内容正文:
第1节 群落的结构
第2章 群落及其演替
人教版选择性必修2
本节聚焦:
1. 不同群落在物种组成上有哪些差别?群落为什么能形成有机整体?
2.群落的空间结构是怎样的?
3.生态位分化对于群落和物种有什么意义?
选择性必修二
稻田中生活着多种底栖动物,如大脐圆扁螺、
中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓等。在稻田中饲养的河
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。
问题探讨
问题探讨
讨论:
1.稻田中有哪些生物种群?
2.这些生物种群之间存在哪些直接或间接的联系?
3.若将稻田中的所有生物种群的集合视为一个整体,这个整体叫什么?
判断下列例子是否属于生物群落:
1.青青草原上的全部绵羊( )
2.河源笔架山公园中的各种乔木、灌木和草本植物( )
3.广州动物园中的所有生物( )
4.一片森林里的全部生物( )
在__________聚集在__________中______________的集合,叫作生物群落,简称群落。
×
×
×
构建概念
群 落(P22)
相同时间
一定区域
各种生物种群
群落的概念:
3
在种群水平上研究的问题与在群落水平上研究的有什么不同?
群落
种群
群落
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?
群落具有怎样的空间结构?
群落的演替情况是怎样的?
范围和边界
物种组成
优势种
生态位
种间关系
空间结构
群落演替
探索新知1
一、群落的物种组成(P23)
【任务1】自主阅读课本P23,回答下列问题
讨论:
1.你能从物种组成上说出这两个森林群落的主要差别吗?
物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
6
探索新知1
一、群落的物种组成(P23)
不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种________;
丰富度
武夷山常绿阔叶林 新疆北部针叶林
低等植物 840种 670种
高等植物 2888种 139种
动物 约5000种 约1000种
一般情况下,海拔越高,物种丰富度越 。
水域越深,物种丰富度越 。
纬度越高,物种丰富度越 。
低
低
低
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探索新知1
一、群落的物种组成(P23)
狗脊
芒萁
不相同
讨论:
2.武夷山的常绿阔叶林群落中各物种对群落的影响相同吗?
甜槠
木荷
米槠
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探索新知1
一、群落的物种组成(P23)
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
优势种:
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
常见种:
例如: 武夷山常绿阔叶林中的狗脊、芒萁。
例如: 武夷山常绿阔叶林中的米槠、甜槠、木荷等。
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探索新知1
一、群落的物种组成(P23)
合作探究1:请阅读下列材料,小组合作完成以下问题:
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,两年后的结果如下表所示:
(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?为什么?
(3)这对畜牧业生产有什么启示?
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(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?为什么?
(3)这对畜牧业生产有什么启示?
探索新知1
一、群落的物种组成(P23)
不是,群落中的物种组成不是固定不变的
轻度放牧强度下,物种丰富度最高。适度放牧可避免某种牧草占绝对优势,为其他物种的生存腾出空间。
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。
11
1. 土壤中常见小动物的种类、特点及功能:
种类:有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓以及昆虫等。
特点:____________________________________。
功能:______________________________________________。
它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用
蜈蚣
鼠妇
马陆
蚯蚓
探究 . 实践
研究土壤中小动物类群的丰富度(P30)
身体小,有较强的活动能力
探究 . 实践
研究土壤中小动物类群的丰富度(P30)
2.实验调查方法:
取样器取样法
3.调查内容:
4.统计方法:
①群落中的物种数
②物种在群落中的相对数量
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
1.准备
制备取样器和记录环境情况
2.取样
3.采集小动物
4.观察和分类
5.统计和
分析
取样器取样
诱虫器诱捕、
简单采集法
放大镜、显微镜观察
记名计算法;目测估计法
5.方法步骤:
探究 . 实践
研究土壤中小动物类群的丰富度
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探究 . 实践
研究土壤中小动物类群的丰富度(P30)
常用方法:诱虫器采集法
原理:利用土壤小动物具有避光、避高温、趋湿的习性
简易采集法:解剖针、镊子、吸虫器
防止将土壤小动物吸走,
70%的酒精或湿润的棉花
6.统计和分析:
探究 . 实践
研究土壤中小动物类群的丰富度
动物
名称 ××土壤小动物个体数 备注
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×××
得出结论 :
(1)组成不同群落的物种丰富度是________。
(2)一般来说,环境条件越优越,物种丰富度 。
不同的
越大
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1. 下列有关土壤中小动物类群丰富度研究的说法,正确的是( )
A.标记重捕法或样方法适于调查蚯蚓种群密度
B.调查时间和取样深度影响调查结果
C.目测估计法适于统计种群个体大、数量少的群落
D.通常应尽量在潮湿处取样以满足各种调查目的
学以致用
(金版P37)
B
4.在“研究土壤中小动物类群的丰富度”的实验中,某小组设计的采集小动物的实验装置如下图所示。下列说法正确的是( )
A.采集的原理是利用土壤中小动物的趋光性
B.灯罩的功能是防止昆虫逃跑
C.金属筛网的功能是阻止小动物向下移动
D.广口瓶中需要加入体积分数为70%的酒精溶液
实验评价
(金版P38)
D
样方法、标记重捕法、抽样检测法和取样器取样法的区别
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稻田中生活着多种底栖动物,如大脐圆扁螺、
中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓等。在稻田中饲养的河
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。
问题探讨
情境再现
讨论:
1.河蟹与底栖动物(如螺类)的关系是怎样的?
捕食和种间竞争
探索新知2
二、种间关系(P24-25)
【任务2】自主阅读课本P24,阐述种间关系的类型及区分。
学以致用
种间关系(P24-25)
观看视频,判断其种间关系:
蚜虫
树
瓢虫
蚂蚁
捕食
寄生
种间竞争
原始合作
探索新知2
种间关系(P24-25)
原始合作
互利共生
相同点:两种生物共同生活,双方都有益
不同点:原始合作双方可分开独立生活,而互利共生的双方不可分开
生物A
生物B
数量坐标图
时间
个体数
0
探索新知2
种间关系(P24-25)
种间竞争
实力悬殊
一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡即呈现“你死我活”的变化。
实力相当
在数量上呈现的同步性变化
相互抑制,呈现“此消彼长”的变化。如,牛和羊、水稻和杂草
探索新知2
种间关系(P24-25)
捕 食
判断方法一:
先增先减为被捕食者
判断方法二:
被捕食者数量通常多于捕食者
P17
学以致用
种间关系(P24-25)
寄 生
T2噬菌体和大肠杆菌
菟丝子和植物
蚊子与人
时间
个体数
0
A
B
【讨论】
1.人为去除海星后,藤壶、贻贝、帽贝、石鳖的种间关系属于_________。
2.通过资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的?
3.除了种间关系,还有哪些影响群落的因素呢?
【资料2】在红树林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,人为去除该样地的所有海星,几个月后,藤壶在该地实验样地中占据优势,数量最多;再过一段时间,贻贝成为最终占优势的物种。
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。
种间竞争
(课本P24)
思考.讨论
分析种间关系对群落的影响
(课本P25)
人为因素和自然因素,自然因素分生物因素:种内竞争和非生物因素:光照、温度、水、无机盐等。
练习与应用
拓展应用
(课本P29)
1.《诗经·小雅·小宛》写道: “螟蛉有子,蜾蠃负之。”古人
以为蜾蠃不产子,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。蜾鸁将螟蛉衔回窝中,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。这两种生物存在怎样的种间关系?
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。
捕食
有利于增加物种的丰富度
促进被捕食者种群发展,与被捕食者表现出协同进化
捕食者
(收割理论)
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态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的生存腾出空间(收割理论)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(精明的捕食者策略)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。
探索新知3
三、群落的空间结构
(课本P25)
【任务3】观看视频,回答下列问题:
1.群落的空间结构包括哪些?
(1)垂直结构
(2)水平结构
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。
在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。
探索新知3
三、群落的空间结构
(课本P25)
森林群落的分层现象示意图
湖泊群落的分层现象示意图
2.植物的分层现象的主要原因是什么?
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。
除了光照,影响陆生植物地上分层的环境因素还有温度等条件;
影响植物地下分层的环境因素有水分、无机盐等
3.动物的分层现象的主要原因是什么?
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。
影响水生动物的分层因素有食物、溶解氧、温度等
探索新知3
三、群落的空间结构
(课本P25)
4.垂直结构分层现象的意义是什么?
显著提高了群落利用环境资源的能力。
5.某竹林中,凤尾竹高低错落有致,是群落在垂直结构上的分层现象吗?
不属于;一片竹林中的全部竹子是一个种群,种群不具有垂直结构。
6.群落在水平结构呈镶嵌分布的主要原因是什么?
由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素
练习与应用
学以致用
【典例】右图表示山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况,请据图回答下列问题。
(1)P29,a处,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( )
(2)b处只存在垂直结构?
(3)c处,某湖中的沉水植物生长于水域的中央区域,挺水植物生长于近岸的浅水区域,喜湿的植物生长于岸边,形成了群落的______结构.
湖中中央,水域上层为绿藻生长,水域中层多为褐藻生长,水域下层多为红藻生长,形成了群落的______结构.
水平
垂直
×
也存在水平结构
旱獭
由于___________________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。
探索新知4
四、群落的季节性(P27)
阳光、温度和水分
迎春花
太阳花
一年四季
冬 眠
练习与应用
学以致用
立体农业(P32)
早在西汉时期,我国就出现了“间作套种”的农业生产方式。据《氾胜之书》记载,在瓜田中“又种薤十根······居瓜子外,至五月瓜熟,薤可拔卖之,与瓜相避。又可种小豆于瓜中,亩四五升,其藿可卖。此法宜平地,瓜收亩万钱。”这种生产方式就是立体农业的雏形。所谓立体农业。就是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。以下是两个实例
1.板栗—茶树结构
2.稻—鱼—蛙结构
探索新知5
五、生态位(P27-28)
在群落中,每个物种都有其独特的地位或作用
1.概念:
一个物种在群落中的____________,包括所处的___________,_________的情况,以及与其他物种的_____等,称为这个物种的生态位。
占用资源
关系
地位或作用
空间位置
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
思考.讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
(课本P28)
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?
①绿翅鸭和鹤鹬选择觅食生境的策略基本相同,均选择生境1和3,并以生境1为主;
②绿头鸭主要选择生境1;
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。
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
青脚鹬
思考.讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
(课本P28)
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?
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?
绿头鸭为例,绿头鸭以小坚果为主要食物,还吃茎类、螺类、贝类等,与绿翅鸭存在明显的种间竞争关系;绿头鸭与鹤鹬、青脚鹬也有种间竞争关系,因为它们都捕食螺类。
思考.讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
(课本P28)
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
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。
青脚鹬的觅食生境1、2、3都有,包括低潮盐沼——光滩带、 海三棱藨草带及海堤内鱼塘芦苇区;(觅食生境)
以草屑、螺类、甲壳类为食;(食物)
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。(种间关系)
探索新知5
五、生态位(P27-28)
3.研究生态位的意义:
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这_________________
______________,是群落中________________________________的结果。
有利于不同生物充分
物种之间及生物与环境间协同进化
利用环境资源
四大家鱼在不同水层的分布—混合养殖
上层水:鲢鱼---浮游植物
中上层:鳙鱼---浮游动物+浮游植物
中下层:草鱼---水草
下层水:青鱼---水底的螺、蚌以及水生昆虫
我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养,充分利用了环境资源,提高经济效益。
拓展知识
五、生态位(P27-28)
P25【资料1】红树林不仅是红尾鸲(qú)的栖息地,也是鹟(wēng)的家园,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。
讨论
1.红尾鸲和鹟的种间关系属于__________。
2.红尾鸲和鹟的种间关系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。(生态位分化)
种间竞争
拓展知识
课本(P29)
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会是什么结果?
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(栖息地、食物、时间),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。
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,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。
学以致用
课本(P29)
一、概念检测
1.长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔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、黑枕黄鹏等鸟类。判断下列表述是否合理:
(1)针阔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。( )
√
×
×
学以致用
课本(P29)
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( )
年份 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
A.物种丰富度趋于增加
B.群落对光能的利用能力提高
C.物种丰富度呈现“S”形增长
D.群落的垂直结构和水平结构发生了变化
C
知识网络
学以致用
种间关系(P24-25)
资料分析,判断其种间关系:
1.鳄鱼与牙签鸟
牙签鸟可以在鳄鱼进食以后飞到它的嘴边,帮它啄食掉牙缝中的残渣和寄生虫,并且在鳄鱼睡着的时候帮助它们警戒周围。另一方面,鳄鱼牙缝中的食物残渣和寄生虫则会成为牙签鸟的食物。
2.(地衣)真菌与藻类:
真菌通过菌丝为藻类提供水、CO2、无机盐,藻类通过光合作用为真菌提供有机养料
3.双小核草履虫和大草履虫 4.猞猁与雪兔
5.新冠病毒与人 6.成年鲈鱼吃本种幼鱼
7.蝉吮吸树汁 8.羊咀嚼树叶
原始合作
互利共生
种间竞争
寄生
捕食
寄生
寄生
种内竞争
Lavf58.29.100
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