1、廣東省教育科學規劃課題“基于深度學習的高中生物學情境教學實踐研究”（立項編號2021YQJK598）研究成果第2章 群落及其演替 第1節 群落的結構（第二課時）生物學選擇性必修2年 級：高二年級 學 科：生物學（人教版）主講人：何金妹 學 校：深圳市第三高級中學研究群落的核心問題種群的相互關系及其發展群落的范圍和邊界如何？群落中有多少種群？哪些種群占優勢？群落中各個種群分別占據什么位置？群落中各個種群之間的相互關系是怎樣的？群落具有怎樣的時空結構？群落的演替情況是怎樣的？范圍和邊界豐富度優勢種生態位種間關系空間結構群落演替【問題探討】1.紅樹林中各生物種群是隨機分布的還是具有一定的分布特點？2

2、.從不同的角度看，如垂直方向和水平方向上，各生物種群具有怎樣的分布特點？3.影響動植物分布的因素有哪些？4.群落中各生物種群的分布特點對其自身具有怎樣的好處？一. 群落的空間結構:概念：在群落中，各個 分別占據了不同的空間， 使群落形成一定的空間結構。生物種群 垂直結構群落的空間結構 水平結構 垂直結構: 指群落垂直方向上有明顯的 現象 喬木層黃鸝灌木層啄木鳥草本層畫眉分層一. 群落的空間結構:森林群落（陸生）湖泊群落的垂直結構（水生群落）挺水層浮水層沉水層植物地下部分的分層現象植物地上部分的分層現象決定因素：與植物對 的利用有關。影響植物分層的因素：其他因素：a.決定植物地上分層的環境因素還

3、有 等條件；b.決定植物地下分層的環境因素還有 、 等。光溫度水分無機鹽一. 群落的空間結構:一. 群落的空間結構:動物垂直分層現象主要原因：群落中植物的垂直分層為動物創造了多種多樣的 和 。棲息空間食物條件 水平結構：在水平方向上，由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同以及人與動物的影響等因素，不同地段往往分布著不同的種群。 特點: 常呈鑲嵌分布。一. 群落的空間結構:一. 群落的空間結構:【問題探討】群落中各生物種群的分布特點對其自身具有怎樣的好處呢？顯著提高了群落利用陽光等 的能力，使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數量，產生更多的生物物

4、質。群落的形成是不同物種協同進化的結果。環境資源【資料分析】閱讀以上資料及課本27頁第一段，思考以下問題：1.福田紅樹林公園中一年四季的物種組成和空間結構一樣嗎？2.引起上述變化的環境因素是什么？3.自然界中有哪些生物的季節性變化以及它們為什么會出現這種變化？資料一：（福田紅樹林的）浮游植物群落結構的季節變化主要受水溫和營養鹽影響。大湖營養鹽的含量極低，浮游植物種類一直很少。小湖為淡水湖泊，與天然湖泊類似，氣溫較低時適合硅甲藻類生長氣溫較高時適合藍綠藻生長；修復帶位于海域內灣處，但其周圍水草豐茂，水體在夏季營養鹽的含量較高，因此出現了與小湖類似的夏季藍綠藻優勢現象。而老河口、監測站位于河口處，

5、不同于淡水湖泊，全年均以硅藻為絕對優勢。圖1 各采樣點浮游植物物種數季節變化（1#、2#、3#、4#和5#分別表示不同的采樣點）-摘自“福田紅樹林生態公園浮游植物群落結構季節變化特征”不同。水溫、水體中的無機鹽含量等。二. 群落的季節性:1. 概念：由于_、_和_等隨季節而變化，群落的外貌和結構也會隨之發生_的變化。陽光溫度水分有規律夏枯草荷實例:高鼻羚羊鳥時間結構冬眠中的黑熊旱獺一年可以冬眠8個月非洲肺魚三. 生態位:1. 概念:一個物種在群落中的_，包括所處的_，_的情況，以及與_等，稱為這個物種的生態位。地位或作用空間位置占用資源其他物種的關系閱讀并思考教材28頁的“分析當地自然群落中某

6、種生物的生態位”相關內容。物種觀察數量覓食生境出現率/%鳥胃中主要的食物種類/%生境1生境2生境3小堅果莖類草屑螺類貝殼沙礫甲殼類其他綠翅鴨21206703352.816.7012.013.005.5綠頭鴨1513981178.30.807.15.61.17.1鶴鷸1678640360050.025.025.000青腳鷸15172928430033.333.3033.30.1分析當地自然群落中某種生物的生態位1.這4種鳥選擇覓食生境的策略有哪些異同？哪一種鳥覓食生境的范圍更寬？綠翅鴨和鶴鷸： 兩者選擇覓食生境的策略基本相同，均選擇生境1和生境3，并以生境1為主，不選擇生境2；綠頭鴨：主要選擇生

7、境1；青腳鷸：在三個生境中都出現，在生境3出現的概率高于前兩處。青腳鷸的覓食生境范圍更寬。物種觀察數量覓食生境出現率/%鳥胃中主要的食物種類/%生境1生境2生境3小堅果莖類草屑螺類貝殼沙礫甲殼類其他綠翅鴨21206703352.816.7012.013.005.5綠頭鴨1513981178.30.807.15.61.17.1鶴鷸1678640360050.025.025.000青腳鷸15172928430033.333.3033.30.1分析當地自然群落中某種生物的生態位通過比較，二者的食物種類有較大差異，占用的資源以及與其他物種的關系也不一樣。2.綠翅鴨和鶴鷸的覓食生境基本相同，生態位也一定

8、相同嗎？不一定，還要比較二者的食物種類，由此分析與其他物種的關系。二者所處的生態位不相同。物種觀察數量覓食生境出現率/%鳥胃中主要的食物種類/%生境1生境2生境3小堅果莖類草屑螺類貝殼沙礫甲殼類其他綠翅鴨21206703352.816.7012.013.005.5綠頭鴨1513981178.30.807.15.61.17.1鶴鷸1678640360050.025.025.000青腳鷸15172928430033.333.3033.30.1綠翅鴨以小堅果為主要食物，還吃莖類、螺類、貝類等，與綠頭鴨類似，二者存在明顯的種間競爭關系；3.以綠翅鴨為例，從覓食角度分析，與它有競爭關系的鳥類有哪些？綠翅

9、鴨與鶴鷸、青腳鷸也有種間競爭關系，因為它們都捕食螺類，綠翅鴨與鶴鷸都吃貝類。分析當地自然群落中某種生物的生態位物種觀察數量覓食生境出現率/%鳥胃中主要的食物種類/%生境1生境2生境3小堅果莖類草屑螺類貝殼沙礫甲殼類其他綠翅鴨21206703352.816.7012.013.005.5綠頭鴨1513981178.30.807.15.61.17.1鶴鷸1678640360050.025.025.000青腳鷸15172928430033.333.3033.30.1青腳鷸的覓食生境包括低潮鹽沼光灘帶、 海三棱藨草帶及海堤內魚塘蘆葦區； 以草屑、螺類、甲殼類為食；青腳鷸與鶴鷸存在明顯的種間競爭，因為它們

10、都以草屑和螺類為主要食物，青腳鷸與綠翅鴨、綠頭鴨也存在種間競爭，因為它們都捕食螺類，青腳鷸和綠頭鴨還捕食甲殼類。4.以青腳鷸為例，從覓食生境、種間關系等多方面綜合描述它的生態位。分析當地自然群落中某種生物的生態位資料一：在桐花樹和秋茄生長繁殖較好的環境，海桑的生長繁殖受到一定的壓制，而海桑數量在桐花樹、秋茄較少的地方則有所增加。海桑生長初期和桐花秋茄的競爭程度較強。資料二：紅樹林群落是由海岸到海灘逐漸恢復生長，近岸植株較遠岸植株受到海水浸淹的程度弱，且植株具有較強的抵抗力，而遠岸的紅樹受到海水浸淹的程度較重，植株生長過程中有所損傷，在這種情況下種子更容易被沖走，幼苗的生長繁殖也受到影響。【補充

11、資料】-摘自“福田紅樹林結構調控及自然恢復狀況”圖1 不同海岸距離條件下紅樹植株數量圖2 不同海岸距離條件下紅樹植株的平均高度1、相比于教材28頁的“思考討論”欄目的例子，該資料主要從哪些方面研究不同紅樹的生態位？2、不同紅樹為何在不同海岸距離會有不同的種群密度和株高？3、上述結論能為人工調控輔助紅樹恢復提供哪些有效的參考信息？1、相比于教材28頁的“思考討論”欄目的例子，該資料主要從哪些方面研究不同紅樹的生態位？2、不同紅樹為何在不同海岸距離會有不同的種群密度和株高？3、上述結論能為人工調控輔助紅樹恢復提供哪些有效的參考信息？【思考與討論】不同海岸距離條件下紅樹植株數量、不同海岸距離條件下紅

12、樹植株的平均高度、不同紅樹間的關系等。 近岸植株受到海水浸淹的程度弱，不同紅樹對海水浸淹的抵抗力不同，而遠岸的紅樹受到海水浸淹的程度較重，植株生長過程中有所損傷，且種子在遠岸更容易被沖走，幼苗的生長繁殖受到影響。在引入外來紅樹種時需要考慮與本土紅樹及其他生物的生態位關系；在種植紅樹幼苗時需考慮不同海岸距離對紅樹幼苗生長繁殖的影響等。1.在群落中，各個生物種群分別占據了不同的空間， 使群落形成一定的空間結構。2.群落的空間結構包括垂直結構和水平結構。各生物種群在垂直方向上有明顯的分層現象，而在水平方向上常常呈鑲嵌分布。3.影響植物分布的因素主要有光照、溫度，水和無機鹽等。動物的分布則受植物提供的

13、食物來源和棲息場所影響。4.群落的空間結構顯著提高了群落利用環境資源的能力，使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數量，產生更多的生物物質。小結小結【練習與應用】1.長白山北坡從山麓到山頂依次出現針闊混交林、針葉林、岳樺林和高山凍原。針闊混交林中的喬木層有紅松、紅皮云杉、白樺等多種植物，在林冠層生活著小杜鵑、大杜鵑、黑枕黃鵬等鳥類。判斷下列表述是否合理，（1）針闊混交林中的紅松和紅皮云杉存在種間競爭的關系。（ ）（2）從山麓到山頂依次出現不同的森林類型，是群落的垂直結構。（ ）（3）小杜鵑主要生活在林冠層，這是小杜鵑的生態位。（ ）一、概念檢測2. 某棄耕農田中的植物種類 40 年間的變

14、化情況見下表。下列有關該地群落變化的敘述，錯誤的是（ ）年份14152540喬木0001423灌木0341219草本植物2827263034總計2830305676A.物種豐富度趨于增加 B.群落對光能的利用能力提高C.物種豐富度呈現“S”形增長 D.群落的垂直結構和水平結構發生了變化C3. 河蟹是雜食性動物，以魚、蝦、螺、蚌、 水生昆蟲和水草等為食，它們喜歡潛伏在水草或底泥中。在生產實踐中，人們不會將河蟹與食性和它相似的青魚混養。為什么？ 青魚與河蟹的食性相似，生態位有所重疊，如果放在一起混養，在食物和空間資源有限的情況下，二者的種間競爭關系強烈，不利于各自種群數量的增加。1.詩經小雅小宛寫

15、道： “螟蛉有子，蜾蠃負之。”古人以為蜾蠃不產子，因此捕捉“螟蛉”當作“義子”來養育。南北朝時期，醫學家陶弘景發現。蜾蠃將螟蛉銜回窩中，用尾上的毒針刺入螟蛉體內，并在其身上產卵。所以他認為螟蛉不是“義子”，而是蜾蠃幼蟲的食物。這兩種生物存在怎樣的種間關系？螟蛉蜾蠃 捕食。【提示】 廣義的捕食包括植食、肉食、擬寄生等。擬寄生的特點為總是導致寄主死亡，這與寄生有本質區別。二、拓展應用2. 在群落形成的過程中，如果兩個物種的生態位相似，你認為這兩個物種的發展將是什么結果？ 兩個物種的生態位相似，在空間和資源有限的情況下，它們必然存在種間競爭。種間竟爭可能會使二者的生態位發生分化，結果為它們仍然共存于同一個群落中；也可能為一方消失，另一方留存下來。3. 捕食者在獵殺獵物時，場面比較血腥，這往往會讓人認為捕食者很殘忍。有的地方曾經為了保護某些食草動物而人為消滅捕食者，但結果卻事與愿違。請從群落中物種之間的相互關系, 以及這種關系是如何形成的等角度，分析群落中存在捕食者的生態意義。 捕食者往往捕食個體數量多的物種，這樣就會避免出現一種或少