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生活在同一区域的不同种群不是孤立的，而是直接或间接地联系着，共同构成了有序的整体——群落。
在华北地区植树造林的实践中，人们发现，在人工林群落中，容易发生鼠害。随着人工林的成长，鼠类剥食落叶松、樟子松的树皮，啃食幼苗，危害林木的生长和存活，而鼠的种群数量会大增。防治后过一段时期，鼠害还会反复。然而，在气候条件相似或优势树种相同的天然林中，鼠害的威胁却小得多。
为什么人工林容易受到鼠害的威胁呢 能不能通过经常投放鼠药的方式来防治人工林的鼠害？在优势树种相同的人工林和天然林中，物种的组成及相互关系是否相同呢？
第 2 章 群落及其演替
群落及其演替
第1节 群落的结构
学习目标
(第一课时)
1. 群落①概念;②结构特点
2. 物种组成
①物种丰富度;②优势种与常见种;③种间关系
3. 群落的空间结构
①垂直结构;②水平结构
(第二课时)
4. 季节性
5. 生态位
6. 实验:研究土壤中小动物的丰富度
群落的季节性
春
夏
秋
冬
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。
①含义
群落的季节性
②实例
迎春花
金莲花
有些种类的植物在早春来临时开始萌发，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。
群落的季节性
②实例
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。
大雁
羚羊和斑马
旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠。
有些动物在炎热的夏季进入夏眠。
群落的生态位
①含义
一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用的资源情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
地位
作用
某生物种群在群落中
在时间和空间上占有的位置
某生物种群在群落中
与其他物种的关系(种间关系)
种群的生境是生物的住址 种群的生态位是生物的职业
某动物的生态位
栖息地
天敌
食物
其它种间关系
群落的生态位
②研究的问题
①动物的生态位包括
②植物的生态位包括
栖息地
食物
天敌
与其他物种的关系
在某区域内出现的频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位
群落的生态位
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，结果如下表所示。
生境1为低潮盐沼一光滩带，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为海堤内鱼塘一芦苇区，芦苇在植物群落中占优势。
思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位
群落的生态位
讨论1.这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同？哪一种鸟的觅食生境的范围更宽？
青角鹬的觅食生境范围更广泛
绿翅鸭和鹤鹬[yù] 选择觅食生境的策略基本相同，两者均选择生境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3个生境中都出现，在生境3出现的概率高于前两处。
思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位
群落的生态位
讨论2.如果两种鸟的觅食生境一样生态位就完全一样吗？
不一定。因为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。
思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位
群落的生态位
讨论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？
绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝类等，绿头鸭也如此，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，绿翅鸭和鹤鹬都吃贝类。
思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位
群落的生态位
讨论4.任选一种鸟，从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟类的生态位。
青脚鹬：
觅食生境：低潮盐沼—光滩带、海三棱藨草带、海堤内鱼塘—芦苇区
食物：草屑、螺类、甲壳类
种间关系：与鹤鹬明显种间竞争、与绿翅鸭、绿头鸭存在种间竞争
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，
①有利于不同生物充分利用环境资源，
②是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
群落的生态位
③意义
如图，有A和B两个种群，A种群主要以a为食，B种群主要以b为食，它们又共同以c为食。
a
b
c
生态位重叠部分(c)越大，种间竞争越激烈。
④生态位重叠导致种间竞争
生态位分化示意图
生态位分化一般有三种方式：
①分布区域和活动范围错开
②活动的时间错开
③食物种类错开(食性不同)
⑤种间竞争导致生态位分化
群落的生态位
⑤实例
上层水：鲢鱼---浮游植物
中上层：鳙鱼---浮游动物+浮游植物
中下层：草鱼---水草
下层水：青鱼---水底的螺、蚌以及水生昆虫
鱼类的混合养殖
占据着不同的生态位
对动物生态位影响最大的是动物的栖息环境和食物条件(种间关系)。我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养，既降低了种间竞争的激烈程度，又充分利用了空间和资源，增加鱼的产量
群落的生态位
⑤实例
立体农业：农作物的间作
(1)农作物的间作模式有很多种：利用它们在农田中占据着不同的生态位。
间作模式 实例分析
玉米与大豆
苹果与绿豆
①玉米植株高，大豆植株矮；
②大豆可利用与其共生的根瘤菌固氮，从而增加土壤肥力
①果树高大，绿豆植株矮小，可充分利用相邻果树间的空间；
②果树适当遮阴可缓解作物的光合“午休”现象
(2)对植物生态位影响较大的是植株高度和种间关系。
①间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异；
②间作的植物中高的为阳生植物，矮的为阴生植物。
群落的生态位
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。
立体农业：农作物的间作
稻-鱼-蛙
树-蔬菜
玉米-大豆
⑤实例
思维训练 溯因推理
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，鲈鱼种群数量却比原来还下降了。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？
四种解释都有一定道理。鲈鱼种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、贝类和浮游动物等为食。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,最终影响鲈值的种群数量。
思维训练 溯因推理
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，鲈鱼种群数量却比原来还下降了。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,应深入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。
群落的结构
物种组成
物种丰富度
种间关系
空间结构
垂直结构
水平结构
季节性
生态位
研究土壤中小动物类群丰富度
过渡
探究土壤中的小动物类群的丰富度
土壤是无数动物的家园，大部分土壤小动物营腐生生活②，对动植物遗体的分解起到重要的辅助作用。
如何了解特定群落中的物种丰富度？
土壤小动物
对动植物遗体起着重要的辅助作用
探究土壤中的小动物类群的丰富度
1.实验原理：
土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
调查方法：
特点：
取样器取样法
体型小，活动能力强
采集罐、诱虫器、吸虫器等
许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法进行调查。
即用一定规格的捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样，通过调查样本中小动物的种类来推测某一区域内土壤动物的物种数目。
不适合采用“样方法” 的原因
探究土壤中的小动物类群的丰富度
在一定面积的样地中， 直接数出各种群的个体数目， 适用于个体较大、种群数量有限的群落
记名计算法：
按预先确定的多度等级来估计单位面积中种群数量的多少。等级的划分和表示方法：“非常多、多、较多、较少、少、很少"等
目测估计法：
记名计算法、目测估计法
2.统计方法：
探究土壤中的小动物类群的丰富度
1.提出问题
2.制定计划
3.方法步骤
步骤 时间 地点 内容 方法 备注
第1步 X年X月X月 XXX 环境考查 观察测量 带温度计
干湿计
记录本
第2步
… …
比较人类活动影响程度不同、不同时间和不同空间的土壤小动物类群的丰富度
探究土壤中的小动物类群的丰富度
3.方法步骤
准备
采集小动物
取样
观察分类
统计分析
制备取样器
记录
诱虫器采集
简易采集
记名计算法
目测估计法
户外
实验室
体视镜或显微镜
取样器取样
探究土壤中的小动物类群的丰富度
准备
制备取样器
可选直径为5cm的硬质金属饮料罐，在距离顶端5cm处剪断。取样器的容积约为100mL。
记录
记录调查地点的地形和环境的主要情况。
提出安全注意事项。
探究土壤中的小动物类群的丰富度
将表层土上的落叶轻轻拨开，每个取样点取多个土样
取样
取样后将取样点填平，注意环保
在塑料袋上贴好标签
(注明取样人、取样地点、取样时间、取样深度等)
探究土壤中的小动物类群的丰富度
采集小动物
诱虫器采集
为了使空气流通
3.如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么？
湿棉花（保存活体）
1.土壤与花盆之间要留一定的空隙的原因？
2.70%酒精溶液的作用？
固定杀死小动物并保存，通常用于制作标本
探究土壤中的小动物类群的丰富度
利用土壤小动物
避光(趋暗)、避热和趋湿的特点。
诱虫器的原理
灯罩
灯
漏斗
土样
金属网
广口瓶
70%酒精
使土壤小动物下移落入盛有酒精的广口瓶中。
采集小动物
简易采集
吸虫器
将取到的土壤样品放在瓷盆内，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取出来，体型较小的则可以用吸虫器采集。
探究土壤中的小动物类群的丰富度
采集的小动物放入体积分数为70%的酒精溶液中。
防止小动物体色发黑、体质变硬，给后续的物种鉴定带来困难。
【思考】纱布的作用？
防止将小动物吸走，从而使其留在试管中
① 观察
用肉眼观察；
借助放大镜、体视显微镜观察；
普通显微镜。
② 分类
借助有关图鉴查清小动物的名称，并进行分类。
无法知道小动物名称的，可记为“待鉴定××”，并记录特征。
探究土壤中的小动物类群的丰富度
观察分类
探究土壤中的小动物类群的丰富度
（仅仅统计群落中的物种数，不足以全面了解群落的结构，因此，在统计群落中物种数目的同时，还可统计物种在群落中的相对数量。 ）
根据这两种方法，设计一个数据收集和统计表，分析所收集的数据，完成一份实验报告。
统计方法有两种。一是记名计算法，二是目测估计法
统计分析
如果要调查水中小动物类群丰富度，应如何研究？
讨论
改进
取样方式(网兜或瓶子)
取样对象
取样设备
定点、定量取样
定点就是要选取有代表性的地点取样
定量就是要每次取样的数量要相同
探究土壤中的小动物类群的丰富度
实验结论
(1) 组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的 是不同的。
(2)一般来说，环境条件越优越, 群落发育的时间越长,物种 ,群落结构也 。
物种丰富度
越多
越复杂
科学·技术·社会 立体农业
1.概念
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。
2.实例
在瓜田中“又种薤十根，令周回瓮，居瓜子外，至五月瓜熟，薤可把卖之，与瓜相避。又可种小豆于瓜中，亩田四五升，其藿可卖。此法宜平地，瓜收亩万钱” 。
①西汉的“间作套种”农业生产模式
几种作物同时期播种的叫间作，
几种作物不同时期播种的叫套种。
②板栗—茶树结构
板栗：深根性
茶树：浅根性
板栗：喜阳性
茶树：耐阴性
根系深浅搭配
高矮结合
合理利用不同层次土壤内的水分和无机盐
充分利用了不同层次的光能
茶树的地上部分
截留降水，降低水土流失
减少地表增发
科学·技术·社会 立体农业
鱼和蛙的粪便
③稻—鱼—蛙结构
为水稻供肥
鱼和蛙呼吸释放的CO2
为水稻光合作用提供了原料
鱼和蛙的捕食
稻田中害虫、浮游动物和杂草减少
2.实例
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。（ ）
√
×
×
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
课本课后习题
课本课后习题
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。
4.《诗经·小雅·小宛》写道： “螟蛉有子，蜾蠃负之。”古人以为蜾蠃不产子，因此捕捉“螟蛉”当作“义子”来养育。南北朝时期，医学家陶弘景发现。蜾鸁将螟蛉衔回窝中，用尾上的毒针刺入螟蛉体内，并在其身上产卵。所以他认为螟蛉不是“义子”，而是蜾鸁幼虫的食物。这两种生物存在怎样的种间关系？
螟蛉
蜾蠃
捕食
广义的不是包括植食、肉食、拟寄生等。拟寄生的特点为总是导致寄主死亡，这与寄生有本质区别。
6.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
7.（教材P46 T3）甲、乙、丙是食性相同、不同种的蝌蚪，三者之间无捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表所示。下列不合理的是（ ）
A.捕食者主要捕食甲和丙
B.蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响
C.无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D.随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少
D
课本课后习题
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于同一个群落中；也可能为一方消失，另一方存留下来。
课本课后习题

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