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2.1群落的结构
第2课时
学习目标
举例说明群落的空间结构和季节性及其影响因素。
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。
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
复习导入
群落：相同时间聚集在　 　　　中　 　　　种群的　 　。
一定区域
各种生物
集合
生物间有一定的关系。各种生物是相互作用相互影响，彼此之间以物质和能量为纽带紧密地联系在一起。
必须包括全部的生物。即必须有植物、动物、微生物三大功能类群
有一定的时间和空间
群落的空间结构
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，使群落形成一定的空间结构
2.分类
群落的空间结构包括垂直结构和水平结构
群落的空间结构
垂直结构
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
群落的空间结构
浮萍
水葫芦
竹叶眼子菜
黑藻
睡莲
荷花
芦苇
香蒲
·挺水层植物
·浮水层植物
·沉水层植物
菱角
群落的空间结构
浮萍
水葫芦
竹叶眼子菜
黑藻
睡莲
荷花
芦苇
香蒲
菱角
影响植物分层的因素有哪些？
不同植物适于在不同的光照强度下生长。这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
在陆生群落中，决定植物地上分层的环境因素光、温度等条件；决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等。
群落的空间结构
鲢鱼
鳙鱼
青鱼
草鱼
上层
中层
中下层
下层
主要以浮游植物为食
以浮游动物和一些浮游植物为食
栖息在中下层，有时跃出水面取食岸边水草
以螺蛳、蚌、蚬、蛤等底栖动物为食物
优点：
充分利用环境资源
群落的空间结构
影响动物分层的因素有哪些？
群落中植物分层现象决定了动物的分层。
植物垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件；
群落的空间结构
水平结构
①概念：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。
②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。
群落的空间结构
说明影响水平结构的因素是____________。
土壤湿度
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。
西双版纳-现代冰川博物馆
说明影响高山上群落的水平结构的因素是__________。
温度
群落的空间结构
公路（夏季）两侧植物分布类型图
说明影响该处群落的水平结构的因素是________________________。
人的影响因素
群落的季节性
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。
春
夏
秋
冬
群落的季节性
有些种类的植物在早春（迎春花、桃花）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。
（1）植物的季节性对群落的影响
迎春花
桃花
群落的季节性
（2）动物的季节性对群落的影响
迁徙
旱獭
有些动物冬眠
箭猪
有些动物夏眠
生态位
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。
概念：
研究内容：
研究某种动物的生态位：
研究某种植物的生态位：
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
生态位
生态位分化
在长期的相互竞争作用中，两个生态上接近的物种若要共存，必须在空间、食物、活动时间、生理或习性上有分化，即生态位分化
形成原因：
群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果
特点：
（1）群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
（2）没有生态位完全重叠的物种。
意义：
生态位的分化有利于不同生物充分利用环境资源。
生态位
生态位重叠
群落中生态位相似的物种要发生竞争，夺取生态位。生态位越相似（重叠越大）的物种，竞争越激烈，通过自然选择，生态位发生了分化，从而减少或排除了它们的竞争。最终，达到各个物种占据着相对稳定的生态位，达到平衡的状态。
生态位
生态位重叠
例如：两个生态上很接近的物种向着占有不同的空间（栖息地分化）、吃不同食物（食性上的分化）、不同的活动时间（生活习性分化）或其他生态习性上分化，以降低竞争的紧张度，从而使两种之间形成平衡而共存。
（1）两个生态位有重叠的物种（图A）经过自然选择生态位发生分化，重叠部分c缩小，两个物种相安无事（图B）。
生态位
生态位重叠
（2）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。
生态位
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。
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
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3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。
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
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。
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
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？
以绿翅鸭为例，绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝壳沙砾等，绿头鸭也是，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壳沙砾。
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
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。
描述鸟类的生态位，通常需要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，它们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；主要以草屑、螺类、甲壳类为食；青脚鹬与鹤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。
生态位
生态位的应用：
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。
生态位
生态位的应用：
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
探究·实践 研究土壤中小动物类群的丰富度
(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。
实验原理
探究·实践 研究土壤中小动物类群的丰富度
实验步骤
准备
统计和分析
观察和分类
采集小动物
取样
制作取样器
记录调查地点的地形和环境的主要情况
准备
容积约100 mL
制作取样器及取样的示意图
探究·实践 研究土壤中小动物类群的丰富度
准备
统计和分析
观察和分类
采集小动物
取样
去表层落叶
取一定土壤样品
标明取样的时间和地点等
取样
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
实验步骤
探究·实践 研究土壤中小动物类群的丰富度
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？
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。
(1)用诱虫器采集(如图所示)
探究·实践 研究土壤中小动物类群的丰富度
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？
（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，体型较小的小动物则可用吸虫器采集。
A
B
探究·实践 研究土壤中小动物类群的丰富度
准备
统计和分析
观察和分类
采集小动物
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。
无法知道小动物名称的，可记为“待鉴定××”，并记录特征。
实验步骤
探究·实践 研究土壤中小动物类群的丰富度
准备
统计和分析
观察和分类
采集小动物
取样
统计和分析
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。
实验步骤
探究·实践 研究土壤中小动物类群的丰富度
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物种？
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。
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。
探究·实践 研究土壤中小动物类群的丰富度
调查方法的比较
方法 适用范围 计数方法
抽样检测法 生活在液体培养基中的微生物 将含待测生物的培养液滴在血细胞计数板上，用显微镜观察计数板上待测生物的数量，再以此为根据，估算培养液中待测生物的数量
取样器取样法 具有较强活动能力，身体微小的土壤小动物 用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)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小动物的物种数目

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