2.1 群落的结构（课时2）-【省心备课】2024-2025学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择性必修2）

2.1 群落的结构（2） 贺老师 第2章 群落及其演替 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。 1 群落的空间结构 在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。 1.形成原因： 2.类型： 群落的空间结构包括__________和___________。 垂直结构 水平结构 群落中的生物是随机分布的还是具有一定的分布特点？ 2 1 垂直结构 乔木层 灌木层 草本层 (1) 在陆生群落中决定植物分层现象的因素: ① 决定植物地上分层的环境因素: 。 ② 决定植物地下分层的环境因素: 。 光照、温度等 水分、无机盐等 ：在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。 灌木这能否再长几颗乔木？在垂直方向上，大多数群落都具有明显分层现象，分层的主要原因是什么呢？ 植物的分层与对光的利用(即光照强度)有关:不同植物适于在不同的光照强度下生长。植物地下分层是指不同植物的根系在土壤中达到的深度不同，从而形成的一种层次结构。这种分层结构是自然选择的结果，有助于植物更好地利用土壤资源。 3 光照强度、光的波长(光质) （2）水生植物分层的原因： 1 垂直结构 （3）植物垂直分层的意义: 显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力 挺水层 浮水层 沉水层 湖泊群落的垂直结构 4 1 垂直结构 林冠层：栖息着麻雀、黄鹂、杜鹃等； 吃高大乔木的种子 中层：栖息着山雀、啄木鸟、鹟、莺等； 营巢 林下层：栖息着画眉、血雉等。 吃地面上的苔鲜和昆虫 3.垂直结构：陆生群落--动物群落 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 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？ 5 上层水 中上层 中下层 下层水 鲢鱼---以浮游植物等为食 鳙鱼---以浮游动物+浮游植物等为食 草鱼---以水草等为食 青鱼---以水底的螺、蚌以及水生昆虫等为食 优点： 3.垂直结构：水生群落--动物群落 p28 1 垂直结构 ①降低了竞争的激烈程度， ②充分利用了空间和资源，获得更大价值。 6 1、荷叶有的挺水有的浮水,错落有致,这种现象属不属于群落的垂直结构？成年竹和竹笋属不属于群落的垂直结构？ 不属于，挺水和浮水的荷叶属于同一种群。种群不具有垂直结构。 2、草原群落有垂直分层现象吗？ 有，例如地面上奔跑的动物和地下挖洞生活的动物。 每个群落都有垂直结构和水平结构。 一片竹林中，不同高度的竹子_________(体现/未体现)群落的垂直结构。 一片竹林中，高低不同的各种植物______(体现/未体现)群落的垂直结构。 未体现 体现 7 2 水平结构 （1）概念 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，它们常呈镶嵌分布。 （2）影响因素 ①地形的变化；②土壤湿度和盐碱度的差异；③光照强度的不同； ④生物自身生长特点的不同；⑤人与动物的影响等。 俯视 8 芦苇等水生植物只能长在浅水或水边；松、杉、柏树等能长在比较干旱处。 说明影响水平结构的因素可以是 。 土壤湿度 2 水平结构 9 如图a、b、c分别代表山坡、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。回答下列问题： 2. 影响b、c处的植物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 属于群落的垂直结构。 c：光质（光的波长） 1.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？ 海拔、温度。 不是，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。 a处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，属于不同的群落。 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。同种生物如桦树的高低不同属于种群层次，不能构成群落的垂直结构。而矮小的野草丛有垂直结构和水平结构。 10 判断：下列现象属于群落的哪种空间结构 ①森林的林冠层、中层和林下层栖息着不同的鸟类。 ②湖泊中有挺水植物、浮水植物和沉水植物。 ③池塘的中央底部和临近河岸的底部分布有不同的鱼。 ④某竹林中的箭竹高低错落有致。 ⑤从山麓到山顶依次出现不同的森林类型。 垂直结构 垂直结构 水平结构 不属于群落的空间结构 群落空间结构的形成原因与意义 （1）形成原因: 在长期 基础上形成的对环境的适应。 （2）意义: 利于群落整体对 的充分利用。 自然选择 环境资源 不属于群落的空间结构 不同的森林类型属于不同的群落 从山麓到山顶依次出现不同的森林类型。不属于群落的空间结构解析：不管是垂直结构还是水平结构，都是对【一个群落】而言的。 这里的关键词是"不同的森林类型"，已经涉及到了不同的群落， 11 群落的季节性 春 夏 秋 冬 由于______、_____和______等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。 阳光 温度 水分 1.概念： 12 2.举例： 迎春花 （1）植物的季节性对群落的影响 有些种类的植物在早春（迎春花）来临时开始萌发，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（荷花）到达生命活动的高峰，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。 荷花 13 ①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。 鸟类迁徙 非洲草原角马迁徙 旱獭 仓鼠 非洲肺鱼 ②啮齿类动物在冬季会休眠； （2）动物的季节性对群落的影响 ③非洲肺鱼是最有名的夏眠生物。 14 生态位 1.概念： 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。 地位或作用 空间位置 占用资源 其他物种的关系 在群落中，不同的物种各自生活在一定的空间范围内，利用特定的资源，甚至只在特殊的时间段出现（如某种食虫蝙蝠只在夜间活动），它们在群落中所起的作用以及与其他物种的关系也有差别。 15 生态位 （1）研究动物的生态位: 通常要研究它的 、 、 以及 等。 （2）研究植物的生态位: 通常要研究它在研究区域内的 、 、 等特征，以及它 等。 栖息地 食物 天敌 与其他物种的关系 出现频率 种群密度 植株高度 与其他物种的关系 2.生态位研究的内容： 16 分析当地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。 绿翅鸭 绿头鸭 鹤鹬 青脚鹬 当两个或更多的物种共同利用某些资源时，他们的生态位会出现什么现象？ 17 结果如下表所示： 生境1-为低潮盐沼——光滩带，宽度为2000m左右； 生境2-为海三棱藨（biao)草带，宽度为400m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。 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 18 思考·讨论：分析群落中某种生物的生态位 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？ ①绿翅鸭和鹤鹬选择觅食生境的策略基本相同，两者均选择生境1和生境3，并以生境1为主，不选择生境2； ②绿头鸭主要选择生境1； ③青脚鹬在3个生境中都出现，在生境3出现的概率高于前两处。 哪一种鸟觅食生境的范围更宽？哪一种鸟的取食种类更广？ 青脚鹬 绿头鸭 19 思考·讨论：分析群落中某种生物的生态位 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 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。 2.绿翅鸭和鹤鹬选择的觅食生境基本相同，生态位就完全一样吗？ 不完全一样 20 有利于不同生物充分利用环境资源。 A B a b c A种群主要以a为食，B种群主要以b为食，它们又共同以c为食。 生态位重叠 生态位重叠部分（c）越大， 1、食物种类错开(食性不同) 2、分布区域和活动范围错开 3、活动的时间错开 a 生态位分化 生态位 3.意义： 种间竞争越激烈 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位， 生态位完全相同的不同种生物存在激烈竞争，无法共存。自然选择协同进化 21 1.土壤小动物种类： 土壤是无数动物的家园，大部分土壤小动物营腐生生活。 蜈蚣 鼠妇 马陆 蚯蚓 它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。 2.功能： 实验●探究：研究土壤中小动物类群的丰富度 22 3.调查方法： 通过取样器取样法研究土壤小动物类群的丰富度。 4.调查内容： ①群落中的物种数 ②物种在群落中的相对数量 5.统计方法： 按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。调查分布范围较大,个体较小的种群。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。 记名计算法 在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。 目测估计法 实验●探究：研究土壤中小动物类群的丰富度 23 准备 制作取样器和记录环境情况 取样 采集 观察分类 统计分析 取样器取样 诱虫器诱捕、简单采集 放大镜、体视显微镜观察 记名计算法；目测估计法 实验●探究：研究土壤中小动物类群的丰富度 6.实验步骤： 24 （3）采集小动物 原理：利用土壤小动物具有趋暗、 趋湿、避高温的习性。 ①诱虫器采集法 酒精 电灯40-60W 无底花盆 土 漏斗 试管 铁架台 6. 实验步骤 25 问题1：土壤与花盆壁之间要留一定的空隙的原因？ 问题2：70%酒精起什么作用？ 问题3：如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么？ 为了使空气流通 湿棉花（保存活体） 固定杀死小动物并保存，通常用于制作标本。 （3）采集小动物 ①诱虫器采集法 酒精 电灯40-60W 无底花盆 土 （下面是金属网） 漏斗 试管 铁架台 26 吸虫器 ②简易采集法 体型较大的小动物，用包着纱布的镊子取出来， 体型较小的则可以用吸虫器采集。 （3）采集小动物 6. 实验步骤 问题4：吸虫器中纱布的作用？ 防止将土壤小动物吸走，将其收集在试管中。 体视显微镜 27 1.样方法： 主要用于研究种群密度，是在种群水平上研究生物，一般针对植物和活动能力弱、活动范围小、体型较小的动物 2.标记重捕法： 用于研究种群密度，一般针对活动能力强、活动范围大的动物 4.抽样检测法： 针对单独的细胞和微生物 5.取样器取样法： 用于调查物种丰富度，是在群落水平上研究物种数目，一般针对土壤中的小动物 3.黑光灯诱捕法： 用于研究种群密度，针对封闭种群中具有趋光性的昆虫 （血球计数板，调查数量变化） （统计方法：记名计算法、目测估计法） 28 29 与生活联系 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。 立体农业 稻-鱼-蛙结构 鱼和蛙的粪便为水稻供肥。 鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用。 30 与生活联系 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。 立体农业 板栗—茶树结构 柑桔—茶树结构 充分利用根系在不同土壤的分布差异 充分利用植株的高度及对阳光的需求 31 有利于不同生物充分利用环境资源。 A B a b c A种群主要以a为食，B种群主要以b为食，它们又共同以c为食。 生态位重叠 生态位重叠部分（c）越大， 1、分布区域和活动范围错开 2、活动的时间错开 3、食物种类错开(食性不同) 生态位分化 生态位 3.意义： 自然选择 协同进化 种间竞争越激烈 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位， 生态位完全相同的不同种生物存在激烈竞争，无法共存。 32 1.垂直结构 ③群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？ ②引起动物分层分布的主要原因是 ①引起植物分层分布的主要原因是 光照强度 食物、栖息场所等 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。 想一想 33 群落的空间结构 植物分层的原因 动物分层的原因 影响因素 特点 特点 垂直结构 水平结构 分层分布 镶嵌分布 光照和温度 栖息空间 食物条件 地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度等 水生群落分层的原因 食物 温度 无机盐 溶解氧 小结 34 某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄，短吻鳄会捕捉鲈鱼，而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量比原来竟然还下降了。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？作出推断后，应该怎样进一步判别？ 提出的四种解释都有一定道理。 B说法是最可能的原因。 作出推测后，应深入调查，从而作出进一步的判别。 35 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.以青脚鹬为例，从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述它的生态位。 青脚鹬的觅食生境包括低潮盐沼——光滩带、 海三棱藨草带及海堤内鱼塘芦苇区； 以草屑、螺类、甲壳类为食； 青脚鹬与鶴鹬存在明显的种间竞争，因为它们都以草屑和螺类为主要食物， 青脚鹬与绿翅鸭、绿头鸭也存在种间竞争，因为它们都捕食螺类， 青脚鹬和绿头鸭还捕食甲壳类。 思考·讨论：分析群落中某种生物的生态位 36 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，短吻鳄是顶级捕食者，捕食多种鱼类和其他动物，鲈鱼则以小鱼、虾、贝类浮游动物等为食。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。 作出推测后，应深人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。例如，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。 37 $$