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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
第2章　群落及其演替
人教版高中生物 选择性必修2
1
描述群落的空间结构和季节性(重点)。
2
通过分析自然群落中某种生物的生态位，说出生态位的概念及生态位分化的意义(难点)。
3
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(难点)。
由于全球气候变化和人类活动，使草地退化，内蒙古草原蝗灾爆发，导致草原生态系统结构和功能失调，群落多样性面临严重的威胁。草原蝗虫给畜牧业和粮食产量造成巨大损失。
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目标一
群落的空间结构
乔木层
灌木层
草本层
垂直结构:
指群落垂直方向上有明显的
1.1 垂直结构
森林群落（陆生）
分层现象
挺水层
浮水层
沉水层
湖泊群落（水生）
这种分层显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
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。
1.2 水平结构
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。
活动1
群落空间结构的判断及影响因素分析
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。
根据资料，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？
不是
温度
这是群落的垂直结构吗？
活动1
群落结构的判断及影响因素分析
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
光照强度
活动1
群落结构的判断及影响因素分析
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
4. b处动物在群落中也有垂直分层现象，这种分布与植物的分层有何关系？
群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此动物也有分层现象。
活动1
群落结构的判断及影响因素分析
5.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。
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目标一
群落的季节性和生态位
由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
2.1 群落的季节性
迎春花
桃花
（1）植物的季节性对群落的影响
2.1 群落的季节性
（2）动物的季节性对群落的影响
2.1 群落的季节性
人脉资源
办公场所
薪酬
对手、敌人
栖息地
食物
天敌
与其他物种的关系
一个物种在群落中的地位和作用，包括所处空间位置、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。
2.2 生态位
概 念：
与其他物种的关系
出现频率
种群密度
植株高度
活动2
分析群落中不同物种的生态位
1. 请根据教材 P28 “思考·讨论”提供的资料，回答下列问题：
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。
活动2
分析群落中不同物种的生态位
1. 请根据教材 P28 “思考·讨论”提供的资料，回答下列问题：
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。
活动2
分析群落中不同物种的生态位
2.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？请画在下图。
1. 鱼类的混合培养
四大家鱼的混养利用的是它们在池塘中占据着不同的生态位。
与社会的联系
2.立体农业
充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。
稻-鱼-蛙
板栗--茶树
科学技术与社会
思维训练
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。当地居民为了提高这种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？
提出的四种解释，都有一定道理。鲈鱼种群数量下降可能是多种因素共同作用的结果，但仅根据所给信息判断，B说法是最可能的原因。这是因为，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。
溯因推理
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目标一
研究土壤中小动物类群的丰富度
3.1 实验原理
(1)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
(2)调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)调查对象：样本中肉眼可见的所有动物。
(4)调查指标：样本中小动物的种类和相对数量。
(5)统计方法：一是记名计算法；二是目测估计法。
统计和分析
准备
取样
采集小动物
观察和分类
制作取样器
记录调查地点的地形和环境的主要情况
3.2 实验步骤
准备
容积约100 mL
制作取样器及取样的示意图
采集小动物
统计和分析
准备
取样
观察和分类
去表层落叶
取一定土壤样品
标明取样的时间和地点等
采集小动物
常规方法：诱虫器采集
简易方法：镊子或吸虫器采集
3.2 实验步骤
①土壤和花盆壁之间为什么要留一定的空隙？
②酒精起什么作用？
活动3
土壤小动物的采集和统计
1．诱虫器的选择
2．采集小动物
为了使空气流通。
杀死和保存小动物。
下列为两种吸虫器。请思考：
如果将采集的小动物作为标本长时间保存应选择哪种？
如果将采集的小动物用于实验室培养应选择哪种？
活动3
土壤小动物的采集和统计
简易采集法
①将取到的土壤样品放在瓷盆内(要注意防止小动物逃走)，用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子将其取出来，体型较小的小动物则可用吸虫器采集。
A
B
采集小动物
统计和分析
准备
取样
观察和分类
用肉眼观察；借助放大镜、体视显微镜观察
（最好）；普通光学显微镜（4倍物镜和5倍目镜）
借助动物图鉴查清小动物的名称，并进行分类。
观察和分类
无法知道小动物名称的，可记为“待鉴定××”，并记录特征。
3.2 实验步骤
采集小动物
统计和分析
准备
取样
观察和分类
根据前面介绍的丰富度的统计方法，设计数据统计表，分析所记录数据，完成一份研究报告。
统计和分析
3.2 实验步骤
活动3
土壤小动物的采集和统计
3. 统计小动物：丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法，前者一般适用于什么样的群落？
统计物种相对数量的方法：
①记名计算法, 直接计数，
②目测估计法, 按预先确定的多度等级来估计单位面积（体积）中的种群数量；等级的划分和表示方法有非常多、多、较多、较少、少、很少等。
适用于个体较大,种群数量有限的群落。
丰富度是指群落中的物种数目，为什么还要统计物种相对数量？
仅仅统计群落中的物种数，不足以全面了解群落的结构。
活动4
调查统计方法比较
请将下列方法进行归类(填序号)：
①样方法　②抽样检测法　③取样器取样法　④标记重捕法　⑤记名计算法　⑥目测估计法
(1)用于调查种群密度的方法有 。
(2)用于调查土壤小动物丰富度的方法有 。
(3)用于统计群落丰富度的方法有 。
为什么不用样方法和标记重捕法？
主要用于研究种群密度,而丰富度是从群落水平上研究动物的物种数目。
许多土壤小动物有较强的活动能力,而且身体微小。
①②④
③
⑤⑥
反馈评价
内蒙古草原群落上主要生活着11种类型的蝗虫，它们在群落中的生态位是否完全相同？请根据本节所学内容，分析这些蝗虫在同一个群落中共生，它们要做出哪些适应性变化？
改变食物种类，形成不同的食性；划分分布区域和活动范围；错开活动时间等。
不完全相同，因为当两个物种的生态位完全重叠时，竞争优势较大的物种就会将另一物种完全排除掉。
这些蝗虫可以共存，说明生态位不完全相同。
1.下列对不同生物群落空间结构的分析，正确的是
A.草地植株矮小，其中的动物无分层现象，而森林中的动物有分层现象
B.湖泊中深水区与浅水区的植物类型存在差异，依次生长着芦苇、碱蓬等，体现的
是群落的垂直结构
C.淡水池塘中“青、草、鲢、鳙”的垂直分层与其食物的分层关系密切
D.森林中的植物呈分层分布，影响植物分层分布的主要非生物因素是CO2浓度
√
解析　草地中的动物也有分层现象，A错误；
湖泊中深水区与浅水区的植物类型存在差异，体现的是群落的水平结构，B错误；
影响群落中动物垂直分层分布的主要因素是食物以及栖息空间，C正确；
影响森林中植物分层分布的主要非生物因素是光照强度，D错误。
2.下列对群落的空间结构的理解，不正确的是
A.影响水生植物群落垂直分层的主要原因是光照
B.动物在群落中的垂直分布与植物的分层现象密切相关
C.高山上不同海拔分布着不同的植被属于群落的垂直结构
D.森林群落的垂直分层现象提高了生物对环境资源的利用能力
√
解析　动物在群落中的垂直分布与植物的分层密切相关，因为植物为动物创造食物条件和栖息空间，B正确；
群落垂直结构是指在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，高山上不同海拔分布着不同的植被不属于垂直结构，C错误；
在垂直方向上，森林中植物分层现象与对光的利用有关，因此森林群落的垂直分层现象提高了生物对环境资源的利用能力，D正确。
3.(2022·浙江杭州高二期中)生态位能够体现一个物种在群落中的地位或作用，下列叙述错误的是
A.生态位的形成是协同进化的结果
B.物种的生态位就是物种在群落中所处的空间位置
C.研究某种植物的生态位也需要研究它与其他物种的关系
D.研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的
关系等
√
解析　物种的生态位包括物种在群落中所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，B错误。
4.(2022·广东深圳高二期末)生态位是指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。如图表示物种x和物种y生态位的分布情况。据图分析，下列说法错误的是
A.物种x与物种y的重叠部分越大说明它们的竞争越激烈
B.物种x生态位较物种y大，在生存斗争中容易被淘汰
C.物种x与物种y生态位随着时间的推移，生态位重叠程度可能会逐渐降低
D.物种x与物种y可能存在种间竞争和捕食关系
√
解析　物种x因生态位较物种y大，在生存斗争中容易获胜而得以存活，B错误；
随着时间的推移，群落中生态位相似的两个物种，竞争优势较大的物种就会把另一物种逐渐排除掉，生态位重叠程度逐渐降低，C正确。
5.(2022·山西运城高二期末)下列关于“研究土壤中小动物类群的丰富度”的说法，错误的是
A.对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征
B.许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标记重捕法进行调查
C.利用小动物的避光避热性，可采用带灯罩的热光源收集土样中的小动物
D.可分别在白天和晚上取同一地块的土样，调查不同时间土壤中小动物丰富度
√
解析　由于土壤小动物身体微小、活动能力强，不能用样方法和标记重捕法调查丰富度，可采用取样器取样的方法进行调查，B错误。
6.(2022·内蒙古赤峰高二期中)“没有调查就没有发言权”，下表表示调查不同浓度的甲胺磷对土壤小动物群落影响的结果。根据此表分析，下列叙述错误的是
动物指标 甲胺磷浓度/(mol·L－1)
0 0.04 0.09 0.06 0.30 0.54
施用后动物种类数(S) 56 36 29 22 18 18
总个体数(N) 612 49 212 133 121 92
A.土壤小动物的丰富度的统计方法包括记名计算法和目测估计法
B.通过土壤动物类群丰富度的调查，可以反映不同群落中土壤动物物种数目的多少
C.不同甲胺磷浓度与土壤中小动物的总个体数(N)之间呈负相关
D.土壤动物的丰富度可反映土壤农药污染的程度，S值越大，污染越严重
√
解析　随着甲胺磷浓度的增大，土壤动物总个体数(N)越来越少，甲胺磷浓度与土壤动物总个体数(N)之间的关系是负相关，C正确；
土壤动物的丰富度可反映土壤农药污染的程度，S值越小，污染越严重，D错误。

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