2.1 群落的结构（第2课时）课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

【本节聚焦】 1.不同群落在物种组成上有哪些差别？群落为什么能形成有机整体？ 2.群落的空间结构是怎样的？ 3.生态位分化对于群落和物种有什么意义？ 第2章 群落及其演替 2.1群落的结构（第2课时） 【本节聚焦】 1.不同群落在物种组成上有哪些差别？群落为什么能形成有机整体？ 2.群落的空间结构是怎样的？ 3.生态位分化对于群落和物种有什么意义？ 群落 群落的物种组成 种间关系 研究意义 物种丰富度 优势种和常见种 原始合作 互利共生 捕食 寄生 种间竞争 【复习回顾】 概念 特征 空间结构 季节性 生态位 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的 集合 1.群落的空间结构类型有？ 2.植物分层与什么有关？意义是？ 3.陆生群落中，决定植物地上分层和地下分层的因素有？决定动物分层的因素有？ 4.水生群落中，决定植物分层的因素有？ 5.水平结构的特点和影响因素有哪些？ 四、群落的空间结构 阅读P25-26页，思考 在群落中，各个_____________分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。 生物种群 1.形成原因 2.类型 ______________和________________。 垂直结构 水平结构 （1)垂直结构： 植物地下分层现象 在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。 植物地上分层现象 A.陆生群落，如森林 指植物根系和根茎在土壤内垂直空间中分布情况，按它们分布的深度划分层次。 草本最浅，乔木最深。 乔木层 灌木层 草本层 地被层（苔藓、地衣） 四、群落的空间结构 ①主要原因： 与__________________________有关， ______________________________________ 对光的利用(即光照强度) 不同植物适于在不同的光照强度下生长 ②决定因素： 地上分层 _____________________。 地下分层_____________________。 光照强度、温度等 水分、无机盐等 P32【立体农业】 喜阳农作物（板栗）与耐阴农作物（茶树）的间作。 ④应用： ③意义： 显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。 A.陆生群落，如森林，植物分层的分析 浮萍 水葫芦 竹叶眼子菜 睡莲 荷花 芦苇 香蒲 菱角 黑藻 B.水生群落--湖泊群落 挺水层 浮水层 沉水层 光照强度、光的波长(光质) 水生植物分层的原因： （1)垂直结构： C.水生群落--海洋群落 浅层：吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层。 中层：吸收蓝紫光和绿光较多的褐藻分布于海水中层。 深层：吸收蓝紫光较多的 红藻分布于海水的深层。 必修1P101 海洋中植物的垂直分布与光的波长(光质)有关。 思考：在垂直方向上，植物群落存在分层现象动物群落是否也存在类似的分层现象呢？ 林冠层：鹰、黄鹂、杜鹃等； 吃高大乔木的种子 中层：山雀、啄木鸟、鹟、莺等； 营巢 林下层：画眉、八色鸫等。 吃地面上的苔鲜和昆虫 D.陆生群落--森林群落--动物分层 ①群落中植物的垂直分层为动物创造了的 和____________ 栖息空间 食物条件 植物的分层 动物的分层 决定 ②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，提高了环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的利用率。 E.水生群落--海洋群落 动物分层： 食物、温度、溶解氧、盐度等 群落的空间结构 植物分层 动物分层 特点 垂直结构 水平结构 分层分布 地上：光照强度、温度 陆生：食物条件、栖息空间 水中：光照强度、光的波长 地下：水分、无机盐 水生：食物、温度、溶解氧等 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，提高了环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的利用率。 决定 芦苇等水生植物只能长在浅水或水边，红树、柳树等只能长在水源附近，松、杉、柏树等能长在比较干旱处；由以上描述体现出的影响水平结构的因素为 。 森林中，在乔木的基部和其他被树冠遮住的地方，光线较暗，适于苔藓植物生存，而树冠下的间隙或其他光照较充足的地方，则有较多的灌木和草丛，由以上描述体现出的影响水平结构的因素为 。 土壤湿度 光照强度 群落的结构特征不仅表现在垂直方向上，也表现在水平方向上。 不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别。 （2）水平结构 ①特点：在水平方向上，生物群落呈镶嵌分布 提高了群落对环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的利用率。 ①环境因素： ②生物因素： 地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度等 生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等 ②影响因素： ③意义： 鼠穴周围的植被形成斑块 资料1：如图a、b、c分别代表在－200 m～3 800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。回答下列问题： 1. b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要环境因素是什么？这是群落的垂直结构吗？ b：光照强度。 是。 c：光质（光的波长）。 2.a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，影响它们分布的主要环境因素是什么？这是群落的垂直结构吗？ 温度。 这不是群落的垂直结构。 草本层 灌木层 乔木层 b 阔叶林 针叶林 高寒草甸 苔原 绿藻 褐藻 红藻 a c -200~3800m的海拔高度内，三个不同的自然区域内植物的分布状况。 光照强度 光质 （光的波长） 温度 3.有人说：“b处桦树高低错落有致，只存在垂直结构，而野草丛比较矮小，只存在水平结构”，你认为这种说法对吗？为什么？ 不对。垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次，不能构成垂直结构。 矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。 群落的空间结构 动物分层 特点 特点 垂直结构 水平结构 分层分布 镶嵌分布 地上：光照强度、温度 陆生：食物条件、栖息空间 环境因素：地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同等 生物因素：生物自身生长特点的不同，及人与动物的影响等 水中：光照强度、光的波长 地下：水分、无机盐 水生：食物、温度、溶解氧等 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，提高了环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的利用率。 植物分层 决定 1.什么是群落的季节性？举例说明？ 2.什么是生态位？若研究动物或植物的生态位可分别研究哪些内容？ 3.生态位的特点、意义及形成原因？ 4.P28与社会的联系：四大家鱼混养利用的原理是？优点有？ 阅读教材P27-28，思考; 由于______、_____和______等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生_______的变化。 阳光 温度 水分 有规律 物种组成、种间关系、空间结构等 1.植物的季节性对群落的影响 有些种类的植物在早春来临时开始萌发（迎春花），并迅速开花和结实，到了夏季其生活周期结束；另一些种类的植物则在夏季到达生命活动的高峰（美人蕉），从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变。 迎春花 美人蕉 五、群落的季节性 2.动物的季节性对群落的影响 大多数典型的草原鸟类和高鼻羚羊等有蹄类动物，在冬季都向南方迁移， 到雪被较少、食物充足的地区生活。 ①丰富的食物资源；②适宜的气候；③栖息地的安全性。 大批候鸟飞抵鄱阳湖过冬 高鼻羚羊 五、群落的季节性 旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠； 非洲肺鱼、箭猪在炎热的夏季进入夏眠。 旱獭(土拨鼠） 冬眠8个月 非洲肺鱼夏眠6个月 2.动物的季节性对群落的影响 野生仓鼠 箭猪 一个物种在群落中的_________________，包括所处的___________，__________的情况，以及与________________等，称为这个物种的生态位。 地位和作用 空间位置 其他物种的关系 1.概念 2.研究内容 占用资源 （1）动物 六、群落的生态位 （2）植物 栖息地 食物 天敌 其他种间关系 在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。 分析某自然群落中某种生物的生态位 资料 崇明东滩鸟类国家级自然保护区位于长江入海口，是重要的水鸟越冬区，每年有数万只水鸟于10月至次年2月在崇明东滩越冬。某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象，调查了它们的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等，结果如下表所示。生境1为低潮盐沼—光滩带，宽度为2 000 m左右；生境2为海三棱藨（biāo）草带，宽度为400 m左右；生境3为海堤内鱼塘—芦苇区，芦苇在植物群落中占优势。 绿翅鸭 绿头鸭 鹤鹬 青脚鹬 思考·讨论 请根据教材 P28 “思考·讨论”提供的资料，回答下列问题： 物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他 绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5 绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1 鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0 青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1 1. 这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同？哪一种鸟觅食生境的范围更宽？ 绿翅鸭和鹤鹬： 策略基本相同，均选择生境1和生境3，以生境1为主。 绿头鸭： 主要选择生境1； 青脚鹬： 在三个生境中都出现，在生境3出现的概率高于前两处。 青脚鹬的觅食生境范围更宽。 2.如果两种鸟的觅食生境一样，生态位就完全一样吗？ 不一定 绿翅鸭和鹤鹬选择的觅食生境基本相同，但是食物种类有较大差异， 占用的资源以及与其他物种的关系也不一样。 物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他 绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5 绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1 鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0 青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1 物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他 绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5 绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1 鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0 青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1 3. 任选一种鸟，分析它的食性。从觅食的角度，与它有竞争关系的鸟类有哪些？ 以绿翅鸭为例，绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝类等， 与绿头鸭也是，二者存在明显的种间竞争关系。 绿翅鸭与鹤鹬、青脚鹬也有种间竞争关系，因为它们都捕食螺类，绿翅鸭与鹤鹬都吃贝类。 物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他 绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5 绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1 鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0 青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1 4. 任选一种鸟，从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟类的 生态位。 以青脚鹬为例 ①觅食生境： ②食物： ③种间关系： 低潮盐沼—光滩带、海三棱藨草带、海堤内鱼塘—芦苇区 草屑、螺类、甲壳类 与鹤鹬明显种间竞争、因为它们都以草屑和螺类为主要食物，与绿翅鸭、绿头鸭存在种间竞争因为它们都捕食螺类，青脚鹬和绿头鸭还捕食甲壳类。 （3）特点 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。 （4）形成原因 群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。 （5）意义 有利于不同生物充分利用环境资源。 六、群落的生态位 【与社会的联系】四大家鱼混养 ②优点： 上层水：鲢鱼---浮游植物 中上层：鳙鱼（胖头鱼）---浮游动物+浮游植物 中下层：草鱼---水草 中下层：青鱼---水底的螺、蚌及水生昆虫 （6）应用 P29概念检测3.河蟹是杂食动物，以鱼、虾、螺、蚌、水生昆虫和水草等为食，它们喜欢潜伏在水草或底泥中。 生产实践中，人们不会将河蟹与青鱼混养。为什么？ 青鱼与河蟹的食性相似，生态位有所重叠，如果放在一起混养，在食物和空间资源有限的情况下，二者的种间竞争关系强烈，不利于各自种群数量的增加。 ①原理： 四大家鱼在池塘中占据不同的生态位 降低了竞争的激烈程度，充分利用了空间和资源，获得更大价值。 P29拓展应用3.在群落形成的过程中，如果两个物种的生态位相似，你认为这两个物种的发展将是什么结果？ ①两个物种的生态位相似，当共同利用某些资源时，则会出现生态位重叠，如图A ④或者为一方消失，另一方留存下来。图A→图C （7）生态位重叠： ②如果资源供应不足，它们必然存在种间竞争； ③通过自然选择，生态位发生了分化（栖息地、食物、取食时间等变化）从而减少或排除了它们的种间竞争，使它们共存下来，图A→图B 立体农业 充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。 稻-鱼-蛙 P32科学·技术·社会 板栗-茶树 (2)要求 (1)概念：在同一土地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。 模式 实例分析 板栗与茶树 ①板栗植株高，茶树植株矮，两种植物高矮结合，充分利 用了不同层次的光能。 ②板栗根较深，茶树根较浅的小灌木，两种植物的根系深浅 搭配，合理地利用了不同层次土壤内的水分和无机盐。 苹果与绿豆 ①果树高大，绿豆植株矮小，可充分利用相邻果树间的空间。②果树适当遮阴可缓解作物的光合“午休”现象。 立体农业 1.间作 ①间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异。 ②间作的植物中高的为喜阳植物，矮的为喜阴植物。 2.套种： （1）概念：指在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物的种植方式，也叫套作。 ①解决前后季作物间季节矛盾的一种复种方式，可争取时间提高光能和土地利用率；②有利于后作的适时播种和栽植；③有些地区可避旱、涝或冷害；④能缓和农忙期间的用工矛盾。 （2）优点： 小麦套种玉米 3.轮作： ‌①均衡利用土壤养分‌：不同作物对养分的吸收量和比例不同，可以避免某种养分的片面消耗。 ‌②防治病虫害‌：改变病虫害的生活环境，减少病虫害的发生和蔓延。 ‌③改善土壤结构‌：有助于调节土壤肥力，改善土壤的理化性状，促进有益微生物的繁殖。 （1）概念：指在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物或复种组合的种植方式。一年一熟的大豆→小麦→玉米三年轮作；一年多熟条件下既有年间的轮作，也有年内的换茬：如南方的绿肥—水稻—水稻→油菜—水稻→小麦—水稻—水稻轮作， （2）优点： 溯因推理 某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄，短吻鳄会捕食鲈鱼，而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高这种鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀儿乎绝迹之后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数虽竟然比原来还下降了。追溯原因，有人提出了以下可能： A. 气候变化造成鲈鱼的食物短缺。 B. 短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食。 C. 捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退。 D. 人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。 以上四种解释都有道理吗。你认为哪种是最可能的原因？作出推测后，应该怎样进一步判别？ 思维训练 都有一定道理。B说法是最可能的原因。湖泊中一般生活有多种生物、各个种群之间存在复杂的种间关系和相互作用，当短吻鳄几近消失时，被它捕食的动物数量可能会增长，进而影响原本比较稳定的群落结构，最终影响鲈鱼的种群数量。 调查该湖泊中的物种组成及其相互关系。尤其是与短吻鳄、鲈鱼存在紧密联系的物种，看看它们的种群数量发生了哪些变化，从而作出进一步的判别。要判断A、B、D的解释是否合理，也需要做更多调查。调查湖泊所在地是否发生了气候变化，气候变化对湖泊中的生物带来了哪些影响，人类对鲈鱼的捕捞情况是怎样的等等。 如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，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。 练习与应用 一、概念检测 1.（1）√ （2）× （3）× 2. C 3. 青鱼与河蟹的食性相似，生态位有所重叠，如果放在一起混养，在食物和空间资源有限的情况下，二者的种间竞争关系强烈，不利于各自种群数量的增加。 二、拓展应用 1. 捕食。广义的捕食包括植食、肉食、拟寄生等。拟寄生的特点为总是导致寄主死亡，这与寄生有本质区别。 2. 两个物种的生态位相似，在空间和资源有限的情况下，它们必然存在种间竞争。种间竟争可能会使二者的生态位发生分化，结果为它们仍然共存于同一个群落中；也可能为一方消失，另一方留存下来。 3. 收割理论：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出空间，因此，捕食者有利于保持群落内物种的丰富度，并使多个生物种群的数量维持在一定范围内。 精明的捕食者策略：捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用；捕食者与被捕食者还表现出协同进化。 $$