2.1.1 群落的物种组成、研究土壤中小动物类群的丰富度及种间关系 课件 (共52张PPT1份视频)2023-2024学年高二生物人教版选择性必修2

(共52张PPT)
第一课时 群落的物种组成、
研究土壤中小动物类群的丰富度及种间关系
第2章　群落及其演替
人教版高中生物 选择性必修2
第1节　群落的结构
学习目标
1.通过调查活动，说明群落的概念；明确群落水平上研究的问题，认同探究视角的重要性，尝试从不同视角提出新的问题。
2.通过分析实例，阐明群落的物种组成和种间关系，说明群落是物种通过复杂的种间关系形成的有机整体(重点)。
3.尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度。
情境视频
蝗灾
蝗灾是我国农业三大自然灾害之一，严重影响作物的收成，黄河三角洲发生的蝗灾主要是东亚飞蝗引发的；而在发生蝗灾的内蒙古草原上，生存着几十种类型的蝗虫（它们属于不同的物种）
事实1
内蒙草原上不同类型的蝗虫属于一个种群吗？能否组成群落？
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。
注意:①一个群落必须包括该地域全部的生物; ②各种生物种群通过相互联系形成一个有机整体。
回顾研究种群的核心问题，深度思考群落水平的研究问题？
群落的概念
群落及群落水平的研究问题
数量特征
最基本特征
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
波动
下降
数量变化
包括
视角决定问题——以群落和种群研究为例
科学方法
研究种群的核心问题
种群的数量特征及其变化规律
种群密度
影响
研究群落的核心问题
种群的相互关系及其发展
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？
边缘效应
丰富度
优势种
生态位
种间关系
空间结构
群落演替
视角决定问题——以群落和种群研究为例
科学方法
群落具有立体、动态的结构
一
群落的物种组成及研究土壤中小动物类群的丰富度
一
新疆 北部 针叶林
福建 武夷山 常绿阔叶林
部分物种名录
新疆五针松、新疆冷杉、新疆云杉
部分物种名录
米槠、木荷、狗脊、芒萁
（1）作用：
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。
1.群落的物种组成
（2）衡量指标：
丰富度，即群落中物种数目的多少。
常绿针叶林
苔原
热带雨林
常绿阔叶林
落叶阔叶林
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。
物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。
1.群落的物种组成
随着海拔的增加，物种的丰富度怎么变化？
水深度增加呢？
丰富度随海拔高度的增加而减少
丰富度随水深度的增加而减少
1.群落的物种组成
群落的物种组成
（3）优势种与常见种
优势种
在群落中，有些物种不仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。
米槠
甜槠
木荷
武夷山常绿阔叶林
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。
常见种
狗脊
芒萁
武夷山常绿针叶林
1.群落的物种组成
思考·讨论
某草原上有羊草、羽茅、糙隐子草、麻花头等，为了研究放牧强度与草原植物多样性的关系，研究将草原划分为不同区域进行研究，两年后的结果如表所示：
放牧强度 物种丰富度相对值 优势种
无放牧区 14.11 羊草
轻度放牧区 16.50 羊草、糙隐子草
中度放牧区 15.63 糙隐子草
重度放牧区 13.90 碱蓬
1.分析资料，一个群落的优势种和物种丰富度是固定不变的吗？
2.哪种强度的放牧更有利于增加草原的物种丰富度？
3.这给畜牧业生产有什么启示？
1.群落的物种组成
（4）群落中的物种组成不是固定不变的。
糙隐子草
羊草
正常放牧时
放牧强度加大时
过度放牧时
糙隐子草
碱蓬
草原中放牧强度加大
碱蓬
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。
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
羊草
1.群落的物种组成
(1)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
(2)调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)调查对象：样本中肉眼可见的所有动物。
(4)调查指标：样本中小动物的种类和相对数量。
(5)统计方法：一是记名计算法；二是目测估计法。
2.研究土壤中小动物类群的丰富度
实验原理
准备
统计和分析
观察和分类
采集小动物
取样
制作取样器
记录调查地点的地形和环境的主要情况
准备
容积约100 mL
制作取样器及取样的示意图
2.研究土壤中小动物类群的丰富度
实验步骤
准备
统计和分析
观察和分类
采集小动物
取样
去表层落叶
取一定土壤样品
标明取样的时间和地点等
取样
2.研究土壤中小动物类群的丰富度
实验步骤
采集小动物
常规方法：诱虫器采集
简易方法：镊子或吸虫器采集
土壤小动物的采集和统计
任务1
①土壤和花盆壁之间为什么要留一定的空隙？
②酒精起什么作用？
1．诱虫器的选择
2．采集小动物
为了使空气流通。
杀死和保存小动物。
(1)用诱虫器采集(如图所示)
土壤小动物的采集和统计
任务1
下列为两种吸虫器。请思考：
如果将采集的小动物作为标本长时间保存应选择哪种？
如果将采集的小动物用于实验室培养应选择哪种？
（2）简易采集法
①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将其取出来，体型较小的小动物则可用吸虫器采集。
A
B
准备
统计和分析
观察和分类
采集小动物
取样
2.研究土壤中小动物类群的丰富度
实验步骤
观察和分类
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）
借助动物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。
准备
统计和分析
观察和分类
采集小动物
取样
2.研究土壤中小动物类群的丰富度
实验步骤
统计和分析
根据前面介绍的丰富度的统计方法，设计数据统计表，分析所记录数据，完成一份研究报告。
土壤小动物的采集和统计
任务1
3. 统计小动物：丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法，前者一般适用于什么样的物种？
统计物种相对数量的方法：
①记名计算法, 直接计数，
②目测估计法, 按预先确定的多度等级来估计单位面积（体积）中的种群数量；等级的划分和表示方法有非常多、多、较多、较少、少、很少等。
适用于个体较大,种群数量有限的群落。
丰富度是指群落中的物种数目，为什么还要统计物种相对数量？
仅仅统计群落中的物种数，不足以全面了解群落的结构。
调查统计方法比较
任务2
请将下列方法进行归类(填序号)：
①样方法　②抽样检测法　③取样器取样法　④标记重捕法　⑤记名计算法　⑥目测估计法
(1)用于调查种群密度的方法有 。
(2)用于调查土壤小动物丰富度的方法有 。
(3)用于统计群落丰富度的方法有 。
为什么不用样方法和标记重捕法？
主要用于研究种群密度,而丰富度是从群落水平上研究动物的物种数目。
许多土壤小动物有较强的活动能力,而且身体微小。
①②④
③
⑤⑥
反馈评价
思考：内蒙古草原群落上蝗虫丰富度如何调查？与土壤小动物类群丰富度调查有无相似之处？
用捕虫网捕捉蝗虫，再进行鉴定、数量统计。
优势种和常见种
核心归纳
调查方法的比较
方法 适用范围 计数方法
样方法 植物和活动能力较弱、活动范围较小的动物和卵 随机选取若干个样方，统计每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值
标记重捕法 活动能力较强、活动范围较大的动物 在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估算该种群密度
核心归纳
调查方法的比较
方法 适用范围 计数方法
抽样检测法 生活在液体培养基中的微生物 将含待测生物的培养液滴在血细胞计数板上，用显微镜观察计数板上待测生物的数量，再以此为根据，估算培养液中待测生物的数量
取样器取样法 具有较强活动能力，身体微小的土壤小动物 用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样，通过调查样本中小动物的种类来推测某一区域内土壤小动物的物种数目
跟踪训练
1..(2023·江苏连云港高二期末)土壤动物对环境变化反应敏感，它们的物种组成和种群密度会随着环境的变化而变化。下列关于测定土壤动物物种丰富度的叙述，错误的是
A.可通过取样调查的方法来测定土壤动物的物种丰富度
B.采集到的大型或中型动物可放入体积分数为70%的酒精中保存
C.土壤中的水分、有机物和重金属的含量等因素都会影响物种丰富度
D.用吸虫器采集土壤动物时，增加灯泡功率，会使测定的物种丰富度值
偏高
√
吸虫器采集土壤动物时，不用电灯。
跟踪训练
2.(2023·河北邢台第二中学校高二期末)生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验中使用的材料以及实验方法在很大程度上决定着实验的成败。下列有关生物学实验及研究的叙述，正确的有
①调查某种鱼的种群密度及土壤小动物丰富度用标记重捕法
②调查种群密度时，若田鼠被捕捉过一次后更难捕捉，则估算出的种群密度比实际高
③土壤中某种小动物个体总数下降则该地物种丰富度随之下降
④种群数量的变化可利用数学模型描述、解释和预测
⑤黑光灯诱捕的方法可用于探究农田里昆虫的物种数目
⑥调查土壤中小动物丰富度时，采集的方法有记名计算法和目测估计法
⑦用血细胞计数板计数酵母菌数量的实验中，先往计数室滴加培养液再盖上盖玻片
A.零项 B.一项 C.二项 D.三项
√
√
√
群落中的物种数目，称为物种丰富度。个体数目改变不改变物种丰富度
探究农田里趋光性昆虫的物种数目
采集方法是取样器取样法
统计物种相对数量
先盖上盖玻片
内蒙古草原蝗虫治理期间，人们引进了“战斗鸡”，“加油鸭”、粉红椋鸟等。请同学们思考几十种类型的蝗虫之间、鸡鸭和蝗虫之间存在什么样的关系？
事实2
种间关系
二
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
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。
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。
问题探讨
种间关系
二
【小组合作】请同学们阅读课本，每 2 组负责一类种间关系。(3min)
分析说明该种间关系的特点并举例。
原始合作
互利共生
种间竞争
捕食
寄生
种间关系
二
原始合作
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。
海葵与寄居蟹
鳄鱼与牙签鸟
种间关系
二
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
豆科植物和根瘤菌
地衣(藻类与真菌共生体)
种间关系
二
互利共生
真菌
藻类
通过菌丝提供水、CO2、无机盐
通过光合作用提供有机养料
种间关系
二
捕食和种间竞争
捕食
一种生物以另一种生物为食的现象。
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。
如：同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗
种间关系
二
寄生：体表寄生和体内寄生
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营养并通常对宿主产生危害的现象。
马蛔虫与马
噬菌体与细菌
蚊子
寄居蟹与海葵
噬菌体与细菌
蚕与桑叶
地衣
混合培养的大草履虫和双小核草履虫
原始合作
互利共生
捕食
寄生
种间竞争
1.请将列举的生物案例与其对应的种间关系进行匹配连线。
群落的种间关系
任务3
群落的种间关系
任务3
2.《诗经·小雅·小宛》中写道：“螟蛉有子，蜾蠃负之。”古人以为蜾赢不产子，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”，而是蜾赢幼虫的食物。
捕食关系
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。
这两种生物存在怎样的种间关系？
群落的种间关系
任务3
3. 种间关系是影响种群数量变化的因素之一，请根据下列种群数量变化示意图，
判断生物的种间关系。
种间关系：
互利共生
捕食
种间竞争
种间竞争
群落的种间关系
任务3
4．分析下列相关资料，理解种间关系对群落的影响。
资料一 红尾鸲(qú)和鹟(wēng)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。
鹟
蓝额红尾鸲
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，甚至相互错开。
(1)红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响？
群落的种间关系
任务3
4．分析下列相关资料，理解种间关系对群落的影响。
资料二 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16 m2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。
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。
(2)分析资料，请说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的？
群落的种间关系
任务3
4．分析下列相关资料，理解种间关系对群落的影响。
（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。
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年老、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。
群落的种间关系
任务3
4．分析下列相关资料，理解种间关系对群落的影响。
(4)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、无机盐等
请根据本节所学内容，积极提出治理蝗灾的有效措施。
蝗虫的天敌主要包括蛙类、鸟类、游走蛛以及家禽，通过蓄养或者保护蝗虫的天敌，也能有效抑制蝗虫的数量。
反馈评价
归纳总结
关系 数量坐标图 营养关系图 特点
原始合作 — — 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
互利共生 相互依存，彼此有利。数量上常表现“同生共死”的特征，如果彼此分开，则对双方都不利，一方或者两方不能正常生活
种间关系比较
归纳总结
寄生 寄生种群A得利，宿主种群B受害；宿主B一般不会全部死亡
种间竞争 两种生物生存能力不同，数量上呈现出“你死我活”的变化，如图1；两种生物生存能力相同，如图2
种间关系比较
归纳总结
捕食 “先增加者先减少”的非同步性变化，且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者
种间关系比较
跟踪训练
捕食一般不会导致被捕食者的灭亡
3.关于种间关系，下列说法错误的是
A.蚕与植物是捕食关系
B.捕食者能调节不同物种之间的种间竞争关系的强弱，有利于生物的多
样性
C.原始合作对双方都有利，离开对方后也能独自生活
D.捕食或种间竞争，都一定能导致一方灭亡
√
跟踪训练
4.如图所示，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，下列相关叙述正确的是
A.图甲表示的是互利共生关系，图乙和图丙表示的是种间竞争关系
B.猞猁和雪兔的种群数量变化关系如图甲所示
C.噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示
D.双小核草履虫和大草履虫的种群数量变化关系如图丙所示
√
互利共生
“先增加者先减少，后增加者后减少”捕食关系
“你死我活”种间竞争
捕食
寄生
课堂小结
群落的结构
群落水平上研究的问题
群落的物种组成
群落的概念
种间关系
研究意义
丰富度
优势种
原始合作
互利共生
种间竞争
捕食
寄生
五分钟查落实
【判断正误】
(1)池塘中的全部鱼构成一个群落(　　)
(2)不同群落中物种丰富度不同，一般来说，越靠近热带地区，物种丰富度越高(　　)
(3)调查草原上某牧区的植物物种丰富度时，可采用样方法(　　)
(4)原始合作对双方都有利，且双方形成相互依存的关系(　　)
(5)蝉吸食树的汁液，蝗虫啃食植物叶片都属于捕食关系(　　)
×
√
√
×
×
【要语必背】
1.生物群落：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2.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。
3.物种丰富度：一个群落中的物种数目。
4.原始合作：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。
5.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。
6.捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。
7.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营养并通常对宿主产生危害的现象。
8.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。
9.取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
10.记名计算法：指在一定面积(体积)的样地中，直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的物种。
11.目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少，等等。
【长句表达】
1.农田中的所有生物种群构成农田生物群落，理由：_________________
_______________________________________________________________________________。
2.对湿地公园土壤中的小动物类群丰富度进行研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查，原因： __________________________________
____________________________________________________。
3.对土壤样品中的小动物进行采集时，在诱虫器上方通常要放置40～60瓦的电灯，这样做的目的： ______________________________________
_________________________________________________________。
农田中的各生物种群不是孤立的，而是直接或间接地联系着，共同构成了有序的整体，即农田生物群落
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记重捕法进行调查
利用土壤动物趋暗、趋湿、避高温的特性，使土壤动物从土样中进入诱虫器下部的试管中，达到采集的目的