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第1节 群落的结构（第二课时）
本节聚焦:
不同群落在物种组成上有哪些差别？群落为什么能形成有机整体？
群落的空间结构是怎样的？
生态位分化对于群落和物种有什么意义？
第2章 群落及其演替
在群落中，各个 分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。
生物种群
一、群落的空间结构
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
三
群落的空间结构
水平结构
在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。
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
一、群落的空间结构
3.垂直结构：
陆生植物群落
乔木层
灌木层
草本层
地表层
(1)植物分层现象的原因:
植物的分层与___________有关:不同植物适于在不同的光照强度下生长。
对光的利用
①决定植物地上分层的环境因素: 。
光照、温度等
②决定植物地下分层的环境因素: 。
水分、无机盐等
一、群落的空间结构
3.垂直结构：
陆生植物群落
意义：
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
一、群落的空间结构
3.垂直结构：
水生植物群落
挺水层植物菰（茭白）
浮水层植物凤眼莲
沉水层植物水车前
挺水层
浮水层
沉水层
除光照外，植物的垂直分布也与光的波长(光质)有关。
(2)水生植物分层的原因:
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
(3)植物群落具有垂直结构的意义：
在垂直方向上，植物群落存在分层现象，动物群落是否也存在类似的分层现象呢？
三
群落的空间结构
林冠层
中层
林下层
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
山雀、莺、啄木鸟等鸟类总是在森林的中层营巢
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
决定因素
食物
栖息场所
一、群落的空间结构
3.垂直结构：
动物群落
群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的 和 ；群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。
栖息空间
食物条件
在水平方向上， 变化、土壤 __ 、 强度、生物自身 不同，以及 的影响等。不同地段往往分布着不同的______，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈______分布。
地形
湿度和盐碱度
光照
生长特点
人与动物
4.水平结构：
镶嵌
种群
一、群落的空间结构
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，种群不具有垂直结构。
易错提醒
（1）a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是群落的垂直结构吗？c处各种藻类植物的分布是不是群落的垂直结构？请分别说明理由。
如图a、b、c分别代表的是在-200～3800m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。
易错提醒
（2）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？
如图a、b、c分别代表的是在-200～3800m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。
易错提醒
总结
群落的空间结构
垂直结构：
现象
植物分层
动物分层
决定因素：
水平结构：
其他因素：
意义：
决定因素：
特点：
决定因素：
光照强度
温度、水、无机盐
显著提高群落利用阳光等环境资源的能力
栖息空间和食物条件
呈镶嵌分布
分层
地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等（P26）
一、群落的空间结构
四
群落的季节性
1.概念：
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.举例：
二、群落的季节性
植物的季节性对群落的影响
有些种类的植物在早春来临时开始萌发（迎春花），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（美人蕉），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。
旱獭
仓鼠
北极地松鼠
非洲肺鱼
箭猪
蜗牛
夏眠也称之为“夏蛰”，是某些动物在夏季时，炎热或干旱的季节中适应环境变化现象。
二、群落的季节性
2.举例：
动物的季节性对群落的影响
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。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。
三、生态位
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
若研究动物或植物的生态位可以分别研究哪些内容？
（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
三、生态位
2.生态位研究的内容：
三、生态位
3.特点：
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
4.原因：
群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。
5.意义：
有利于不同生物充分利用环境资源。
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
分析当地自然群落中某种生物的生态位
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？
①绿翅鸭和鹤鹬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；
青脚鹬的觅食生境范围更宽。
②绿头鸭主要选择生境1；
③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
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。
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。
思考·讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
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
以绿翅鸭为例，绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝类等，
绿头鸭的食性也是如此，二者存在明显的种间竞争关系；
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。
思考·讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
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
描述鸟类的生态位，通常需要来考虑它们的觅食生境(栖息地)、食物以及与其他物种的种间关系等。以青脚鹬为例。
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。
青脚鹬的觅食生境包括低潮盐沼——光滩带、 海三棱藨草带及海堤内鱼塘芦苇区；以草屑、螺类、甲壳类为食；青脚鹬与鶴鹬存在明显的种间竞争，因为它们都以草屑和螺类为主要食物，青脚鹬与绿翅鸭、绿头鸭也存在种间竞争，因为它们都捕食螺类，青脚鹬和绿头鸭还捕食甲壳类。
思考·讨论
五
生态位
种群数量
0
浮游植物
浮游动物
池底水草
螺丝等
水层及优势种
鲢鱼
鳙鱼
草鱼
青鱼
3.特点：
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
品种 栖息水层 食性
鲢鱼 水体上层 主要以浮游植物为食
鳙鱼 水体的中上层 主要为浮游动物为食,也食用部分浮游植物
草鱼 水体的中下层或水草多的地方 主要以水草为食
青鱼 水体的中下层 以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食
三、生态位
四大家鱼在不同水层的分布—混合养殖
与社会的联系
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。
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？
思维训练
溯因推理
该题提出的四种解释，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。
研究土壤中小动物类群丰富度
实验.探究
请同学们自主阅读教材P30-31，小组合作思考讨论完成问题。
1.土壤小动物的种类及功能？
2.为什么不适于用样方法？用什么方法进行采集、调查？
3.调查内容有哪些？
4.统计物种相对数量的方法有哪些？适用范围分别是？
5.实验步骤？采集小动物的方法有哪些？诱虫器的装置是怎样的？其采集小动物利用了土壤小动物的哪些特性？酒精的浓度及作用？
6.吸虫器中纱布的作用？
研究土壤中小动物类群丰富度
实验.探究
1.土壤小动物种类：
土壤是无数动物的家园，大部分土壤小动物营腐生生活。
蜈蚣
鼠妇
马陆
蚯蚓
它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。
2.功能：
研究土壤中小动物类群丰富度
实验.探究
3.特点：
身体微小，有较强的活动能力。
不适用样方法
4.调查方法：
通过取样器取样的方法研究土壤小动物类群的丰富度。
5.调查内容：
①群落中的物种数
②物种在群落中的相对数量
6.统计方法：
按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。
调查分布范围较大,个体较小的种群。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
记名
计算法
在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。
目测
估计法
研究土壤中小动物类群丰富度
实验.探究
7.实验原理：
土壤动物具有 、 、 的习性。
避高温
趋暗
趋湿
8.实验步骤：
制定调查计划
实施调查计划
制作取样器
取样
采集小动物
观察分类
统计分析
准备
记录调查地点
方法步骤：
准备——取样——采集小动物——观察和分类——统计和分析
研究土壤中小动物类群丰富度
实验.探究
方法步骤：
准备——取样——采集小动物——观察和分类——统计和分析
诱虫器
吸虫器
研究土壤中小动物类群丰富度
实验.探究
采集小动物
(1)用诱虫器采集(如图)
①土壤和花盆壁之间为什么要
留一定的空隙？
为了使空气流通。
②酒精起什么作用？
杀死和保存小动物。
核心探讨
(2)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。
②体型较小的小动物可用吸虫器采集。
右面为两种吸虫器。
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？
如果将采集的小动物作为标本长时间保存应选择吸虫器A；如果将采集的小动物用于实验室培养应选择吸虫器B。
组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。
(2)一般来说，环境条件越优越, 群落发育的时间越长,物种越多,
群落结构也越复杂。
（1）从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计，如实记录。
（2）尽可能多地收集小动物。
（3）同样营养土壤，多组同学进行统计比较。
（4）识别命名要准确。
研究土壤中小动物类群丰富度
实验.探究
9.实验结论：
10.注意事项：
总结：调查种群密度和丰富度的方法
调查种群密度的方法：
（1）样方法：
（2）标记重捕法：
（3）黑光灯诱捕法：
（4）抽样检测法：
调查丰富度的方法：
统计丰富度的方法：
植物；活动范围小、范围能力弱的动物，如昆虫卵、蚜虫、跳蝻、蚯蚓
活动范围大、活动能力强的动物
有趋光性的昆虫
微生物
取样器取样法
目测估计法和记名计算法
课后练习
一、概念检测
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
课后练习
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。
鲢鱼
鳙鱼
草鱼
青鱼
鲤鱼
鲫鱼
课后练习
1.《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。蜾蠃将螟蛉衔回窝中，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”，而是蜾蠃幼虫的食物。这两种生
物存在怎样的种间关系？
螟蛉
蜾蠃
捕食。提示 广义的捕食包括植食、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。
二、拓展应用
课后练习
课后练习
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是什么结果？
生态位分化
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。
种间竟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,另一方留存下来。
课后练习
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。
捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出空间，因此,捕食者有利于保持群落内物种的丰富度，并使多个生物种群的数量维持在一定范围内。
同时，捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用；捕食者与被捕食者还表现出协同进化。

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