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课题名称 1.3 影响种群数量变化的因素 课堂类型： 新课 □复习课 □习题课 □实验课 □试卷讲评课 □其他：
学习者 分析 高二学生具有数学坐标系的学习经历，在生物数据的支撑下，构建种群增长的数学模型不会有困难，但是对模型的生物学意义及应用可能有一定的障碍。学生已经学习了种群数量的基本特征、种群数量的变化的内容，具有了种群特征和影响种群数量变化因素的学习基础，这对学习影响种群数量变化的因素有一定的帮助。
教学目标 通过举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响；通过举例草履虫、猞猁和雪兔，说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。（科学思维、科学探究） 基于对影响种群数量变化因素的了解，阐明种群数量的变化是受内因和外因共同影响的，外因是通过内因起作用的（生命观念） 通过列举濒危生物的保护、渔业捕捞、有害生物防治案例，阐明种群研究在实践中的应用（社会责任）
教学重点 落实教学重点的方法： 通过列举大量实例，使学生归纳认识非因素和生物因素对种群数量变化的影响。 落实教学重点的方法： 通过列举大量实例，使学生归纳认识非因素和生物因素对种群数量变化的影响。
教学难点 突破教学难点的方法： 通过列举春夏时节动物种群普遍增长、猞猁、雪兔的数量变化的相关性，使学生理解非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。 突破教学难点的方法： 通过列举春夏时节动物种群普遍增长、猞猁、雪兔的数量变化的相关性，使学生理解非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。
教学资源 选择 教师用书、教材、题单、天天练 技术手段的使用： 电子白板、板书、多媒体
课时： 1+0.5习题讲练
核心问题 影响种群数量变化的因素有哪些？它们是如何影响种群特征的？研究种群的数量变化在哪些方面有怎样的应用？
教学过程设计
问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图
回顾旧知，视频导入 前面的内容学习我们知道种群密度是反映一个种群数量最基本的特征，而出生率死亡率、迁入率迁出率、性别比例、年龄结构等数量特征也可以在某些方面体现出种群的数量，一般来说，一个种群的数量变化可以分为增长、波动和下降，增长又分为“S”形增长和“J”形增长。那么种群数量为什么会呈现出不同的变化情况呢？这就是我们今天要解决的内容：影响种群数量变化的因素。 教室播放视频：同一地点四季发生的变化。这个视频中体现出这一地点的植物随着四季的消长情况，你觉得是什么因素在影响呢？——温度、水分、阳光等。 我们从耳熟能详的古诗句：离离原上草，一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又生。白居易诗中所吟的现象，在我国北方的原野上更为明显，各种草本植物在春夏时节种群密度越来越高，在秋冬时节则相反。 导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要环境因素是什么？——阳光、温度、水等非生物因素。 这些植物种群的数量变化对当地动物种群的出生率和死亡率有什么影响？——春夏时节，草木繁盛，植食性动物食物充足，出生率提高，死亡率降低；秋冬时节则相反；而植食性动物的种群数量变化，又会影响肉食性动物的出生率和死亡率。 食物以及植食性动物和肉食性动物之间的关系则属于生物因素，由此可见，影响种群数量的因素分为生物因素和非生物因素，且他们通过影响种群的数量特征等内因影响种群数量的变化。下面我们分别探讨非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响。 教师通过回顾旧知抛出新的问题，将本节内容与前面所学内容进行联系。 播放视频导入本节的知识，学生在观看视频中被潜移默化，激发学习兴趣。
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哪些非生物因素会影响种群数量变化？怎么影响的？ 哪些非生物因素会影响种群的数量变化呢？他们又是如何影响的呢？请大家阅读教材13页的思考与讨论部分资料，小组讨论回答相关问题。【4min】 （一）阳光 Q1：郁闭度是什么？——指的是林冠层遮蔽地面的程度，那么这两幅图中哪一块地中的郁闭度较大？哪一块较小？ 表中的加拿大一枝黄花是一种入侵物种，被称为生态杀手、霸王花。 如果把表格中的数据转化成曲线图的形式更加直观吧，Q2：影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？——阳光。 森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物受到的光照强度。 Q3：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？——不同植物对光照条件的适应性有差异性。 Q4：除了阳光以外，种群数量的变化还受到哪些非生物因素的影响？——温度、水、风、火等。 温度 选择性必修一的学习中，我们知道有的植物中存在春化作用，就是因为受到温度的影响，温度也可影响种群的出生率来影响种群数量，以及在温带和寒温带地区，许多植物的种子在春季萌发，这是因为受到气温升高的影响；蚊虫类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，这是受到气温降低的影响。 水分 在干旱时候，许多植物种群的死亡率升高，动物种群在寻找水源的过程中也常常会发生个体的死亡。而对于东亚飞蝗来说，气候干旱正是其种群爆发式增长的主要原因。由此可见，影响种群数量变化的非生物因素还有？——水分。 蝗虫将卵产在土壤中，含水量在10%～20%时最适合它们产卵和孵化。干旱时，蝗虫的天敌，如青蛙、蟾、鸟类等数量减少，就更容易爆发蝗灾。 现在你能解释：春夏时节，动植物种群的数量普遍迅速增长，这是为什么 ——除气温升高外，日照延长、降水增多也是重要原因。 值得注意的是，非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 利用图片，营造情境，丰富教材中的资料，有助于激活学生的思维。 学生自主阅读，小组合作，思考并回答相关问题，培养学生合作探究的能力。 通过追问，引导学生深度思考，并阐明自己的观点。
问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图
哪些生物因素会影响种群数量变化？怎么影响的？ 上节课中，我们知道自然界中，当存在食物、资源限制的时候，种群数量变化呈“S”形增长。 随着种群数量的增多，营养物质被消耗，生存空间不足，种内竞争会加剧，从而使得种群的增长受到限制，说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响，即种内竞争。那么是否受种群外部生物因素，即其他生物的影响呢？ 请大家阅读教材思考与讨论部分资料，回答后面的四个问题：【5min】 教师提问： Q1：在高斯的实验中，单独单独培养双小核草履虫和大草履虫时候种群的数量变化呈什么情况？——“S”形增长 Q2：在什么时候增长最快？——8天左右 Q3：为什么将二者混合培养以后，呈现出这样的情况？大草履虫最后逐渐变为0？——二者存在竞争关系，且竞争能力弱的大草履虫的数量会不断下降。 Q4：为什么竞争能力较强的双小核草履虫的K值和单独培养时候的K值不一样？——因为混合培养中的大草履虫占据了一定的空间并且消耗掉一定的食物。 Q：怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？ Q：猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？ 在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的，即一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。比如之前学的甲状腺激素的分级调节。 TRH和TSH含量增加是因，甲状腺激素含量增加是果；甲状腺激素含量增加又成为新的“因”，经过反馈调节产生抑制TRH和TSH分泌的新的“果”；如此循环往复，以至无穷，使血液中的甲状腺激素含量维持在相对稳定的水平。 Q：除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗 1、捕食与被捕食的关系 2、相互竞争的关系 （不同植物之间竞争阳光和养分、不同动物间竞争猎物） 3、作为宿主的动物被寄生虫寄生 4、细菌或病毒引起的传染病（寄生） 其中，食物、天敌以及竞争者、传染病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，比如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大。因此，这些因素称为密度制约因素。 而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系，比如在遭遇寒流的时候，有些昆虫种群不论其密度高低，所有个体都会死亡，这些因素称为非密度制约因素。 复习影响种群数量的生物因素——种内竞争，影响种群的S形增长 结合循环因果关系，回顾甲状腺激素的反馈机制，加深学生对循环因果关系的理解 通过2个讨论题，加强学生分析、归纳的能力
问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图
研究种群的特征和数量变化有什么应用？ 过渡：研究种群的特征和数量变化的规律有什么意义呢？在生产、生活中用得上吗？ 问：东北豹、大熊猫种群数量锐减的关键原因是什么？ 答：野生大熊猫的栖息地遭到破坏，食物和活动范围缩小，K值降低。 问：保护大熊猫的根本措施是什么？ 答：建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量。 对于濒危动物的保护，我们只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁出率、年龄结构和性别比例等数量特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能准确了解该种群的生存状态，预测该种群的数量变化趋势，进而采取合理的保护对策。 乌伦古湖位于新疆准噶尔盆地北部，水域面积达10万公顷，是中国十大淡水湖之一，也是新疆重要的渔业生产基地之一，湖区内盛产20多种野生名贵冷水鱼种，素有“塞北渔乡”之称。为了可持续发展，专家建议渔民所用的渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么 请根据种群数量特征的知识作出解释。 1、渔网网目不应过小，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。 2、以及中等强度的捕捞(捕捞量控制在K/2左右), 有利于种群数量恢复，以便持续获得较大的鱼产量。 如何利用所学的知识防治有害生物呢？ 1、控制现有有害生物的数量（小于K/2），降低其增长速率 2、降低环境容纳量（K值） 3、生物防治——有效保护或合理引入天敌 如果一味依赖喷洒农药的方法，既会造成环境污染，又会伤及害虫的天敌，有效保护或引入天敌生物，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。 培养学生的社会责任，帮助学生树立生态观和可持续发展理念
小结：(共29张PPT)
第1章 第3节
人教版 选择性必修2
在我国北方的原野上，各种草本植物在春夏时节种群密度越来越高，在秋冬时节则相反。
讨论:
1.导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要环境因素是什么？
阳光、温度、水等非生物因素。
2.这些植物种群的数量变化对当地动物种群的出生率和死亡率有什么影响？
春夏时节，草木繁盛，植食性动物食物充足，出生率提高，死亡率降低；秋冬时节则相反；植食性动物的种群数量变化，又会影响肉食性动物的出生率和死亡率；
郁闭度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黄花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺儿菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
下表为某地人工柳树林中，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）变化的调查数据。
郁闭度大
郁闭度小
一
非生物因素
15.3
13.5
10.8
7.4
4.3
2.4
10.4
9.5
6.1
5.6
3.0
1.2
3.7
4.3
8.5
4.4
2.2
1.0
1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？
阳光
一
非生物因素
阳光
森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的 ，即主要取决于林下植物受到的 。
郁闭度
光照强度
15.3
13.5
10.8
7.4
4.3
2.4
10.4
9.5
6.1
5.6
3.0
1.2
3.7
4.3
8.5
4.4
2.2
1.0
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？
不同植物对光照条件的适应性不同
一
非生物因素
温度
3.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。
一
非生物因素
水分
3.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。
蝗虫将卵产在土壤中，含水量在10%～20%时最适合它们产卵和孵化。
干旱时，蝗虫的天敌，如青蛙、蟾、鸟类等数量减少，就更容易爆发蝗灾。
非生物因素
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。
春夏时节
植物迅速增长
气温
日照时间
降水增多
二、生物因素
1.种群内部的生物因素
说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。
时间
种群数量
随着种群的增长
种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制
是否受种群外部生物因素 — 其他生物的影响呢？
【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：
讨论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,竞争力弱的数量会不断下降。
二、生物因素
【资料2】生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员在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。
二、生物因素
问2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
条件 对于猞猁 猞猁种群出生率 猞猁种群死亡率
雪兔↑
食物充足
↑
↓
雪兔↓
食物缺乏
↓
↑
二
生物因素
二、生物因素
讨论3. 猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
雪兔
猞猁
食物充足
食物缺乏
捕食压力减小
捕食压力增大
如此循环，二者的种群数量是相互影响的，是循环因果的关系。
二、生物因素
【循环因果关系】：
在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系
是循环性的，即一定的事件作为引起变化的原因，
所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为
原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。
分析：甲状腺激素分泌的调节是循环因果关系
二、生物因素
问4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗
二
1、捕食与被捕食的关系
2、相互竞争的关系
（不同植物之间竞争阳光和养分、不同动物间竞争猎物）
3、作为宿主的动物被寄生虫寄生
4、细菌或病毒引起的传染病（寄生）
二、生物因素
影响种群数量
变化的因素
非生物因素
如：阳光、温度、水等气候因素及地震、火灾等自然灾害……
生物因素
如：天敌、竞争者、食物……
与种群密度相关的因素，称密度制约因素
与种群密度无关的因素，称非密度制约因素
濒危动物的保护
调查种群各数量特征
调查种群密度影响因素
了解种群生存状态
预测种群数量变化趋势
采取合理保护对策
最根本的措施是建立自然保护区
在渔业上---指导渔业捕捞
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中等强度的捕捞(捕捞量控制在K/2左右), 有利于种群数量恢复，以便持续获得较大的鱼产量
01
渔网网目不应过小，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
02
有害生物的防治Pest control010203控制现有有害生物的数量（小于K/2），降低其增长速率降低环境容纳量（K值）生物防治——有效保护或合理引入天敌
种群数量变化
生物因素
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
年龄组成
性别比例
非生物因素
光照强度
温度
水
无机盐等
天敌
竞争者
食物等
决定
影响
（内因）
（外因）
通过
课后练习
一、概念检测
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。 ( )
×
×
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。
(1)对这种现象合理的解释或概括是 ( )
A.与种内竞争无关
B. 二者总是此消彼长
C. 与植物种群数量无关
D. 二者相互制约、互为因果
D
课后练习
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。
(1)对这种现象合理的解释或概括是 ( )
A.与种内竞争无关
B. 二者总是此消彼长
C. 与植物种群数量无关
D. 二者相互制约、互为因果
D
(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. 该捕食者种群有多种猎物
B. 该猎物种群有多种捕食者
C. 猎物逃避捕食者的能力明显提高
D. 捕食者种群数量过小，不足以制约猎物种群增长
C
课后练习
课后练习
二、拓展应用
1. 一本生态学专著上写道：“当能预报未来时，生态学就变成一门预测性科学；当能决定未来时，生态学就变成了一门管理科学。”结合本章 所学知识，谈谈你对这句话的理解，有兴趣的话，还可以査阅更多资料，了解生态学的研究进展及其在实践中的应用。
从本章内容来看，这句话是很有道理的。例如，根据种群数量变化模型，可以预测种群数量变化的趋势；根据种群数量变化规律及其影响因素，可以在物种保护、渔业管理、有害生物防治等方面制订相应对策。
课后练习
课后练习
2. 20世纪初，人们将驼鹿引入一个孤岛。该种群1915-1960年的数量变化情况如下表。
(1 ) 用曲线图表示该种群1915—1943年的消长情况。
(2 ) 1915—1930年，该种群数量不断增加,可能的原因有哪些？
(3）该种群的数量后来急剧下降，可能的原 因有哪些？
以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线图。
食物充足，没有天敌，气候适宜等。
作为食物的植物被大量取食，导致食物匿乏；自然灾害等。
课后练习
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