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

第二章 第1节 群落的结构(第1课时) 1 问题探讨 稻田中生活着多种底栖动物,如大脐圆扁螺、中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊的幼虫等。在稻田中饲养中华绒鳌蟹（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。 1.河蟹与底栖动物（如螺类）的关系是怎样的？ 捕食、种间竞争 2.提高河蟹的种群密度，稻田中其他动物种群会发生怎样的变化？ 河蟹种群密度增大,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，可以改善田泥的土壤肥力而有利于水稻的生长,可能会引起以水稻为食物的其他动物的数量增加。 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫做生物群落，简称群落。 一、群落的定义 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 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。 在相同时间聚集在一定地域中 的集合,叫作生物群落， 简称群落。 各种生物种群 注意: ①一个群落必须包括该地域全部的生物; ②各种生物种群通过相互联系形成一个有机整体。 以下描述是否属于生物群落: （1）一个池塘里的全部的鱼 ( ) （2）一片草原上的全部植食性动物 ( ) （3）一片森林里的全部生物 ( ) 不是 不是 是 群落的概念及特征 4 其他特征 最基本特征 数量特征 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 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 数量变化 包括 增长 视角决定问题——以群落和种群研究为例 5 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？ 边缘效应 丰富度 优势种 生态位 种间关系 空间结构 群落演替 不同的视角研究，问题也是不同的！ 研究种群是研究群落的基础。 视角决定问题——以群落和种群研究为例 群落具有立体、动态的结构 6 群落的结构 群落的主要类型 群落的演替 群落及其演替 从内部结构看群落 从生物的适应性看群落 从动态变化看群落 视角决定问题 物种组成 空间结构 季节性 生态位 物种丰富度 种间关系 垂直结构 水平结构 原始合作 互利共生 捕食 寄生 种间竞争 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落 生物对环境的适应性特征 出生演替 次生演替 演替的类型 影响演替的方向和速度 退耕还林、还草、还湖 始终处于动态变化中 人类活动对演替的影响 新疆北部的针叶林 福建武夷山的常绿阔叶林 要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成。 二、群落的物种组成 (2)衡量指标： 丰富度，即群落中物种数目的多少。 常绿针叶林 苔原 热带雨林 常绿阔叶林 落叶阔叶林 我国从东北到海南的森林群落，越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。 物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。 (1)作用： 物种组成是区别不同群落重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。 群落的物种组成 1 一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。 ①随纬度的增加，物种丰富度逐渐降低； ②随海拔的升高，物种丰富度逐渐降低； ③随水深的增加，物种丰富度逐渐降低。 物种组成的规律： 物种丰富度的变化规律: 拓展延伸 纬度越高，丰富度越小 水域越深，丰富度越小 海拔越高，丰富度越小 10 (1)优势种： 在群落中，有些物种不仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。 米槠 甜槠 木荷 武夷山常绿阔叶林 一些物种虽然在群落中比较常见,但对其他物种的影响不大,它们就不占优势。 (2)常见种： 武夷山常绿针叶林 优势种与常见种 2 狗脊 芒萁 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 1.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？ 2.哪种强度的放牧更有利于增加草原的物种丰富度？ 3.这给畜牧业生产有什么启示？ 问题·探讨 研究放牧强度与草原植物多样性的关系 不是 糙隐子草 羊草 放牧强度加大时 糙隐子草 碱蓬 草原中放牧强度加大 碱蓬 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。 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 羊草 群落中的物种组成不是固定不变的 3 正常放牧时 过度放牧时 1.下列关于群落和物种丰富度的说法，错误的是（ ） A．群落中不同物种的总数为物种丰富度 B．物种丰富度是描述群落中物种多样性的主要指标 C．研究群落中物种丰富度的最简单方法是识别组成群落的各种生物，并统计物种的数量 D．物种丰富度越高，各种生物的数量就越多 课堂检测 D 第二部分 种间关系 15 类别 举例 特点 互利共生 两种生物长期共同生活在起，相互依存，彼此有利 原始合作 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 1.群落的种间关系 海葵和寄居蟹 豆科植物与根瘤菌 用坐标系表示两种生物的原始合作（互惠）关系： 生物数量 时间 生物A 生物B 生物A 生物B 单独生活时 共同生活时 真菌 藻类 水、CO2、无机盐 有机物 地衣是藻类和真菌共生的复合体。 地衣 生物A 生物B 生物数量 时间 用坐标系表示两种生物的互利共生关系： “同生共死” A B 营养关系图： 类别 举例 特点 寄生 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 1.群落的种间关系 一种生物以另一种生物为食，数量上呈现“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化 捕食 马蛔虫与马 翠鸟捕鱼 ②先增加先减少为被捕食者；后增加后减少为捕食者。 ③一般来说，被捕食者的数量较捕食者数量多。 用坐标系表示两种生物的捕食关系: 捕食者 被捕食者 ①两者变化相似，但不同步：捕食者变化滞后与被捕食者。 A B 生物B捕食生物A 营养关系图： 捕食关系中捕食者与被捕食者的判断技巧 科学思维 三看上升与下降：先上升或下降的为被捕食者 一看起点：起点高（数量多）的是被捕食者 二看峰值：峰值高的为被捕食者 寄生者受益，宿主受害。如果分开，寄生者难以单独成活，而寄主会生活更好。 寄生者 宿主 用坐标系表示两种生物的寄生关系： 营养关系图： A B B A 个 体 数 时间 A B 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。 类别 举例 特点 1.群落的种间关系 竞争 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。生活环境、生活习性越相近的物种间斗争越激烈。 同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗 营养关系图： C B A 用坐标系表示两种生物的种间竞争关系: 生物数量 生物A 生物B 生存能力悬殊：一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。 生存能力相当：相互抑制，此消彼长 时间 “你死我活” “此消彼长” 24 互利共生 捕食 种间竞争 种间竞争 2.种间关系的模型分析 互利共生 捕食 竞争 体内、体表寄生 种间关系 营养结构 A A B B 讨论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。 分析种间关系对群落的影响 思考·讨论 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? 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。 讨论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。 26 2.总结：区别辨析下列几对关系 ①捕食与竞争的区别：　 　是不同生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争，并不以获取对方当食物为目的；　　则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存。 竞争 捕食 习题巩固 ②种内竞争和种间竞争的区别：同种生物以同种的幼体为食，或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内竞争；不同种生物之间对资源和空间的争夺就是种间竞争。 27 ④原始合作与种内互助的区别：前者是指　 　　生物之间通过互助共同发展；后者是指　　 生物之间通过互助共同发展。 不同种 同种 ⑤原始合作与互利共生的区别：前者是指对　 　都有利的一种种间关系，但并没有发展到彼此相依为命的程度，如果解除这种关系，双方都能正常生存。而后者是　 　之间不能分开的一种种间关系，双方分开后，会出现双方或其中一方不能正常生活的现象。 双方 物种 ③寄生与腐生的区别：前者是从活的生物体获得营养物质；后者是从死的生物体获得营养物质。 习题巩固 28 ⑥捕食与寄生的区别： 寄生者在宿主那里吸取的营养物质一般是宿主体内的汁液、血液或宿主从外界环境中摄取的营养物质；如果一种生物摄取其他生物的全部或部分为食，则为捕食关系。如蚊子与人为 关系，蝗虫与青草为 关系。 捕食关系中，捕食者一般不会导致被捕食者灭绝；寄生关系中，寄生生物一般不会导致宿主死亡。这都与长期的自然选择有关，在相互选择的作用下，捕食者与被捕食者、寄生者与宿主长期共存。 寄生 捕食 习题巩固 29 1 . 请判断下列有关下图所示的三种曲线图的说法，错误的是（ ） A．鹰与鼠的种间关系可用图①表示，其中曲线a表示鹰种群的数量变化 B．图①中两种生物相互影响，协同进化 C．大豆与根瘤菌的种间关系可用图②表示，二者分开彼此有害 D．图③中两种生物为竞争关系，竞争程度由弱到强 课堂检测 A 第三部分 群落的空间结构 31 探究新知：群落的空间结构 一、形成原因 在群落中，___________________________________， 形成一定的空间结构。 各个生物种群分别占据了不同的空间 群落的空间结构 包括___________和_________。 垂直结构 水平结构 二、分类 32 1.垂直结构 乔木层 灌木层 草本层 ①决定植物地上分层的环境 因素: 。 光照、温度等 ②决定植物地下分层的环境 因素: 。 水分、无机盐等 在垂直方向上，大多数群落都具有明显的 现象。 分层 Ⅰ.决定植物分层现象的因素: 二、分类 （1）在陆生群落中 （2）植物分层现象的意义: 显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。 应用：合理利用不同层次阳光和土壤内的水分和养分（间作和套种）。 33 Ⅱ.决定动物分层现象的因素: 乔木层 黄鹂 灌木层 啄木鸟 草本层 画眉 鹰、杜鹃、黄鹂等总是成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木的种子。 山雀、莺、啄木鸟等鸟类总是森林的中层营巢。 血雉、画眉等则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。 群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的 和 。 栖息空间 食物条件 群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象 （1）在陆生群落中 34 Ⅰ.决定植物分层现象的因素: 挺水层 浮水层 沉水层 挺水层植物菰（茭白） 浮水层植物凤眼莲 沉水层植物水车前 除 外，植物的垂直分布也跟 有关。 光照强度 光的波长(光质) 1.垂直结构 （2）在水生群落中 35 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。 补充 鲢鱼 鳙鱼 草鱼 青鱼 与食物和溶解氧、阳光、温度等因素有关。 群落垂直结构分层现象的形成及其意义 显著提高了群落利用阳光等 的能力，使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，产生更多的生物物质。 环境资源 群落的形成是不同物种 的结果。 协同进化 （2）在水生群落中 Ⅱ.决定动物分层现象的因素: 37 特点：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。 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。 2.水平结构 38 动物群落的水平结构 例如：受水制约，芦苇等水生植物只能长在浅水或水边；红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处。 土壤湿度 补充 39 【思考】导致镶嵌分布出现的原因？ 植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的，从而形成了许多小群落。 【思考】导致出现分布不均匀的原因？ 地形的变化、土壤湿度和盐碱度、光照强度的不同，生物自身生长特点的不同、人和动物的影响等因素。 例如：受水制约，芦苇等水生植物只能长在浅水或水边；红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处。 2.水平结构 40 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。因为荷叶有的挺水有的浮水，体现的是同种生物高度的不一致，是在种群水平上讨论的，而群落的垂直结构体现的是不同生物在垂直方向上的分布。同理，成年竹和竹笋也是属于一个种群。 习题巩固 41 如图a、b、c分别代表的是在200～3 800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。 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， a处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落， a处是由海拔高度变化引起的温度变化导致的植被垂直地带性分布。 （群落间关系） 区分垂直结构和水平结构 42 海带 石花菜 石莼 绿藻 褐藻 红藻 浅层 中层 深层 光照强度 光质(光的波长) 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？ 不同的自然区域内植物的分布状况分析 思考·讨论 b：光照强度。 c：光质（光的波长） 3.b处植物的地下部分也有明显的分层现象，如图所示。决定植物地下分层的环境因素有哪些？ 水分、无机盐等 不同的自然区域内植物的分布状况分析 思考·讨论 4．b处动物在群落中也有垂直分层现象，这种分布与植物的分层有何关系？ 群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此动物也有分层现象。 不同的自然区域内植物的分布状况分析 思考·讨论 5．有人说：“b处桦树高低错落有致，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？ 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。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次，不能构成垂直结构。矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。 不对。 分析种间关系对群落的影响 思考·讨论 不同群落都有垂直结构和水平结构 1. 植物群落的垂直结构是植物群落在空间上的垂直分化，是植物器官在地上不同高度和地下不同深度的空间垂直配置。如图为森林群落的垂直结构。下列关于植物群落分层现象叙述错误的是（　　） A.植物群落的地上部分和地下部分都有垂直分层现象 B.分层现象都是通过植物与非生物环境相互作用的结果 C.地上分层显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力 D.地下分层是植物充分利用地下空间及养分的一种生态 适应 课堂检测 B 群落的结构 群落水平上研究的问题 群落的物种组成 种间关系: 研究意义 丰富度 优势种 原始合作、互利共生、种间竞争、捕食、寄生 小结 群落的空间结构 垂直结构 水平结构 边缘效应 丰富度 优势种 生态位 种间关系 空间结构 群落演替 $