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第2课时
第2章 第1节 群落的结构
人教版高中生物 选择性必修2
群落的空间结构、季节性及生态位
学习目标
1.举例说明群落的空间结构和季节性及其影响因素(重点)。
2.通过分析自然群落中某种生物的生态位,说出生态位的概念及生态位分化的意义(难点)。
情境导入
蝗灾
由于全球气候变化和人类活动,使草地退化,内蒙古草原蝗灾爆发,导致草原生态系统结构和功能失调,群落多样性面临严重的威胁。草原蝗虫给畜牧业和粮食产量造成巨大损失。
一
群落的空间结构
一
垂直结构
1
乔木层
灌木层
草本层
指群落垂直方向上有明显的
森林群落(陆生)
分层现象
挺水层
浮水层
沉水层
湖泊群落(水生)
这种分层显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
一
群落的空间结构
一
水平结构
2
在水平方向上,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别。
镶嵌分布
决定因素:
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生物自身生长特点的不同;
⑤人与动物的影响等。
一
群落的空间结构
一
群落的空间结构
任务1
1.a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,影响它们分布的主要环境因素是什么?这是群落的垂直结构吗?
如图代表在-200 m~3 800 m的海拔内,山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。回答下列问题:
不是
温度
如图代表在-200 m~3 800 m的海拔内,山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。回答下列问题:
群落的空间结构
任务1
一
群落的空间结构
一
群落的空间结构
任务1
海带
石花菜
石莼
绿藻
褐藻
红藻
浅层
中层
深层
光照强度
光质(光的波长)
2. b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象,影响它们分布的主要环境因素是什么?
群落的空间结构
任务1
3.b处植物的地下部分也有明显的分层现象,如图所示。决定植物地下分层的环境因素有哪些?
水分、无机盐等。
4.b处动物在群落中也有垂直分层现象,这种分布与植物的分层有何关系?
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,因此动物也有分层现象。
群落的空间结构
任务1
5.有人说:“b处桦树高低错落有致,只存在垂直结构,而野草丛比较矮小,只存在水平结构”,你认为这种说法对吗?为什么?
垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次,不能构成垂直结构。矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。
不对。
跟踪训练
1.下列对不同生物群落空间结构的分析,正确的是( )
A.草地植株矮小,其中的动物无分层现象,而森林中的动物有分层现象
B.湖泊中深水区与浅水区的植物类型存在差异,依次生长着芦苇、碱蓬等,体现的是群落的垂直结构
C.淡水池塘中“青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼”的垂直分层与其食物的分层关系密切
D.森林中的植物呈分层分布,影响植物分层分布的主要非生物因素是CO2浓度
√
跟踪训练
2.(2023·江苏南京市第九中学高二期末)如图为某个足够大的山体,从山麓到山顶的生物群落的结构和该山体基带所在的地带到极地的生物群落的结构比较示意图,下列相关叙述错误的是
A.图中X、Y均表示群落的水平结构
B.不同种群中的生物能适应所处的非生物
环境,是自然选择的结果
C.X中从上到下、Y中从左到右构成生物群
落结构的物种丰富度增大
D.影响图中X所示结构的主要因素是温度,
影响Y所示结构的主要因素是阳光
√
群落的季节性和生态位
二
1、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。
群落的季节性和生态位
二
1、群落的季节性
迎春花
桃花
(1)植物的季节性对群落的影响
群落的季节性和生态位
二
1、群落的季节性
(2)动物的季节性对群落的影响
群落的季节性和生态位
二
2、生态位
人脉资源
办公场所
薪酬
对手、敌人
栖息地
食物
天敌
与其他物种的关系
一个物种在群落中的地位和作用,包括所处空间位置、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。
概念:
与其他物种的关系
出现频率
种群密度
植株高度
分析当地自然群落中某种生物的生态位
任务2
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
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:
两者选择觅食生境的策略基本相同,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。
青脚鹬的觅食生境范围更宽。
分析当地自然群落中某种生物的生态位
任务2
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
2.如果两种鸟的觅食生境一样,生态位就完全一样吗?
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,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
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,所以二者的生态位不完全一样。
分析当地自然群落中某种生物的生态位
任务2
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
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?
以绿翅鸭为例,绿翅鸭以小坚果为主要食物,还吃茎类、螺类、贝壳沙砾等,绿头鸭也是,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,绿翅鸭与鹤鹬都吃贝壳沙砾。
分析当地自然群落中某种生物的生态位
任务2
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
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。
描述鸟类的生态位,通常需要考虑它们的觅食生境、栖息地、食物以及与其他物种的种间关系等。
以青脚鹬为例,它们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;主要以草屑、螺类、甲壳类为食;青脚鹬与鹤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。
与社会的联系
1. 鱼类的混合培养
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。
与社会的联系
2.立体农业
充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。
稻-鱼-蛙
板栗--茶树
溯因推理
思维训练
某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄,短吻鳄会捕食鲈鱼,而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高这种鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹之后,鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量竟然比原来还下降了。追溯原因,有人提出了以下可能:
A. 气候变化造成鲈鱼的食物短缺;
B. 短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食;
C. 捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退;
D. 人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。
以上四种解释都有道理吗。你认为哪种是最可能的原因?作出推测后,应该怎样进一步判别?
提出的四种解释,都有一定道理。鲈鱼种群数量下降可能是多种因素共同作用的结果,但仅根据所给信息判断,B说法是最可能的原因。这是因为,湖泊中一般生活有多种生物、各个种群之间存在复杂的种间关系和相互作用,短吻鳄是顶级捕食者,捕食多种鱼类和其他动物,鲈鱼则以小鱼、虾、贝类浮游动物等为食。当短吻鳄几近消失时,被它捕食的动物数量可能会增长,进而影响原本比较稳定的群落结构,最终影响鲈鱼的种群数量。
跟踪训练
3.(2023·浙江杭州高二期中)生态位能够体现一个物种在群落中的地位或作用,下列叙述错误的是
A.同一物种在不同群落中的生态位不同
B.物种的生态位就是物种在群落中所处的空间位置
C.研究某种植物的生态位也需要研究它与其他物种的关系
D.研究某种动物的生态位,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
物种的生态位包括物种在群落中所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,B错误。
√
跟踪训练
4.(2023·江苏盐城高二月考)如图表示生态位分化中的食性分化模式图。自然选择对以c为食的个体有更大的压力,因而A、B两个种群中以c为食的个体数会逐渐减少。下列有关叙述错误的是
A.种群A和B在食性上的分化可降低种间竞争压力
B.种群A和B的种间关系最可能为捕食或互利共生
C.错开活动范围和时间是生态位分化的适应模式之一
D.A、B种群占据着相对稳定的生态位,是协同进化的结果
√
跟踪训练
由图可知,种群A和B在食性上的分化,使两个种群捕食重合区域减小,从而降低种间竞争压力,A正确;
分析题意可知,种群A和种群B都以c为食,两者之间的关系最可能是种间竞争,B错误;
生态位分化的适应模式包括错开活动范围和时间、食物特化等方式,C正确;
由于长期的自然进化,A、B种群分别占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果,D正确。
课堂小结
五分钟查落实
【判断正误】
(1)森林有垂直结构,草原只有水平结构( )
(2)群落的分层现象不仅表现在陆地上,也表现在水域中( )
(3)在海拔高度不同的山坡上分布着不同的植物类群,说明群落具有垂直结构( )
(4)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构( )
(5)群落的外貌和空间结构具有季节性规律的变化( )
(6)四大家鱼的混养利用了它们在池塘中占据着不同的生态位( )
(7)如果两种动物的生活空间相同,则它们的生态位就完全相同( )
×
√
×
√
√
√
×
【要语必背】
1.在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象,决定植物地上分层的环境因素为光照、温度等,决定植物地下分层的环境因素为水分、无机盐等;动物的分层现象则与栖息空间和食物条件有关。
2.生态位: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。
3.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,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【长句表达】
1.群落中植物垂直结构复杂的意义: _______________________________
_________________________________________________。
2.研究某种动物的生态位,通常要研究它的_________________________
_________________。
3.研究某种植物的生态位,通常要研究_____________________________
_________________________________________________。
提高了群落利用阳光等环境资源的能力,也能为动物创造多种多样的栖息空间和食物条件
栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等
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