备课素材：生态位理论要点和应用--高二上学期生物人教版选择性必修2.docx

生态位理论要点和应用生态位是新教材选择性必修二增加的新要求，原教材中也有相关的内容但考试不作要求，教师在教学过程中可能也不会忽视这方面的知识。生态位是传统生态学的概念，主要指在生态系统里，每一个物种都拥有自己的角色和地位，占据一定的空间，发挥一定的功能。生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。1.生态位概念的发展1910年，美国学者R.H.约翰逊第一次在生态学论述中使用生态位一词。1917年，J.格林内尔的加州鸫的生态位关系一文使该名词流传开来，但他当时所注意的是物种区系，所以侧重从生物分布的角度解释生态位概念，后人称之为空间生态位。1927年，C.埃尔顿著动物生态学一书，首次把生态位概念的重点转到生物群落上来。他认为：“一个动物的生态位是指它在生物环境中的地位，指它与食物和天敌的关系。”所以，埃尔顿强调的是功能生态位。然而，Chase和Leibold（2003）重新审视了这一概念，为最近的生态学发展构建了一种新的综合的方法。他们新的、综合的生态位的定义如下：生态位是对环境条件的联合描述，允许物种满足其最低要求，使当地种群的出生率等于或大于其死亡率，以及该物种对这些环境条件的平均影响的集合。这个定义加入了上述生态位的两个组成部分，它认识到当资源和环境条件被生物体所改变时，生物体本身也会被改变。如捕食者消耗猎物或生态工程改变其环境的物理结构，这方面应该包含在生态位概念中。生态位概念在群落生态学中发挥了重要作用，因为它允许根据物种沿着资源或条件的梯度根据其生态位放置物种来解释群落结构。2.生态位理论要点（1）生态位宽度：一个物种利用的各种各样不同资源综合的幅度。一种生物或生物类群所表现出来的资源利用的多样性。可利用的资源少，生态位的宽度就大，促使生态位泛化；资源丰富，可供选择的生态位宽度减小，促使生态位特化。（2）生态位重叠：不同物种生态位的重叠现象（或共同利用），生态位重叠是竞争的必要条件但并不是绝对条件，而决定于资源状态。资源丰富，生态位重叠也不发生种间竞争；资源贫乏，生态位稍有重叠，发生激奋的竞争关系。（3）生态位分离：两个物种在资源的利用上分离程度。如果许多物种占据一个特定的环境，它们共同生活下去，必然要存在某种生态位差别，否则很难永久地共存。（4）生态位移动：种群对资源利用的变动，这是环境胁迫或竞争的结果。3.用生态位理论解释自然群落一个稳定的生物群落，占据相同的生态位的两个物种，其中一个终究要灭亡。一个稳定的生物群落，由于各种群在群落中具有各自的生态位，种群间能够避免直接的竞争，从而保证群落的稳定。群落是一个相互起作用，生态位分化的种群系统。这些种群在群落的时间、资源和空间利用方面，以及相互作用的可能类型方面，都趋于互相补充而不是直接竞争。共同生活，更有效利用资源，从而保证群落在较长时间内保持稳定。竞争可以导致多样性而不是灭绝，竞争在群落的物种构成中发挥了重要的作用。4.生态位理论的应用（1）生态恢复：改造人工林、人工草皮最好的方法是把植被中的空缺的生态位利用起来，增加适合本地生长的植物品种，最终通过群落演替形成适应本地环境条件的植被。（2）生态农业：可以通过或创造生态位、延长食物链的方式，提高群落的资源效率和生态效益。例1、升金湖是长江中下游越冬水鸟的重要聚集区。科研人员将湖中水鸟划分为4个集团(每个集团包括若干种水鸟)，并对它们的觅食和生境利用进行调查，结果如下表所示(百分比代表使用频率）。下列说法错误的是（   ）A冬天食物短缺会使集团间的生态位重叠度增大B与集团内相比，集团间水鸟的生态位重叠度更大C水深因素通过将觅食生境分割开以降低集团间的相互竞争D越冬水鸟生态位重叠取决于觅食行为和觅食生境的重叠度解析：该试题考查学生从表格获取调查信息，并结合所学种内关系和种间关系解决问题。冬天食物短缺时，鸟类会扩大取食种类，会使集团间的生态位重叠度增大，A正确；集团内觅食行为相同，与集团内相比，集团间水鸟的生态位重叠度更小，B错误；因觅食行为不同，不同深度水域由不同集团利用，故水深因素通过将觅食生境分割开以降低集团间的相互竞争，C正确；重叠程度取决于越冬水鸟取用同一食物的几率及生态位宽度，故越冬生态位重叠取决于觅食行为和觅食生境的重叠度，D正确。 答案：B。例2、我国西双版纳热带雨林群落中，生活着乔木、灌木、草本和苔藓等种类丰富的植物，还生活着多种两栖类、爬行类、鸟类等动物，以及微生物。这些生物都占据着一定的生态位。下列关于生态位的叙述，错误的是（    ）A群落中的优势种往往占据重要的生态位B生态位表示某物种在群落中的地位作用和重要性C群落中生态位重叠的物种会通过自然选择而发生生态位分化D生态位受食物、天敌等生物因素的影响，而与光照、温度等非生物因素无关解析：群落中的优势种往往占据重要的生态位，A正确；生态位可以表示某物种在群落中的地位作用和重要性，B正确；群落中生态位重叠的物种会通过自然选择而发生生态位分化，C正确；生态位受食物、天敌等生物因素的影响，而与光照、温度等非生物因素也有关，D错误。答案：D。学科网（北京）股份有限公司