教案：1.3 影响种群数量变化的因素-【高效备课】高中生物2025-2026学年人教版（2019）选择性必修2同步资源

第第页1.3影响种群数量变化的因素教案一、教学目标1.通过分析和讨论种群数量变化的相关资料，归纳影响种群数量变化的非生物因素和生物因素。（生命观念、科学思维）2.通过分析和讨论非生物因素影响种群数量变化的资料，说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。（生命观念、科学思维）3.通过分析和讨论影响种群数量变化的生物因素，说明种内竞争以及不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响，认识生物学过程中存在因果循环关系。（科学探究）4.阐明种群研究在实践中的应用，阐明种群研究在资源利用和保护、有害生物防治方面的应用，培养保护野生动物、合理利用生物资源等社会责任感，从近期效应和长远效应两个方面探讨人类活动对种群及环境的影响。（社会责任）二、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的影响的综合性教学设计思路本课的教学应以丰富的实例为载体，在情景教学中渗透生命观念教育，首先通过“问题探讨”创设情境，导入新课，通过分析资料讨论非生物因素和生物因素的影响，最后通过应用知识解决问题，利用思维导图，进行课堂小结四、教学过程【新课导入】教师利用课件展示教材中的“问题探讨”，并将学生分成几个小组，互相讨论教师提出的问题：1.在我们周边，哪些植物种群会随着季节更替而出现数量变化？2.是什么因素导致了这些植物种群数量的变化？3.列举一例说明动物种群的出生率和死亡率会随着植物种群数量的变化而变化。问题探讨“离离原上草，一岁一枯荣。野火烧不尽，春风吹又生”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？答案：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？答案：春夏时节，草木繁茂，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。植食性动物种群数量的变化，又会影响肉食性动物的出生率和死亡率。【新课讲授】一、影响种群数量变化的因素（一）非生物因素教师利用课件展示教材第13页的“思考·讨论”中的资料，并与同学们一起讨论其中的问题。下表为某地人工柳树林中，林下集中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）变化调查数据。讨论：1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？请描述这三种草本植物在该因素影响下，种群密度的变化。提示：阳光（光照强度）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、加拿大一枝黄花的种群密度变化有较大差异，这是为什么？提示：刺儿菜为阴生植物更适于在低光照强度下生长，对光照强度敏感度比一年蓬，加拿大一枝黄花更低。不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。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。种群数量的变化还受温度和湿度、风、火等非生物因素的影响，例如某山脉中，在该山脉的提示：北部的鹿种群对于严寒的冬季气候极为敏感，如果连续出现几个严冬天气，该山脉的鹿种群数量就会急剧下降，在沙漠地区，某些啮齿动物和鸟类的种群数量与降雨量有着直接关系，更格卢鼠栖居在沙漠的低地处，虽然它们具有贮存水分和长期干旱的生理适应能力，但它们栖居的环境中必须保持一定的湿度，如果雨量不足，食料植物的生长发育就会受到影响，更格卢鼠的生殖能力就会很低。学生小组通过讨论后得出：影响植物种群数量的非生物因素除光照外，还有温度、水、风、无机盐等，同一非生物因素对不同植物种群的影响是不同的。教师指导学生阅读教材第14页的内容，并进一步提问：1.如果该地干旱缺水，对各种动植物的种群数量会有哪些影响？2.春夏时节，动植物种群的数量普遍迅速增长，这是为什么？通过进一步追问，引导学生深度思考，并阐明自己的观点。归纳总结：1.非生物因素的种类（1）水水是任何生物都不可缺少的组成成分，生物的一切代谢活动都必须以水为介质，水对生物的生存和延续来说是至关重要的。实例：干旱缺水会使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发生个体的死亡。而对于东亚飞蝗来说，干旱气候正是其种群爆发式增长的主要原因。（2）阳光阳光不仅为生物创造着适于生存的温度条件，而且也为一切生命活动提供了取之不尽的能源。绿色植物只有借助光合作用才能在叶绿体中把从外界吸收的二氧化碳、水和无机物结合成有机物质，一切其他生物，包括所有的动物和人都必须依赖这些有机物质为生，从中获得生长和生活所需要的能量。实例：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收到的光照强度。（3）温度温度是一种重要的生态因子，任何生物都是生活在具有一定温度的外界环境中并受温度变化的影响。冰点以下的低温会使生物体内形成冰晶而造成冻害，冰晶的形成会使细胞质膜破裂并使蛋白质失活与变性。高温对动物的有害影响主要是破坏酶的活动和使蛋白质凝固变性等。实例1：在温带和寒温带地区，许多植物的种子在春季萌发为新的植株，这主要是受温度升高的影响。实例2：蚊类昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，这主要是受气温降低的影响。（二）生物因素教师利用课件展示两组资料，通过阅读资料提出问题，学生之间互相讨论交流，锻炼学生的合作意识和思考能力。资料一：1934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：与单独培养不同，混合培养开始时两个种群的数量也都有增长，但随后双小核草履虫个体数继续增加，而大草履虫个体数下降，最后完全消失。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。资料二：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。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。在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖，由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是都能以同一种杆菌为食），当它们被放在同一个容器中混合培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）的数量较多，因此表现为两种草履虫的数量均增加。但是，随着两种草履虫种群数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，双小核草履虫争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫因失去了食物的来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证实了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？猞猁以雪兔为食，当雪兔数量增加时，猞猁食物充足，猞猁数量也就不断增加；但当猞猁数量过多时，雪兔数量急剧下降，猞猁会因食物缺乏而饥饿或病死，造成数量下降；同时，这也给雪兔提供了一个繁衍恢复的机会。雪兔的数量增多了，猞猁又随之增多，通过这种捕食关系，使雪兔和猞猁的数量出现了同步周期性波动。3.猞猁和雪兔种群数量变动哪个是因、哪个是果？猞猁数量的周期性变化是在雪兔周期性变化之后。但二者相互制约，互为因果。4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的，还有其他因素吗？除猞猁对雪兔有影响外，雪兔还受到许多其他因素的影响，如雪兔所吃的植物也影响这个周期。当雪兔数量增加时，植物数量降低，当降低到不足以养活雪兔种群时，雪兔与其食料之间的相互关系就会成为决定种群动态的关键因素。通过分析这两个资料，帮助学生完整建立一套相对完整的种内关系、种间关系网，并通过对猞猁雪兔曲线图的分析，理解因果循环关系。2.影响种群数量变化的外因（1）种间竞争：由于双小核草履虫和大草履虫都以一种杆菌为食物，混合培养与单独培养的种群数量的变化结果不同的是由种间竞争造成的。森林中不同植物竞争阳光和养分，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物，这也会导致种群数量的变化。（2）捕食关系：除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。（3）寄生作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起传染病，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。3.密度制约因素和非密度制约因素（1）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。例如，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（2）气温、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，因此被称为非密度制约因素。例如，在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。三、种群研究的应用研究种群的特征和数量变化规律，有什么意义呢？在生产生活中用得上吗？研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。教师可以利用课件展示各种实例（白鹭、野生亚洲象、红树林生态系统等）通过展示图片，利用实例引导学生应用所学知识来讨论社会议题，培养学生的社会责任感。1.濒危动物的保护2.指导渔业捕捞明确捕捞量和种群数量变化之间的关系，确定合适的捕捞量，秉持可持续发展原则。从理论上说“S”形增长的种群在种群数量达到K值时，出生率与死亡率相等，这时即使不捕捞，种群数量也不会增加。研究表明中等强度的捕捞（捕捞量在K/2左右）有利于持续获得较大的鱼产量。3.有害生物的防治在有害生物的防治方面，种群研究同样具有重要意义。例如，鼠害的防治等可以从生物因素和费生