2.1-2.2群落的结构和物种丰富度课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

生 物 学 （新苏教版） 第二章 群落 第一节 生物群落的结构和 物种丰富度 ◉学习目标 1.说明群落的垂直结构和水平结构的特征及其影响因素。 2.尝试分析当地自然群落中某些生物的生态位。 3.描述群落结构随时间变化而发生变化。 4.阐明物种丰富度和测定方法,并进行土壤动物的物种丰富度 的测定实验。 01 生物群落具有水平结构和垂直结构 2.特点: a.包括这个区域内的 ,即所有的 、 和 。 b.各个种群都具有一定的功能,它们相互依存,相互制约,在进化过 程中相互作用,形成一定的群落结构。 动物 植物 微生物 【练一练】下列描述属于群落的是 ( ) A.一个池塘中的全部鲤鱼 B.菜市场的各种动物和蔬菜等全部生物 C.一座山上的各种植物、动物、真菌等全部生物 D.一片森林中的各种生物以及阳光和土壤等 C 一、群落： 1.概念:特定空间或生境中 的集合。 各种生物种群 所有生物 下列示意图中，能正确表示种群和群落概念之间关系的是（ ） A B C D A 在群落中,各个种群分别占据不同的空间,形成一定的空间结构。 主要有 和 两种类型。 垂直结构 水平结构 森林植物的垂直结构 三江平原的水平结构 二、群落结构 (一)水平结构 1.概念:群落中的各个种群在 上的配置状况或水平格局。 2.分布特点:呈现 分布，形成 特征。 水平方向 不均匀的片状 3.影响因素： 光照强度、温度、地形起伏、土壤湿度、人和动物的活动等。 镶嵌性 我国 南方 北方 群落类型变化的原因？ 热带雨林 常绿阔叶林 落叶阔叶林 常绿针叶林 苔原 乔木层 灌木层 了解: 引起植物地下分层的主要因素是 水分、无机盐等。 草本层 (二)垂直结构： 概念:指群落中不同种群在垂直方向上具有明显的 现象。 分层 (1)引起植物分层的主要因素是： 光照强度 不同植物适于在不同的光照强度下生长。 (2)引起动物分层的主要因素是： 群落的不同层次提供不同的食物和特定的栖息环境。 黄鹂(吃高大乔木的种子) 啄木鸟(营巢) 画眉(吃地面上的苔鲜和昆虫) （1）概念：是指群落在垂直方向上具有明显的分层现象。它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。 绿藻 褐藻 红藻 浅层 中层 深层 海岸带 浅海带 深海带 不同光质的波长不同,穿透力不同,导致了不同藻类的垂直分布 10 挺水层植物芦苇 浮水层植物凤眼莲 沉水层植物水车前 挺水层 浮水层 沉水层 群落的垂直结构出现分层现象的意义： 使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量,提高了生物利用环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的能力。 鲢鱼 鳙鱼 草鱼 青鱼 不同海拔高度的山坡上分布着不同的群落,这属于群落的垂直结构吗？ 不属于 【思考】 高山草甸 针叶林 落叶阔叶林 常绿阔叶林 热带雨林 海拔 高 低 温度 低 高 高山 【判断】竹林中竹子高低错落有致,是群落垂直结构吗？ 群落的垂直结构是指一个群落中不同种群在垂直方向上的分层现象,这是不同的群落,是由海拔高度变化引起的温度变化导致的植被地带性分布。 不是 (1)森林有垂直结构，草原只有水平结构(　　) (2)群落的分层现象不仅表现在陆地上，也表现在水域中(　　) (3)一片竹林中的箭竹高矮不齐体现了群落的垂直结构(　　) (4)在海拔高度不同的山坡上分布着不同的植物类群，说明群落具 有垂直结构(　　) (5)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水 平结构(　　) (6)群落的外貌和空间结构具有季节性规律的变化(　　) 判断: √ Х Х Х √ √ 知识巩固 (1)要有多个种群,如竹林中竹子只是一个种群,就不存在垂直结构和水平 结构。 (2)高山不同海拔地带各有其独特的群落,每一群落内部均各有其自身的垂 直结构和水平结构,故不同海拔地带分布有不同群落,不可看作群落的垂 直结构,而是高山植被的垂直地带性分布,如下图所示： (3)群落中的动物和植物都是既有垂直结构又有水平结构。 形成群落空间结构应注意的问题： 1.概念： 生态系统中一个种群在时间、空间上 所 及其与相关种群之间的 ，称为生态位。 占据的位置 功能关系 群落中每种生物都占据着相对稳定的 生态位。 2.特点： 三、生态位 在一个群落中,往往有一些种群在数量、 长势上占有一定的优势,而成为群落中 的优势物种。 3.竞争导致生态位分化 ①生态位越近似的物种,竞争越激烈。 ②竞争的结果:可能是其中一个种群趋于 ; 也可能是通过 而减少或排除了相互竞争, 使不同种群共存下来,出现优势物种。 灭绝 生态位发生分化 4.生态位分化的意义: 提高了生物利用环境资源的能力 生态位与群落结构的关系: 生态位的分化是群落垂直结构和 水平结构的基础;生态位的多样性 是群落结构相对稳定的基础。 研究生态位的重要意义在于合理地设计人工生态系统,利用不同生物之间生态位的差异,充分利用环境资源,从而获得更大的价值。 品种 栖息水层 食性 青鱼 水域的中下层 以水底的螺蛳、蚌等为食 草鱼 水域的中下层 主要以水草为食 鳙鱼 水域的中上层 主要以水蚤等浮游动物为食 鲢鱼 水域上层 主要以绿藻等浮游植物为食 5.生态位的应用: (1)鱼类的混合放养 对动物生态位影响最大的是动物的栖息环境和食物条件: 我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养,既降低了竞争的激烈程度,又充分 利用了空间和资源。 (2)农作物的间作 间作模式 实例分析 玉米与大豆 a.玉米植株高,大豆植株矮; b.大豆可利用与其共生的根瘤菌固氮,从而增加土壤肥力 苹果与绿豆 a.果树高大,绿豆植株矮小,可充分利用相邻果树间的空间; b.果树适当遮阴可缓解作物的光合“午休”现象 对植物生态位影响较大的是植株高度和种间关系: a.间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异; b.间作的植物中高的为阳生植物,矮的为阴生植物。 02 群落随时间而改变(自学) 【课堂小结】 【经典案例探究】(蓝本P30) 【层级训练评价】(蓝本P31)T1-6 知识巩固 03 物种丰富度 1.概念:主要是指一定空间范围内 的数量，可以表示生物群落中 物种种类的 。 一、物种丰富度 物种种类 丰富程度 随纬度的增加，物种丰富度逐渐降低； 随海拔的升高，物种丰富度逐渐降低； 随水深的增加，物种丰富度逐渐降低。 物种丰富度的变化规律: 2.研究意义: 目的是调查资源状况,提高____________,实现人与自然的____________。 资源利用率 可持续发展 3.物种丰富度的统计方法 (1)记名计算法 适用范围:物种数量较多或面积较大的生物群落。 方法:重点测定单位空间中的物种数，而不是某物种的个体数量。 ③举例:测定某草本植物群落的物种丰富度可采用样方法。 ①适用范围:分布范围较小而生物个体较大的生物群落。 ②方法:在一定面积的样地中，直接记录物种的名称和数量。 ③举例:测定校园中木本植物的物种丰富度可采用记名计算法。 (2)目测估计法 ①适用范围:植物个体数量较多而植物体型较小的样地。 ②方法:按照预先确定的多度等级来估算样地中种群数量的多少。多度等 级一般用“很多”“多”“较多”“较少”“少”和“很少”来表示。 (3)样方法 实验:测定土壤动物的物种丰富度 1.调查方法: 统计方法： 微型土壤动物:体长在100um以下,肉眼几乎看不到,如原生动物。 小型土壤动物:体长一般为0.1-2mm,肉眼观察比较困难,如线虫。 中型土壤动物:体长一般为2-3mm,大部分体型较小,如螨虫。 在野外需要使用 采集。 大型土壤动物:一般生活在 土壤中,肉眼可见。如蚯蚓、蜈蚣、 马陆和鼠妇。在野外主要使用采集罐、筛子和镊子采集。 取样器取样调查法 吸虫器 浅层 建议：一般以中型或大型土壤动物为研究对象。 土壤动物:一生或其中某个阶段在土壤中生活,按照体型不同, 一般分为四大类： 记名计算法、目测估计法等 蜈蚣 鼠妇 马陆 常见的大型土壤动物 土蜘蛛 甲虫 缘蝽 2.确定样方与取样 a.选择样地：一般在林下或落叶等 较为丰富的地方。 b.确定样方与取样： 选取3～5个样方(50 cm×50 cm×15 cm)，采集 样方内的落叶和土壤，将其中的大型或中型土壤动物用取样器采集， 放入盛有 溶液中杀死并保存标本。 3.样本鉴定：根据有关资料，分拣、鉴定标本（看建议）。 4.结果统计：通过统计样方中的土壤动物类群和数量(参照目测估计法中 物种丰富度状况的表示方法),确定土壤动物类群的丰富度。 腐殖质 体积分数为70%的酒精 随机 实验:测定土壤动物的物种丰富度 采集土壤动物的器具 诱虫器: 镊子 吸虫器 大型土壤动物: 中、小型土壤动物: (纱布的作用是避免将虫体吸入口中) 依据土壤动物具有避光、 避热性和趋湿性 实验注意事项： (1)土壤动物具有避光、避热性和趋湿性等特点,据此尽可能多的收集小动物。(2)从不同土壤环境中采集的样本,要分别统计。(3)从同一营养土壤中采集的样本,在不同组之间要进行统计比较。(4)该实验统计的不是真正的丰富度,而是丰富度的估计值。(5)识别命名要准确,并进行分类,对于不认识的动物也应作好记录,并记下其特征。 (6)远离危险地带,不要破坏当地环境。采集时一般不宜用手抓取,避免咬伤或蜇伤。 (7)用体积分数为70%的酒精杀死并保存标本,若要保存活体通常用含有湿棉花的 试管收集。 (8)土壤动物不适于用标志重捕法进行物种丰富度的调查,虽然它们有较强的活动 能力,但是身体微小,常采用取样器取样法进行采集、调查。 (9)注意区分丰富度的三种统计方法 ①记名计算法是在一定面积的样地中，直接记录物种的名称和数量。 一般用于生物个体较大、分布范围较小的物种。 ②目测估计法是按预先确定的多度等级来估算样地中种群数量的多 少。多度等级一般用“很多”“多”“较多”“较少”“少”和 “很少”来表示。 ③样方法：既可测定种群密度，也可测定物种丰富度。 30 1.调查土壤动物的物种丰富度时,为什么不适合用标志重捕法？ 核心探讨： 标志重捕法主要用于研究种群密度，是在种群水平上研究动物数量特征的；而物种丰富度是从群落水平上研究物种数目的。许多土壤动物具有较强的活动能力，但身体微小，因此不适合用标志重捕法。 2.若要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择图中的哪种吸虫器？ 为什么？若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好选择哪种吸虫器？ 为什么？ 若要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择吸虫器B；原因是该吸虫器中的湿棉花模拟土壤湿润环境，利于跳虫存活。 若要采集大量甲螨作为标本保存，最好选择吸虫器D，因为该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂。 核心探讨： (1)进行土壤中动物物种丰富度调查时,不适合用和标志重捕法 (　　) (2)一般情况下,越靠近热带地区,物种丰富度越高 (　　) (3)随机扫取表层土取样,可以调查土壤中动物类群的丰富度 (　　) 1.判断: √ × √ 【学习检测】 2.下列关于“测定土壤动物的物种丰富度”的叙述，正确的是 ( ) A.土壤动物群落不存在分层现象 B.目测估计法一般用于个体较大、种群数量有限的个体 C.取样时尽量不要破坏环境，并标明取样地点和时间等 D.对于无法知道名称的小动物，可忽略不计 c 【学习检测】 【经典考题探究】(蓝本P35) 【层级训练评价】(蓝本P36)T1-4 知识巩固 课下请完成课时跟踪检测（五、六） P110T1-12 P113T5、9、11、12 36 $$