高中生物人教版（2019）选择性必修2 2.1群落的结构（共61张ppt）

(共61张PPT)
第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
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？
群落的空间结构是怎样的？
本节聚焦
1
2
生态位分化对于群落和物种有什么意义？
3
一定区域
各种生物
集合
生物间有一定的关系。各种生物是相互作用相互影响，彼此之间以物质和能量为纽带紧密地联系在一起。
包括全部的生物，即植物、动物、微生物。
有一定的时间和空间
群落：相同时间聚集在　 　　　中　 　　　种群的　 　。
群落的概念
视角决定问题——以群落和种群研究为例
研究种群
数量特征
最基本
特征
种群密度
其他
特征
年龄结构
性别比例
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
影 响
直接 影响
“J” 形增长
“S”形增长
波动
下降
数量变化
种群水平上研究的问题
视角决定问题——以群落和种群研究为例
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？
研究种群是研究群落的基础。
群落水平上研究的问题
（1）作用：是______________的重要特征，也是决定___________最重要的因素。
（2）衡量指标：________，即群落中__________的多少。
区别不同群落
丰富度
物种数目
群落性质
一、群落的物种组成
物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。
（3）我国从北方到南方群落的变化
越靠近热带地区，单位面积内的物种越_____。
丰富
热带雨林
亚热带常绿阔叶林
温带落叶阔叶林
寒带针叶林
北极冻原
在群落中，有些物种不仅_________，它们对群落中其他物种的_______________，往往_________；如武夷山常绿阔叶林中的米槠、甜槠、木荷等。
（4）优势种和常见种
a.优势种
数量很多
影响也很大
占据优势
b.常见种
一些物种虽然在群落中比较_____，但对其他物种的__________，它们就__________；如武夷山常绿阔叶林中的狗脊、芒萁。
常见
影响不大
不占优势
米槠
甜槠
木荷
狗脊
芒萁
(5)群落中的物种组成不是固定不变的。
随着时间和环境的变化，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。
糙隐子草
碱蓬
草原中放牧强度加大:羊草
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。
【检测】下列关于丰富度的叙述，不正确的是（ ）
A.群落中生物个体数目的多少称为丰富度
B.不同群落生物的丰富度是不同的
C.从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减少
D.丰富度越大的群落，其结构越复杂
A
它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用；
1.土壤中常见小动物的种类、特点及功能
蜈蚣
鼠妇
马陆
蚯蚓
土壤中常见的小动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓以及多种多样的昆虫；
身体微小，有较强的活动能力。
种类：
特点：
功能：
2.调查内容
群落中的物种数
物种在群落中的相对数量
探究 实践 研究土壤中小动物类群的丰富度 P30
3.调查方法：
取样器取样法
4.统计物种相对数量的方法：
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
5.实验过程
6.实验步骤
(1)准备
①制作取样器：容积约为100mL
②记录调查地点的地形和环境情况，提出安全注意事项
(2)取样
注意: 塑料袋上应标明取样的地点和时间等
(3)采集小动物
①诱虫器采集法
a.土壤与花盆留一定空隙：
b.打开电灯：
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
使空气流通
土壤动物避光、避高温、趋湿
②简易采集法：解剖针、放大镜
a.包着纱布的镊子:
b.吸虫器:
收集方式：
【思考1】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
体型较大的小动物
体型较小的动物
a.体积分数为70%的酒精溶液
b.试管中
【思考】如果要采集大量跳虫用于实验室培养，最好选择吸虫器___，理由是_____________________________________________；
【思考】如果要采集大量甲螨作为标本来保存，最好选择吸虫器___，理由是______________________________________________；
B
该吸虫器的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活
D
该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂
(4)观察和分类
①观察
用肉眼观察；
借助放大镜、体视显微镜观察（最好）；
普通光学显微镜（4倍物镜和5倍目镜）
②分类
图鉴查清小动物的名称并分类；
未知名称的小动物，可记为“待鉴定××”，并记录特征。
（5）统计和分析
7. 实验结论
(1)组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的 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 ,群落结构也 。
物种丰富度
越多
越复杂
原始合作（互惠）
互利共生
捕食
种间竞争
寄生
二、种间关系
1.原始合作（互惠）
（1）概念
两种生物共同生活在一起时，双方______，但是分开后，各自_____________。
（2）举例：海葵与寄居蟹
（3）特点：_____________________________。
都受益
也能独立生活
双方都受益，分开也能独立生活
（4）数量坐标图和营养关系图
两种生物长期_______________，________，________。
2.互利共生
（2）举例：地衣(藻类真菌共生体)、豆科植物与根瘤菌
（3）特点：_____________________________________
共同生活在一起
相互依存
彼此有利
相互依存，彼此有利（一般不能独立生存）
（1）概念：
（4）数量坐标图和营养关系图
3.捕食
（1）概念：
___________________ _____的现象；
一种生物以另一种生物为食
（2）举例：翠鸟捕鱼、牛吃草
（4）数量坐标图和营养关系图
被捕食者：
捕食者：
数量多者
数量少者
或先增加者先减少。
或后增加者后减少。
看曲线的最高点
【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，是发生在同种生物个体之间的种内竞争。
____或______生物共同利用同样的_________和_____而产生的________的现象；
4.种间竞争
（1）概念：
两种
更多种
有限资源
空间
相互排斥
（2）举例：同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗
（3）数量坐标图和营养关系图
“此消彼长“型
“你死我活”型
（4）特点：
生活环境、生活习性越相近的物种间斗争越激烈。
5.寄生
(1)概念:一种生物从另一种生物(宿主）的_____、_____或____________中_________并通常对宿主_________的现象。
(2)举例:
(3)特点:
体液
组织
已消化的物质
获取营养
产生危害
蚊子与人、噬菌体和细菌、马蛔虫和马
宿主受害，寄生者受益，分开对寄生者不利。
(4)数量坐标图和营养关系图
*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。
体表寄生
体内寄生
【现学现用】说出以下图形分别对应的种间关系
种间竞争
(体表)寄生
捕食
(体内)寄生
互利共生
原始合作
【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
【检测】图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果,下列相关叙述错误的是( 　)
A.豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示
B.噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示
C.图甲、图乙、图丙分别表示的是互利共生、捕食、种间竞争关系
D.图丙中实验初期,种内互助与竞争并存,后期X的种内竞争加剧
B 　
稻田中生活着多种底栖动物。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。
1.河蟹与底栖动物(如螺类)的关系是怎样的
讨论
①河蟹捕食底栖动物，它们之间存在捕食关系；②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
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。
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。
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，那么无论是红尾鸲还是鹟，它们觅食生境的范围都比共存时更大。
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？
思考 讨论 分析种间关系对群落的影响
鹟
蓝额红尾鸲
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，藤壶在该样地中占据优势，数量最多；再经过一段时间，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？
自然因素
人为因素
生物因素
非生物因素
种间关系
种内竞争
光照、温度、水、无机盐
生物之间的关系
种内关系
种间关系
种内互助
种内竞争
分工
互助
食物
栖息地
配偶
种间互助
种间竞争
原始合作
互利共生
寄生
竞争
捕食
二、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。
【提示】斯坦利的“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，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老年、病弱或年幼的个体，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。
群落的空间结构包括___________和_________。
垂直结构
水平结构
森林植物的分层现象
三江平原的水平结构
三、群落的空间结构
1. 垂直结构
(1) 概念:
(2) 实例:
在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。
(1) 在陆生群落中决定植物分层现象的因素:
① 决定植物地上分层的环境因素: 。
② 决定植物地下分层的环境因素： 。
光照强度、温度等
水分、无机盐等
高山草甸
针叶林
落叶阔叶林
常绿阔叶林
热带雨林
海拔
高
低
温度
低
高
高山
(2)在水生群落中决定植物分层现象的因素:
除光照强度外，植物的垂直分布也跟光的波长(光质)有关。
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
意义:
挺水层
浮水层
沉水层
挺水层植物（茭（jiāo）白）
浮水层植物凤眼蓝
沉水层植物水车前
灌木层
乔木层
草本层
山雀、莺
杜鹃、黄鹂
画眉、八色鸫
(3) 动物垂直分层现象主要原因:
引起动物分层分布的主要原因:
食物、栖息空间
与食物和溶解氧、阳光、温度等因素有关。
注意: 决定水生动物的分层因素 P28 与生活联系
鲢鱼
鳙鱼
草鱼
青鱼
【思考】竹林中竹子高低错落有致，是群落在垂直结构上的分层现
象吗
一片竹林中的全部竹子是一个种群，体现的是同种生物高度的不一致。种群不具有垂直结构。
不是。
2.乙丙两处植株的分布情况分别属于哪种结构？
3.乙丙处的现象是由何种因素造成的？
1.甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物群落，属于群落的垂直结构吗？
不属于，这是不同的生物群落，而不是群落的垂直结构，属于群落的地域性分布。
都是垂直结构
乙是光照强度，丙是光质（光的波长）。
思考2：
【检测】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
2.水平结构：
群落内的生物在水平方向上的镶嵌分布现象
决定群落水平结构的因素
①地形的变化
②土壤湿度和盐碱度的差异
③光照强度的不同
④植物自身生长特点的不同
⑤人与动物的影响
芦苇等水生植物只能长在浅水或水边，红树、柳树等只能长在水源附近，松、杉、柏树等能长在比较干旱处；由以上描述体现出的影响水平结构的因素为_________。
森林中，在乔木的基部和其他被树冠遮住的地方，光线较暗，适于苔藓植物生存，而树冠下的间隙或其他光照较充足的地方，则有较多的灌木和草丛，由以上描述体现出的影响水平结构的因素为_________。
土壤湿度
光照强度
由于_____、______和______等随季节而变化，群落的_____和_____也会随之发生_______的变化。
阳光
温度
水分
外貌
结构
有规律
四、群落的季节性
有些种类的植物在早春来临时开始萌发，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。
夏枯草
荷
高鼻羚羊
大多数典型的草原鸟类和高鼻羚羊等有蹄类动物，在冬季都向南方迁移，到雪被较少、食物充足的地区生活。
大雁
旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠。
冬眠中的黑熊
旱獭一年可以冬眠8个月
有些动物在炎热的夏季进入夏眠。
非洲肺鱼是最有名的夏眠生物。雨水充沛的春季，肺鱼尽享生活的美好，雨季逐渐消退后，沼泽地变成一片干涸，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。
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（niche)。
地位或作用
1.概念：
空间位置
占用资源
关系
某种动物的生态位
栖息空间
天敌
食物
其他种间关系
五、生态位
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。
出现频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
2.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利用环境资源
物种之间及生物与环境间协同进化
可以合理地设计人工生态系统，利用不同生物之间生态位的差异，充分利用环境资源，从而获得更大的价值。
与社会的联系
(2)对动物生态位影响最大的是动物的栖息环境和食物条件(种间关系)。
1. 鱼类的混合培养
(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。
品种 栖息水层 食性
青鱼 水体的中下层 以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食
草鱼 水体的中下层或水草多的地方 主要以水草为食
鳙鱼 水体的中上层 主要为浮游动物为食,也食用部分浮游植物
鲢鱼 水体上层 主要以浮游植物为食
(2)对植物生态位影响较大的是植株高度和种间关系。
①间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异；
②间作的植物中高的为阳生植物，矮的为阴生植物。
2.农作物的间作
(1)农作物的间作模式有很多种，农作物间作利用的是它们在农田中占据着不同的生态位。
间作模式 实例分析
玉米与大豆 ①玉米植株高，大豆植株矮；②大豆可利用与其共生的根瘤菌固氮，从而增加土壤肥力
苹果与绿豆 ①果树高大，绿豆植株矮小，可充分利用相邻果树间的空间；②果树适当遮阴可缓解作物的光合“午休”现象
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
思考·讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
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，两者均选择生境1和生境3，并以生境1为主，不选择生境2；
青脚鹬的觅食生境范围更宽。
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
思考·讨论
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？
不一定。
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
思考·讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
以绿翅鸭为例，绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝类等， 绿头鸭也是，二者存在明显的种间竞争关系；
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？
绿翅鸭与鹤鹬、青脚鹬也有种间竞争关系，因为它们都捕食螺类，绿翅鸭与鹤鹬都吃贝类。
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
思考·讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
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。
青脚鹬的觅食生境包括低潮盐沼——光滩带、 海三棱藨草带及海堤内鱼塘芦苇区；以草屑、螺类、甲壳类为食；青脚鹬与鶴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。