内容正文:
2.2 群落的结构
(第2课时)
学习目标
举例说明群落的空间结构和季节性及其影响因素。
通过分析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。
尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度
群落的空间结构
1
群落的季节性
2
生态位
3
研究土壤中小动物类群的丰富度
4
目录
一.群落的空间结构
1.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
2.分类
群落的空间结构包括垂直结构和水平结构
群落的空间结构
(1)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
森林群落的分层现象
植物: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
动物:
林冠层栖息着鹰、黄鹂、杜鹃等
林中层栖息着山雀、啄木鸟、鹟等
林下层则生活着画眉、八色鸫等
群落的空间结构
黄鹂
啄木鸟
画眉
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:
决定植物地上分层的环境因素:光照、温度等
决定植物地下分层的环境因素:水分、无机盐等
群落的空间结构
黄鹂
啄木鸟
画眉
乔木层
灌木层
草本层
2.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:群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象
1.植物的这种分层现象的主要原因是什么呢?
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
2.意义
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
黄鹂
啄木鸟
画眉
乔木层
灌木层
草本层
水生群落
植物:
挺水层:如芦苇、莲、茭白
浮水层:如凤眼蓝、浮萍
沉水层:如水车前、小眼子菜、竹叶眼子菜、黑藻等
这些植物分别利用了湖泊中的不同空间,形成了湖泊群落的垂直结构
决定动物分层现象的因素
与食物和溶解氧、阳光、温度等因素有关
群落的空间结构
(2)水平结构
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
决定因素
地形的变化
土壤湿度和盐碱度的差异
光照强度的不同
群落的空间结构
镶嵌分布
生物自身生长特点的不同
人与动物的影响等
思考:
1.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。
2.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
群落的空间结构
二.群落的季节性
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。
春
夏
秋
冬
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。
(1)植物的季节性对群落的影响
迎春花
桃花
群落的季节性
(2)动物的季节性对群落的影响
迁徙
旱獭
有些动物冬眠
箭猪
有些动物夏眠
三.生态位
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
三、生态位
【思考】若研究动物或植物的生态位可以分别研究哪些内容?
17
(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:
三、生态位
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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。
三、生态位
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四.研究土壤中小动物类群的丰富度
探究实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
1. 土壤小动物的种类及功能?
对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。
鼠妇
蜈蚣
蜘蛛
马陆
蚯蚓
1.种类:
土壤中常见的动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓以及多种多样的昆虫。
2.作用:
探究实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
取样器取样法。即用一定规格捕捉器(采集罐、吸虫器等)进行采样,通过调查样本中小动物的种类来推测某一区域内土壤动物的物种数目。
许多土壤动物活动能力较强,且身体微小,不适于用样方法。
①统计群落中的物种数目(小动物的种类)
②统计物种在群落中的相对数量(每种小动物的数量)
记名计算法:
是指在一定面积(体积)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:
是按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)上种群数量。等级的划分和表示方法有:非常多、多、较多、较少、少、很少,等等。调查分布范围较大,个体较小的种群。
4、采集调查方法:
3、小动物特点:
5、调查内容:
6、统计方法:
探究实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
7、实验步骤:
(1)准备
①制作取样器。选择直径为5cm的硬质金属饮料罐,在距离底端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的主要情况,提出安全注意事项。
(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。将罐子中的土导入塑料袋中。塑料袋上应标明取样的地点和时间等。
探究实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
(3)采集小动物
① 诱虫器采集法
为了使空气流通。
4、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)
2、土壤与花盆壁之间要留一定的空隙的原因?
3、70%酒精溶液的作用?
杀死固定小动物防止腐烂,通常用于制作标本。
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,土壤与花盆壁之间要留一定的空隙。然后将花盆放置在诱虫器上,打开电灯。
讨论
1、诱虫的原理是什么?
土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
诱虫器
探究实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
(3)采集小动物
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、纱布的作用是什么?
防止将小动物吸走,从而使其留在试管中。
2、如果将采集的小动物作为标本长时间保存应选择哪种?
3、如果将采集的小动物用于实验室培养应选择哪种?
A
B
吸虫器
(4)观察和分类
①观察
用肉眼识别;难以用肉眼识别的可用镊子或吸管取出,放在载玻片上,借助放大镜、体视显微镜观察。普通光学显微镜(4倍物镜和5倍目镜)
②分类
借助有关动物图鉴查清小动物的名称,并进行分类,一边观察一边做好记录。
无法知道小动物的名称,可记为“待鉴定××”,并记录特征。
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。
(5)统计和分析
探究实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
实验结论:
①组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。
②一般来说,环境条件越优越, 群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。
探究实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
“研究土壤中小动物类群丰富度”实验的五项注意
(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时,根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
(3)从相同的营养土壤中采集样本,多组同学进行统计比较。
(4)识别命名要准确,并进行分类。
(5)远离危险地带,不要破坏当地环境。
运用结构与功能观、进化与适应观分析群落的形成是存在客观规律的。
人类的活动也应该顺应自然界的规律。
课堂小结
群落结构
群落水平上研究的问题
物种组成、优势物种、种间关系、生态位等
视觉决定问题
群落的物种组成
物种组成是区别不同群落的重要特征;不同群落的物种丰富度是不同的。
会随时间和环境的变化、人类和动物的活动而发生改变
种间关系
原始合作、互利共生、捕食、寄生、竞争
群落的空间结构
垂直结构和水平结构
会有季节性变化
生态位
空间位置、占有资源以及与其他物种的关系
课堂检测
D
1.群落的外貌和结构随季节的变化发生有规律的变化称为群落的季节性。下列不属于群落的季节性的是( )
A.小草在春季发芽,秋季枯萎
B.高鼻羚羊在冬季向南方迁移
C.仓鼠在冬季会进行冬眠
D.下雨时小鸟会飞向屋檐
2.“离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生。”在我国北方的原野上,各种草本植物在春夏时节种群密度较大,在秋冬时节则相反。下列关于种群数量季节性变化的叙述,错误的是( )
A.影响北方原野上草本植物种群数量季节性变化的非生物因素是阳光、温度和水分等
B.北方原野上一些食肉动物的种群数量变化也具有季节性特点
C.由草本植物种群数量的季节性变化可知,非生物因素参与调节植物的生长发育
D.一年生草本植物的“枯”与“荣”不属于群落的季节性特点
D
D
3.生态位是指一个物种在群落中的地位或作用。生态位宽度是指被一个生物所利用的各种不同资源的总和。下列叙述错误的是( )
A.同一生态系统的同一营养级的不同种群的生态位不完全相同
B.各物种生态位的分化有利于群落稳定性与多样性的维持
C.生态位宽度大的种群遇到外来物种入侵时,一般不易被淘汰
D.如果两个物种的生态位是完全分开的,这两个物种可能是捕食关系
A
4.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.甲和乙生存在同一环境下,二
者的生态位相同
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.甲和乙占据相对稳定的生态位是长期自然选择的结果
5.土壤动物对环境变化反应敏感,它们的物种组成和种群密度会随着环境的变化而变化。下列关于测定土壤动物物种丰富度的叙述,错误的是( )
A.可通过取样调查的方法来测定土壤动物的物种丰富度
B.采集到的大型或中型动物可放入体积分数为70%的酒精中保存
C.土壤中的水分、有机物和重金属的含量等因素都会影响物种丰富度
D.用吸虫器采集土壤动物时,增加灯泡功率,会使测定的物种丰富度值
偏高
D
6.生物学是一门以实验为基础的自然科学,实验中使用的材料以及实验方法在很大程度上决定着实验的成败。下列有关生物学实验及研究的叙述,正确的有( )
①调查某种鱼的种群密度及土壤小动物丰富度用标记重捕法
②调查种群密度时,若田鼠被捕捉过一次后更难捕捉,则估算出的种群密度比实际高
③土壤中某种小动物个体总数下降则该地物种丰富度随之下降
④种群数量的变化可利用数学模型描述、解释和预测
⑤黑光灯诱捕的方法可用于探究农田里昆虫的物种数目
⑥调查土壤中小动物丰富度时,采集的方法有记名计算法和目测估计法
⑦用血细胞计数板计数酵母菌数量的实验中,先往计数室滴加培养液再盖上盖玻片
A.零项 B.一项 C.二项 D.三项
√
√
C
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