2.1 群落的结构（情境任务式课件）（5大任务）生物人教版选择性必修2

2.1 群落的结构 第二章 群落及演替 本课以汕头苏埃湾红树林湿地为主情境，通过“物种组成→种间关系→空间结构→季节性→生态位”五个递进任务，引导学生在真实生态情境中观察现象、分析关系、建构概念，实现从“记忆知识”到“理解生态”的深度学习，在认识家乡生态之美的过程中培养生态意识与社会责任。 1 情境导入 同学们，你们去过濠江的苏埃湾吗？视频中这片红树林里生活着哪些生物？这些生物是孤立存在的，还是彼此关联的？ 小球藻为什么会“几天就多一倍”？如果我们能描述和预测它的数量变化规律，是不是就能帮主人找到最佳换水方案？ 学习目标 重点 重难点 群落的空间结构是怎样的 不同的群落在物种组成上的差别？群落如何形成有机整体？ 生态位分化对于群落和物种有何意义 重点 任务一——“数一数，红树林里有多少种生物？” 1 4 任务一——“数一数，红树林里有多少种生物？” 任务探究 即时演练 探究新知 资料A：苏埃湾红树林和我国东北某针叶林的物种组成数据 对比维度 苏埃湾红树林群落 东北某针叶林群落 建群种/优势种 桐花树 兴安落叶松/樟子松/红松 红树/乔木植物种类 9种红树植物 样方内1~26种，均值10.75种 伴生植物 秋茄、白骨壤、红海榄等 白桦、辽东栎木等 灌木层代表物种 老鼠簕等 越橘 草本层代表物种 卤蕨、芦苇、香蒲等 小叶章、舞鹤草等 鸟类种类 71种（10目23科） 参照丰林保护区约220种 植被郁闭度 0.60 落叶松林郁闭度因林型而异 两个群落的物种组成有什么差异？你用什么指标来衡量这种差异？ 任务一——“数一数，红树林里有多少种生物？” 任务探究 即时演练 探究新知 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。 ① 物种组成的衡量指标: (1) 概念: 一个群落的 ，称为物种丰富度。 物种数目（非种群数目） 一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂 (2) 特点: 物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。 任务一——“数一数，红树林里有多少种生物？” 任务探究 即时演练 探究新知 在苏埃湾红树林中，桐花树的数量最多，对其他物种的影响也最大，这类物种叫什么？ ① 优势种: 在群落中，有些物种不仅仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。 任务一——“数一数，红树林里有多少种生物？” 任务探究 即时演练 探究新知 在苏埃湾红树林中，桐花树的数量最多，对其他物种的影响也最大，这类物种叫什么？ ① 优势种: 在群落中，有些物种不仅仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。 任务一——“数一数，红树林里有多少种生物？” 任务探究 即时演练 探究新知 ② 常见种: 在生态调查中出现频率较高的种类，但其数量不一定有优势, 对群落中其他物种的影响不大。 例如: 武夷山常绿阔叶林中的狗脊（jǐ）、芒萁（qí）。 即时演练 任务探究 1.用样方法调查群落前，需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“种-面积”曲线，作为选取样方面积的依据。下图是某林区草本、灌木、乔木的相应曲线。据图分析，调查乔木应选取的最小样方面积是 （ ） A.S1 B.S2 C.S3 D.S4 C 10 任务二——“它们之间是什么关系？” 2 11 任务二——“它们之间是什么关系？” 任务探究 即时演练 探究新知 请判断每组生物之间的关系类型，并用简图表示它们之间的数量变化趋势。 任务二——“它们之间是什么关系？” 任务探究 即时演练 探究新知 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。 互惠 同步性变化 例如：海葵和寄居蟹，蚜虫和蚂蚁； 任务二——“它们之间是什么关系？” 任务探究 即时演练 探究新知 同生共死 同步性变化 互利共生 两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。 生 物 数 量 时间 特点：如果彼此分开, 至少一方不能独立生存 二者同时增加、同时减少 例如：根瘤菌和豆科植物、地衣、人体与肠道有益菌、白蚁和肠内鞭毛虫、小丑鱼与海葵 任务二——“它们之间是什么关系？” 任务探究 即时演练 探究新知 特点：捕食的结果常表现两种生物之间相互制约，相互选择，共同进化，种群数量一般处于动态平衡。 先增先减为被捕 后增后减为捕食 一种生物以另一种生物为食物。 捕食 生物数量 时间 被捕食者 捕食者 峰值不同，波峰出现先后 任务二——“它们之间是什么关系？” 任务探究 即时演练 探究新知 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（物质和能量）并通过对宿主产生危害的现象。 特点： ★寄生者一般给寄主造成慢性伤害，不能立即杀死寄主。 ★如果分开，寄生者难以单独生存，而寄主会生活更好。 类型：体内 、体表 寄生 虱子寄生在动物的体表，吸食动物的血液。 任务二——“它们之间是什么关系？” 任务探究 即时演练 探究新知 例如，同一草原上生活的非洲狮和斑鬣（liè）狗。 种间竞争 任务二——“它们之间是什么关系？” 任务探究 即时演练 探究新知 种间竞争 (体表)寄生 捕食 (体内)寄生 互利共生 原始合作 说出以下图形分别对应的种间关系 即时演练 任务探究 1.下表表示某地甲、乙两个种群数量变化关系。据表分析，下列 叙述正确的是(　　) 年份 一 二 三 四 五 六 七 甲种群数量/乙种群数量 1.30 1.35 1.10 0.95 0.65 0.33 0 A.甲、乙两种群数量均先增大后减小 B.甲、乙两种群为捕食关系，其中乙为捕食者，甲为被捕食者 C.甲、乙两种群为种间竞争关系，从第四年开始乙种群占优势 D.甲、乙两种群可分别代表草原中的兔子和牛，二者是此消彼长的种间竞争关系 C 19 任务三——“它们住在红树林的哪个位置？” 3 20 任务三——“它们住在红树林的哪个位置？” 任务探究 即时演练 探究新知 红树林中，高大的无瓣海桑和秋茄树冠层在上方接受充足阳光，桐花树等灌木层在中间，老鼠簕、卤蕨等草本层贴近地面，根系周围还栖息着大量底栖动物（螃蟹、螺类等），不同鸟类在不同高度活动（白鹭在滩涂觅食、翠鸟在林间捕食）。植物分层显著提高了对光能的利用率。 任务三——“它们住在红树林的哪个位置？” 任务探究 即时演练 探究新知 1.垂直结构 （1）概念：是指群落在垂直方向上具有明显的分层现象。它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。 引起地上植物分层分布的主要原因是： 光照强度 引起地下植物分层分布的主要原因是： 水分、无机盐 任务三——“它们住在红树林的哪个位置？” 任务探究 即时演练 探究新知 （1）特点： （2）影响因素： 主要是群落内部环境因子的不均匀性有关 水平结构：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。 呈镶嵌分布 任务三——“它们住在红树林的哪个位置？” 任务探究 即时演练 探究新知 （2）影响因素： 1.地形的变化（起伏） 2.土壤的湿度和盐碱度的差异 3.光照强度的不同等环境因素 4.生物自身生长特点的不同 5.人和动物因素的影响（过度放牧） 即时演练 任务探究 【例】下列有关群落结构的叙述，错误的是( ) A. 山顶生草甸、山腰长松林、山脚种作物，这体现了群落的垂直结构 B. 群落的垂直结构有利于对资源的充分利用 C. 淡水鱼占据不同的水层而出现分层现象，与各种鱼的食性有关 D. 不同地段的植被在水平方向上呈镶嵌分布，这体现了群落的水平结构 　A 25 任务四——“红树林一年四季都一样吗？” 4 26 任务四——“红树林一年四季都一样吗？” 任务探究 即时演练 探究新知 汕头是候鸟南迁的重要驿站，每年10月到次年3月，成千上万的白鹭、红嘴鸥等候鸟来此“做客”。每年秋末初冬，数十万只候鸟跨越山海抵达此处停歇补给，待到次年春季再启程北迁。夏季则可见以燕鸥类为主的多种水鸟。 请分析：同一个红树林湿地群落，在不同的季节，物种组成和生物数量有什么变化？这种变化的原因是什么？ 物种组成随季节变化（候鸟季节性迁入迁出）、生物数量季节性波动、群落外貌季节性改变。原因包括光照、温度、水分等环境因素的季节性变化以及生物的迁徙、冬眠等生活史适应。 任务四——“红树林一年四季都一样吗？” 任务探究 即时演练 探究新知 群落结构在时间上的变化属于群落的时间结构。由于阳光、温度和水分等（决定群落外貌和结构的关键环境因素）常随季节而变化，群落的外貌和结构也随之有规律的变化，因此群落的时间结构通常表现为季节性的规律变化。 任务四——“红树林一年四季都一样吗？” 任务探究 即时演练 探究新知 旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季进入冬眠 欧洲的阿尔卑斯山的旱獭（hàn tǎ），夏季初就开始准备冬眠的各种食物，然后从9月开始冬眠，拥有长达8个月的冬眠期。它们一整年的时间里，除了准备冬眠之外就是在冬眠。 任务四——“红树林一年四季都一样吗？” 任务探究 即时演练 探究新知 有些动物在炎热的夏季进入夏眠。 雨季逐渐消退后，沼泽地变成一片干涸，非洲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。 任务五——“它们如何在红树林中共存？” 5 31 任务五——“它们如何在红树林中共存？” 任务探究 即时演练 探究新知 这三种鸟都生活在同一片红树林里，它们之间会不会产生激烈的竞争？为什么它们能够长期共存？ 白鹭 翠鸟 青头潜鸭 活动空间 滩涂浅水区 林间溪流 开阔水面 食物资源 小鱼、虾蟹 小鱼 水生植物、螺类 活动时间 白天 白天 晨昏为主 任务五——“它们如何在红树林中共存？” 任务探究 即时演练 探究新知 ①概念： 一个物种在群落中的地位或作用。包括所处的__________，__________的情况，以及与________________等，称为这个物种的生态位。 空间位置 占用资源 其他物种的关系 植物的生态位包括： 在某区域内出现的频率 种群密度 植株高度 与其他物种的关系 任务五——“它们如何在红树林中共存？” 任务探究 即时演练 探究新知 动物的生态位包括： 栖息地 食物 天敌 与其他物种的关系 任务五——“它们如何在红树林中共存？” 任务探究 即时演练 探究新知 生态位重叠：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，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（分化） (b)物种灭绝（竞争排斥现象） 竞争排斥原理决定了在同一群落中不可能有两个物种的生态位是完全相同的。 任务五——“它们如何在红树林中共存？” 任务探究 即时演练 探究新知 群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。 ③原因： 经过协同进化，最终每种生物都占据相对稳定的、差异化的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。 ②意义： 生态位分化 任务五——“它们如何在红树林中共存？” 任务探究 即时演练 探究新知 (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 即时演练 任务探究 16．生活在同一地区的不同物种，它们的生态位总是有一定的差别。如图表示运用食物资源利用曲线来表示不同物种生态位的关系。下列相关叙述错误的是（　　） A．生态位的差别是在种内竞争和种间竞争的作用下形成的 B．在生物进化的过程中，a和c的生态位关系可能向b进化 C．生态位就是指物种在群落中所处的空间及占用资源的情况 D．生态位的形成是物种之间及生物与无机环境协同进化的结果 C 38 课后作业 选择苏埃湾红树林湿地中的一种生物（如白鹭、桐花树、秋茄、招潮蟹等），查阅资料，撰写一份“生态名片”，内容包括：①该物种在红树林群落中的空间位置；②它利用的资源（食物、光照等）；③它与群落中其他物种的关系（至少写出两种）；④它的生态位特征。 这就解释了为什么“常规杀菌方法难以根除”——蓝细菌是原核细胞生物，不是一般意义上的“菌”，且它与环境中的营养物质富集有关，是生态问题，不仅是杀菌问题。 随堂小练 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。（ ） √ × × 40 随堂小练 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 41 随堂小练 7.（教材P46 T3）甲、乙、丙是食性相同、不同种的蝌蚪，三者之间无捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表所示。下列不合理的是（ ） A.捕食者主要捕食甲和丙 B.蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响 C.无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失 D.随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少 D 42 下节再见 43 $