师:今天我们开始选择性必修2《生物与环境》的学习。选择性必修2不再聚焦个体的生命活动,而是研究个体以群体形式存在时的特征、数量变化,不同群体间的相互关系,以及人类在保护环境和动物方面的贡献。本节课我们要学习第一章第一节“种群的数量特征”。请同学们观看本节课的学习目标。大家知道美猴王的原型是什么吗?
生:金丝猴。
师:对,就是与国宝大熊猫齐名的金丝猴。金丝猴共有5种,本节课我们要了解的是川金丝猴。我们先通过一则视频来认识一下川金丝猴。这里是神农架,一个鲜有人涉足的地方,成为了野生动物的圣地。川金丝猴有着与众不同的相貌,一张蓝色的脸,一身金色的毛发,在猴类中长相最为奇特,也是备受人们喜爱的猴子,属于国家一级保护动物。成年川金丝猴比幼崽更抗冻,它们是耐寒的猴子,但在寒冷冬天,稍有空闲,这群川金丝猴就会抱在一起相互取暖。这是它们在寒冬的取暖方式。这个小家伙身体刚暖和一点,就开始张望,探索新奇的世界。失去群体温暖,就算成年川金丝猴也有被冻伤的可能。隆冬季节,除了寒冷,还有食物匮乏问题,在这里找吃的难上加难。好,视频播放完了。老师想问大家,保护句中所有的川金丝猴是一个种群吗?前面我们学过种群的定义,大家还记得吗?汪洋同学,你来说。
生:种群的定义是在一定区域内,同种生物的全部个体。
师:好,请坐。种群强调在一定自然区域内,同种生物的全部个体。我们通过下面两个例子判断一下。首先,一个水池里全部的鱼是一个种群吗?
生:不是。
师:不是,为什么呀?
生:因为有很多种鱼。
师:对,有很多品种的鱼。那第二个例子,一个池塘里全部的金鱼,是种群吗?
生:是。
师:是,为什么呀?
生:因为它符合种群判定依据中的三点。首先种群强调在一定地域内,并且是同种生物构成的全部个体的总和。种群也是生物繁殖、生物进化的基本单位。
师:复习了种群的定义及判断依据,我们再通过一则材料了解川金丝猴。大家看,这则材料主要介绍了白河自然保护区,2017年发生了地震。同学们思考一下,作为野生动物保护专家,如今7年过去了,准备去九寨沟白河自然保护区进行川金丝猴的调研工作,我们最先关注什么呢?
生:从资料能看出,关注川金丝猴的食物是否充足,数量是否恢复,环境是否恢复。
师:对,现在有了大致调研方向。像川金丝猴这种珍稀动物的研究,要从群体角度考虑。我们再看一则材料,这则材料提供了什么信息呢?
生:材料提供了川金丝猴喜爱的食物花楸,花楸属于小乔木。
师:好,同学们,请拿出老师提前准备的一幅图片,图片里包含A、B两个区域,每个区域中有不同图形代表不同植株。大家思考,A、B哪个区域更有利于川金丝猴觅食呢?
生:B区域。
师:B区域,为什么呀?
生:B区域花楸数量多。
师:大家思考,是不是像大家想的,B区域花楸数量多,所以花楸密度高,就有利于川金丝猴觅食呢?老师再给一个条件,A区面积是100平方米,B区面积是100平方千米。现在哪个区域更有利于觅食呢?
生:A区。
师:为什么呀?张振豪同学你来说。
生:我认为是A区域,A区域单位面积内花楸数量更多,花楸密度更大,更有利于觅食。
师:非常好,请坐。我们掌握了种群密度的关键,种群密度强调单位面积或单位体积内的个体数。所以考虑种群密度时,除了知道种群个体数,还要比上相对应的空间大小。种群密度是种群最基本的数量特征。好,再拿出刚才的两幅图片,同学们快速调查出A区域花楸的种群密度。A区域有多少株花楸呀?
生:12株。
师:对,因为A区域面积是100平方米,所以A区域花楸的种群密度是每100平方米12株。大家怎么得到这个数据的呀?
生:数出来的。
师:对,逐个计数。所以我们知道种群密度调查的第一种方法是逐个计数法。逐个计数法适用于分布范围较小、个体较大的种群,通过逐个计数法得到的种群密度数据最准确。除此之外,对于数量较少的濒危生物,即使分布范围较大,也可采用逐个计数法计算种群密度。同学们,我们再看两幅图片,区域C和区域D,老师已随机将两个区域图片分发给各组。大家能否快速告诉老师区域C或区域D花楸的种群密度呢?
生:不能。
师:为什么呀?
生:花楸数量非常多。
师:所以当通过逐个计数法很难得到种群密度时,我们可以采用估算方法。请同学们参考课本第5页调查双子叶草本植物的种群密度,小组合作,尝试估算出区域C或区域D花楸的种群密度,现在开始。大家看,老师提前准备了样方,花楸属于小乔木,所以针对植株大小和密度,我们确定样方面积是10米长、10米宽,也就是100平方米。课本介绍双子叶草本植物种群密度调查时,样方大小是1平方米。同学们要注意,区域C和区域D地形不一样。好,老师看大家基本完成调查了,小组代表来分享一下各自小组的结果。第一小组。
生:我们组研究的地区地形狭长,所以选取等距取样法,一共取了3个样方,样方一有4株,样方2有3株,样方3有5株。经过计算,该区域种群密度为4株每100平方米。
师:好,请坐。第一小组估算出区域D的种群密度是4株每100平方米。第二组同学,你来分享答案。
生:我们组拿到的是区域D,因为区域D地形狭长,所以采用等距取样法取样,一共取了5个样方,样方一有5株,样方2有5株,样方3有4株,样方4有4株,样方5有4株。所以平均下来每100平方米有4.4株花楸。
师:好,请坐。同学们,第一小组和第二小组拿到的地形相同,老师给的样方也固定,为什么两组结果有差别呢?哪个小组结果更准确一些呢?
生:第二小组。
师:为什么第二小组结果可能更准确呀?
生:因为第二小组样方数量比第一小组多一些。
师:所以我们用样方法调查种群密度时,要考虑样方多少,样方数量越多,越接近真实数值。来看第三小组结果。
生:我们组选取C组,是类正方形地形,所以选用五点取样法,一共取了5个样方,样方一是两株,样方2是4株,样方3是两株,样方4是一株,样方5是两株。经过计算,该地花楸密度约为2.2株每100平方米。
