2.1 群落的结构课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

2.1 群落的结构 本节聚焦 1.能够说出群落水平研究的问题，认同探究视角的重要性，尝试从不同视角提出新问题。 2.分析群落内的物种组成、种间关系等，说明群落是物种通过复杂的种间关系形成的有机整体。 稻田中生活着多种底栖动物。在稻田中饲养中华绒螯蟹(俗称“河蟹”)，由于河蟹喜食底栖动物和杂草，底栖动物和杂草都会减少。同时，河蟹的爬行能起到松动田泥的作用，因而有利于水稻的生长。 河蟹捕食底栖动物，它们之间存在捕食关系。 问题1: 河蟹与底栖动物(如螺类)的关系是怎样的？ 【问题探讨】 河蟹和某些底栖动物可能都还会捕食水中的浮游生物，因此河蟹与底栖动物的种间关系可能还包括种间竞争。 稻田中生活着多种底栖动物。在稻田中饲养中华绒螯蟹(俗称“河蟹”)，由于河蟹喜食底栖动物和杂草，底栖动物和杂草都会减少。同时，河蟹的爬行能起到松动田泥的作用，因而有利于水稻的生长。 问题2: 提高河蟹的种群密度，稻田中其他动物种群会怎样的变化? 河蟹的种群密度增大，会吃掉更多的底栖动物和杂草，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，可能会引起以水稻为食物的其他动物的数量增加。 问题3: 从生命系统的结构层次上来分析，像这样在相同时间聚集在一定地域中各种生物的集合称为什么？ 群落 【问题探讨】 一定区域 各种生物 集合 生物间有一定的关系。各种生物是相互作用相互影响，彼此之间以物质和能量为纽带紧密地联系在一起。 必需包括全部的生物。即必需有植物、动物、微生物三大功能类群 有一定的时间 和空间 相同时间聚集在　 　　　中　 　 　　种群的　 　。 1.群落的概念 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 属于群落 不符合 集合（有机整体，生物间有一定关系） 群落的定义与群落水平研究的问题 视角决定问题——以群落和种群研究为例 科学方法 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 种群的数量 特征及其 变化规律 种群密度 影响 2.种群和群落水平上研究的问题 研究种群是研究群落的基础。 研究群落的核心问题 种群的相互关系及其发展 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？ 物种组成 优势种 生态位 种间关系 空间结构 群落演替 视角决定问题——以群落和种群研究为例 科学方法 群落具有立体、动态的结构 请自主学习课本P23至P24页，思考以下问题。 1.研究群落的物种组成有什么意义？ 2.什么是物种丰富度？我国从北方到南方群落的物种丰富度是怎样变化的？ 3.什么是优势种？群落的物种组成是固定不变的吗？请举例说明。 4.草原放牧过程中，我们要如何维持草原稳定实现可持续发展？ 5.群落中生物之间的关系有哪些？请列举说明。 6.各种间关系的概念、特点、实例、随着时间改变各种间关系对应的数量变化曲线图、营养关系图是怎样的？ 一、群落的物种组成 1.研究物种组成的意义 是________________的重要特征，也是决定___________最重要的因素。 区别不同群落 群落性质 新疆北部针叶林 福建武夷山常绿阔叶林 部分物种名录 新疆五针松、新疆冷杉、新疆云杉 部分物种名录 米槠、木荷、狗脊、芒萁 特点①不同群落物种的组成不同，物种数目有差异，即物种丰富度不同。 ②物种丰富度与物种数目有关，与个体数量无关，物种数目越多，丰富度越高。 物种丰富度： 2、衡量指标 一个群落中的物种数目。 规律：① 随纬度降低，物种丰富度逐渐 ； ② 随海拔降低，物种丰富度逐渐 ； ③ 随水深的增加，物种丰富度逐渐 。 升高 升高 降低 北方 南方 （1）优势种：在群落中，有些物种不仅 ，它们对群落中其他物种的 ，往往 。 数量很多 影响也很大 占据优势 3.优势种和常见种： 米槠 甜槠 木荷 狗脊 芒萁 优势种 常见种 一些物种虽然在群落中比较 ，但对其他物种的 ， 它们就 。 常见 影响不大 不占优势 （2）常见种： 武夷山常绿阔叶林 某草原上有羊草、羽茅、糙隐子草、麻花头等，为了研究放牧强度与草原植物多样性的关系，研究将草原划分为不同区域进行研究，两年后的结果如表所示： 放牧强度 物种丰富度相对值 优势种 无放牧区 14.11 羊草 轻度放牧区 16.50 羊草、糙隐子草 中度放牧区 15.63 糙隐子草 重度放牧区 13.90 碱蓬 群落的物种组成是固定不变的吗？ 羊草 糙隐子草 碱蓬 讨论：分析资料，一个群落的优势种和物种丰富度是固定不变的吗？ 群落中的物种组成不是固定不变的。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，原来占优势的物种可能逐渐失去优势，甚至消失。 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。 资料畜牧业生产有什么启示？ 1、下列各项中，属于群落水平研究的是( ) A.过度放牧导致草原优势物种由羊草变为碱蓬 B.人工林中刺儿菜的数量随林冠层郁闭度而变化 C.2020年北京市总人口中老龄人口所占比例 D.某种鱼成体和幼体分别生活在水体底层和表层 2、下列关于群落及丰富度的叙述，错误的是( ) A.物种组成是决定群落性质最重要的因素 B.群落中物种之间是相互联系的 C.种群中个体数量增多是群落丰富度增大的重要原因 D.马尾松林地中所有树木不能构成生物群落 A C 种群中个体数量增多是种群密度增大的表现，但并不意味着群落丰富度增大，因为丰富度是群落物种数目的多少，C错误。 13 种间关系 1.原始合作（互惠） 2.互利共生 3.种间竞争 5.寄生 4.捕食 二、种间关系 1.原始合作（互惠） (1)概念： 两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。 海葵与寄居蟹、鳄鱼与牙签鸟 (2)举例： 海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食；海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。 牙签鸟帮助鳄鱼清理口腔食物残渣和寄生虫的同时，可以“饱餐一顿”，同时还可以为鳄鱼放哨。 蚂蚁和蚜虫 15 数量坐标图 时间 个体数 0 生物A 生物B (3)数量坐标图和营养关系： (4)特点: 二者同时增加、同时减少，分开后都能独立生存。 1.原始合作（互惠） 2.互利共生 两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。 豆科植物和根瘤菌、地衣(藻类真菌共生体) 真菌菌丝 藻类 繁殖单位 (1)概念： (2)举例： 真菌 藻类 通过菌丝提供水、CO2、无机盐 通过光合作用提供有机养料 豆科植物和根瘤菌 地衣(藻类与真菌共生体) 豆科植物为根瘤菌提供 ； 根瘤菌为豆科植物提供 。 有机养料 含N养料 数量坐标图 时间 个体数 0 生物A 生物B A B 营养关系图 (3)数量坐标图和营养关系： (4)特点: 二者同时增加、同时减少，分开后至少一方无法独立生存。 2.互利共生 互利共生：两种生物生活在一起，相互依存，彼此有利 原始合作：两种生物共同生活时，双方受益，但分开后，各自也能独立生活 原始合作和互利共生区别在于： 双方都受益，分开也能独立生活。 原始合作： 合作不是必须的 合作是必须的（即：活着时两者在自然状态下不会分开） 互利共生： 数量上两种生物同时增加、同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化 3.捕食 翠鸟捕鱼、羊吃草、蜥蜴吃蝗虫 一种生物以另一种生物为食的现象。 思考：你见过可以捕食动物的植物吗？ (1)概念： (2)举例： 猪笼草 桶状陷阱的内壁光滑，如果昆虫不慎掉下去，就会被具有粘性的消化液粘住并消化掉。 捕蝇草 产于美国北部，因果实长得像眼睛而得名，有剧毒，可瞬间致命。 数量坐标图 时间 个体数 0 被捕食者A 捕食者B A B 营养关系图 数量峰值高 低 (3)数量坐标图和营养关系图： 3.捕食 (4)特点: 先增加者先减少（被捕食者），后增加者后减少（捕食者），“此消彼长”的不同步性波动变化 思考：大鲈鱼以小鲈鱼为食，是不是捕食关系？为什么？ 不是捕食，大、小鲈鱼为同一物种，是发生在同种生物个体之间的种内竞争。 ★注意： 1.同种生物的成体以幼体为食，不是捕食关系，而是种内竞争。 2.捕食不只是动物之间，动物以草为食，亦是捕食关系。 3.捕食不包括一种生物以非生物为食。（即不包括分解者及绿色植物从土壤吸取营养） 《诗经•小雅•小宛》写道：“螟蛉有子，蜾蠃负之。”古人以为蜾蠃（ɡuǒ luǒ）不产子，因此捕捉“螟蛉” 当作“义子”来养育。南北朝时期，医学家陶弘景发现，蜾蠃把螟蛉衔回窝中，用尾上的毒针刺入螟蛉体内，并在其身上产卵。所以， 他认为螟蛉不是“义子”，而是蜾蠃幼虫的食物。 【思考】螟蛉、蜾蠃这两种生物存在怎样的种间关系？ 螟蛉 蜾蠃 拓展应用 蜾赢是一种寄生蜂，但其幼虫以螟蛉为食，这种现象称之为拟寄生。两者之间存在的种间关系是一种广义的捕食． 值得注意的是，划分有时候不是绝对的，有很多实例在被深入研究后，可能会发生改变。 24 两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥现象。 非洲狮和斑鬣（lie）狗、大草履虫和双小核草履虫 都以斑马、角马、斑羚等大中型草食动物为食 4.种间竞争 (1)概念： (2)举例： (3)数量坐标图和营养关系： 数量坐标图 时间 个体数 0 生物A 生物B 数量坐标图 时间 个体数 0 A、B生存能力不同 生物A 生物B “你死我活”型 “势均力敌”型 A、B生存能力相当 A B C 营养关系图 (4)特点: 生活环境、生活习性越相近的物种间竞争越激烈。 4.种间竞争 （注意: 竞争激烈程度取决于空间, 食物重叠的范围。） [讨论1]两只猎狗为抢夺一块肉而展开斗争，是否为种间竞争？ [讨论2]人吃玉米子粒，而牛吃玉米秸秆，是否为种间竞争？ 种间竞争为不同物种之间的关系，同一物种为抢夺资源或配偶而展开斗争为种内竞争 两种生物以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成种间竞争关系。 4.种间竞争 一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。 蚊子与人、马蛔虫和马、噬菌体和细菌、菟丝子 5.寄生 (1)概念： (2)举例： 数量坐标图 时间 个体数 0 寄生生物B 宿主(寄主)A 体内寄生 数量坐标图 时间 个体数 0 寄生生物B 宿主(寄主)A 体表寄生 B A A B 营养关系图 营养关系图 (3)数量坐标图和营养关系： (4)特点: 对宿主有害，对寄生生物有利；如果分开，则寄生生物难以独立生存，而宿主会生活得更好。 宿主的个体数有可能减少，有可能不变；一般情况下，宿主的个体数不会变为零。 拓展:冬虫夏草 真菌孢子侵入蝙蝠蛾幼虫体内。靠吸收幼虫的营养进行繁殖。当菌丝慢慢生长时，幼虫也随之长大钻出地面。直到菌丝繁殖至充满虫体，幼虫就会死亡，此时正好是冬天，就是所谓的冬虫。 当气温回升后，菌丝体会从冬虫的头部慢慢萌发，长出像草一般的真菌子座，称为夏草。 说出以下图中A和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 种间竞争 种间竞争 捕食 互利共生或原始合作 寄生 说出以下图中A和B分别对应的种间关系： 寄生 例、我国西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳，该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长，从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是( ) A.锁阳与小果白刺为捕食关系 B.锁阳与小果白刺为寄生关系 C.锁阳与小果白刺为原始合作关系 D.锁阳与小果白刺为互利共生关系 B 例、下列种间关系对应正确的是（ ） ①菟丝子只有缠绕在菊科植物上才能生存 ②大、小草履虫必须分开培养才都能生存，放在一起培养一段时间后，一种全部死亡另一种仍能正常生长 ③蝙蝠栖息在猪笼草的捕虫囊中，这种异于寻常的生存方式，给双方都带来好处——猪笼草得益于蝙蝠粪便中的营养素，而蝙蝠则安全的藏匿于植物的捕虫囊中 ④螳螂捕蝉，黄雀在后 A.原始合作、寄生、种间竞争、捕食 B.种间竞争、寄生、捕食、原始合作 C.寄生、捕食、原始合作、种间竞争 D.寄生、种间竞争、原始合作、捕食 D 例.如图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果。下列相关叙述错误的是 A.豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示 B.噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示 C.图甲、乙、丙分别表示的种间关系是互利共生、捕食、种间竞争 D.图丙中实验初期，种内互助与种内竞争并存，后期X的种内竞争加剧 B 资料1 红尾鸲和鹟都捕食飞虫，也常常从树叶及树冠末梢上啄食昆虫。在两种鸟共同生活的地区，红尾鸲喜欢在疏林和缓坡处活动，而鹟更喜欢选择密林和陡坡。如果只有一种鸟存在，那么无论红尾鸲还是鹟，它们觅食的范围都比共存时更大。 (1) 红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响？ 红尾鸲和鹟的食性比较相似，种间竞争导致两个种群的分布范围缩小，甚至错开。 红尾鸲 鹟 分析种间关系对群落的影响 思考●讨论 资料2：某地海边潮间带分布着海星、藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物，海星可以捕食该群落中的其他四种动物，其他四种动物之间无捕食关系。在一个16m2的实验样地中，人为去除该样地中的所有海星，几个月后，藤壶在该样地中占据优势，数量最多；再经过一段时间，贻贝成为最终占优势的物种。 讨论2：资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的？ 开始海星与四种动物存在捕食关系；但在人为去除捕食者海星之后，藤壶、始贝、帽贝和石鳖之间主要是种间竞争。且占优势的物种随时间推移而发生变化。由此可见，捕食会影响自然群落中不同物种之间种间竞争的强弱，进而调节物种的种群密度。 自然因素 人为因素 生物因素 非生物因素 种间关系 种内竞争 光照、温度、水、无机盐等 (3)除了种间关系，还有哪些影响群落的因素呢？ 影响群落的因素有自然因素和人为因素，自然因素有生物因素和非生物因素。除了种间关系外，生物因素还有种内竞争等；非生物因素主要有光照、温度、水、无机盐等。 蜘蛛 【任务】阅读教材25-28页，思考下列问题： 群落的空间结构、季节性和生态位 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？水生群落中，决定植物分层的因素有？ 4.水平结构的特点和影响因素有哪些？ 5.什么是群落的季节性？举例说明？ 6.什么是生态位？若研究动物或植物的生态位可以分别研究哪些内容？ 7.生态位的特点、意义及形成原因？ 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垂直结构和水平结构。 三、群落的空间结构 3.垂直结构—— 在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象 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: 植物的分层与___________________________有关:不同植物适于在不同的光照强度下生长。 对光的利用(即光照强度) 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 浮萍 水葫芦 竹叶眼子菜 睡莲 荷花 芦苇 香蒲 菱角 黑藻 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： (2) 在水生群落中决定植物分层现象的因素: 水生群落--海洋群落 ①浅层：吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层。 ②中层：吸收蓝紫光和绿光较多的褐藻分布于海水中层。 ③深层：吸收蓝紫光较多的红藻分布于海水的深层。 海洋中植物的垂直分布与光的波长(光质)有关。 （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 林冠层：麻雀、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、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 动物分层的主要因素： 食物、溶解氧、温度、无机盐等 3.垂直结构：水生群落--动物群落 群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？ 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。 4.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。 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：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？ 2. 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。 是群落的垂直结构。 c：光质（光的波长） 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，而不同的森林类型属于不同的群落。 b、c是群落的垂直结构，a是植被的垂直地带性分布。 46 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。 3.有人说：“b处竹林高低错落有致，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。一片竹林中的全部竹子是一个种群，体现的是同种生物高度的不一致。种群不具有垂直结构。 矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。 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 不属于群落的空间结构 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， 48 例.下列关于生物群落的叙述，错误的是( ) A.群落中植物的垂直分层现象与光照强度有关 B.草原中动物没有垂直分层现象，树林中动物具有垂直分层现象 C.群落中动物的垂直分层现象与植物有关 D.不同地段生物种类有差别，在水平方向上呈镶嵌分布 例.下列有关群落结构的叙述，错误的是( )(多选) A.同一座高山的山顶生草甸、山腰长松林、山脚种作物，体现了群落的垂直结构 B.群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力 C.不同种类的淡水鱼占据不同水层而出现分层现象，这与各种淡水鱼的食性有关 D.竹林中箭竹高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象 AD B 春 夏 秋 冬 由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。 1.概念： 四、群落的季节性 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 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 ②啮齿类动物在冬季会休眠； 非洲肺鱼是最有名的夏眠生物。 （2）动物的季节性对群落的影响 非洲肺鱼 例．生物群落的景观特征随季节变化的现象，叫作群落季相。下列关于群落季相的说法，不正确的是(　 　 ) A．一般情况下，群落季相更替具有一定的周期性 B．季节性变化不会影响群落的物种组成和空间结构 C．群落季相的形成与植物和动物的协同进化有关 D．影响群落季节性变化的环境因素有阳光、温度、水分等 B 群落的时间特征 由自然环境因素的时间节律所引起的群落各物种在时间结构上相应的周期变化称为群落的时间特征。 一块农田里，白天活动的昆虫有蝶类、蜂类和蝇类；到了夜间，夜蛾、螟蛾类便取而代之。在一个森林中，白天看到的多种鸟类，到了夜里是看不到的；而夜里看到的猫头鹰和夜鹰，在白天也看不到。 季节变化、昼夜变化 拓展延伸 豪猪又叫箭猪，意即满身针刺的猪。其实它根本不象“猪”，因为它从背部到尾部，均披着猪所没有的、像簇箭一样的棘刺。特别是臀部棘刺长得更长、更多，其中粗者宛若筷子，长者近达半米。每根棘刺的颜色是黑白相间，鲜明夺目。豪猪除有棘刺外，它还有一个肥壮的体躯，锐利的牙齿，鼠一般的嘴脸，因此属于啮齿目动物。 1.概念： 一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。 五、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： 3.特点： 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。 4.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。 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。 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 生境1-为低潮盐沼一光滩带，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-为海堤内鱼塘一芦苇区，芦苇在植物群落中占优势。 思考·讨论 分析当地自然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， 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。 1.表中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？ 思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位 ②绿头鸭主要选择生境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 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。 2.如果两种鸟的觅食生境一样，生态位就完全一样吗？ 思考·讨论 分析当地自然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 3.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。 ①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； ②以草屑、螺类、甲壳类为食； ③青脚鹬与鹤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 ④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。 甲 乙 a b c 甲种群主要以a为食，乙种群主要以b为食，它们又共同以c为食。 生态位重叠部分（c）越大，种间竞争越激烈 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 生态位重叠 当两个或更多的物种共同利用某些资源时，即出现了生态位重叠 生态位分化 如果资源供应不足，就会产生种间竞争，如果竞争激烈，种群对资源的利用就会发生改变，可能出现（a）生态位移动或（b）一个物种绝灭。 生态位分化指不同物种在生态系统中通过调整自身的资源利用策略，占据不同的空间和资源，以减少竞争和冲突，实现共同生存和繁衍的现象 62 生态位重叠： 当两个或更多的物种共同利用某些资源时，即出现了生态位重叠 生态位分化： 如果资源供应不足，就会产生种间竞争，如果竞争激烈，种群对资源的利用就会发生改变，可能出现（a）生态位移动或（b）一个物种绝灭。 1、分布区域和活动范围错开 2、活动时间错开 3、食物种类错开（食性不同） 生态位重叠部分越大，种间竞争越激烈 生态位分化指不同物种在生态系统中通过调整自身的资源利用策略，占据不同的空间和资源，以减少竞争和冲突，实现共同生存和繁衍的现象 63 例.如图表示某群落中甲、乙两个物种的生态位，图中a、b、c表示不同食物种类。下列叙述错误的是（　 　） A．占据相对稳定的生态位是长期自然选择的结果 B．一段时间后甲和乙中以 c 为食的个体比例都会下降 C．甲和乙的生态位分化会降低竞争强度而达到共存 D．甲和乙生存在同一环境下，二者的生态位相同 D 例．生态位的大小可用生态位宽度表示，如图表示三个物种在不同资源状态下的生态位宽度。下列分析正确的是(　 　) A．宽生态位条件下种间竞争强度低于窄生态位 B．生态位包括一个物种所处空间位置和占用资源情况两个方面 C．窄生态位条件下，种内竞争强度较高 D．当可用资源减少时，生态位的宽度减小 C 宽生态位不同种群重叠面积大，种间竞争强度高于窄生态位，×； 生态位是一个物种在群落中的地位或作用，还包括与其他物种的关系等，×； 种群会寻找新的生存资源，可能导致生态位宽度变大，×； 上层水 中上层 中下层 下层水 四大家鱼在不同水层的分布—混合养殖 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 与社会的联系 四大家鱼的混养利用的是它们在池塘中占据着不同的生态位。 生态位的应用：在农业中，应该从水平、垂直、时间、营养及物种、数量等多方位进行系统组分的合理组配，以充分利用和拓展系统生态位，提高整个农业生态系统的生产力。 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 1、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。 科学、技术、社会 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 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阳生植物，矮的为阴生植物。 2、喜阳农作物（板栗）与耐阴农作物（茶树）的间作套种 溯因推理 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。 思维训练 提示 四种解释都有一定的道理。鲈鱼种群数量下降可能是多种因素共同作用的结果。但仅根据所给信息判断，B说法是最可能的原因。这是因为湖泊中一般生活多种生物，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、贝类和浮游动物等为食。当短吻鳄几近消失，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，应深入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。 69 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 70 3.特点： 身体微小，有较强的活动能力。 不适用样方法 4.调查方法： 通过取样器取样的方法研究土壤小动物类群的丰富度。 5.调查内容： ①群落中的物种数 ②物种在群落中的相对数量 6.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 7.实验原理： 土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。 (1)准备 ①制作取样器 选择直径为5cm的硬质金属饮料罐，在距离顶端5cm处剪断。这样的取样器容积约为100mL。 ②记录调查地点的地形和环境情况，提出安全注意事项 8.实验步骤： (2)取样 选择取样地点，将表层土上的落叶轻轻拨开，用手来回旋转罐子，将其按入土中，按压到罐底与地表几乎齐平，用铲子将罐内的土连同罐子一起挖出。将罐子中的土壤倒入塑料袋中。 注意: 塑料袋上应标明取样的地点和时间等 (3)采集小动物 ①诱虫器采集法 将土壤动物杀死固定，防止腐烂，并用于制作标本保存 如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么？ 湿棉花 （保存活体） 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。 诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，它利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，远离光源、热源。 ②简易采集法 将取到的土壤样品放在瓷盆内（要注意防止小动物逃走），用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现体型较大的小动物，可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； 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； 【思考】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 （4）观察分类 ①观察 用肉眼观察； 借助放大镜、体视（实体）显微镜观察（最好）； 普通光学显微镜（4倍物镜和5倍目镜） ②分类 借助有关图鉴查清小动物的名称，并进行分类； 无法知道小动物名称的，可记为“待鉴定××”，并记录特征。 体视显微镜 （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 9. 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 10.注意事项 (1)取样时应注意随机取样，以免结果偏差较大。 (2)小动物类群因取样地段不同，可能差异较大。从不同的环境中采集的土壤样本要分开统计，并尽可能多地收集小动物。 (3)在装样品的塑料袋上要标明取样的地点和时间。 (4)同样营养土壤，多组同学进行统计比较 (5)识别命名要准确 【任务】调查统计方法比较 请将下列方法进行归类(填序号)： ①样方法　②抽样检测法　③取样器取样法　④标记重捕法　 ⑤记名计算法　⑥目测估计法 (1)用于调查种群密度的方法有 。 (2)用于调查土壤小动物丰富度的方法有 。 (3)用于统计群落丰富度的方法有 。 为什么不用样方法和标记重捕法统计群落丰富度？ 主要用于研究种群密度,而丰富度是从群落水平上研究动物的物种数目。许多土壤小动物有较强的活动能力,而且身体微小。 ①②④ ③ ⑤⑥ 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 （血球计数法、显微计数法） （记名计算法、目测估计法） 归纳总结 样方法、标志重捕法、抽样检测法和取样器取样法的区别 数量变化曲线，种群密度 80 例.下列关于实验“研究土壤中小动物类群的丰富度”的说法中，正确的是( ) A. 对于无法知道名称的小动物，可忽略，不必记录下它们的特征 B. 丰富度的统计方法有两种:一是取样器取样法;二是目测估计法 C. 为了调查不同时间土壤中小动物的丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查 D. 许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查土壤中小动物类群的丰富度 C A. 甲装置的花盆壁C与放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通 B. 甲装置主要是利用土壤小动物趋光、趋热、趋湿的习性采集 C. 乙装置通常用于对体型较小的土壤小动物进行采集 D. 乙装置采集的土壤小动物可放入70%的酒精溶液中 例.下图为“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是( ) B 课堂小结 $$