高中生物人教版选择性必修2 2.1群落的结构（共20张ppt）

(共20张PPT)
第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
生活在同一区域的不同种群不是孤立的，而是直接或间接地联系着，共同构成了有序的整体——群落。
种群数量变化的生物因素通常涉及到群落的研究。
蟹稻共养
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。
问题探讨
讨论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，它们之间存在捕食关系；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。
讨论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？
提示：河蟹的种群密度增大，会使很多生物
种群的数量发生变化。河蟹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。
蟹稻共养
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。
问题探讨
当我们把每一个蟹稻养殖区的全部生物作为一个生命系统来研究时，这个蟹稻养殖区的每个种群就成为系统的组分。像这样，在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落，简称群落。
视角决定问题——以群落和种群研究为例
种群水平的研究重点在于种群的数量动态，包括种群密度、出生率、死亡率、年龄结构、性别比例等。在群落水平上研究的是另外一些问题。
科学方法
研究
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？
分析上图可以看出，同样是对生物群体的研究，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；从群落的视角出发，将群落作为一个整体来研究，又会发现新的问题，获得新的认识。
群落的优势物种
群落的物种组成
生物的生态位
群落的空间结构
种间关系
新疆北部针叶林
福建武夷山常绿阔叶林鸟瞰
一、群落的物种组成
要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成。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。
小结：不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别。
新疆五针松、新疆冷杉、新疆云杉
米槠、甜槠、木荷、狗脊、芒萁
一、群落的物种组成
1．物种丰富度
一个群落中的物种数目。一般来说，环境条件越优越，群落中物种越多，群落结构越复杂。
2．优势物种
在群落中，不仅数量很多，而且对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势的种群。有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。
3．物种组成不是固定不变的。
群落中的物种组成会随着时间和环境的变化而变化，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。
二、种间关系
1．原始合作（互惠）
两种生物共同生活在一起时，双方都________，但分开后，各自也能__________。
2．互利共生
两种生物______共同生活在一起，_________，彼此有利。如果失去一方，另一方也就不能生存。
海葵与寄居蟹
蚜虫与蚂蚁
受益
独立生活
长期
相互依存
豆科植物与根瘤菌
3．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_______并通常对宿主产生________的现象。
营养
危害
寄 生
二、种间关系
分析下图中生物之间的关系。
图1
图2
图3
图1狮群通力协作，共同捕获水牛，狮群的这种关系称为__________。
图2狮子捕获斑马，狮子与斑马的关系为______。
图3，狮子抢豹的猎物，狮子与豹的关系为______。
4．捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。
5．种间竞争：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的现象。
种内互助
捕食
竞争
分析种间关系对群落的影响
资料1 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，它们觅食生境的范围都比共存时的更大。
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。
思考·讨论
？
分析种间关系对群落的影响
资料2 某地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，人为去除该样地中的所有海星，几个月后，藤壶在该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。
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。
思考·讨论
？
三、群落的空间结构
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。
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。
乔木层
灌木层
草本层
⑴影响植物垂直分层现象的因素
①陆生植物：光照强度、温度、水分、无机盐等。
②水生植物：光的波长
⑵植物群落形成垂直结构的意义
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
三、群落的空间结构
1．垂直结构
⑶动物也有垂直结构
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。
顶层
中层
底层
请认真观察右图的湖泊示意图，试分析植物和动物的垂直结构。
植物：挺水层——芦苇、荷花；浮水层——漂浮植物；沉水层——水池草、藻类植物、藻类等。
动物：水上层——昆虫、小鱼、蝌蚪、螺蛳；水中层——大鱼；水底层——小虾、贝类、线虫等。
三、群落的空间结构
2．水平结构
在水平方向上，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，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。
四、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。
群落的季节性显著降低生物的生存压力。
五、生态位
1．概念
一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
2．动物生态位的研究内容
通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
3．植物生态位的研究内容
通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
分析当地自然群落中某种生物的生态位
确定某种生物的生态位，一般要以调查为基础。
资料 崇明东滩鸟类国家级自然保护区4种占优势水鸟的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等调查结果如下表。
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
注：生境1：低潮盐沼－光滩带，宽度为2000m左右；生境2：海三棱藨草带，宽度为400m左右；生境3：海堤内鱼塘－芦苇区，芦苇在植物群落中占优势
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？
绿翅鸭和鹤鹬均选择生物1、3，并以生境1为主，不选择生境2；绿头鸭主要选择生境1；青脚鹬在3个生境都出现，在生境3出现的概率高于前两处。青脚鹬的觅食生境范围更宽。
思考·讨论
？
分析当地自然群落中某种生物的生态位
确定某种生物的生态位，一般要以调查为基础。
资料 崇明东滩鸟类国家级自然保护区4种占优势水鸟的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等调查结果如下表。
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
注：生境1：低潮盐沼－光滩带，宽度为2000m左右；生境2：海三棱藨草带，宽度为400m左右；生境3：海堤内鱼塘－芦苇区，芦苇在植物群落中占优势
讨论2：如果两种鸟的觅食生境一样，生态位就完全一样吗？
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。
思考·讨论
？
分析当地自然群落中某种生物的生态位
确定某种生物的生态位，一般要以调查为基础。
资料 崇明东滩鸟类国家级自然保护区4种占优势水鸟的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等调查结果如下表。
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
注：生境1：低潮盐沼－光滩带，宽度为2000m左右；生境2：海三棱藨草带，宽度为400m左右；生境3：海堤内鱼塘－芦苇区，芦苇在植物群落中占优势
讨论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？
从表格数据看，绿翅鸭与其他三种水鸟都捕食螺类而发生种间竞争。
思考·讨论
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分析当地自然群落中某种生物的生态位
确定某种生物的生态位，一般要以调查为基础。
资料 崇明东滩鸟类国家级自然保护区4种占优势水鸟的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等调查结果如下表。
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
注：生境1：低潮盐沼－光滩带，宽度为2000m左右；生境2：海三棱藨草带，宽度为400m左右；生境3：海堤内鱼塘－芦苇区，芦苇在植物群落中占优势
讨论4：任选一种鸟，从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟类的生态位。
提示：描述鸟类的生态位，通常需要考虑它们的觅食生境、栖息地、食物及与其他物种的种间关系等。
思考·讨论
？
五、生态位
4．生态位形成的意义
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。
5．生态位形成的原因
是群落中物种之间及生物与环境间协同进
化的结果。
6．生态位的利用
四大家鱼的混养。