“用样方法调查草地中双子叶植物的种群密度”实验设计、实施与建议

针对采用样方法调查草地中双子叶植物种群密度的探究实验,设计并实施了对3个不同生境地块中荠菜与车前草种群密度的估测,强调随机取样的重要性,并对调查对象的选择、教学课时的安排提出了教学建议。进一步探讨不同探究课题的确立,以及样方数目和大小与种群密度的关系,拓展了教学思路。     

“种群的特征(一)”一节的教学设计

在"种群的特征(一)"一节的教学设计中,通过模拟调查农田中多个种群的种群密度,让学生在体验和思考中体会不同种群的种群密度的调查方法。     

基于学生实验探究构建数学模型的"种群数量的变化"教学设计

在"种群数量的变化"一节教学中,以"大肠杆菌种群数量的变化"为情境组织教学,基于学生系列实验探究后获得的数据构建数学模型,明确在现实条件下大肠杆菌种群数量的变化,进而利用不完全归纳法构建种群数量变化的一般曲线模型,让学生真正体会在做中学的乐趣.     

"豌豆的生殖、发育与遗传"单元式复习教学

以"豌豆的生殖、发育与遗传"为例,展示教学单元的组织方式和教学过程,以实例说明基于核心素养的初中生物学单元式复习方法.在教学过程中,通过观察实物设置问题情境,指导学生依据实验结果和资料分析获得科学证据;通过严谨的单元结构和有层次的教学实践深化学生对知识的理解,形成对科学现象的合理解释;通过全面综合地提出育种方案,训练学...     

大型野外围栏实验揭示增食对布氏田鼠种群动态的复杂效应

尽管大多数实验都证明增加食物能提高动物的种群密度,但有关增食对动物的繁殖、存活和迁移的影响机制仍然存在争议.建立有效排除种群扩散和天敌捕食引起的复杂效应的野外大型围栏实验是目前解决这一争议必不可少的前提条件.2010~2014年,本课题组调查了增食处理对8个大型野外围栏(每个0.48 ha)内布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)种群动态和植物群落的影响.结果表明,增食通过增加幼体补充数量对种群密度产生正效应.然而,增食对布氏田鼠的存活产生复杂的效应:即在非繁殖季节产生正效应,在繁殖季节产生负效应.另外,增食提高了布氏田鼠植物食物的质量(蛋白质含量增加),但降低了围栏内植物群落中不喜食植物的数量.因此,增食通过增加食物的供给直接对小型啮齿类动物产生正效应.同时,食物引起的种群密度增加又通过密度制约效应间接对动物种群产生负效应,并且通过改变植物群落的结构和数量分布对啮齿动物产生长期的影响.     

"植物组织培养"实践操作技能培养与提高

通过运用多媒体辅助教学、规范的演示实验、指导学生善于观察和总结等教学手段,为“植物组织培养”实践操作技能的培养打好基础,同时,重点让学生亲自动手操作实验,通过技能性实践、验证性实践、探索性实践,培养和提高《植物组织培养》实践操作技能.     

基于模拟调查的“调查种群密度的方法”一节的教学

通过2个模拟调查活动,学生学会以"样方法、标志重捕法"进行种群密度的调查,并理解2种方法的数学原理。避免了以讲解为主的灌输式教学带来的弊端,突出了技能、情感的培养。     

"细胞呼吸"科学史的分析及教学建议

"细胞呼吸"的科学史是培养学生科学探究能力的良好素材,可使学生从实验分析、推理、论证等方面得到思维的锻炼.就相关科学史实验从教学实践的角度进行分析,筛选出适合学生探究的相关内容,并提出教学建议,以期在核心素养的培育方面起到良好的作用.     

"植物细胞渗透吸水原理"教学与科学思维训练

高中生物学课本中"植物细胞渗透吸水原理"部分内容,以及"观察植物细胞的质壁分离与复原"的实验,是对学生进行科学思维训练的极好素材,阐述利用这部分内容对学生进行科学思维训练的目标和方法.     

历山自然保护区秃山白树天然种群生命表

秃山白树是中国特有单种属植物山白树的变种,为国家二级保护植物,仅分布于山西历山自然保护区.为更好地了解其种群数量动态,保护该种群持续稳定发展,在历山自然保护区,采用样地与样方调查相结合的方法,调查了秃山白树的种群结构,编制了秃山白树静态生命表,绘制了其年龄结构图、存活曲线、死亡曲线、消失率曲线、生存函数曲线、累积死亡率函数曲线、危险率函数曲线和死亡密度函数曲线.结果表明:秃山白树种群幼龄级个体数量较多,老龄个体数量较少,表明现阶段秃山白树整体为增长型种群;种群死亡率生长前期高于后期,在Ⅱ和Ⅳ龄级的年龄阶段出现死亡率高峰,种群存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型;生存率曲线单调下降,累积死亡率曲线单调上升,其下降或增加的幅度是前期高于后期;种群死亡密度函数曲线较为平缓,在Ⅲ龄级死亡密度较大;危险率函数随着龄级的增加不断增大.     

高原鼢鼠对高寒草甸群落特征及演替的影响

研究结果表明,高原鼢鼠种群密度与植物地上生物量呈极显著的负相关关系,与双子叶植物在地上生物量中所占百分比的数值呈极显著的正相关关系,草地次生植被面积随高原鼢鼠种群密度增加而显著增加,土丘覆盖植物的恢复速率则随高原鼢鼠种群密度增加而显著地降低,植物群落组成的种数与种群密度呈显著的负相关关系,单子叶植物重要值随高原鼢鼠种群密度的增加而显著下降,双子叶直根类植物与高原鼢鼠种群密度不存在显著的相关性,双子     

不同密度猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的异速关系

植物的生长特性随环境条件的变化具有可塑性,而不同的环境因素对植物可塑性的影响也不尽相同。利用异速分析的方法,通过模拟退化草地恢复过程中猪毛菜（Salsola collina）的不同种群密度（16、44、100、400株/m²）,研究其形态结构性状及生物量分配策略的异速关系在种群密度间的差异。结果表明,种群密度增大能抑制猪毛菜的生长,而且对猪毛菜的株高、根长、一级分枝数、二级分枝数、三级分枝数以及总分枝长均产生了极显著的影响,表明种群密度的变化使得植物的高生长和侧向生长发生了显著变化。种群密度的变化也引起了植物生物量的变化,其中植物根、茎、叶间的生物关系是一种表观可塑性,植物的生长策略未发生改变,只是植物个体大小发生改变引起的生物量分配的变化。植物株高、总分枝长、一级分枝数及繁殖分配的变化,是由种群密度变化引起的,植物的适应策略发生了改变,是真正的可塑性。种群密度改变了植物的繁殖分配策略,而未改变植物叶的分配策略,说明当环境发生变化时,植物调整了其繁殖策略以适应环境因素的改变,以保证种群的生存繁衍。     

基于问题解决的高中生物学“体悟”教学实践与反思——以“种群的特征”教学为例

以"种群的特征"为例,从以情境化策略激发学生的学习热情、以活动化策略引导学生掌握样方法的操作、以生成化策略驱动学生明晰标志重捕法的原理、以结构化策略启发学生分析影响种群密度的各因素、以课堂升华引领学生情感态度价值观的形成等5个方面,阐述基于问题解决的高中生物学"体悟"教学实践与反思。     

"绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡"一节教学设计

在"绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡"一节教学中,以光合作用重要概念为统摄,为学生创设真实的实验情境,帮助学生通过动手实践和积极思考,运用稳态与平衡观、结构与功能观相关知识,建立知识体系,并体现所学知识应用于解释和指导生活实际问题的价值,全方位落实核心素养中生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四维素养目标.     

种群数量增长的"增长率"与"增长速率"辨析

在高中生物学教学中,关于种群数量增长的"S"形曲线的斜率称为"增长率"还是"增长速率",一直存在争论.从种群数量增长的3种基本数学模型入手,结合中、英文对照,从这些争论的源头出发,通过总结对比,辨析2种表述方式的合理性.对相关的几个生态学参数进行对比归类,为高中生物学教学提供参考.     

沙地生境沙拐枣(Calligonum mongolicum)种群特征及其扩张

沙拐枣(Calligonum mongolicum)是分布于我国北方荒漠、半荒漠的一种主要固沙植物,研究沙拐枣种群在沙地生境中的扩张对沙漠-绿洲过渡带的生态恢复和重建管理具有重要的实践意义.以巴丹吉林沙漠延伸带与河西走廊中部张临高绿洲过渡带为研究区域,采用踏查与样方调查相结合的方法对4种不同沙地生境(固定沙丘、半流动沙丘迎风坡、背风坡、丘间低地)中沙拐枣种群特征、繁殖规律、种群的扩张域和扩张速率进行了研究.结果表明:(1) 沙地生境中沙拐枣以有性繁殖为主.固定沙丘、半流动沙丘丘间低地、迎风坡和背风坡萌蘖苗密度占总密度的比值分别为35%、45%、2%、9%;实生苗密度比值分别为65%、55%、98%、91%.(2)不同生境中沙拐枣种群都为增长型种群;(3) 固定沙丘、半流动沙丘迎风坡、背风坡、丘间低地中,沙拐枣种群无性繁殖的扩张域和平均扩张速率分别为1～5m和0.67m/a、1～8m和0.64m/a、0～2m和0.15m/a、1～4m和0.41m/a.同时,3种生境中沙拐枣种群密度及其扩张速率都随着年龄的增长而下降.(4)沙拐枣种群在侵入新的生境过程中,开始于有性繁殖,利用无性繁殖拓展生存空间.     

植物篱对小麦蚜虫及其天敌种群的影响

采用坡地种植蓑草、苜蓿、香根草和紫穗槐等植物篱的方法,研究了其对小麦蚜虫及其天敌种群的影响.结果表明： 在20°坡度试验区,紫穗槐植物篱显著抑制了麦蚜种群的发生,且麦田拟寄生物的密度等于或显著低于香根草区.在12°坡度试验区,苜蓿和蓑草推迟了麦蚜种群发生的高峰期,蓑草作为植物篱可以显著抑制麦蚜种群数量;苜蓿区麦田拟寄生物密度显著高于对照,瓢虫种群密度等于或显著高于蓑草区.蓑草挥发物对麦长管蚜和禾谷缢管蚜均有驱避作用,而显著引诱猫蛛科1种蜘蛛;苜蓿挥发物对麦长管蚜具有引诱作用;苜蓿和蓑草挥发物对瓢虫的行为反应均无明显影响.紫穗槐和蓑草作为坡地植物篱,不仅能防护水土流失,而且有助于调控害虫及其天敌种群.     

半湿润常绿阔叶林次生演替阶段植物多样性和群落结构特征

以飒马场不同次生演潜阶段的半湿润常绿阔叶林为对象,测定物种丰富度、群落数量特征指标,分析植物多样性与群落结构特征之间的关系.结果表明,随着植物群落演替,物种丰富度不断增加,物种丰富度最高演替阶段的乔木层物种达到24个;植物多样性与植物个体密度间呈正相关关系;乔木层植物个体平均高与植物多样性间呈负相关关系;群落郁闭度和胸高断面积与植物多样性之间则呈对数函数关系.植物多样性与优势种个体密度和群落地上部分现存量间未呈现一致性规律.植物种-个体数间呈幂函数关系.随着植物多样性增加,种间竞争加剧.每个植物种为了维持临界最低种群,可能采取最大种群策略,导致群落植物个体数增加,密度增大,从而改变了群落结构特征.     

高寒退化草地甘肃臭草种群分布格局及其对土壤水分的响应

植物种群对土壤水分响应的异质性是其格局形成和演变的环境基础.在石羊河上游的高寒草地,运用点格局分析法和群落调查法,研究了甘肃臭草单一优势种群斑块发育过程中的种群小尺度点格局和土壤水分特征.在4个发育阶段甘肃臭草种群的空间格局由聚集分布过渡为随即分布,土壤水分均呈现出从斑块中心向边缘增大的趋势;在斑块形成、扩散、稳定阶段,甘肃臭草斑块以类似“同心圆”的方式向周围土壤水分高的空间扩散,斑块半径由0.5m扩大至1.5m,种群的高度、密度、盖度由斑块中心向边缘递减;在衰退阶段斑块中心出现裸斑,种群的高度、密度、盖度以类似“同心圆”方式从中心向边缘逐层递增.在甘肃臭草斑块消长过程中,种群的分布格局和主要生物学特征与土壤水分之间不同阶段表现出不同的对应关系.     

植物种群的性比

总结了植物种群性比的最新研究成果,阐明了自然界植物不同性别的个体间的差异、影响植物种群性比的因素和有关种群性比变化的机理,论述了种群性比变化研究的理论和实践意义.