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第二章 群落及其演替
第1节 群落的结构（第二课时）
1.形成原因：在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，形成一定的空间结构。
四、群落的空间结构
2.分类:群落的空间结构包括垂直结构和水平结构
3.垂直结构
（1）概念：在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。
（2）实例
四、群落的空间结构
挺水植物
沉水植物
底栖动物
浮水植物
草食性鱼类
肉食性鱼类
浮叶植物
滤食性鱼类
注意：除光照强度外，植物的垂直分布也跟光的波长（光质）有关，例如海洋中藻类的分布；
（3）植物垂直分层现象
①决定植物分层现象的因素（陆生群落）
决定植物地上分层的环境因素：
决定植物地下分层的环境因素：
②植物分层现象的意义：
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
植物的分层与对光的利用有关：不同植物适于在不同的光照强度下生长
光照、温度等。
水分、无机盐等。
3.垂直结构
四、群落的空间结构
鹰、杜鹃、黄鹂等总是成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木的种子。
山雀、莺、啄木鸟等鸟类总是森林的中层营巢。
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。
栖息空间和食物条件
？动物分层现象的原因
群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象
（4）动物垂直分层现象
3.垂直结构
四、群落的空间结构
在湖泊中，就有挺水层、浮水层和沉水层，形成群落的垂直结构。
思考：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；
因为荷叶有的挺水有的浮水，体现的是同种生物高度的不一致，是在种群水平上讨论的，而群落的垂直结构体现的是不同生物在垂直方向上的分布；
同理，成年竹和竹笋也是属于一个种群；
2.水平结构
在水平方向上，由于地形的变化、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因素，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。
特点：常呈镶嵌分布。
四、群落的空间结构
现学现用：
芦苇等水生植物只能长在浅水或水边；
红树、柳树等只能长在水源附近；
松、杉、柏树等能长在比较干旱处；
由以上描述体现出的影响水平结构的因素为_________
土壤湿度
现学现用：
在森林中，在乔木的基部和其他被树冠遮住的地方，光线较暗，适于苔藓植物生存，而属管辖的间隙或其他光照较充足的地方，则有较多的灌木和草丛
由以上描述体现出的影响水平结构的因素为_________
光照强度
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。
五、群落的季节性
春
夏
秋
冬
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。
夏枯草
荷
实例一
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。
旱獭
仓鼠
高鼻羚羊
实例二
一个物种在群落中的地位和作用，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。，称为这个物种的生态位。
1.概念：
某种动物的生态位
栖息空间
天敌
食物
其他种间关系
五、群落的生态位
2.研究内容：
（1）植物：在研究领域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。
（2）动物：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
五、群落的生态位
思考·讨论
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。
讨论1：这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同？哪一种鸟觅食生境的范围更宽？
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。
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。
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
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。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。
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，绿头鸭也是，二者存在明显的种间竞争关系；
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。
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。
讨论3：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。
3.生态位的意义：
4.生态位的形成原因：
五、群落的生态位
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。
群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
与社会的联系
四大家鱼在不同水层的分布—混合养殖
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
(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。
(1)农作物的间作模式有很多种，农作物间作利用的是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 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
苹果与绿豆 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
农作物的间作
某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄，短吻鳄会捕捉鲈鱼，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后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量比原来竟然还下降了。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？作出推断后，应该怎样进一步判别？
思维训练·溯因推理
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着多种生物，各个种群之间存在着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，应深入调查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。
思维训练·溯因推理
群落的空间结构
垂直结构
（分层现象）
水平结构
（镶嵌分布）
植物：阳光（主要）
其他因素：温度、水分、无机盐
动物：食物、栖息地等
植物：多种因素
动物：食物、栖息地等
（提高群落利用阳光等环境资源的能力）
群落的季节性 —
（温度、阳光、水分）
群落的外貌和结构随季节发生规律性的变化
栖息地
（出现频率）
天敌
（种群密度）
食物
（植株高度）
其他物种间关系
某动物（植物）生态位
生态位
课堂小结

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