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第2章第1节 群落的结构(第二课时)
四、群落的空间结构
——包括垂直结构和水平结构
垂直结构:在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。
引起植物分层分布的主要原因是什么?这样的分层有什么意义?
湖泊群落的垂直结构
植物地下部分的分层现象
四、群落的空间结构 ——垂直结构
引起植物分层分布的主要原因是什么?这样的分层有什么意义?26页
绿藻
褐藻
红藻
浅层
中层
深层
不同波长的光在水中的穿透力是有差别的。
海洋中的藻类垂直分布是海洋群落垂直结构的体现,有效的避免的竞争,充分利用了光能。
四、群落的空间结构 ——垂直结构
群落中植物的分层为动物的分层提供了栖息空间和食物条件。
鹰、杜鹃、黄鹂等总是成群地在森林的上层的活动,吃高大乔木的种子。
山雀、莺、啄木鸟等鸟类总是在森林的中层营巢。
血雉、画眉等则是典型的森林底层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆虫。
垂直结构的意义:充分利用环境资源;
群落的形成是不同物种:协同进化的结果。
四、群落的空间结构 ——水平结构
草原群落的水平结构
草原群落的水平结构
针茅草呈斑块状分布,其他草本植物呈镶嵌分布
①
②
③
四、群落的空间结构——立体农业教材32页
板栗--茶树结构
板栗:深根性树种
高度3-4m
喜光
茶树:根系较浅
高度1m左右
耐阴
充分利用不同层次的光照,土壤中不同深度的水分和无机盐;板栗增加枯枝落叶,使得茶园的小气候条件、土壤条件均有利于茶树生长。
稻-萍-鱼模式
佛手瓜-生姜模式
任务4:尝试分析下列2种模式的群落结构怎样充分利用了环境资源,提高经济效益和生态效益?
佛手瓜种植密度小,间隙种植生姜可以充分利用土地,佛手瓜枝蔓遮荫促进喜阴的生姜生长。
鱼呼吸释放的二氧化碳供水稻光合作用;水稻田害虫、浮游动物、杂草的数量因养殖鱼而大大下降;收获的鱼还带来经济效益。
五、群落的季节性
由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌结构也会随之发生有规律的变化。
候鸟迁徙
仓鼠冬眠
非洲肺鱼
夏眠
四季植物群落变化
六、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,称为这个物种的生态位。 教材27页
研究植物的生态位
该植物在研究区域的出现频率、种群密度、植株高度、与其他物种的关系等。
研究动物的生态位
它的栖息地、食物、天敌、与其他物种的关系等。
特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。 教材28页
原因:群落中物种之间、生物与环境间协同进化的结果。
意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
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[yù] 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?
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;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。
青脚鹬的觅食生境范围更宽。
任务5:分析自然群落中某种生物的生态位。(教材28页)
生境1为低潮盐沼-光滩带,宽度为2000m左右;生境2为海三棱藨biāo草带,宽度为400m左右;生境3为海堤内鱼塘-芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
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[yù] 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
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。
2.如果两种鸟的觅食生境一样,生态位就完全一样吗?
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[yù] 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
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, 与绿头鸭相似,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[yù] 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
描述鸟类的生态位,通常需要来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
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。
觅食生境:包括低潮盐沼—光滩带、海三棱藨biāo草带及海堤内鱼塘芦苇区;
食物种类:以草屑、螺类、甲壳类为食;
与其他物种的种间关系:
青脚鹬与鶴鹬存在明显的种间竞争,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,都捕食螺类。
四大家鱼混养
原理:在池塘中占据不同的生态位。
优点:
既降低了竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源,获得更大价值。
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
中下层:青鱼---水底的螺、蚌以及水生昆虫
六、生态位——与社会的联系 教材28页
任务6思考分析: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? 教材29页课后练习与应用
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。
六、生态位——重叠时发生分化
同一生境下,不同种群的生态位相似(重叠)时,种群的数量会如何变化?
甲
甲
乙
生态位重叠
甲
甲
乙
甲
甲
乙
资源不足
种间竞争
生态位
移动
一个物
种灭绝
同一生境,当资源不足时,物种越丰富,物种间为了共同食物、生活空间、其他资源使得竞争越剧烈,对某一物种占据的实际生态位就可能越小。导致进化过程中,2个生态位相近的物种,向着占有不同空间,栖息地分化,食物变化,取食时间不同等方向变化,以降低竞争的紧张度,达到各种物种平衡和共存。
最可能的原因是B
任务7:思维训练 教材29页
栖息地:河流 (生活着多种生物,各种群间有复杂的种间关系)
短吻鳄:顶级捕食者,捕食多种鱼类、虾类和其他生物
河鱼:捕食虾、小鱼、贝类;也可能被其他肉食鱼类捕食
作出推测后,不能直接得出结论,还需要进一步详细调查:与短吻鳄、河鱼存在直接关系的种群,发生了什么变化;气候条件是否发生了剧烈变化等。
推荐观看视频资源:B站搜索“15头大象到底为什么集体北迁?我去了趟云南寻找答案”
亚洲象群从西双版纳出发,快到昆明市区后返回,长达17个月的北迁。
亚洲象 70年代100+多头 → 目前300+头
每头野生亚洲象每天吃150公斤以上的植物
需要10-12平方公里的取食范围
大象为何会北迁?
西双版纳自然保护区原始热带雨林
人工经济林
人工经济林
栖息地 原始的热带雨林 70%缩减50%
只余 9.9万公顷面积 最多容纳100+只象
当地居民 人均收入低14478元/年
新鲜茶叶1公斤不到1元;粮食作物会被大象破坏
只能种植大象不吃,相对收入较高的橡胶树
如何做?弥补居民的损失,被大象破坏的庄稼进行补助;商业保险;村庄周围种植大象的食物;轮耕轮歇等。
小结:
运用结构与功能观、进化与适应观分析群落的形成是存在客观规律的。
人类的活动也应该顺应自然界的规律。
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。( )
√
×
×
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
C
七、练习与应用
拓展应用
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
3.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?
发生生态位的分化而能共存或者其中一个物种被竞争所淘汰。