K 值→防治有害生物 如断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放它们的天 敌，等等。 ②种群数量在 K/2 水平上时，种群增长率最大 防止有害生物种群数量达到 K/2 前。 【渔业上的合理捕捞】 黄河三角洲渔业的发展，要在保护鱼类资源不受破坏 的前提下，持续地获得最大捕鱼量。根据下面数学模型， 请回答下列问题： 1. 为了保护鱼类资源不受破坏， 并能持续 地获得最大捕鱼量， 应使被捕鱼群的种群数量保 持在什么水平？为什么？ 应使被捕鱼群的种群数量保持在 K/2 水平，因为在这 个水平上种群增长率最大。 2.若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？ 种群数量达到 K值时。 3. 渔网网目不能过小， 否则会影响来年鱼的产量。这 是为什么？请从种群特征的角度作出解释。 如果渔网网眼很小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响 鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年 鱼产量降低。 【总结】 引导学生进行总结，讨论研究种群的特征和数量变化 分析 S 型曲线，根 据曲线特点，归纳出有 害生物的防治可以增大 环境阻力，降低 K 值。 防治最好时机是达到 K/2 前。 用生物学知识解决 问题，关注社会问题。 了解如果渔网网目过 小，许多幼鱼也会被捕 捞，会影响鱼种群的年 龄结构，影响鱼种群的 出生率，造成来年鱼产 量降低。 通过对上述案例的 分析和讨论， 说出:研究 种群的特征和数量变化 规律，可以对野生生物 (包括濒危动物)的保 护、生物资源的开发、 有害生物的防治等提出 合理的建议。认识到保 护环境、可持续发展的 重要性。
规律的意义。
【习题 巩固】 5. 如图表示某一动物种群迁入适宜环境后的增长曲线 图，下列有关说法错误的是( ) A ．此种群的增长曲线是“S”形， 该环境条件所能维 持的最大种群数量大约是 500 只 B ．如果此种群是鱼类，则捕捞后的种群数量控制 在曲线的 b 点最合适 C ．如果此种动物是老鼠，限制其种群数量的最好 方法是尽量降低其 K 值 D ．种群的增长速率最快点在 b 点，种群数量到 K 值后，数量不变 【答案】 D 【详解】A、据图分析可知，这个种群的增长曲线是 “S”型，环境条件所允许的最大种群数量大约是 500 只， A 正确； B 、b 点种群数量为 K/2，种群增长速率最大，所以鱼 类捕捞后的种群数量控制在曲线的 b 点最合适， B 正确； C、控制老鼠的种群数量最好的方法是尽量降低其 K 值，如减少资源和空间等， C 正确； D、种群的增长速率最快点在 b 点（第 3 年），种群数 量到 K 值后，数量在 K 值上下波动， D 错误。 6. 图为曾经在农业生态系统中喷洒 DDT 进行农药防治 和引入天敌进行生物防治害虫过程中，害虫种群密度消长 情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度影响农业系统经 济效益的最低值)。下列说法中，不正确的是( ) 学生思考回答，理 解各数量特征间的关 系。把所学知识用于解 决实践问题。
A ．一般认为害虫防治主要是控制其种群大小而不 是彻底消灭害虫 B ．A 点开始进行生物防治， E 点开始进行农药防治 C ．图中必须进行害虫防治的时间为 A ．D 、E D ．生物防治可利用生物之间的捕食关系或寄生关 系 【答案】 B 【详解】试题分析： 一般认为害虫防治主要是控制其 种群大小而不是彻底消灭害虫， A 点开始进行生物防治， E 点开始进行农药防治，图中必须进行害虫防治的时间为 A.D 、E，生物防治可利用生物之间的捕食关系，而不可能 是寄生或竞争关系。
课堂小结 在本节课中，教师利用从简单到复杂的实例，设置一系列有梯度的问题，引导 学生将种群作为一个“系统 ”来研究，并从稳态与平衡观出发分析实例中的各种影 响因素及因果关系，借此培养学生的系统思维和逻辑思维。本节教学设计具有以下 几个特点。 1.创设丰富的情境，引导学生解决真实问题。真实的学习过程应该是学习者从 真实情境中获取知识并将所学知识应用于新情境的过程。在情境下学习是本节课的 一大亮点。本节课设计了“我国北方草本植物四季变化情况 ”“林下草本植物种群密 度随林木郁闭度变化情况 ”“重复生态学家高斯培养草履虫的实验"“有害生物防 治 ”“捕鱼的案例 ”等一系列真实的教学情境。这些情境既为学生的学习提供了素材， 又能启发学生发现真实问题，从而促进新知的形成。 2.渗透生态观教育，培养学生社会责任。教育是培养人的社会活动，要以人的 成长为终极目的。在本节课的教学活动中，教师以丰富的案例来传递知识、启迪思 维，并引导学生关注当地的生态保护，以当事人的视角对野生动物及其栖息地的保 护、渔业资源的合理开发、有害生物的防治等提出个人建议，将知识还原于生活， 并树立生态观。在学习过程中，学生可以习得生物学学科的思想方法，可以感悟民 主的含义，可以成为一个有社会责任感的人。
板书设计 一、 影响种群数量变化的因素
二、 种群数量变化的应用
课后作业 1．在布氏田鼠种群数量爆发年份， 种内竞争加剧， 导致出生率下降、个体免疫 力减弱，翌年种群数量大幅度减少；在种群数量低的年份，情况完全相反。下列叙 述错误的是( ) A．布氏田鼠种群数量达到 K/2 时，种内竞争强度最小，因此增长速率最大 B．布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能并未发生改变 C．布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率更高 D．布氏田鼠的种群密度大小是判断其是否需要防治的依据 【答案】A
【详解】A、布氏田鼠种群数量达到 K/2 时， 增长速率最大， 但不能说明种内竞 争最小， A 错误； B、布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，因为环境容纳量主要受 到环境的影响， B 正确； C、布氏田鼠种群数量爆发年份，由于数量增加，天敌捕食成功的概率提高， C 正确； D、种群密度大小是决定生物的益或害、狩猎或禁猎、防治或不防治的依据， 也 是检查保护效果和防治效果、进行害虫预测预报及研究种群动态的基础， D 正确。 2. 下图表示某处于平衡状态的生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个 体数量改变时的四种情形， 下列有关产生这些变化的原因分析中， 不正确的是( ) A．若图①所示为人工池塘中某鱼类的种群， 则 a 点后的变化可能是由于大量放 养该种鱼 B．若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量， 则 b 点后变化的原因可能是增加了 营养供应 C．图③中 c 点后种群个体的数量变化反映出该种群的出生率大于死亡率 D．图④曲线可用于指导海洋渔业生产中的捕捞活动 【答案】C 【详解】A、若图①所示为人工池塘中某鱼类的种群，则 a 点后种群数量突然增 加，超过了其环境容纳量，可能是大量放养该种鱼造成的， A 正确； B、若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量， 在一定的空间和营养物质的前提下， 种群的环境容纳量是一定的， b 点后种群数量增加且环境容纳量也增加了，可能是改 善了该种群生存的环境条件，如增加了营养供应， B 正确； C、图③中 c 点后种群个体的数量减小至 0，反映出种群的出生率小于死亡率， C 错误； D、图④曲线表明种群数量在 K/2 左右时，种群的增长速率最快，这一结论可用 于指导海洋渔业生产中的捕捞活动， D 正确。