2.1群落的结构 课件(共60张PPT)人教版高中生物选修二ppt

(共60张PPT)
第1节 群落的结构
1.认识群落及群落水平研究的问题；
2.分析种间关系；
3.通过分析不同类型的群落，理解垂直结构、水平结构以及生态位的概念；
学习目标
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。
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。
【问题探讨】
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
①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
②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
稻田中全部生物属于什么生命系统呢？
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。
必需包括全部的生物。即必需有植物、动物、微生物三大功能类群
有一定的时间和空间
群落：相同时间聚集在　 　　　中　 　　　种群的　 　。
00
群落的概念
在相同时间聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做生物群落。
判断下列实例是否属于群落
1．一片稻田里的全部河蟹 ( )
2．一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其它生物( )
√
×
探讨1：1、在种群水平上，我们重点研究了那些问题？
2、如果要研究群落，该从那些方面进行研究呢？
00
群落的概念
00
群落
年龄结构
性别比例
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
研究种群的核心问题
种群密度
00
科学方法
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？
群落具有怎样的时空结构？
群落的演替情况是怎样的？
研究群落的核心问题
00
群落
常绿阔叶林
针叶林
1.这些群落的不同主要是靠什么来区别的呢？
物种组成
群落中物种数目的多少，称为物种丰富度。
一、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。
我国从北方到南方群落的变化
热带雨林
亚热带常绿阔叶林
温带落叶阔叶林
寒带针叶林
注意：越靠近热带地区，单位面积内的物种越_____
丰富
北极冻原
物种丰富度：高
物种丰富度：低
环境；一般来说，环境条件越优越，组成群落的物种越丰富。
2.造成这种差异的原因是什么？
一、群落的物种组成
C
群落中物种数目的多少，称为物种丰富度。
新疆 北部 针叶林
部分物种名录
新疆五针松、新疆冷杉、新疆云杉
1
2
3
1
2
3
新疆云杉
新疆五针松
新疆冷杉
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。
一、群落的物种组成
群落的物种组成不是固定不变的。
羊草为中国内蒙古东部和东北西部天然草场上的重要牧草
草原群落的优势物种：羊草
一、群落的物种组成
糙隐子草
碱蓬
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。
放牧强度加大
过度放牧
总结：
2.不同群落的物种丰富度不同。
1.不同群落的物种组成不同。
群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
①热带——两极 物种丰富度减少
②海拔高度增加 物种丰富度减少
③随水深增加 物种丰富度减少
3.物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。
4.一般来说,环境条件越优越，群落发育时间越长，则该群落的物种数目
越多，群落结构也越复杂。
01
群落的物种组成
探究土壤中的小动物类群的丰富度
探究·实践
如何了解特定群落中的物种丰富度？
蜈蚣
鼠妇
马陆
蚯蚓
土壤小动物的种类及功能
它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。
探究：土壤中小动物类群丰富度的研究
分解者
1.调查方法：
取样器取样法
探究土壤中的小动物类群的丰富度
探究·实践
即用一定规格的捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样，
通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
样方法
标记重捕法
土壤动物有较强的活动能力
身体微小，难以做标记；
2.调查内容
（1）_____________________________
（2）_____________________________
统计群落中的物种数
统计物种在群落中的数量
3.丰富度的统计方法:
①记名计算法
②目测估计法
思考：对土壤动物怎样对他们进行计数呢？
个体较大，种群数量有限
在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，
按照等级进行估算。
等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
丰富度调查方法
物种相对数量统计方法（丰富度统计方法）
取样器取样法
记名计算法
目测估计法
探究土壤中的小动物类群的丰富度
探究·实践
4.实验步骤
(1)准备
①制作取样器
②记录调查地点的地形和环境情况
(2)取样
去除表层落叶，取一定的土壤样品，表明取样时间、地点。
(3)采集小动物
原理: 利用土壤小动物具有趋暗、
趋湿、避高温的习性。
湿棉花
问题3：如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么？
问题2：酒精起什么作用？
将土壤动物杀死固定，防止腐烂
①诱虫器采集法
吸虫器
(3)采集小动物
②简易采集法
将取到的土壤样品放在瓷盆内，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；
(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；
②分类
借助有关图鉴查清小动物的名称，并进行分类；
无法知道小动物名称的，可记为“待鉴定××”，并记录特征。
【检测】下列关于实验“研究土壤中小动物类群的丰富度”的说法中，正确的是( )
A. 对于无法知道名称的小动物，可忽略，不必记录下它们的特征
B. 丰富度的统计方法有两种:一是取样器取样法;二是目测估计法
C. 为了调查不同时间土壤中小动物的丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查
D. 许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查土壤中小动物类群的丰富度
C
原始合作（互惠）
互利共生
捕食
种间竞争
寄生
二、种间关系
在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。
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。
例：海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食;
海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。
营养关系图（箭头代表能量流动的方向）
1. 原始合作（互惠）
二、种间关系
2. 互利共生
（1）概念：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
大豆根部
二、种间关系
（2）举例：豆科植物与根瘤菌
一般不能独立生存
（3）营养关系图和曲线图
3. 寄生
一种生物从另一种（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
（1）类型：体内 、体表
(2) 特点：宿主受害，寄生者受益
菟丝子与大豆 蚊子与人 马蛔虫和马
A
3. 寄生
一种生物从另一种（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
营养关系图：
体内寄生
体表寄生
B
A
宿主
寄生者
B
曲线图：
寄生者
宿主
*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；
（1）概念：
（2）举例：牛和羊
（3）特点：
生存能力：A=B
生活环境、生活习性越相近的物种间竞争越激烈；
4. 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被称为种间竞争。
营养关系图：
曲线图：
生存能力：A>B
【思考】大鲈鱼以小鲈鱼为食，是不是捕食关系？为什么？
不是。
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。
（1）概念：
一种生物以另一种生物为食的现象；
（2）举例：翠鸟捕鱼、牛吃草
被捕食者
捕食者
5. 捕食
营养关系图：
曲线图：
被捕食者
捕食者
【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
捕食
互利共生或原始合作
同升同降
互利共生
一升一降
种间竞争、寄生
一方灭绝
种间竞争
生物B
生物A
生物数量
时间
时间
数量
方法总结
1. 原始合作（互惠）
2. 互利共生
3. 寄生
寄生者
宿主
4. 种间竞争
5. 捕食
被捕食者
捕食者
被捕食者
捕食者
（图中箭头代表能量流动的方向）
*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；
生存能力：A=B
生存能力：A>B
在群落中，各个 分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。
生物种群
群落的空间结构：
1. 垂直结构
群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
乔木层
黄鹂
灌木层
啄木鸟
草本层
画眉
三、群落的空间结构
吃高大乔木的种子
中层筑巢，吃树上的虫子
吃地上的苔藓和虫子
乔木层——接受全光照
灌木层——约利用全光照的10%
草本层——仅利用微弱的光照
1. 垂直结构
乔木层
黄鹂
灌木层
啄木鸟
草本层
画眉
三、群落的空间结构
决定植物分层现象的因素：
光照、温度、水分、无机盐等
决定动物分层现象的因素：
栖息空间、食物条件
植物分层现象的意义：
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
水平方向上呈镶嵌分布，不同地段分布着不同种群
原因：地形的变化、土壤湿度和盐碱度、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、人和动物的影响等因素。
2. 水平结构：
三、群落的空间结构
例如1 森林中，在被树冠遮住的地方，光线较暗，适于苔藓植物生存，而在其他光照较充足的地方，则有较多的灌木和草丛。
树冠下的苔藓
树冠下的灌木和草丛
说明影响水平结构的因素是__________。
光照强度
群落的空间结构
2. 水平结构：
例如2，芦苇等水生植物只能长在浅水或水边；松、杉、柏树等能长在比较干旱处。
说明影响水平结构的因素是__________。
土壤湿度
群落的空间结构
2. 水平结构：
西双版纳-现代冰川博物馆
例如3：说明影响高山上群落的水平结构的因素是__________。
温度
高山上植物的分布
群落的空间结构
2. 水平结构：
春
夏
秋
冬
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。
四、群落的季节性
有些动物冬眠
有些动物夏眠
箭猪
非洲肺鱼
旱獭
仓鼠
四、群落的季节性
一个物种在群落中的地位或作用。
包括该物种所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
五、生态位
栖息空间
天敌
食物
其他种间关系
研究某种动物的生态位：
研究某种植物
的生态位：
出现频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
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。 （ ）
生态位：
包括该物种所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
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 （ ）
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
04
课后习题
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，如果放在一起混养，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。
4.《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”，而是蜾鸁幼虫的食物。这两种生物存在怎样的种间关系？
螟蛉
蜾蠃
捕食，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。
04
课后习题
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
04
生态位
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
青角鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
分析当地自然群落中某种生物的生态位
思考·讨论
讨论1：这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同？哪一种鸟的觅食生境的范围更宽？
青角鹬
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；
绿头鸭主要选择生境1；
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。
04
生态位
分析当地自然群落中某种生物的生态位
思考·讨论
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。
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
青角鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
04
生态位
分析当地自然群落中某种生物的生态位
思考·讨论
讨论3：以绿翅鸭为例，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？
绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝类等，绿头鸭也如此，二者存在明显的种间竞争关系；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，绿翅鸭和鹤鹬都吃贝类。
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
青角鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
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生态位
分析当地自然群落中某种生物的生态位
思考·讨论
讨论4：以青脚鹬为例，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。
觅食生境：低潮盐沼—光滩带、海三棱藨草带、海堤内鱼塘—芦苇区
食物：草屑、螺类、甲壳类
种间关系：与鹤鹬明显种间竞争、与绿翅鸭、绿头鸭存在种间竞争
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
青角鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
04
课后习题
1. 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，如果放在一起混养，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。
2.《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”，而是蜾鸁幼虫的食物。这两种生物存在怎样的种间关系？
螟蛉
蜾蠃
捕食，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。
04
课后习题
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