新教材高中生物选择性必修2课件2：2 1 2 群落的空间结构、季节性、生态位及研究土壤中小动物类群的丰富度(人教版)

群落的空间结构、季节性、生态位及研究土壤中小动物类群的丰富度第2课时本节内容导航系统的组分——群落的物种组成系统组分间的关系——种间关系系统的空间结构——群落的空间结构系统的时间结构——群落的季节性系统组分在系统中的地位和作用——生态位群落作为一个系统群落具有立体、动态的结构【群落】在相同时间内聚集在一定地域中各种生物种群的集合。探究·实践：研究土壤中小动物类群的丰富度一、群落的空间结构在群落中，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。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。森林群落的分层现象示意图1、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。植物地下部分的分层现象一、群落的空间结构1、垂直结构1、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。挺水层（如芦苇、莲、茭白）浮水层（如凤眼蓝、浮萍）沉水层（如水车前、小眼子菜、竹叶眼子菜、黑藻）一、群落的空间结构鲢鱼鳙鱼草鱼青鱼挺水层植物菰（茭白）浮水层植物凤眼蓝沉水层植物水车前一、群落的空间结构1、垂直结构（1）引起陆生植物分层分布的环境因素？（2）引起动物分层分布的主要原因？（3）群落的垂直结构出现分层现象有何意义？决定植物地上分层的环境因素有光照强度、温度等。决定植物地下分层的环境因素有水分、无机盐等。食物条件、栖息场所等。使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，能最充分地利用空间和营养物质，产生更多的生物物质。一、群落的空间结构1、垂直结构某群落的水平结构某草地在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，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，它们常呈镶嵌分布。一、群落的空间结构2、水平结构（1）导致镶嵌分布出现的原因：

（2）分布不均匀的原因：

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。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。2、水平结构一、群落的空间结构二、群落的季节性二、群落的季节性小结：很多群落的结构、功能和外貌会发生有规律的季节性变化，这是因为阳光、温度、水分等因素随季节变化而变化。有些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；一些种类的植物则在夏季达到生命活动的高峰，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冬眠，有些动物则在炎热的夏季进入夏眠。二、群落的季节性三、群落的生态位【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—光滩带，宽度为2000m左右；生境2为海三棱藤（biao）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。物种觅食生境出现率/%鸟胃中主要的食物种类/%观察数量观察数量生境1生境2生境3小坚果茎类草屑螺类贝売沙砾甲壳类其他绿翅鸭212067033521601213.005.5绿头807.15.61.17.1鹤鹬1678640360050252500青脚鹬15172928430033330330.11.哪一种鸟的觅食生境范围更宽?哪一种鸟的取食种类更广?2.不同的鸟选择觅食生境的策略不同，有何意义?物种觅食生境出现率/%鸟胃中主要的食物种类/%观察数量观察数量生境1生境2生境3小坚果茎类草屑螺类贝売沙砾甲壳类其他绿翅鸭212067033521601213.005.5绿头807.15.61.17.1鹤鹬1678640360050252500青脚鹬15172928430033330330.1青脚鹬的觅食生境范围更宽。绿头鸭的取食种类更广。减少生态位的重叠以减弱竞争。三、群落的生态位3.选取一种鸟，描述其食性、觅食生境、种间关系等。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。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鱼塘——芦苇区；以草屑、螺类、甲壳类为食；青脚鹬与鹤鹬之间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，青脚鹬与绿头鸭还捕食甲壳类。物种觅食生境出现率/%鸟胃中主要的食物种类/%观察数量观察数量生境1生境2生境3小坚果茎类草屑螺类贝売沙砾甲壳类其他绿翅鸭212067033521601213.005.5绿头807.15.61.17.1鹤鹬1678640360050252500青脚鹬15172928430033330330.1三、群落的生态位【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。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。三、群落的生态位在某湖泊中生活着短吻鳄，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。思维训练——溯因推理追溯原因，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？四、研究土壤小动物类群的丰富度记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体

，种群数量

的群落。

法：按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。四、研究土壤小动物类群的丰富度实验原理【土壤条件】不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好

。【取样方法】许多土壤动物身体微小且有

的活动能力，常用_______取样的方法进行采集、调查。【统计方法】记名计算法和

法。栖息场所较强取样器目测估计较大有限目测估计四、研究土壤小动物类群的丰富度实验流程提出问题：如土壤中有哪些小动物，它们的种群密度是多少？制订计划：包括三个主要操作环节——取样、观察和分类、统计和分析。实施计划：准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境的主要情况。取样：选择取样地点，用取样器取土壤样本，并标明取样地点和时间等。采集小动物：从土壤样本中采集小动物。观察和分类：对采集的小动物进行分类，并做好记录。统计和分析：设计一个数据收集和统计表，分析所搜集的数据。得出结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度也是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越丰富，群落结构也越复杂。四、研究土壤小动物类群的丰富度采集土壤小动物的方法采集小动物的示意图(1)简易采集法：用解剖针拨找，同时用放大镜或实体镜观察。(2)诱虫器采集：利用小动物趋暗、趋湿、避高温、避光的习性。(3)吸虫器采集：纱布是防止将小动物吸走，将其收集在试管中。群落物种多样性的衡量指标：辛普森指数的计算公式为∶D——多样性指数；S——物种的数目（种数）；ni——第i个物种的个体数；N——群落中所有物种的个体总数。四、研究土壤小动物类群的丰富度群落的物种组成种间关系不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别可变原始合作互利共生种间竞争捕食寄生两种生物互相有利群落中的物种组成不是固定不变的。空间结构季节性生态位在群落中，有些物种往往占据优势。群落的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因素。群落的结构课堂小结垂直结构水平结构练习与应用1.长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶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。判断下列表述是否正确。(1)针阔叶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。(

)××√练习与应用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练习与应用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?提示：青鱼与河蟹的食性相似，生态位