内容正文:
课前提问:
1、群落、物种丰富度的概念;
2、种间关系的种类、概念;
3、群落的空间结构:类型、现象、决定因素
说出以下曲线图对应的种间关系是什么?
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第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
(第二课时)
学习目标
1.通过分析当地自然群落中某种生物的生态位,说出生态位的概念及生态位分化的意义。
2.分析思维训练,理解溯因推理。
3.通过探究实践,明确研究土壤中小动物类群的丰富度的调查方法、统计方法和适用范围、实验步骤和实验注意事项。
1.什么是群落的季节性?
2.从动植物两个方面分别举例说明群落季节性的体现。
3.什么是生态位?若研究动物或植物的生态位可以分别研究哪些内容?
4.生态位的意义及形成原因?
5.P28<与社会的联系>:四大家鱼混养利用的原理是?四大家鱼混养的主要意义?从这一实例分析生态位重叠越少是不是对资源的利用越充分?
6.土壤小动物的种类及功能?
7.为什么不适于用样方法?用什么方法进行采集、调查?
8.调查内容有哪些?
9.统计物种相对数量的方法有哪些?适用范围分别是?
10.实验步骤?采集小动物的方法有哪些?诱虫器的装置是怎样的?其采集小动物利用了土壤小动物的哪些特性?酒精的浓度及作用?
11.吸虫器中纱布的作用?
思:
四、群落的季节性
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
2、群落的季节性实例
1、概念
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①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;
②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。
迎春花
桃花
(1)植物的季节性对群落的影响
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。
(2)动物的季节性对群落的影响
大雁
高鼻羚羊
②旱獭tǎ、仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠。
③有些动物在炎热的夏季进入夏眠。
非洲肺鱼是最有名的夏眠生物。雨水充沛的春季,肺鱼尽享生活的美好,雨季逐渐消退后,沼泽地变成一片干涸,肺鱼就躲在烂泥堆里睡觉,它能在泥洞里不吃不喝地夏眠几个月,等雨季回来再出来结束夏眠。
高鼻羚羊(学名:Saiga tatarica):别名赛加羚,属于牛科。体型中等,体长1.2-1.7米,背部黄褐色,臀部、尾、腹部白色,夏毛短而平滑;冬毛色淡、浓密且长;四肢较细;鼻骨高度发育并卷曲,内布满毛、腺体和粘液管,每个鼻孔中均有一特殊具粘膜的囊,可使吸入的空气加热并变得更加湿润,以适应高原寒冷环境,同时也与灵敏的嗅觉有关。因鼻部特别隆大而膨起,向下弯,鼻孔长在最尖端,因而得名“高鼻羚羊”。仅雄性具角。
栖息于荒漠、半荒漠地带。结成小群生活,有时形成数百甚至上千只的大群迁移。冬季多在白天活动,夏季主要在晨昏活动。善于奔跑,速度快,且有耐力。于秋未冬初发情交配。雄性间有激烈的争雌现象。由于羚羊角是为名贵药材,长期遭到大量捕杀,中国的野生种群已经灭绝,原分布于俄罗斯南部、蒙古国及中国新疆北部,现仅见于俄罗斯。
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五、生态位
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
1.概念:
空间位置
占用资源
其他物种的关系
2.研究内容
(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
3.特点、意义
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源
4.生态位形成的原因
是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
过渡:研究群落,除了季节性变化,还要考虑生态位?
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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,如果资源供应不足,就会产生种间竞争。生态位重叠越多,竞争越激烈。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。
五、生态位
5.生态位重叠
更多情况是生态位有重叠的物种经过自然选择和生物适应,生态位发生变化,从而减少种间竞争,共同生存下来。
甲物种主要以a为食,乙物种主要以b为食,它们又共同以上图中的c为食。自然选择对于以c为食的个体有更大的压力,因而两物种中以c为食的个体数量会逐渐减少。结果两个物种的生态位发生了变化,各就各位,都生存下来。
如图为3个共存物种对资源利用曲线。图A和图B中3个物种的资源利用状况不同。
图A中3个物种的生态位狭窄,种内斗争激烈
图B中3个物种的生态位重叠程度大,种间竞争激烈。
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,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,芦苇在植物群中占优势。
选择当地某处森林、草原、湖泊、河流等,分析群落中常见物种所处的生态位。
确定某种生物的生态位,一般要以调查为基础。如果条件允许,最好能开展调查研究。如果条件不足,可以查阅资料或利用下面资料中的生物群落进行分析。在分析该群落主要物种组成的基础上,选择其中一个常见的物种分析它所处的生态位。
思考•讨论
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 贝壳砂砾 甲壳类 其它
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、这四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?
分析当地自然群落中某种生物的生态位
绿翅鸭和鹤鹬选择觅食生境的策略基本相同,两者均选择 ,并以 为主,不选择 ;绿头鸭主要选择 ;青脚鹬在3个生境中均出现,在生境3出现的概率 前两处。 的觅食生境范围更宽。
生境1和生境3
生境1
生境2
生境1
高于
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?
。绿翅鸭和鹤鹬选择的觅食生境基本相同,但是 有较大差异,占用的 以及与其他物种的关系也不一样。
不一定
食物种类
资源
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 贝壳砂砾 甲壳类 其它
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?
分析当地自然群落中某种生物的生态位
以绿翅鸭为例:绿翅鸭以 为主要食物,还吃茎类、螺类、贝壳沙砾等, 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 ,绿翅鸭与 都吃贝壳沙砾。
小坚果
绿头鸭
螺类
鹤鹬
4、任选一种鸟,从觅食生境、种间关系等多方面综合描述这种鸟的生态位。
以绿头鸭为例,绿头鸭主要生活在崇明东滩低潮盐沼一光滩带,主要以小坚果为食,也食用部分螺类、贝类等,与当地的绿翅鸭、鹤鹬、青脚鹬等鸟类有竞争关系。
可以合理地设计人工生态系统,利用不同生物之间生态位的差异,充分利用环境资源,从而获得更大的价值。
1. 鱼类的混合培养
(1)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。
品种 栖息水层 食性
青鱼 水体的中下层 以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食
草鱼 水体的中下层或水草多的地方 主要以水草为食
鳙鱼 水体的中上层 主要为浮游动物为食,也食用部分浮游植物
鲢鱼 水体上层 主要以浮游植物为食
(2)对动物生态位影响最大的是动物的栖息环境和食物条件(种间关系)。我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养,既降低了竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源。
与社会的联系
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(2)对植物生态位影响较大的是植株高度和种间关系。
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.农作物的间作
(1)农作物的间作模式有很多种,农作物间作利用的是它们在农田中占据着不同的生态位。
间作模式 实例分析
玉米与大豆 ①玉米植株高,大豆植株矮;②大豆可利用与其共生的根瘤菌固氮,从而增加土壤肥力
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
蜈蚣
鼠妇
马陆
蚯蚓
1.常见土壤小动物的种类及功能
土壤中常见的小动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓以及多种多样的昆虫;它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用;
研究土壤中小动物类群的丰富度
探究•实践
2.调查内容
群落中的物种数
物种在群落中的相对数量
丰富度是指群落中的物种数目,为什么还要统计物种相对数量?
仅仅统计群落中的物种数,不足以全面了解群落的结构。
3.取样方法
取样器取样法
为什么不用样方法和标记重捕法?
(1)样方法和标记重捕法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。(2)许多土壤小动物有较强的活动能力,而且身体微小。
4.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。
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
5.实验过程
(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
实施计划
(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
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。
注意: 利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性
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
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1】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
【思考】如果要采集大量跳虫用于实验室培养,最好选择吸虫器___,理由是________________________________________ _____;
【思考】如果要采集大量甲螨作为标本来保存,最好选择吸虫器___,理由是__________________________________________ ____;
B
该吸虫器的湿棉花模拟了土壤湿润环境,利于跳虫存活
D
该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定,防止腐烂
(4)观察和分类
①观察
用肉眼观察;
借助放大镜、体视显微镜观察(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。
(5)统计和分析
6. 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
7.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)用体积分数为70%的酒精杀死并保存标本,若要保存活体通常用含有湿棉花的试管收集。
拓展:如果要调查水中小动物类群的丰富度应如何对研究方法进行改进?
1. 取样器:
2.取样:
定点:
定量:
选取有代表性的地点取样。
每次取样数量相同
网兜、瓶子等。
[实验结论]
组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度也是不同的。一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。
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