【课件】群落的结构课件高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2.pptx
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1、 第1节 群落的结构 教学目标1.通过调查活动,说明群落的概念;明确群落水平研究的问题,说明研究的视角不同,探究的问题也不同。2.通过分析实例,阐明群落的物种组成及种间关系,阐明群落是物种间通过不断变化的复杂关系形成的有机整体。3.举例说明群落的空间结构、群落的季节性及其影响因素,认同生物的生态位是生物进化和适应的结果,会随各种因素的变化而变化。4.运用所学知识给当地的生态恢复、生态农业等工作提出建议。5.尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度。稻稻田田中中生生活活着着多多种种底底栖栖动物物,如如大大脐圆扁扁螺螺、中中国国圆田田螺螺、苏氏氏尾尾鳃蚓蚓、羽羽摇蚊蚊的的幼幼虫虫等等。在
2、在稻稻田田中中饲养养中中华绒螯螯蟹蟹(俗俗称称“河河蟹蟹”)”),由由于于河河蟹蟹喜喜食食底底栖栖动物物和和杂草草,底底栖栖动物物和和杂草草都都会会减减少少。同同时,河河蟹蟹的的爬爬行行能能起起到到松松动田泥的作用,因而有利于水稻的生田泥的作用,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。河河蟹蟹的的种种群群密密度度增增大大,会会使使很很多多生生物物种种群群的的数数量量发发生生变变化化。河河蟹蟹会会吃吃掉掉更更多多的的底底栖栖动动物物
3、和和杂杂草草,导导致致底底栖栖动动物物等等的的数数量量减减少少;河河蟹蟹的的爬爬行行活活动动对对田田泥泥有有松松动动作作用用,可可以以改改善善田田泥泥的的土土壤壤肥肥力力而而有有利利于于水水稻稻的的生生长长,可可能能会会引引起起以以水水稻为食物的其他动物的数量增加稻为食物的其他动物的数量增加。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?问题探讨 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:一个群落必须包括该地域中全部的生物;各种生物种群通过相互联系形成一个有机整体。一.群落的概念:各种生物种群各种生物种群判断:下列描述属于群落的是()A.一个池塘中的所有鱼
4、类B.一片森林中的各种植物C.城北一个水产品市场上待卖的活鸡、活鱼,各种蔬菜以及它们上面所附着的微生物D.一座山上的各种植物、动物、真菌等全部生物关键:关键:包括一个区域内全部生物全部生物D群落的概念群落的概念视角决定问题以群落和种群研究为例研究种群的核心问题种群的数量种群的数量特征及其变特征及其变化规律化规律数量特征最基本特征种群密度种群密度其他特征年龄结构性别比例出生率出生率迁入率迁出率影 响直接 影响“J”形增长“S”形增长 波动下降数量变化包括种群水平上研究的问题群落水平上研究的问题视角决定问题以群落和种群研究为例群落的物种组成优势种群种间关系群落的空间结构群落的演替生态位范围和边界研
5、究群落的核心问题种群的相种群的相互关系及互关系及其发展其发展1.物种组成的衡量指标:(1)概念:常绿针叶林常绿针叶林苔原苔原热带雨林热带雨林常绿阔叶林常绿阔叶林落叶阔叶林落叶阔叶林 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。物种丰富度一个群落的 ,称为物种丰富度。物种数目物种丰富度与物种的物种丰富度与物种的种类数目种类数目有关,与生物有关,与生物个体数量个体数量无关。无关。一、群落的物种组成一、群落的物种组成 物种组成是区别 的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。不同群落2.研究物种组成的意义:一、群落的物种组成一、群落的物种组成3.群落物种组成的特点(1)群落物
6、种组成中的优势种和常见种 优势种种:在群落中,有些在群落中,有些物种物种不仅仅不仅仅数量很多数量很多,它们对,它们对群落中其他物种的群落中其他物种的影响也很大影响也很大,往往占据,往往占据优势优势。例如例如:武夷山常武夷山常绿阔叶林中的米叶林中的米槠(zh zh)、甜、甜槠、木荷等。、木荷等。米槠米槠甜槠甜槠木荷木荷3.群落物种组成的特点(1)群落物种组成中的优势种和常见种 常常见种种:在生态调查中出现频率较高的种类,但其数量不一定有优势,对群落中其他物种的影响不大。例如:武夷山常绿阔叶林中的狗脊(j)、芒萁(q)。狗脊狗脊芒萁芒萁3.群落物种组成的特点(2)群落中的物种组成不是固定不变的。随
7、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。糙隐子草糙隐子草碱蓬碱蓬草原中草原中放牧强度加大放牧强度加大:羊草羊草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。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。一个群落中的物种不论多少,都不是随机地简单集合,而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,所以研究群是通过复杂的的种间关系,形成一个有机的整体,所以研究群落的的结构,不仅需要研究物种的组成,落的的结构,不仅需要研究物种的组成,还需要研究不同物种还需
8、要研究不同物种之间的关系。之间的关系。二、种间关系二、种间关系 种间关系主要有种间关系主要有原始合作原始合作、互利共生互利共生、捕食捕食、寄生寄生和和种间种间竞争竞争等。等。1.1.原始合作原始合作 两种生物共同生活在一起时两种生物共同生活在一起时,双方都受益双方都受益,但分开后但分开后,各自也能独立生活。例如各自也能独立生活。例如,海葵固着于寄居蟹的螺壳上海葵固着于寄居蟹的螺壳上,寄居蟹的活动寄居蟹的活动,可以使海葵更有效地捕食可以使海葵更有效地捕食;海葵则用有毒海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。的刺细胞为寄居蟹提供保护。双方都受益,分开也能独立生活。双方都受益,分开也能独立生活。二、种
9、间关系二、种间关系数量坐标图和营养关系图二、种间关系二、种间关系豆科植物和根瘤菌2.2.互利共生互利共生 两种生物长期_,_,_。共同生活在一起共同生活在一起相互依存相互依存彼此有利彼此有利相互依存,彼此有利相互依存,彼此有利(一般不能独立生存一般不能独立生存)二、种间关系二、种间关系地衣地衣(真菌和藻类植物的共生体)真菌藻类通过菌丝提供水、CO2、无机盐通过光合作用提供有机养料2.2.互利共生互利共生二、种间关系二、种间关系特点:特点:二者同时增加、同时减少,分开后至少一方无法独立生存。二者同时增加、同时减少,分开后至少一方无法独立生存。两者生活在一起,相互依存,彼此有利两者生活在一起,相互
10、依存,彼此有利生生物物数数量量时间时间2.2.互利共生互利共生二、种间关系二、种间关系资料资料2 2:生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员对猞猁和雪兔在研究人员对猞猁和雪兔在9090多年的时间里的种群数量做了研究:多年的时间里的种群数量做了研究:分析二者数量的波动情况,有什么规律?结果?规律:捕食者的数量紧随被捕食者之后增加后减少。结果:通过捕食,两个种群数量相对稳定。二、种间关系二、种间关系3.3.捕食捕食 _的现象。一种生物以另一种生物一种生物以另一种生物为食食二、种间关系二、种间关系被捕食者数量先增加、减少,捕食者随后,不同步变化特点:生物
11、数量时间被捕食者捕食者3.捕食二、种间关系二、种间关系AB大鲈鱼以小鲈鱼为食,是不是捕食关系?为什么?不是大、小鲈鱼为同一物种,是发生在同种生物个体之间的种内斗争。二、种间关系二、种间关系思考4.4.寄生寄生一种生物从另一种生物(宿主)的_、_或_中_并通常对宿主_的现象。体液体液组织已消化的物已消化的物质获取取营养养产生危害生危害二、种间关系二、种间关系菟丝子与豆科植物4.4.寄生寄生二、种间关系二、种间关系特点:特点:寄主受害,寄生生物受益,分开对寄生生物不利寄主受害,寄生生物受益,分开对寄生生物不利生物数量时间宿主(寄主)寄生生物4.4.寄生寄生体表寄生体内寄生二、种间关系二、种间关系资
12、料资料1 1:两种草履虫(两种草履虫(都以一种杆菌为食都以一种杆菌为食)单独培养和混合培养时种群个体数量变化:)单独培养和混合培养时种群个体数量变化:种种群群数数量量时间时间大草履虫大草履虫双小核草履虫双小核草履虫单独培养单独培养种种群群数数量量时间时间大草履虫双小核草履虫双小核草履虫混合培养混合培养原因:原因:习性相似,争夺食物,即竞争。习性相似,争夺食物,即竞争。结果:结果:通过竞争,大草履虫被淘汰。通过竞争,大草履虫被淘汰。5.5.种间竞争种间竞争二、种间关系二、种间关系大象和狮子抢夺水源5.5.种间竞争种间竞争 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两种或更多种生
13、物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥现象,例如,同一草原上生活的非洲狮和斑鬣(现象,例如,同一草原上生活的非洲狮和斑鬣(lili)狗。)狗。非洲狮和斑鬣狗二、种间关系二、种间关系5.5.种间竞争种间竞争两个物种在数量上呈现“你死我活”或“此消彼长”的同步性变化生存能力不同生存能力不同生存能力相同生存能力相同注意:竞争激烈程度取决于空间,食物重叠的范围。二、种间关系二、种间关系说出以下出以下图形分形分别对应的种的种间关系关系种种间竞争争(体表体表)寄生寄生捕食捕食(体内体内)寄生寄生互利共生互利共生原始合作原始合作现学现用说出以下出以下图形分形分别对应的种的种间关系关系种种间竞争争种种
14、间竞争争捕食捕食互利共生或原始合作互利共生或原始合作寄生寄生寄生寄生现学现用 【资料资料1 1】红尾鸲(q)和鹟(wng)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,它们觉食生境的范围都比共存时的更大。【资料资料2 2】某地海边潮间带分布着海星、藤壶、贻(y)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16m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
15、优势的物种。讨论: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?2.资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的?3.除了种间关系,还有哪些影响群落的因素呢?分析种间关系对群落的影响二、种间关系二、种间关系 海星与藤壶、贻贝、帽贝和石鳖四种动物存在捕食关系,后四种动物以水中的浮游生物、腐殖质等为食,彼此存在种间竞争关系;自然状态下,这五种生物可以共存,但在人为去除捕食者海星之后,藤壶、贻贝、帽贝和石鳖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。思考思考讨论讨论 分析种间关系对群落分析种
16、间关系对群落的影响的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。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。1.红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响?2.资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的?3.除了种间关系,还有哪些影响群落的因素呢?2.在相同时间聚集在同一空地域中各种生物种群的集合就是群落。1.基于对种群和群落水平研究问题的分析,认同探究视角对认识事物很重要,尝试从不同的视角提出问题。二、种间关系二、种间关系(小结)(小结)3.不同物
17、种之间存在复杂的相互关系。正是这些复杂的种间关系,将群落内的多种生物联系成有机的整体。种间关系包括原始合作、互利共生、捕食、寄生和种间竞争等。(三)群落的空间结构 垂直结构群落的空间结构 水平结构 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。1.垂直结构(1)概念:(2)实例:鹰、杜鹃、黄鹂等总是成群地在鹰、杜鹃、黄鹂等总是成群地在林冠层活动,吃高大乔木的种子。林冠层活动,吃高大乔木的种子。山雀、莺、啄木鸟等鸟类总是山雀、莺、啄木鸟等鸟类总是在森林的中层营巢。在森林的中层营巢。血雉、画眉等则是典型的森林底血雉、画眉等则是典型的森林底层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆虫。层鸟类,吃地
18、面上的苔鲜和昆虫。(三)群落的空间结构在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。1.垂直结构垂直结构垂直方向分层垂直方向分层三、群落的空间结构三、群落的空间结构(1)在陆生群落中决定植物分层现象的因素:决定决定植物地上分植物地上分层的的环境因素境因素:。决定决定植物地下分植物地下分层的的环境因素境因素:。光照、温度光照、温度等等水分、无机水分、无机盐等等荷花、芦苇等将茎叶高高地挺出水面(即挺水层);睡莲、满江红、浮萍等浮于水面(即浮水层);金鱼藻等则生长于水底(即沉水层)。与食物和溶解氧、阳光、温度等因素有关。注意:决定水生动物的分层因素:除光照强度外,植物的垂直分布也跟光的波长(光质)有
19、关。显著提高了群落利用著提高了群落利用阳光阳光等等环境境资源的能力源的能力。(3)植物垂直分层的意义:(2)在水生群落中决定植物分层现象的因素:挺水层浮水层沉水层群落的空间结构 垂直结构垂直结构挺水层植物菰()(茭(茭(jiojio)白)白)浮水层植物凤眼蓝凤眼蓝沉水层植物水车前水车前群落的空间结构 垂直结构垂直结构鲢鱼鲢鱼鳙鱼鳙鱼草鱼草鱼青鱼青鱼(3)动物垂直分层现象主要原因:群落中群落中植物的垂直分植物的垂直分层为动物物创造了造了多种多多种多样的的栖息空栖息空间和和食物条件食物条件。麻雀麻雀总是成群地在森林的上层的总是成群地在森林的上层的活动,吃高大乔木的种子。活动,吃高大乔木的种子。煤山
20、雀、黄腰柳莺、和橙红煤山雀、黄腰柳莺、和橙红鹤鹤等等鸟类总是森林的中层营巢。鸟类总是森林的中层营巢。血雉和棕尾雉血雉和棕尾雉则是典型的森林底则是典型的森林底层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆虫。层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆虫。2、水平结构 在在水水平平方方向向上上,由由于于地地形形、土土壤壤湿湿度度和和盐盐碱碱度度、光光照照强强度度、生生物物自自身身生生长长特特点点、人人和和动动物物的的影影响响等等因因素素的的影影响响,不不同同地地段段往往往往分分布布着着不不同同的的种种群,同一地段上种群的密度也有差别群,同一地段上种群的密度也有差别-镶嵌分布。镶嵌分布。例如例如:受:受水水制约,芦制约,芦苇等水生植物
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