人教版 (2019)选择性必修2第1节 群落的结构集体备课ppt课件

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Prblems discussed
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。
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?
河蟹的种群密度增大，会使很多生物种群的数量发生变化。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。
有研究表明，养蟹稻田底栖动物的种类数、密度和多样性均低于常规稻田，且放蟹密度越大，降低得越明显。为保护底栖动物的多样性，可以在稻田中增加河蟹饵料的投喂量。
Species cmpsitin f the cmmunity
在相同时间聚集在一定地域中 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。
以下描述是否属于生物群落:1.一个池塘里的全部的鱼 ( )2.一片草原上的全部植食性动物 ( )3.一片森林里的全部生物 ( )
视角决定问题——以群落和种群研究为例
种群的数量特征及其变化规律
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！
研究种群是研究群落的基础。
Interspecific relatinship
Spatial structure f cmmunity
Seasnality and niche f cmmunities
Exercises t cnslidate
（1）作用：是_____________的重要特征，也是决定___________ 最重要的因素。
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
（2）衡量指标：________，即群落中__________的多少。
物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。
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。
不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别。
一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。
①随纬度的增加，物种丰富度逐渐降低； ②随海拔的升高，物种丰富度逐渐降低； ③随水深的增加，物种丰富度逐渐降低。
物种丰富度的变化规律:
群落物种组成中的优势种和常见种
在群落中，有些物种不仅 ，它们对群落中其他物种的 ，往往 。
例如新疆北部针叶林中的新疆五针松、新疆冷杉、新疆云杉等
一些物种虽然在群落中比较 ，但对其他物种的 ，它们就 。
例如武夷山常绿阔叶林中的狗脊、芒萁。
【材料分析】我国东北部的草原群落中优势种随放牧强度的变化
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。
草原群落的优势物种：羊草
正常放牧：糙隐子草占优势
群落的物种组成不是固定不变的。
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。
给畜牧业生产有什么启示？
一个群落中的物种不论多少，都不是随机地简单集合，而是通过复杂的的种间关系，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。
——这种关系没有发展到“相互依存”
数量坐标图和营养关系图:
举例：海葵与寄居蟹、鳄鱼与牙签鸟
两种生物长期_______________，_________，_________。
豆科植物为根瘤菌提供 ；根瘤菌为豆科植物提供 。
(3)数量坐标图和营养关系图:
二者同时增加、同时减少，分开后至少一方无法独立生存。
合作是必须的（即：活着时两者在自然状态下不会分开）
★数量上呈现出“同生共死”的同步性变化
_____或________生物共同利用______的_________和_____而产生的__________的现象。
同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗
生活环境、生活习性越相近的物种间竞争越激烈。
注意: 竞争激烈程度取决于空间, 食物重叠的范围。
_________________________的现象。
一种生物以另一种生物为食
如翠鸟捕鱼、蜥蜴吃蝗虫
先增加者先减少,是被捕食者；后增加后减少，是捕食者。
“此消彼长”的不同步性波动变化
螳螂：母吃公是捕食关系吗？
公螳螂、母螳螂为同一物种，是发生在同种生物个体之间的种内斗争。
注意： ★同种生物的成体以幼体为食，不是捕食关系，而是种内斗争。 ★捕食不只是动物之间，动物以草为食，亦是捕食关系。 ★捕食不包括一种生物以非生物为食 （即不包括分解者及绿色植物从土壤吸取营养）
一种生物从另一种生物(宿主）的_____、_____或____________中_________并通常对宿主 的现象。
菟丝子与豆科植物、蛔虫与人、噬菌体和细菌
寄主（宿主）受害，寄生生物受益，分开对寄生生物不利。
注意: 体内寄生真核生物 细胞内没线粒体
例：判断下列曲线或者能量图反应的种间关系：
分析种间关系对群落的影响
资料1.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。
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?
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16㎡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。
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?
海星与其他四种动物存在捕食关系，后四种动物彼此存在种间竞争关系；自然状态下，他们可以共存，但人为去除海星之后，其他四种生物之间主要是种间竞争，且占优势的物种随时间推移而发生变化。由此可见，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。
讨论3. 除了种间关系，还有哪些影响群落的因素呢?
影响群落的因素有自然因素和人为因素，自然因素有生物因素和非生物因素。除种间关系外，生物因素还有种内竞争等；非生物因素主要有光照、温度、水、无机盐等。
在群落中，___________________________________， 形成一定的空间结构。
各个生物种群分别占据了不同的空间
群落的空间结构包括___________和_________。
在垂直方向上，大多数群落都具有明显的 现象。
(1) 在陆生群落中决定植物分层现象的因素:
①决定植物地上分层的环境因素: 。
②决定植物地下分层的环境因素: 。
(2) 在陆生群落中决定动物分层现象的因素:
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。
群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的 和 。
群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象
(3)在水生群落中决定植物分层现象的因素:
除 外，植物的垂直分布也跟 有关。
(3)在水生群落中决定动物分层现象的因素:
与食物和溶解氧、阳光、温度等因素有关。
（4）群落垂直结构分层现象的形成 及其意义：
显著提高了群落利用阳光等 的能力，使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，产生更多的生物物质。
群落的形成是不同物种 的结果。
【思考】荷叶有的挺水有的浮水,错落有致,这种现象属不属于群落的垂直结构？成年竹和竹笋属不属于群落的垂直结构？
不属于。因为荷叶有的挺水有的浮水，体现的是同种生物高度的不一致，是在种群水平上讨论的，而群落的垂直结构体现的是不同生物在垂直方向上的分布。同理，成年竹和竹笋也是属于一个种群。
在水平方向上，由于 的差异、_________的不同，生物______________的不同，以及_________的影响等因素，不同地段往往分布着不同的______，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈______分布。
地形的变化、土壤湿度和盐碱度
【思考】导致镶嵌分布出现的原因？
植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的，从而形成了许多小群落。
【思考】导致出现分布不均匀的原因？
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。
例如：受水制约，芦苇等水生植物只能长在浅水或水边；红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处。
Seasnality f cmmunities
由于 、 和 等随季节而变化，群落的 和 也会随之发生 的变化。
有些种类的植物在早春来临时开始萌发，并迅速开花和结实，到了夏季其生活周期结束；另一些种类的植物则在夏季到达生命活动的高峰，从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变。
大多数典型的草原鸟类和高鼻羚羊等有蹄类动物，在冬季都向南方迁移，到雪被较少、食物充足的地区生活。旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠，有些动物在炎热的夏季进入夏眠。
有些动物在炎热的夏季进入夏眠。
非洲肺鱼是最有名的夏眠生物。雨水充沛的春季，肺鱼尽享生活的美好，雨季逐渐消退后，沼泽地变成一片干涸，肺鱼就躲在烂泥堆里睡觉，它能在泥洞里不吃不喝地夏眠几个月，等雨季回来再出来结束夏眠。
Niche f cmmunities
一个物种在群落中的__________，包括所处的___________，__________的情况，以及与________________等，称为这个物种的生态位。
通常要研究它的 、 、 以及 等。
通常要研究它在研究区域内的 、 、 等特征，以及它 等。
分析当地自然群落中某种生物的生态位
资料：崇明东滩鸟类国家级自然保护区位于长江入海口，是重要的水鸟越冬区，每年有数万只水鸟于10月至次年2月在崇明东滩越冬。某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象，调查了它们的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等，结果如下表所示。
生境1为低潮盐沼一光滩带，宽度为2000m左右；生境2为海三棱藨（bia)草带，宽度为400m左右；生境3为海堤内鱼塘一芦苇区，芦苇在植物群落中占优势。
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？
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。青脚鹬的觅食生境范围更广泛。
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。因为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。
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。
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：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
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协同进化的结果。
有利于不同生物充分利用环境资源。
【思考】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是什么结果？
实例：P25 红尾鸲与翁、P28绿翅鸭和鹤鹬
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。
可以合理地设计人工生态系统，利用不同生物之间生态位的差异，充分利用环境资源，从而获得更大的价值。
①鱼类的混合培养；②农作物的间作
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
四大家鱼在不同水层的分布—混合养殖
立体农业：农作物的间作
对植物生态位影响较大的是植株高度和种间关系。①间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异；②间作的植物中高的为阳生植物，矮的为阴生植物。
生态位的应用：在农业中，应该从水平、垂直、时间、营养及物种、数量等多方位进行系统组分的合理组配，以充分利用和拓展系统生态位，提高整个农业生态系统的生产力。
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，B说法是最可能的。
作出推测后，应深入调查，从而作出进一步的判别。
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。
作出推测后，应深人调查该湖泊中的物种组成及其相互关系。尤其是与短吻鳄、鲈鱼存在紧密联系的物种，看看它们的种群数量发生了哪些变化，从而作出进一步的判别。要判断A、B、D的解释是否合理，也需要做更多调查。例如，调查湖泊所在地是否发生了气候变化，气候变化对湖泊中的生物带来了哪些影响，人类对鲈鱼的捕捞情况是怎样的，等等。
研究土壤中的小动物类群的丰富度
土壤是无数动物的家园，大部分土壤小动物营腐生生活。
它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。
②物种在群落中的相对数量
不适用样方法的原因是：
通过取样器取样的方法研究土壤小动物类群的丰富度。
许多土壤动物活动能力较强，且身体微小。因此，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
（2）统计物种相对数量的方法：
①记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各个种群的 个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的物种。
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。调查分布范围较大,个体较小的种群。
样本中小动物的种类和数量。
多度等级（非常多、多、较多、较少、少、很少等等）。
样本中肉眼可见的所有动物。
土壤动物具有 、 、 的习性。
（2）记录调查地点的地形和环境情况，提出安全注意事项
选择直径为5cm的硬质金属饮料罐，在距离顶端5cm处剪断。这样的取样器容积约为100mL。
选择取样地点，将表层土上的落叶轻轻拨开，用手来回旋转罐子，将其按入土中，按压到罐底与地表几乎齐平，用铲子将罐内的土连同罐子一起挖出。将罐子中的土导入塑料袋中。取样塑料袋上应标明取样的地点和时间等。
3.如果需保证小动物生活状态 应将酒精换成什么？
1.土壤与花盆之间要留一定的 空隙的原因？
2.70%酒精溶液的作用？
固定杀死小动物并保存，通常用于制作标本。
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取出来，体型较小的则可以用吸虫器采集。 采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放入试管中。
防止将小动物吸走，从而使其留在试管中。
用肉眼观察；借助放大镜、体视显微镜观察；普通显微镜。
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。
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。
组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的 是 不同的。
(2)一般来说，环境条件越优越, 群落发育的时间越长,物种 , 群落结构也 。
8.注意事项（1）从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计，如实记录。（2）尽可能多地收集小动物。（3）同样营养土壤，多组同学进行统计比较。（4）识别命名要准确。
记名计算法；目测估计法
1.如果要采集大量跳虫用于实验室培养，最好选择吸虫器___，理由是_________________________________________________。2.如果要采集大量甲螨作为标本来保存，最好选择吸虫器___，理由是_________________________________________________。
该吸虫器的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活
该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂
样方法、标志重捕法、抽样检测法和取样器取样法的区别
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
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？
5.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？
6.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。