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(共44张PPT)
第1节
群落的结构
第2章 群落及其演替
选必二
1、从结构与功能及进化与适应的角度分析群落的空间结构。
学习目标
2、通过分析种间关系的模式图，培养运用逻辑思维解决问题的能力。
目录
01
群落的空间结构
02
群落的季节性
03
生态位
在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。
1.形成原因：
2.类型：
群落的空间结构包括__________和___________。
垂直结构
水平结构
陆生植物群落
乔木层
灌木层
草本层
地表层
3 m以上的木本植物。
3 m以下的木本植物。
没有多年生的木质茎，包括禾叶草本、阔叶草本和蕨类植物。
地衣、苔藓等植物。
垂直方向分层
1
垂直结构
乔木层
黄鹂
灌木层
啄木鸟
草本层
画眉
森林群落（陆生）
③群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？
②引起动物分层分布的主要原因是什么？
光照强度
群落中植物的垂直分层为动物创造了的食物和栖息场所等。
使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，提高了环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的利用率。
①引起植物分层分布的主要原因是什么？
1
垂直结构
陆生植物群落
吃高大乔木的种子
营巢
吃地面上的苔鲜和昆虫
植物分层决定动物分层。
1
垂直结构
乔木层
灌木层
草本层
(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: 。
光照、温度等
水分、无机盐等
：在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。
水生植物群落
浮水层
挺水层
沉水层
表层
浮水植物
凤眼蓝、浮萍
浅层
挺水植物
芦苇、莲、茭白
深层
沉水植物
水车前、小眼子菜、竹叶眼子菜、黑藻等
1
垂直结构
浮水层
挺水层
沉水层
① 水生植物的这种分层现象的主要原因是什么呢？
水生群落的分层现象是因为阳光、水分、无机盐和溶解氧等。
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
②植物群落的垂直结构有什么意义？
③ 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？
不属于
水生植物群落
1
垂直结构
上层水
中上层
中下层
下层水
鲢鱼---以浮游植物等为食
鳙鱼---以浮游动物+浮游植物等为食
草鱼---以水草等为食
青鱼---以水底的螺、蚌以及水生昆虫等为食
优点：
3.垂直结构：水生群落--动物群落 p28
1
垂直结构
①降低了竞争的激烈程度，
②充分利用了空间和资源，获得更大价值。
1、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，挺水和浮水的荷叶属于同一种群。种群不具有垂直结构。
2、草原群落有垂直分层现象吗？
有，例如地面上奔跑的动物和地下挖洞生活的动物。
每个群落都有垂直结构和水平结构。
一片竹林中，不同高度的竹子_________(体现/未体现)群落的垂直结构。
一片竹林中，高低不同的各种植物______(体现/未体现)群落的垂直结构。
未体现
体现
在水平方向上，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。
一般呈镶嵌分布
决定因素：
①地形的变化；
②土壤湿度和盐碱度的差异；
③光照强度的不同；
④生物自身生长特点的不同；
⑤人与动物的影响等。
特点：
2
水平结构
芦苇等水生植物只能长在浅水或水边；松、杉、柏树等能长在比较干旱处。
说明影响水平结构的因素可以是 。
土壤湿度
2
水平结构
群落的空间结构
资料：如图a、b、c分别代表在－200 m～3 800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。回答下列问题：
(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，影响它们分布的主要环境因素是什么？这是群落的垂直结构吗？
影响它们分布的主要环境因素是温度。这不是群落的垂直结构。
典例分析
（2） b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要环境因素是什么？
光质(光的波长)
这是群落的垂直结构吗？
是
海带
石花菜
石莼
绿藻
褐藻
红藻
浅层
中层
深层
（3）如图所示，b处植物的地下部分也有明显的分层现象。决定植物地下分层的环境因素有哪些？
水分、无机盐等
典例分析
b：光照强度
c：光质（光的波长）
（4）有人说：“b处桦树高低错落有致，只存在垂直结构，而野草丛比较矮小，只存在水平结构”，你认为这种说法对吗？为什么？
垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次，不能构成垂直结构。矮小的野草丛也有垂直结构和水平结构的存在。
不对。
典例分析
判断：下列现象属于群落的哪种空间结构
①森林的林冠层、中层和林下层栖息着不同的鸟类。
②湖泊中有挺水植物、浮水植物和沉水植物。
③池塘的中央底部和临近河岸的底部分布有不同的鱼。
④某竹林中的箭竹高低错落有致。
⑤从山麓到山顶依次出现不同的森林类型。
垂直结构
垂直结构
水平结构
不属于群落的空间结构
群落空间结构的形成原因与意义
（1）形成原因: 在长期 基础上形成的对环境的适应。
（2）意义: 利于群落整体对 的充分利用。
自然选择
环境资源
不属于群落的空间结构
不同的森林类型属于不同的群落
群落的空间结构
植物分层的原因
动物分层的原因
影响因素
特点
特点
垂直结构
水平结构
分层分布
镶嵌分布
光照和温度
栖息空间
食物条件
地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度等
水生群落分层的原因
光照
水分
无机盐
溶解氧
春
夏
秋
冬
由于 、 和 等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生 的变化。
阳光
温度
水分
有规律
1.概念：
2.举例：
迎春花
（1）植物的季节性对群落的影响
有些种类的植物在早春（迎春花）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（荷花）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。
荷花
①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。
鸟类迁徙
非洲草原角马迁徙
旱獭
仓鼠
非洲肺鱼
②啮齿类动物在冬季会休眠；
（2）动物的季节性对群落的影响
③非洲肺鱼是最有名的夏眠生物。
我国古文、古诗词中记载了很多的生物学现象，下列分析错误的是（　 ）
A“肥田之法，种绿豆最佳”：利用根瘤菌和绿豆之间的互惠关系进行肥田B“无可奈何花落去，似曾相识燕归来”描述了群落的季节性变化
C“数罟（细密的渔网）不入湾池，鱼鳖不可胜食也”，可保证鱼类种群的
年龄结构为增长型
D“阔八步一行，行内相去四步一树”体现了合理密植，有利于植物光合作
用
典例分析
A
1.概念：
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。
地位或作用
空间位置
占用资源
其他物种的关系
（1）研究动物的生态位:
通常要研究它的 、 、
以及 等。
（2）研究植物的生态位:
通常要研究它在研究区域内的 、
、 等特征，以及它
等。
栖息地
食物
天敌
与其他物种的关系
出现频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
2.生态位研究的内容：
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。
绿翅鸭 绿头鸭 鹤鹬 青脚鹬
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-为海三棱藨（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 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
1. 这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同？哪一种鸟觅食生境的范围更宽？
绿翅鸭和鹤鹬：
两者选择觅食生境的策略基本相同，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：
在三个生境中都出现，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宽。
分析当地自然群落中某种生物的生态位
P28 思考·讨论
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
2.如果两种鸟的觅食生境一样，生态位就完全一样吗？
意义：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。
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，所以二者的生态位不完全一样。
分析当地自然群落中某种生物的生态位
P28 思考·讨论
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝类等，与绿头鸭类似，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，绿翅鸭与鹤鹬都吃贝类。
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？
分析当地自然群落中某种生物的生态位
P28 思考·讨论
3.生态位重叠：
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。
栖息地变化，食物变化，取食时间不同等方向变化
在群落形成的过程中，如果两个物种的生态位基本相同（如图所示），例如双小核草履虫和大草履虫，那么两者在发生了适应性变化后，两条曲线会怎样变化？请在下面画图。
4.生态位分化：
1、食物种类错开(食性不同)
2、分布区域和活动范围错开
3、活动的时间错开
注意：当资源十分丰富（如热带雨林）时，生态位重叠的生物就可以利用同一资源而不给对方带来伤害。
5.特点：
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
6.原因：
群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。
7.意义：
有利于不同生物充分利用环境资源。
充分利用群落的 和 ，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。
立体农业
稻-鱼-蛙结构
鱼和蛙的粪便为水稻供肥。
鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用。
8.运用
空间结构
季节性
8.运用
例1：板栗-茶树结构
理论依据：①合理利用不同层次土壤内
的水分和无机盐。
板栗→深根性树种；
茶树→根系较浅的小灌木。
②茶树地上部分截留降水，
降低水土流失，减少地表蒸发。
③高矮结合，充分利用不同层次的光照。
板栗喜光，茶树耐阴。
（1）立体农业
例2：稻-鱼-蛙结构
理论依据：
①鱼和蛙的粪便为水稻供肥
②鱼和蛙呼吸释放的二氧化碳可供水稻进行光合作用
稻田害虫、其他浮游动物、田间杂草数量大大下降。
（1）立体农业
8.运用
上层水
中上层
中下层
下层水
鲢鱼---以浮游植物等为食
鳙鱼---以浮游动物+浮游植物等为食
草鱼---以水草等为食
青鱼---以水底的螺、蚌以及水生昆虫等为食
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。
（2）四大家鱼混养
P28 与社会联系
8.运用
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？
P29 思维训练
溯因推理
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。
提出的四种解释都有一定道理，B说法是最可能的。
运用结构与功能观、进化与适应观分析群落的形成是存在客观规律的。
人类的活动也应该顺应自然界的规律。
课堂总结
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。（ ）
√
×
×
一、概念检测
P29 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（ ）
年份 1 4 15 25 40
乔木 0 0 0 14 23
灌木 0 3 4 12 19
草本植物 28 27 26 30 34
总计 28 30 30 56 76
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
C
P29 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？
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。
P29 练习与应用
2.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？
两个物种的生态位相似，在空间和资源有限的情况下，它们必然存在种间竞争。种间竞争可能会使二者的生态位发生分化，结果为它们仍然共存干同一个群落中；也可能为一方消失，另一方留存下来。
二、拓展应用
3.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。
有利于保持群落内物种的丰富度
促进被捕食者种群发展
与被捕食者表现出协同进化
捕食者
P29 练习与应用

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