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第二章 群落及其演替
第1节 群落的结构
人教版·选择性必修2
（第二课时）
三、群落的空间结构
在群落中，各个生物种群分别占据不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
乔木层
灌木层
草木层
① 森林群落
自上而下分别有乔木、灌木和草本植物，形成群落的垂直结构。
1. 垂直结构
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。
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。
三、群落的空间结构
在群落中，各个生物种群分别占据不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
① 森林群落
1. 垂直结构
植物
垂直结构
多种多样栖息空间食物条件
创造
动物
分层现象
引起
大多数鸟类可同时利用几个不同的层次，但每一种鸟都有一个自己经常活动的层次。
黄鹂
啄木鸟
画眉
三、群落的空间结构
② 湖泊群落
浮水层
挺水层
沉水层
表层
浮水植物
凤眼蓝、浮萍
浅层
挺水植物
芦苇、莲、茭白
深层
沉水植物
水车前、小眼子菜、竹叶眼子菜、黑藻等
水生群落的分层现象是因为阳光、水分、无机盐和溶解氧等。
1. 垂直结构
三、群落的空间结构
1. 垂直结构
② 湖泊群落
鲢鱼
鳙鱼
青鱼
草鱼
此水域中的鱼类具有垂直分层现象，主要原因是什么？
这些鱼类的主要食物来源不同
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
三、群落的空间结构
③ 影响群落结构的因素
光照、温度等
水、无机盐等
引起
引起
植物类群地上分层
植物类群地下分层
植物类群垂直结构
多种多样的栖息空间和食物条件
创造
引起
动物类群垂直结构
1. 垂直结构
三、群落的空间结构
④ 群落的垂直结构与垂直地带性分布
草本层
灌木层
乔木层
b
阔叶林
针叶林
高寒草甸
苔原
绿藻
褐藻
红藻
a
c
-200~3800m的海拔高度内，三个不同的自然区域内植物的分布状况。
图中b、c是群落的垂直结构，
a是植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。
1. 垂直结构
光照强度
光质
（光的波长）
三、群落的空间结构
群落的特征表现在水平方向上，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群的密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
影响因素
生物自身生长特点
地形的变化
光照强度不同
人与动物的影响
土壤湿度和
盐碱度的差异
2. 水平结构
四、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
1. 含义
四、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。
2.植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；有些动物则在炎热的夏季进入夏眠。
3. 动物的季节性对群落的影响
五、生态位
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。
1. 含义
研究某种动物的生态位：
栖息地
食物
天敌
与其他物种的关系
研究某种植物的生态位：
出现频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
2. 内容
五、生态位
某研究团队以崇明东滩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。
低潮盐沼-光滩带，宽度为2000 m左右;
生境1
海三棱藨(biāo)草带，宽度为400 m左右；
生境2
海堤内鱼塘—芦苇区，芦苇在植物群落中占优势。
生境3
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
五、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？
绿翅鸭和鹤鹤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。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
思考·讨论：
五、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
思考·讨论：分析当地自然群落中某种生物的生态位
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。。
思考·讨论：
五、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
思考·讨论：分析当地自然群落中某种生物的生态位
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、贝类等，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，绿翅鸭和鹤鹬都吃贝类。
思考·讨论：
五、生态位
思考·讨论：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？
绿翅鸭和鹤鹤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。青脚鹬的觅食生境范围更宽。
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。。
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、贝类等，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，绿翅鸭和鹤鹬都吃贝类。
五、生态位
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、海三棱蔗草带及海堤内鱼塘——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。
思考·讨论：分析当地自然群落中某种生物的生态位
鲢鱼
鳙鱼
青鱼
草鱼
上层
中层
中下层
下层
五、生态位
3. 生态位的意义
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源。
4. 生态位的形成原因
群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
五、生态位
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。
生态位重叠部分(c)越大，种间竞争越激烈。
5. 生态位重叠导致种间竞争
a
c
b
A
B
a
c
b
A
B
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 活动时间错开；
③ 食物种类错开（食性不同）；
6. 种间竞争导致生态位分化
五、生态位
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，鲈鱼的产量却没有增加。调查表面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，应该怎样进一步判别？
思维训练：溯因推理
五、生态位
思维训练：溯因推理
解释
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，最终影响鲈鱼的种群数量。
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。
【概念检测】
1. 长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶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、黑枕黄鹂等鸟类。判断下列表述是否正确。
(1) 针阔叶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。 ( )
练习与应用
教材P29
×
√
五、生态位
×
【概念检测】
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 ( )
练习与应用
教材P29
五、生态位
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
年数 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
C
五、生态位
【概念检测】
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？
练习与应用
教材P29
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。

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