2.1 群落的结构-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第2章 群落及其演替 第1节 群落的结构 1 群落 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落（biological community），简称群落。 练习：判断下列实例是否属于群落： 1．白天泰山上有很多人，凌晨两点，这些人还属于泰山群落的一部分吗？ 2．两个池塘中的所有生物 3．一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其它生物 4．某菜市场上出售的鸡、鸭、鱼、蘑菇和蔬菜等所有生物是一个群落吗？ 不符合 相同时间 不符合 一定地域 是群落 不符合 集合（有机整体，生物间有一定关系） 包含动物、植物、微生物 2 问题探讨 稻田群落 稗草（杂草） 1.河蟹捕食底栖动物，它们之间存在捕食关系； 某些底栖动物可能以杂草为食，因此他们的种间关系可能还包括种间竞争。 2.河蟹的种群密度增大，导致底栖动物等的数量减少；河蟹的爬行活动对田泥有松动作用，有利于水稻的生长，进而会引起以水稻为食物的其他动物的数量增加。 如果我们如果改变稻田中河蟹的种群密度，对水稻有怎样的影响？稻田里还生活着许多底栖动物，改变稻田中河蟹的种群密度后，同样也会有影响。我们可以发现种群与种群之间是相互联系的。那么想要研究他们之间的关系及其发展，我们就要站在比种群更高的视角来探讨了，也就是群落，所以今天我们进行群落的学习 3 科学方法：视角决定问题 ——以群落和种群研究为例 数量特征 最基本特征 其他特征 年龄结构 性别比例 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 影响 直接 影响 波动 下降 数量变化 包括 研究种群的核心问题 种群密度 影响 种群 4 科学方法：视角决定问题 研究群落的核心问题 群落的范围和边界如何？ 群落中有多少种群？ 哪些种群占优势？ 群落中各个种群分别占据什么位置？ 群落中各个种群之间的相互关系是怎样的？ 群落具有怎样的时空结构？ 群落的演替情况是怎样的？ 边缘效应 物种丰富度 优势种 生态位 种间关系 空间结构 群落演替 群落 5 一、群落的物种组成 思考：如何区别不同的群落？ 新疆北部针叶林 武夷山常绿阔叶林 新疆五针松 新疆冷杉 木荷 甜槠 1. 研究物种组成： 物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。 不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差异。 ？ 一般规律：（1）越靠近热带地区，单位面积内物种越丰富。 2. 物种组成数目的衡量指标: 概念: 物种丰富度 一个群落的 ，称为物种丰富度。 物种数目 物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。 一、群落的物种组成 寒带针叶林 温带落叶阔叶林 亚热带 常绿阔叶林 热带雨林 北极苔原 （2）随着海拔的增加，物种的丰富度 。 （3）随着水深度的增加，物种的丰富度 。 减小 减小 在群落中，有些物种不仅仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。 一、群落的物种组成 1 2 3 1 2 3 木荷 米槠 甜槠 武夷山常绿阔叶林 --3.优势种 1 2 1 2 狗脊 芒萁 武夷山常绿阔叶林 常见种 一个群落的优势种和物种丰富度是固定不变的吗？ 思考： 4.群落物种组成的特点： 群落中的物种组成不是固定不变的。 正常放牧时 放牧强度加大时 过度放牧时 羊草 糙隐子草 碱蓬 控制放牧强度对于维持草原群落稳定、实现可持续发展非常重要。 一、群落的物种组成 随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势；原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失。 9 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 阅读课本P30-31<探究土壤中的小动物类群的丰富度>回答以下问题： 1.物种丰富度和种群密度的区别？ 2.可以用样方法或标记重捕法调查土壤中小动物丰富度吗？为什么？ 3.常用什么方法调查土壤小动物丰富度？ 4.调查土壤小动物丰富度需要统计什么内容? 5.统计物种相对数量的方法有哪两种？ 实验●探究：研究土壤中小动物类群的丰富度 一、常见土壤小动物特点： 蜈蚣 蚯蚓 体型小，活动能力强。 二、实验原理 1.研究土壤丰富度方法： 取样器取样法 3.丰富度（物种数目）统计方法： 记名计算法： 目测估计法： 直接数出各种群的个体数目， 适用于个体较大、种群数量有限的群落 多度等级来估计单位面积中种群数量的多少 “非常多、多、较多、较少、少、很少”等 实验●探究：研究土壤中小动物类群的丰富度 取样调查 2.采集、调查土壤： 探究•实践：研究土壤中小动物类群的丰富度 三、实验步骤 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 13 （3）采集小动物： ① 诱虫器采集法 ② 简易采集法 将土壤动物杀死固定，防止腐烂 如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么？ 湿棉花 ①诱虫器采集法: 在去底花盆中放一个金属网，将取到的土壤样品放置在金属网上。为了使空气流通，土壤与花盆之间要留一定的空隙。然后，将花盆放在诱虫器上，打开电灯。 利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性 ②简易采集法(镊子或吸虫器） 用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察， 采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放入试管中； 体型较大的用包着纱布的镊子取出 体型较小的用吸虫器采集 （3）采集小动物： ① 诱虫器采集法 ② 简易采集法 (4)观察分类： 放大镜、显微镜观察并做好记录 (5)统计分析 记名计算法；目测估计法 Ⅳ. 实验结论 (1) 组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的 是不同的。 (2)一般来说，环境条件越优越, 群落发育的时间越长,物种 ,群落结构也 。 物种丰富度 越多 越复杂 1.样方法： 2.标记重捕法： 3.抽样检测法： 4.取样器取样法： 知识积累 主要用于研究种群密度，一般针对植物和活动能力不强、体型较小的动物 也用于研究种群度，一般针对活动能力强、活动范围大、体型较大的动物 针对单独的细胞或微生物 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 （5）统计与分析 根据前面介绍的丰富度的统计方法，设计数据统计表，分析所记录数据，完成一份研究报告。 动物 名称 ××土壤小动物个体数 ××土壤小动物个体数 备注 样本1 样本2 样本3 样本1 样本2 样本3 时间地点 地形 温度 湿度 ××× ××× ××× 待鉴定××× 待鉴定××× 土壤中小动物类群的丰富度调查记录表 阅读课本P24-25 1. 总结种间关系有那些？ 2. 试图画出不同关系两个种群数量、时间坐标图 3.完成P25“思考▪讨论”中的问题 一个群落中的物种不论多少，都不是随机的简单集合，而是通过复杂的种间关系，形成一个有机的整体。 种间关系 原始合作 互利共生 捕食 种间竞争 寄生 思考： 一个群落中的各种生物是孤立存在的吗？ 二、种间关系 （1）概念： （2）举例： 两种生物共同生活在一起时， 双方_________， 分开后，各自________________； 1.原始合作（互惠） 都受益 也能独立生活 二、种间关系 寄居蟹 海葵 海葵与寄居蟹 营养关系图 数量坐标图 同增同减 “在一起比分开好” 2.互利共生 （2）特点： （3）举例： （1）概念： 一般不能独立生存 二、种间关系 豆科植物和根瘤菌 地衣(藻类真菌共生体) 同增同减 “同生共死” 数量坐标图 A B 营养关系图 （1）概念： （2）举例：翠鸟捕鱼 不是 同一物种，种内斗争 1、大鲈鱼以小鲈鱼为食，是不是捕食关系？为什么？ 2、捕食只能发生在动物之间吗？ 数量坐标图 营养关系图 A B 被捕食者： 捕食者： “先增先减” “后增后减” 3.捕食 二、种间关系 （1）概念： （2）举例： 4.寄生 二、种间关系 菟丝子 ▲马蛔虫与马 ▲菟丝子与植物 ▲噬菌体与细菌 营养关系图 时间 个体数 0 寄生生物B 宿主(寄主)A 时间 个体数 0 寄生生物B 宿主(寄主)A 数量坐标图 寄生者通常不会全部杀死宿主 （1）概念： （2）举例：非洲狮和斑鬣 5.种间竞争 二、种间关系 竞争能力相当 “此消彼长” 竞争能力悬殊 “你死我活” 营养关系图 思考：人吃玉米子粒，而牛吃玉米秸秆，是否为种间竞争？ 取食部位不同 根据数量坐标图种群A、B可能存在什么关系？ 现学现用 原始合作或互利共生 捕食 种间竞争： 种间竞争： 竞争能力悬殊 (非洲狮和斑鬣狗) 竞争能力相当 (牛和羊) 说出以下营养关系图种群A、B分别对应的种间关系 种间竞争 (体表)寄生 捕食 (体内)寄生 互利共生 原始合作 现学现用 食性比较相似，种间竞争导致两个种群的分布范围缩小，甚至错开。 资料1： 讨论1： 鹟 蓝额红尾鸲 分析种间关系对群落的影响 思考▪讨论P25 资料2： 讨论2： 捕食会影响群落中不同物种之间种间竞争的强弱，进而调节物种种群密度 讨论3： 自然因素 人为因素 生物因素（种间关系、种内竞争） 非生物因素（光照、温度、水、无机盐） 26 A B 个体数 时间 A B ⑦水稻与稗草 ③菟丝子与大豆 ①地衣中的藻类与真菌 ②豆科植物与根瘤菌 ⑤狼与兔 ④牛与羊 ⑥蛔虫与人 ⑧海葵和寄居蟹 互利共生 互利共生 寄生 种间竞争 捕食 寄生 种间竞争 原始合作 互利共生 原始合作 捕食 种间竞争 种间竞争 寄生 原始合作 互利共生 捕食 寄生 种间竞争 ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ ⑮ ⑯ ⑰ ⑱ 请判断以下各序号代表的中间关系是什么？ 27 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 （一）群落的空间结构形成原因： （二）群落的空间结构类型： 群落的空间结构包括_________和_________。 垂直结构 水平结构 三、群落的空间结构 28 ①引起陆生植物分层分布的主要原因是 。 三、群落的空间结构 1.垂直结构 群落垂直方向上有明显的 现象 分层 ②意义？ 光照强度 1.显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力 ③引起植物地下分层的主要原因是 。 水分、无机盐 实例1.森林群落 地上 地下 （P26第二段） 温度 2.（P26第三段） ✓ 29 三、群落的空间结构 1.垂直结构 实例2.湖泊群落 ④引起水生植物分层的主要原因 是 。 光照强度、光质、水压 30 原因： 乔木层 黄鹂(吃高大乔木的种子) 灌木层 草本层 画眉(吃地面上的苔鲜和昆虫) 啄木鸟(营巢) 陆生动物群落 鲢鱼（主要以浮游植物为食） 鳙鱼（主要以浮游动物为食） 草鱼（以水草为食） 青鱼（以水底的螺、蚌及水生昆虫为食） 上层 中上层 中下层 水生动物群落 ①植物分层提供的栖息空间和食物条件（陆生） ②栖息空间、食物、溶解氧、温度等（水生） 三、群落的空间结构 实例3.动物分层现象 草原生物群落 草原生物群落有无垂直结构？ 竹林 竹林中，竹子有高有矮， 是否说明竹子具有垂直结构？ 易错提醒 SZ-LWH SZ-LWH 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。 （1）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）决定群落水平结构的因素: 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植物自身生长特点的不同 ⑤人与动物的影响 三、群落的空间结构 2.水平结构 1、如图a、b、c分别代表的是在-200～3800m的海拔内，海洋a、森林b、山坡c三个不同的自然区域内植物的分布状况。 垂直结构 垂直结构 地带性分布 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 c a 光质 光照强度 温度 生态因素 空间结构 SZ-LWH SZ-LWH 随堂练习 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__________的变化。 阳光 温度 水分 有规律 1.概念： 四、群落的季节性 2（1）植物的季节性对群落的影响： 早春（迎春花) →萌发，开花和结实；夏季→结束 夏季（荷花）→高峰 导致群落在春季和夏季的 物种组成和空间结构发生改变 （2）动物的季节性对群落的影响： 有蹄类动物冬季南迁、冬眠或夏眠 鸟类迁徙 非洲草原角马迁徙 旱獭冬眠8个月 非洲肺鱼夏眠 四、群落的季节性 迎春花 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 五、生态位 人脉资源 办公场所 薪酬 对手、敌人 栖息地 食物 天敌 与其他物种的关系 与其他物种的关系 出现频率 种群密度 植株高度 植物的 生态位 动物的 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 分析当地自然群落中某种生物的生态位 1. 选择觅食生境的策略基本相同，两者均选择 。 鹤鹬和绿翅鸭 选择生境1和生境3 的觅食生境范围更宽。 青脚鹬 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。 3. 绿翅鸭与 都有种间竞争关系。 绿头鸭、鹤鹬、青脚鹬 2.特点： 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位 （P28中间段） 五、生态位 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？ 甲 乙 生态位重叠 甲 乙 资源不足 种间竞争 生态位 移动 思考与讨论 甲 乙 一个物 种灭绝 SZ-LWH SZ-LWH 五、生态位 群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果 3.原因： 甲 乙 生态位重叠 甲 乙 资源不足 种间竞争 生态位 移动 甲 乙 一个物 种灭绝 有利于不同生物充分利用环境资源 4.意义： 种群数量 0 浮游植物 浮游动物 池底水草 螺丝等 水层及优势种 鲢鱼 鳙鱼 草鱼 青鱼 1、四大家鱼混养 在池塘中占据不同的生态位 既降低了竞争的激烈程度，又充分利用了空间和资源，获得更大价值。 原理 优点 SZ-LWH SZ-LWH 生活的联系 2、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 板栗--茶树 玉米--大豆 SZ-LWH SZ-LWH 生活的联系 课堂小结 $$