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

2.2 群落的结构 （第2课时） 前课回顾 群落 种间 关系 寄生 捕食 种间竞争 互利共生 原始合作 群落 组成 丰富度 概念 在群落中，各个生物种群分别占据不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。 群落的空间结构 1. 垂直结构 群落在垂直方向上具有明显的分层现象。 乔木层 灌木层 草木层 ① 森林群落 自上而下分别有乔木、灌木和草本植物，形成群落的垂直结构。 群落的空间结构 乔木层 灌木层 草木层 ① 森林群落 植物的分层与对光的利用有关：不同植物适于在不同的光照强度下生长。 这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。 群落的空间结构 ① 森林群落 植物垂直结构 多种多样栖息空间食物条件 黄鹂 啄木鸟 画眉 创造 动物分层现象 引起 大多数鸟类可同时利用几个不同的层次，但每一种鸟都有一个自己经常活动的层次。 群落的空间结构 ② 湖泊群落 浮水层 挺水层 沉水层 表层 浮水植物 凤眼蓝、浮萍 浅层 挺水植物 芦苇、莲、茭白 深层 沉水植物 水车前、小眼子菜、竹叶眼子菜、黑藻等 这些植物利用湖泊的不同空间，形成了湖泊群落的垂直结构。 群落的空间结构 ② 湖泊群落 表层 浮游动物 主要以浮游植物为食 上层 鲢鱼 中层 鳙鱼 以浮游动物和一些浮游植物为食 中下层 草鱼 栖息在中下层，有时跃出水面取食岸边水草 下层 青鱼 以螺蛳、蚌、蚬、蛤等底栖动物为食物 群落的空间结构 ③ 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、立体养殖或立体符合种养的生产模式。 板栗-茶树结构 板栗深根性树种 茶树深根系较浅的小灌木 深浅搭配 合理地利用不同层次土壤内的水分和无机盐 板栗喜光 茶树耐阴 高矮搭配 充分利用了不同层次的光能 群落的空间结构 ③ 影响群落结构的因素 光照、温度等 水、无机盐等 引起 引起 植物类群地上分层 植物类群地下分层 植物类群垂直结构 多种多样的栖息空间和食物条件 创造 引起 动物类群垂直结构 群落的空间结构 ④ 群落的垂直结构与垂直地带性分布 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 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。 图中b、c是群落的垂直结构， a是植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。 群落的空间结构 2. 水平结构 群落的特征不仅表现在垂直方向上，也表现在水平方向上。 在水平方向上，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群的密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。 影响因素 生物自身生长特点 地形的变化 光照强度不同 人与动物的影响 土壤湿度和盐碱度的差异 群落的空间结构 3. 群落结构形成的原因及意义 生物的垂直结构和水平结构都与环境中的生态因素有关，都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。 原因 有利于生物群落对自然资源的充分利用。 意义 群落的季节性 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. 定义 春 夏 秋 冬 13 群落的季节性 有些种类的植物在早春（迎春花、桃花）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。 2.植物的季节性对群落的影响 14 群落的季节性 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。 旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠；有些动物则在炎热的夏季进入夏眠。 3. 动物的季节性对群落的影响 15 生态位 一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用的资源情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。 1. 含义 地位 某生物种群在群落中，在空间和时间上占有的位置。 作用 某生物种群在群落中，与其他物种的关系（种间关系）。 16 生态位 研究某种动物的生态位： 2. 内容 栖息地 食物 天敌 与其他物质的关系 研究某种植物的生态位： 出现频率 种群密度 植株高度 与其他物质的关系 17 生态位 分析当地自然群落中某种生物的生态位 思考·讨论 某研究团队以崇明东滩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。 低潮盐沼-光滩带，宽度为2 000 m左右; 生境1 海三棱藨(biāo)草带，宽度为400 m左右； 生境2 海堤内鱼塘-芦苇区，芦苇在植物群落中占优势。 生境3 18 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 讨论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？ 绿翅鸭和鹤鹤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；绿头鸭主要选择生境1；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。青脚鹬的觅食生境范围更宽。 19 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 讨论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。 20 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 讨论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，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，绿翅鸭和鹤鹬都吃贝类。 21 生态位 讨论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。 描述鸟类的生态位，通常需要考虑它们的觅食生境、栖息地、食物及与其他物种的种间关系等。以青脚鹬为例，它们的觅食生境包括低潮盐沼——光滩带、海三棱蔗草带及海堤内鱼塘——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，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。 22 生态位 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位 3. 意义 ① 有利于不同生物充分利用环境资源； ② 是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。 23 生态位 如图，有A和B两个种群，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。 4. 生态位重叠导致种间竞争 a c b A B 生态位重叠部分(c)越大，种间竞争越激烈。 24 生态位 5. 种间竞争导致生态位分化 a c b A B 生态位分化一般有三种方式： a c b A B ① 分布区域和活动范围错开； ② 活动时间错开； ② 食物种类错开（食性不同）； 25 思维训练：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。当地居民为了提高鲈鱼产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹之后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表面鲈鱼种群数量却比原来还下降了。 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？ 26 思维训练：溯因推理 该题提出的四种解释，都有一定道理。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、贝类和浮游动物等为食。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。 解释 27 练习与应用 一、概念检测 1. 长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和 高山冻原。针阔叶混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种 植物，在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹂等鸟类。判断下列 表述是否正确。 (1) 针阔叶混交林中的红松和红皮云杉存在种间竞争的关系。 ( ) (2) 从山麓到山顶依次出现不同的森林类型.是群落的垂直结构。 ( ) (3) 小杜鹃主要生活在林冠层，这是小杜鹃的生态位。 ( ) 28 物种丰富度趋于增加 群落对光能的利用能力提高 物种丰富度呈现“S”形增长 群落的垂直结构和水平结构发生了变化 练习与应用 2. 某弃耕农田中的植物种类40年间的变化情况见下表。下列有关该地群 落变化的叙述，错误的是 ( ) 年数 1 4 15 25 40 乔木 0 0 0 14 23 灌木 0 3 4 12 19 草本植物 28 27 26 30 34 总计 28 30 30 56 76 29 练习与应用 3. 河蟹是杂食性动物，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。在生产实践中，人们不会将河蟹与食性 和它相似的青鱼混养。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。 30 练习与应用 捕食。提示 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。 二、拓展应用 1.《诗经·小雅·小宛》中写道:“螟蛉有子，蜾嬴负之。”古人以为蜾嬴不产 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，蜾嬴把螟蛉衔回窝中， 用尾上的毒针刺人螟蛉体内，并在其身上产卵。 所以，他认为螟蛉不是“义子”，而是蜾嬴幼虫的 食物。这两种生物存在怎样的种间关系? 31 练习与应用 提示 本题具有一定开放性。两个物种发展的结果可能有多种，只要符合逻辑和科学性即可。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。种间竞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。 2. 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? 32 练习与应用 提示 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杰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。同时，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。 3. 捕食者在猎杀猎物时，场面比较血腥，这往往会让人认为捕食者很残 忍。有的地方曾经为了保护某些食草动物而人为消灭捕食者，但结果 却事与愿违。请从群落中物种之间的相互关系，以及这种关系是如何 形成的等角度，分析群落中存在捕食者的生态意义。 33 $$