2.1 群落的结构 课件 (共35张PPT)2023—2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

(共35张PPT)
第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
在相同时间聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
生物群落（群落）
思考：池塘中的鱼类是一个种群还是一个群落？
既不是一个种群，也不是群落
包括全部的动物、植物、微生物
在群落水平上研究的问题与在种群水平上研究的有什么不同？
群落的结构
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
群落的结构
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？
不同的视角研究，问题也是不同的！
视角决定问题——以群落和种群研究为例
科学方法
群落的结构
新疆北部针叶林
福建武夷山常绿阔叶林
群落的结构
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
物种丰富度：一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。
1、物种丰富度
物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。
群落的结构
一、群落的物种组成
1、物种丰富度
丰富度低
丰富度高
丰富度低
丰富度低
丰富度高
（1）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
物种组成的规律
（2）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（优势种）。
（3）群落中的物种组成不是固定不变的。
注意：一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构越复杂。
群落的结构
一、群落的物种组成
探究：研究土壤中小动物类群的丰富度
蜈蚣
鼠妇
马陆
蚯蚓
1.土壤小动物的种类及功能
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；它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用；
A.实验原理
2.调查内容
（1）__________________________________
（2）__________________________________
3.方法
（1）调查方法
通过_____________的方法研究土壤小动物类群的丰富度；
_____________（适用/不适用）样方法；
原因是: 许多土壤动物______________________________
因此，常用_____________________进行采集、调查；
统计群落中的物种数
统计物种在群落中的相对数量
取样调查
不适用
活动能力较强，且身体微小
取样器取样的方法
（2）丰富度统计方法 ：
①______________
在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，一般用于_________，______________的物种；
②______________
按预先确定的__________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:_______、_____、______、_______、_____、_______等等
记名计算法
个体较大
种群数量有限
目测估计法
多度等级
非常多
多
较多
较少
少
很少
群落的结构
一、群落的物种组成
探究：研究土壤中小动物类群的丰富度
A.实验原理
B.实验过程
取样器和记录环境情况
取样器取样
诱虫器诱捕、简单采集
放大镜、显微镜观察
记名计算法；目测估计法
准备
取样
采
集
观察
分类
统计
分析
小积累
样方法、标记重捕法、抽样检测法和取样器取样法的区别
群落的结构
一、群落的物种组成
二、种间关系
群落的结构
一个群落中的物种不论多少，都不是随机地聚集在一起的，而是通过复杂的种间关系，形成一个有机的整体。
种间关系有哪些？各有什么特点？
原始合作
互利共生
种间竞争
捕食
寄生
二、种间关系
群落的结构
1、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。
——这种关系没有发展到“相互依存”
数量坐标图和营养关系图
两者长期生活在一起，相互依存，彼此有利，一般不能独立生存
2、互利共生
地衣(真菌和藻类植物的共生体 )
根瘤菌与豆科植物
二、种间关系
群落的结构
提供含氮养料
提供有机养料
根瘤菌
豆类植物
提供水、CO2、无机盐
提供有机养料
真菌
藻类
数量坐标图和营养关系图
3、种间竞争
二、种间关系
群落的结构
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。
A.一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡即呈现“你死我活”的变化；
B.相互抑制,呈现“此消彼长”的变化；
C
B
A
生存能力不同
生存能力相同
数量坐标图和营养关系图
4、捕食
二、种间关系
群落的结构
牛吃草
翠鸟捕鱼
一种生物以另一种生物为食的现象
营养关系图和数量坐标图
由图可得，
生物A为____________，___增加___减少；一般情况下数量峰值____；
生物B为____________，___增加___减少；一般情况下数量峰值____；
被捕食者
先
先
高
捕食者
后
后
低
不是捕食
螳螂、乌鱼它们为同一物种，是发生在同种生物个体之间的种内斗争。
注意：同种生物为食，不是捕食关系，而是种内竞争。
4、捕食
二、种间关系
群落的结构
螳螂母吃公
乌鱼吃掉部分子代
是捕食吗？
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；
寄主受害，寄生者受益，分开对寄生者不利。
②特点
③举例：
①概念:
5、寄生
二、种间关系
群落的结构
体表寄生
体内寄生
B
A
A
B
体表寄生
体内寄生
种群
数量
时间
A宿主
B寄生者
营养关系图和数量坐标图
注意：①寄生者一般不会导致宿主全部死亡。
②如果分开，则寄生者难以生存，而宿主会活得更好。
【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
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。
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
红尾鸲
二、种间关系
群落的结构
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
（1）形成原因
在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，形成一定的空间结构；
（2）分类
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、空间结构
群落的结构
三、空间结构
群落的结构
1、垂直结构
（1）概念：是指群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
挺水层
浮水层
沉水层
森林群落
湖泊群落
海洋群落
三、空间结构
群落的结构
1、垂直结构
Q1:植物的这种分层现象的主要原因是什么呢？
光照强度
Q2:水生植物的这种分层现象的主要原因是什么呢？
光照强度;光的波长（植物水中分层）
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
植物垂直结构的意义：
另外：除了光照，在陆生种群中，决定植物地上分层的环境因素还有温度等条件。决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等
【思考】1.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
不是。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。
三、空间结构
群落的结构
1、垂直结构
3.乙丙两处植株的分布情况分别属于哪种结构？
2.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，属于群落的地带性分布
乙：光照强度
丙：光照强度、光质（光的波长）
4.乙丙处的现象是由何种因素造成的？
都是垂直结构
三、空间结构
群落的结构
1、垂直结构
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
上层水：鲢鱼
浮游植物
中上层：鳙鱼
浮游动物+浮游植物
中下层：草鱼
水草
下层水：青鱼
水底的螺、蚌以及水生昆虫
2、水平结构
水平方向上呈镶嵌分布
导致镶嵌分布的原因：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。
三、空间结构
群落的结构
1.下列关于生物群落的叙述，错误的是（ ）
A.群落中植物的垂直分层现象与光照强度有关
B.草原中动物没有垂直分层现象，树林中动物具有垂直分层现象
C.群落中动物的垂直分层现象与植物有关
D.群落中植物的水平分布现象与地形有关
2.下列有关群落结构的叙述，错误的是 （ ）
A.同一座高山的山顶生草甸、山腰长松林、山脚种作物，体现了群落的垂直结构
B.群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
C.不同种类的淡水鱼占据不同水层而出现分层现象，这与各种淡水鱼的食性有关
D.不同地段的种群在水平方向上呈现斑块状分布属于群落的水平结构
B
A
随堂演练
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
群落的结构
四、群落的季节性
群落的结构
迁徙
夏眠、冬眠
开花
五、群落的生态位
群落的结构
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。
1、概念
2.研究内容:
研究动物的生态位：该动物的栖息地、食物、天敌、与其他物种的关系等。
研究植物的生态位：该植物在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征、与其他物种的关系等。
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位
群落中物种之间及生物与环境之间 的结果
有利于不同生物充分利用环境资源
协同进化
3.特点：
4.原因：
5.意义：
五、群落的生态位
群落的结构
6. 生态位重叠：
当两个或更多的物种共同利用某些资源时，即出现了生态位重叠，如果资源供应不足，就会产生种间竞争，如果竞争激烈，种群对资源的利用就会发生改变，可能出现（a）生态位移动或（b）一个物种绝灭。
生态位分化
五、群落的生态位
群落的结构
7. 生态位的应用：
(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)。我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养，既降低了竞争的激烈程度，又充分利用了空间和资源。
(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。
鱼类的混合培养
五、群落的生态位
群落的结构
7. 生态位的应用：
稻-鱼-蛙结构
理论依据：
①鱼和蛙的粪便为水稻供肥
②鱼和蛙呼吸释放的二氧化碳可供水稻进行光合作用
稻田害虫、其他浮游动物、田间杂草数量大大下降。
理论依据：
①合理利用不同层次土壤内的水分和无机盐。
板栗→深根性树种，茶树→根系较浅的小灌木
②茶树地上部分截留降水，降低水土流失，减少地表蒸发
③高矮结合，充分利用不同层次的光照。板栗喜光，茶树耐阴。
板栗-茶树结构
练习与应用(P29)
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。（ ）
√
×
×
一、概念检测
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（ ）
年份 1 4 15 25 40
乔木 0 0 0 14 23
灌木 0 3 4 12 19
草本植物 28 27 26 30 34
总计 28 30 30 56 76
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
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。
练习与应用(P29)
一、拓展应用
1.《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？
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。
2.在群落形成的过程中，如果两个物种的生态位相似，你认为这两个物种的发展将会是什么结果？
两个物种的生态位相似，在空间和资源有限的情况下，它们必然存在种间竞争。种间竞争可能会使二者的生态位发生分化，结果为它们仍然共存干同一个群落中；也可能为一方消失，另一方留存下来。
一、拓展应用
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