(共34张PPT)
第1节 群落的结构
选择性必修2 生物与环境 第2章 群落及其演替
(第1课时)
1.通过群落与种群的对比,明确群落水平上研究的问题,尝试从不同视角提出新问题,认同探究视角的重要性(生命观念)。
2.通过实例分析,阐明群落的物种组成及种间关系,认同群落是物种
通过复杂的种间关系形成的有机整体(科学思维)。
3.尝试用取样调查法研究土壤中小动物类群的丰富度(科学探究)
一、群落的概念
书P22
“一个都不能少”
包括全部的生物,即所有的植物、动物、微生物。
集合
不是各种生物种群的简单聚集,而是依靠复杂的种间关系使各种生物在长期自然选择与进化中形成了稳定的彼此适应的有机整体。
辨析:判断下列实例是否属于群落:
1.被污染的培养基上长出的各种菌落。
2.两个池塘中的所有生物
3.一个池塘中的鱼类。
4.某菜市场上出售的鸡、鸭、鱼、蘑菇和蔬菜等所有生物是一个群落吗?
属于
不属于 一定地域
既不是群落,也不是种群
不属于 集合(有机整体,生物间有一定关系)
具有一定的时间和空间,随时间的迁移,群落内种群的种类和数量会发生改变。
二、视角决定问题--以群落和种群研究为例
不同的研究视角,问题也是不同的!种群和群落是不同水平的研究对象,也可以作为研究者的不同视角。研究种群是研究群落的基础。
种群水平
研究什么?
种群数量特征及其变化规律
种群密度
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
年龄结构
性别比例
群落水平
研究什么?
种群的相互关系及其发展
优势种群
种间关系
群落演替
生态位
范围和边界
群落的空间结构
物种组成
基础
要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成
三、群落的物种组成
热带雨林
常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
极地苔原
如何区分以下不同的群落?
物种的组成
1.研究意义:
区别不同群落的重要特征,决定群落性质最重要的因素。
三、群落的物种组成
2.物种组成的衡量指标:
一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。
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。
优势种:
物种丰富度:
个体数量多,生物量高,生活能力强,对其他物种影响大,往往占据优势。
常见种:
虽然在群落中比较常见,但对其他物种影响不大,不占优势。
3.群落中的物种组成不是固定不变的:
随时间和环境变化可发生优势取代。
不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。
注意:物种种类
【现学现用】
群落 物种1 物种2 物种3 物种4 物种5
A 30 20 0 3 0
B 0 0 80 21 5
C 5 2 8 25 12
下表群落中,1-5代表物种,每个物种的种群密度不同
思考:哪个群落丰富度最大?
群落C
群落C中哪个物种数量最多,哪个物种最占优势?
物种4
优势种
丰富度随海拔高度的增加而减少
随着海拔的增加,物种的丰富度怎么变化?
丰富度随水深度的增加而减少
随着水的深度增加,物种的丰富度怎么变化?
比较下列地区的群落,哪个的丰富度最大?
A、森林
B、草地
C、森林与草地的交界地带
两个或多个群落间过渡地带,即群落交错区,如海陆交界的潮间带、河口湾,森林与草地或农田交界的地带,生物的种类和数量常比相邻群落中多。
c
一个群落中的物种不论多少,都不是随机的简单集合,而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体.
自主阅读教材P24页,梳理生物之间的关系
种内互助
种内关系
同类相食
争夺配偶
争夺空间
种间关系
种内竞争
原始合作(互惠)
捕食
种间竞争
寄生
互利共生
四、种间关系
1.原始合作:
两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但是分开后,各自也能独立生活
特点:双方都受益,分开也能独立生活
举例:
海葵与寄居蟹
鳄鱼与牙签鸟
数量坐标图
营养关系图
四、种间关系
2.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,一般不能独立生存
豆科植物和菌瘤根
地衣(真菌和藻类的共生体 )
数量坐标图
营养关系图
同增同减,同步变化
四、种间关系
3.种间竞争:
_____或________生物共同利用 而产生
的_________的现象;
两种
更多种
同样的有限资源和空间
相互排斥
(1)举例:
大草履虫和双小核草履虫
注意:不同种的草履虫
生存能力悬殊
(“你死我活”型)
建构模型
生存能力相同
(“势均力敌”型)
营养关系图
(2)特点:
生活环境、生活习性越相近的物种间斗争越激烈;
【易错警示】
◆种间竞争是两种或更多种生物之间争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争,两者不发生直接的斗争;
◆若两种生物甲和乙以同一种植物为食,但取食的部位不同并不构成竞争关系,例如:人吃玉米子粒,而牛吃玉米秸秆。
【现学现用】
例:下图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线(纵横坐标分别表示被M、N两个物种所摄取的食物数量和种类,d表示两种生物取食食物种类的最高点之间的距离)。下列表述正确的是 ( )
A. 曲线不重叠时,M与N不存在竞争
B. b越大,生物适应环境能力越弱
C. d<b时,M与N种间竞争激烈
D. M、N将呈现“J”型增长
【解析】
A错误:曲线不重叠时,M与N也可能存在竞争,如争夺其他环境资源;
B错误:b越大,说明生物摄取的食物种类越多,表明该生物适应环境的能力越强;
C正确:d越小,说明M、N两种生物摄取食物的种类重叠越多,表明M与N的竞争激烈;
D错误:由于资源和空间是有限的,M、N两种生物种群数量将呈现“S”型增长。
C
四、种间关系
4.捕食:
__________________________的现象;
一种生物以另一种生物为食
【资料】生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员对猞猁
和雪兔在90多年的时间里的种群数量做了研究,结果如下:
分析二者数量的波动情况,有什么特点?结果?
特点:
不同步变化(被捕食者:先增加者先减少;捕食者:后增加者后减少)
结果:
通过捕食,两个种群数量相对稳定。
【思考】大鲈鱼以小鲈鱼为食,是不是捕食关系?为什么?
不是捕食,大、小鲈鱼为同一物种
另外,捕食不包括一种生物以非生物为食(不包括分解者及绿色植物从土壤吸取营养)
[拓展应用]
(选择性必修2 P29“拓展”)《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,蜾蠃把螟蛉衔回窝中,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。据此推测这两种生
物之间的种间关系。
螟蛉
蜾蠃
蜾蠃捕食螟蛉幼虫,两者之间是捕食关系。
拓展:广义的捕食包括植食、肉食、拟寄生等。拟寄生的特点为总是导致寄主死亡,这与寄生有本质区别。
[拓展应用]
【拓展应用P29】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。
有利于保持群落内物种的丰富度
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
答案→链接必修ⅡP119
捕食者与被捕食者之间是一场军备竞赛,相互影响,共同进化。捕食者与被捕食者之间的相互作用是一种负反馈调节,使两者的种群数量趋于稳定。
四、种间关系
4.捕食关系:
猞猁数量增加
雪兔数量减少
猞猁数量减少
雪兔数量增加
四、种间关系
5.寄生:
(1)概念:一种生物从另一种生物(宿主)的_____、_____或____________
中_________,通常对宿主_________的现象;
体液
组织
已消化的物质
获取营养
产生危害
(2)举例:
(3)特点:
寄主受害,寄生者受益,分开对寄生者不利。
腐生?
菟丝子与豆科植物
噬菌体和细菌
体表寄生
体内寄生
(4)数量坐标图和营养关系图
个
体
数
时间
B
A
寄主
寄生者
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。
寄主
寄生者
(注意: 体内寄生真核生物细胞内没线粒体)
四、种间关系
5.寄生:
22
资料:冬虫夏草是一种叫做蝙蝠蛾的动物,将虫卵产在地下,使其孵化成长得像蚕宝宝一般的幼虫。另外,有一种孢子,会经过水而渗透到地下,专门找蝙蝠蛾的幼虫寄生,并吸收幼虫体的营养,而快速繁殖,称为虫草真菌。当菌丝慢慢成长的同时,幼虫也随着慢慢长大,而钻出地面。直到菌丝繁殖至充满虫体,幼虫就会死亡,此时正好是冬天,就是所谓的冬虫。而当气温回
升后,菌丝体就会从冬虫的头部慢慢
萌发,长出像草一般的真菌子座,称
为夏草。在真菌子座的头部含有子囊,
子囊内藏有孢子。当子囊成熟时,孢
子会散出,再次寻找蝙蝠蛾的幼虫作
为寄主,这就是冬虫夏草的循环。
[科学思维]
原始合作、互利共生和寄生都是指生活在一起的两种生物间的关系,从对双方利弊的角度分析三种关系的区别。
提示:
原始合作:双方之间相互依存、彼此有利,但彼此分开后,各自又都能够独立生活;
互利共生:双方之间相互依存、彼此有利,一旦分离,双方都不能正常地生活;
寄生:对宿主有害,对寄生生物有利。
【现学现用】说出以下图形分别对应的种间关系
种间竞争
种间竞争
捕食
互利共生或原始合作
寄生
寄生
【问题探讨】
稻田中生活着多种底栖动物,如大脐圆扇螺、中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊的幼虫等,在稲田中饲养中华绒螯蟹(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?
河蟹捕食底栖动物,存在捕食关系;河蟹和某些底栖动物可能还会捕食水中的浮游生物,因此河蟹与底栖动物的种间关系可能还包括种间竞争。
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?
使很多生物种群数量发生变化:底栖动物等的数量减少;有利于水稻的生长;以水稻为食的其他动物的数量增加
P25【思考 讨论】分析种间关系对群落的影响
鹟
蓝额红尾鸲
讨论1:资料1中,红尾鸲(qú)和鹟(wēng)
的种间竞争对两个种群的分布有什么影响?
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。
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?
自然因素
人为因素
生物因素(种间关系、种内竞争)
非生物因素(光照、温度、水、无机盐)
四、种间关系
五、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;
◆大部分土壤小动物营腐生生活;
◆具趋湿、避光、避热的习性
蜈蚣
马陆
蚯蚓
鼠妇
蟋蟀
蚰蜒
五、探究 实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
2.调查方法:
取样器取样法
即:用捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样,通过调查样本中小动物种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
不适合采用“样方法”和“标志重捕法”的原因:
许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。
3.统计方法:
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。
目测计算法:
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:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
五、探究 实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
4.采集方法:
⑴诱虫器采集法
土样
诱虫器的原理:
利用土壤小动物避光(趋暗)、避热和趋湿的特点。
使土壤小动物下移落入盛有酒精的广口瓶中。
为了使空气流通,土壤与花盆壁之间要留一定的空隙。
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
4.采集方法:
五、探究 实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
⑵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;
【思考】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
吸虫器
准备
采集小动物
取样
观察分类
统计分析
制备取样器
记录
诱虫器采集法
简易采集法
记名计算法
目测估计法
户外
实验室
放大镜
体视镜或显微镜
取样器取样
五、探究 实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
5. 实验步骤:
五、探究 实践:研究土壤中小动物类群的丰富度
6.表格记录:
7.统计与分析:
(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,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。
单细胞藻类采用 调查种群数量。
双子叶植物采用 调查种群密度。
数量有限的大型动物采用 调查种群密度。
一般动物采用 调查种群密度。
抽样检测/显微镜直接计数法
样方法
土壤中小动物类群的丰富度调查研究方法________________
森林中植物类群丰富度调查研究方法______________
逐个计数法
标志重捕法
取样器取样调查法
样方法
调查方法归纳
调查水中小动物类群丰富度的方法 ,
取样器取样调查法
可用网兜或瓶子取样
【课堂巩固】
1.(2012全国)某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述,错误的是( )
A.该种群10月份的出生率可能为零
B.天敌的迁入可影响该种群的年龄结构
C.该种群的年龄结构随着季节更替而变化
D.大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度
未成熟个体:4月→6月 ,6月→10月 ,2和12月为0
成熟个体:2月→6月 ,6月→12月 ;
衰老个体:2月→6月 ,6月→12月 .
8、10、12月的出生率可能为0
可能对不同年龄段个体的捕食具有选择性,如老弱病残。
导致性别比例失调,使种群的出生率降低,影响种群密度
D