新教材高中生物選擇性必修2課件2：2 1 2 群落的空間結(jié)構(gòu)、季節(jié)性、生態(tài)位及研究土壤中小動物類群的豐富度(人教版)

群落的空間結(jié)構(gòu)、季節(jié)性、生態(tài)位及研究土壤中小動物類群的豐富度第2課時本節(jié)內(nèi)容導航系統(tǒng)的組分——群落的物種組成系統(tǒng)組分間的關(guān)系——種間關(guān)系系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)——群落的空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的時間結(jié)構(gòu)——群落的季節(jié)性系統(tǒng)組分在系統(tǒng)中的地位和作用——生態(tài)位群落作為一個系統(tǒng)群落具有立體、動態(tài)的結(jié)構(gòu)【群落】在相同時間內(nèi)聚集在一定地域中各種生物種群的集合。探究·實踐：研究土壤中小動物類群的豐富度一、群落的空間結(jié)構(gòu)在群落中，各個生物種群分別占據(jù)了不同的空間，形成一定的空間結(jié)構(gòu)。群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。森林群落的分層現(xiàn)象示意圖1、垂直結(jié)構(gòu)在垂直方向上，大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象。植物地下部分的分層現(xiàn)象一、群落的空間結(jié)構(gòu)1、垂直結(jié)構(gòu)1、垂直結(jié)構(gòu)在垂直方向上，大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象。挺水層（如蘆葦、蓮、茭白）浮水層（如鳳眼藍、浮萍）沉水層（如水車前、小眼子菜、竹葉眼子菜、黑藻）一、群落的空間結(jié)構(gòu)鰱魚鳙魚草魚青魚挺水層植物菰（茭白）浮水層植物鳳眼藍沉水層植物水車前一、群落的空間結(jié)構(gòu)1、垂直結(jié)構(gòu)（1）引起陸生植物分層分布的環(huán)境因素？（2）引起動物分層分布的主要原因？（3）群落的垂直結(jié)構(gòu)出現(xiàn)分層現(xiàn)象有何意義？決定植物地上分層的環(huán)境因素有光照強度、溫度等。決定植物地下分層的環(huán)境因素有水分、無機鹽等。食物條件、棲息場所等。使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數(shù)量，能最充分地利用空間和營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生更多的生物物質(zhì)。一、群落的空間結(jié)構(gòu)1、垂直結(jié)構(gòu)某群落的水平結(jié)構(gòu)某草地在水平方向上，由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同，以及人與動物的影響等因素，不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，它們常呈鑲嵌分布。一、群落的空間結(jié)構(gòu)2、水平結(jié)構(gòu)（1）導致鑲嵌分布出現(xiàn)的原因：

（2）分布不均勻的原因：

植物個體在水平方向上的分布不均勻造成的，從而形成了許多小群落。地形的變化、土壤濕度和鹽堿度、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同、人和動物的影響等因素。2、水平結(jié)構(gòu)一、群落的空間結(jié)構(gòu)二、群落的季節(jié)性二、群落的季節(jié)性小結(jié)：很多群落的結(jié)構(gòu)、功能和外貌會發(fā)生有規(guī)律的季節(jié)性變化，這是因為陽光、溫度、水分等因素隨季節(jié)變化而變化。有些植物在早春來臨時開始萌發(fā)，并迅速開花和結(jié)實，到了夏季其生活周期結(jié)束；一些種類的植物則在夏季達到生命活動的高峰，從而導致群落在春季和夏季的物種組成和空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。大多數(shù)典型的草原鳥類和高鼻羚羊等有蹄類動物，在冬季都向南方遷移，到雪被較少、食物充足的地區(qū)生活。旱獺、倉鼠等嚙齒類動物在冬季會冬眠，有些動物則在炎熱的夏季進入夏眠。二、群落的季節(jié)性三、群落的生態(tài)位【資料】崇明東灘鳥類國家級自然保護區(qū)位于長江入海口，是重要的水鳥越冬區(qū)，每年有數(shù)萬只水鳥于10月至次年2月在崇明東灘越冬。某研究團隊以4種占優(yōu)勢的水鳥為研究對象，調(diào)查了它們的種群數(shù)量、在不同覓食生境出現(xiàn)的概率、主要的食物種類等，結(jié)果如下表所示。生境1為低潮鹽沼—光灘帶，寬度為2000m左右；生境2為海三棱藤（biao）草帶，寬度為400m左右；生境3為海堤內(nèi)魚塘—蘆葦區(qū)，蘆葦在植物群落中占優(yōu)勢。物種覓食生境出現(xiàn)率/%鳥胃中主要的食物種類/%觀察數(shù)量觀察數(shù)量生境1生境2生境3小堅果莖類草屑螺類貝売沙礫甲殼類其他綠翅鴨212067033521601213.005.5綠頭807.15.61.17.1鶴鷸1678640360050252500青腳鷸15172928430033330330.11.哪一種鳥的覓食生境范圍更寬?哪一種鳥的取食種類更廣?2.不同的鳥選擇覓食生境的策略不同，有何意義?物種覓食生境出現(xiàn)率/%鳥胃中主要的食物種類/%觀察數(shù)量觀察數(shù)量生境1生境2生境3小堅果莖類草屑螺類貝売沙礫甲殼類其他綠翅鴨212067033521601213.005.5綠頭807.15.61.17.1鶴鷸1678640360050252500青腳鷸15172928430033330330.1青腳鷸的覓食生境范圍更寬。綠頭鴨的取食種類更廣。減少生態(tài)位的重疊以減弱競爭。三、群落的生態(tài)位3.選取一種鳥，描述其食性、覓食生境、種間關(guān)系等。綠翅鴨以小堅果為主要食物，還吃莖類、螺類、貝類等，綠頭鴨也如此，二者存在明顯的種間競爭關(guān)系；綠翅鴨與鶴鷸、青腳鷸也有種間競爭關(guān)系，因為它們都捕食螺類，綠翅鴨和鶴鷸都吃貝類。以青腳鷸為例，它們的覓食生境包括低潮鹽沼——光灘帶、海三棱藨草帶及海堤魚塘——蘆葦區(qū)；以草屑、螺類、甲殼類為食；青腳鷸與鶴鷸之間存在明顯的種間競爭，因為它們都以草屑和螺類為主要食物，青腳鷸與綠翅鴨、綠頭鴨也存在種間競爭，因為它們都捕食螺類，青腳鷸與綠頭鴨還捕食甲殼類。物種覓食生境出現(xiàn)率/%鳥胃中主要的食物種類/%觀察數(shù)量觀察數(shù)量生境1生境2生境3小堅果莖類草屑螺類貝売沙礫甲殼類其他綠翅鴨212067033521601213.005.5綠頭807.15.61.17.1鶴鷸1678640360050252500青腳鷸15172928430033330330.1三、群落的生態(tài)位【生態(tài)位】一個物種在群落中的地位或作用。包括所處的空間位置，占用資源的情況，以及與其他物種的關(guān)系等，稱為這個物種的生態(tài)位。群落中每種生物都占據(jù)著相對穩(wěn)定的生態(tài)位，這有利于不同生物充分利用環(huán)境資源，是群落中物種之間及生物與環(huán)境間協(xié)同進化的結(jié)果。三、群落的生態(tài)位在某湖泊中生活著短吻鱷，短吻鱷會捕食鱸魚，而鱸魚又是人們喜愛的美味。當?shù)鼐用駷榱颂岣喵|魚的產(chǎn)量而大量捕殺短吻鱷。在短吻鱷被捕殺幾乎絕跡之后，鱸魚的產(chǎn)量卻沒有增加。調(diào)查表明湖中鱸魚的種群數(shù)量竟然比原來還下降了。思維訓練——溯因推理追溯原因，有人提出了以下可能：A、氣候變化造成鱸魚的食物短缺；B、短吻鱷捕食的另一種魚以鱸魚為食；C、捕殺短吻鱷前鱸魚的種群已經(jīng)衰退；D、人類主要捕撈鱸魚幼齡魚造成種群衰退。以上四種解釋都有道理嗎？你認為哪種是最可能的原因？作出推測后，應(yīng)該怎樣進一步判別？四、研究土壤小動物類群的豐富度記名計算法：指在一定面積的樣地中，直接數(shù)出各種群的個體數(shù)目。一般用于個體

，種群數(shù)量

的群落。

法：按預先確定的多度等級來估計單位面積上個體數(shù)量的多少。四、研究土壤小動物類群的豐富度實驗原理【土壤條件】不僅為植物提供水分和礦質(zhì)元素，也是一些小動物的良好

?！救臃椒ā吭S多土壤動物身體微小且有

的活動能力，常用_______取樣的方法進行采集、調(diào)查?！窘y(tǒng)計方法】記名計算法和

法。棲息場所較強取樣器目測估計較大有限目測估計四、研究土壤小動物類群的豐富度實驗流程提出問題：如土壤中有哪些小動物，它們的種群密度是多少？制訂計劃：包括三個主要操作環(huán)節(jié)——取樣、觀察和分類、統(tǒng)計和分析。實施計劃：準備：制作取樣器，記錄調(diào)查地點的地形和環(huán)境的主要情況。取樣：選擇取樣地點，用取樣器取土壤樣本，并標明取樣地點和時間等。采集小動物：從土壤樣本中采集小動物。觀察和分類：對采集的小動物進行分類，并做好記錄。統(tǒng)計和分析：設(shè)計一個數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計表，分析所搜集的數(shù)據(jù)。得出結(jié)論：組成不同群落的優(yōu)勢種是不同的，不同群落的物種豐富度也是不同的。一般來說，環(huán)境條件越優(yōu)越，群落發(fā)育的時間越長，物種越豐富，群落結(jié)構(gòu)也越復雜。四、研究土壤小動物類群的豐富度采集土壤小動物的方法采集小動物的示意圖(1)簡易采集法：用解剖針撥找，同時用放大鏡或?qū)嶓w鏡觀察。(2)誘蟲器采集：利用小動物趨暗、趨濕、避高溫、避光的習性。(3)吸蟲器采集：紗布是防止將小動物吸走，將其收集在試管中。群落物種多樣性的衡量指標：辛普森指數(shù)的計算公式為∶D——多樣性指數(shù)；S——物種的數(shù)目（種數(shù)）；ni——第i個物種的個體數(shù)；N——群落中所有物種的個體總數(shù)。四、研究土壤小動物類群的豐富度群落的物種組成種間關(guān)系不同群落的物種組成不同，物種的數(shù)目也有差別可變原始合作互利共生種間競爭捕食寄生兩種生物互相有利群落中的物種組成不是固定不變的?？臻g結(jié)構(gòu)季節(jié)性生態(tài)位在群落中，有些物種往往占據(jù)優(yōu)勢。群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征，也是決定群落性質(zhì)最重要因素。群落的結(jié)構(gòu)課堂小結(jié)垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)練習與應(yīng)用1.長白山北坡從山麓到山頂依次出現(xiàn)針闊葉混交林、針葉林、岳樺林和高山凍原。針闊葉混交林中的喬木層有紅松、紅皮云杉、白樺等多種植物，在林冠層生活著小杜鵑、大杜鵑、黑枕黃鵬等鳥類。判斷下列表述是否正確。(1)針闊葉混交林中的紅松和紅皮云杉存在種間競爭的關(guān)系。(

)(2)從山麓到山頂依次出現(xiàn)不同的森林類型，是群落的垂直結(jié)構(gòu)。(

)(3)小杜鵑主要生活在林冠層，這是小杜鵑的生態(tài)位。(

)××√練習與應(yīng)用2.某棄耕農(nóng)田中的植物種類40年間的變化情況見下表。下列有關(guān)該地群落變化的敘述，錯誤的是A.物種豐富度趨于增加B.群落對光能的利用能力提高C.物種豐富度呈現(xiàn)"S"形增長D.群落的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化練習與應(yīng)用3.河蟹是雜食性動物，以魚、蝦、螺、蚌、水生昆蟲和水草等為食，它們喜歡潛伏在水草或底泥中。在生產(chǎn)實踐中，人們不會將河蟹與食性和它相似的青魚混養(yǎng)。為什么?提示：青魚與河蟹的食性相似，生態(tài)位