第2章群落及其演替第1節(jié)群落的結(jié)構(gòu)導學聚焦1．生命觀念——通過學習群落的空間結(jié)構(gòu)建立結(jié)構(gòu)和功能觀，通過學習生態(tài)位的分化建立進化和適應觀。2．科學思維——通過群落與種群的對比，說出群落水平研究的問題。3．科學探究——通過研究土壤小動物類群的豐富度，培養(yǎng)動手實踐能力，學習分類統(tǒng)計。問題探討

稻田中生活著多種底棲動物。在稻田中飼養(yǎng)中華絨螯蟹（俗稱“河蟹”），由于河蟹喜食底棲動物和雜草，底棲動物和雜草都會減少。同時，河蟹的爬行能起到松動田泥的作用，因而有利于水稻的生長。討論：1.河蟹與底棲動物（如螺類）的關系是怎樣的？提示：河蟹捕食底棲動物，它們之間存在捕食關系；河蟹和某些底棲動物可能還會捕食水中的浮游生物，因此河蟹與底棲動物的種間關系可能還包括種間競爭。問題探討

稻田中生活著多種底棲動物。在稻田中飼養(yǎng)中華絨螯蟹（俗稱“河蟹”），由于河蟹喜食底棲動物和雜草，底棲動物和雜草都會減少。同時，河蟹的爬行能起到松動田泥的作用，因而有利于水稻的生長。討論：2.提高河蟹的種群密度，稻田中其他動物種群會發(fā)生怎樣的變化？提示：河蟹會吃掉更多的底棲動物和雜草，導致底棲動物等的數(shù)量減少；河蟹的爬行活動對田泥有松動作用，可以改善田泥的土壤肥力而有利于水稻的生長，可能會引起水稻為食的其他動物的種群數(shù)量增加。一、群落的概念

在_____________聚集在____________中________________的集合，叫做_______________，簡稱群落；相同時間一定區(qū)域各種生物種群生物群落*注意：①一個群落必須包括全部的生物，只要未體現(xiàn)全部生物，就不能算一個群落；如某池塘中全部的動物和植物，就不是一個群落；②群落不是生物的簡單集合，而是通過相互之間的各種聯(lián)系建立起來的有機整體；二、群落水平上研究的問題

種群水平上的研究重點在于種群的數(shù)量動態(tài)，包括種群密度、出生率、死亡率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例等，群落水平上研究的問題有哪些？研究群落群落的范圍和邊界如何？群落中有多少種群？哪些種群占優(yōu)勢？群落中各個種群分別占據(jù)什么位置？群落中各個種群之間的相互關系是怎樣的？群落具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)？群落的演替情況是怎樣的？范圍和邊界群落的物種組成、優(yōu)勢種種群位置種間關系群落的空間結(jié)構(gòu)群落的演替二、群落水平上研究的問題研究問題的差異基礎*研究種群是研究群落的基礎種群水平種群密度出生率和死亡率遷入率和遷出率年齡結(jié)構(gòu)性別比例群落水平范圍和邊界群落的物種組成優(yōu)勢種群種群位置種間關系群落的空間結(jié)構(gòu)群落的演替二、群落水平上研究的問題△群落的物種組成△種間關系△群落的空間結(jié)構(gòu)△群落的季節(jié)性△生態(tài)位三、群落的物種組成1.物種組成的研究意義物種組成是_______________________，也是_______________________；區(qū)別不同群落的重要特征決定群落性質(zhì)最重要的因素2.物種組成的衡量指標：___________________物種豐富度3.物種豐富度（1）概念一個群落中的_____________，稱為物種豐富度；物種數(shù)目（2）我國森林群落特點越靠近熱帶地區(qū)，___________內(nèi)的物種越____________單位面積豐富4.優(yōu)勢種和常見種（1）優(yōu)勢種在群落中，有些物種不僅__________，它們對群落中其他物種的_________________，往往_________________；例如武夷山常綠闊葉林中的米櫧、甜櫧、木荷等；數(shù)量很多影響也很大占據(jù)優(yōu)勢4.優(yōu)勢種和常見種（2）常見種一些物種雖然在群落中比較__________，但對其他物種的__________，它們就________________；例如武夷山常綠闊葉林中的狗脊、芒萁；常見影響不大不占優(yōu)勢思考·討論草原上有羊草、羽茅、糙隱子草、麻頭花等，為了研究放牧強度與草原植物多樣性的關系，將草原劃分為不同區(qū)域進行研究，兩年后的結(jié)果如表所示：1.分析資料，一個群落的優(yōu)勢種和物種豐富度是固定不變的嗎？提示：群落中的物種組成不是固定不變的。隨著時間和環(huán)境的變化，原來不占優(yōu)勢的物種可能逐漸變得有優(yōu)勢；原來占優(yōu)勢的物種可能逐漸失去優(yōu)勢，甚至從群落中消失。放牧強度物種豐富度相對值優(yōu)勢種無放牧區(qū)14.11羊草輕度放牧區(qū)16.50羊草、糙隱子草中度放牧區(qū)15.63糙隱子草重度放牧區(qū)13.90堿蓬思考·討論草原上有羊草、羽茅、糙隱子草、麻頭花等，為了研究放牧強度與草原植物多樣性的關系，將草原劃分為不同區(qū)域進行研究，兩年后的結(jié)果如表所示：2.哪種強度的放牧更有利于增加草原的物種豐富度？提示：輕度放牧。放牧強度物種豐富度相對值優(yōu)勢種無放牧區(qū)14.11羊草輕度放牧區(qū)16.50羊草、糙隱子草中度放牧區(qū)15.63糙隱子草重度放牧區(qū)13.90堿蓬思考·討論草原上有羊草、羽茅、糙隱子草、麻頭花等，為了研究放牧強度與草原植物多樣性的關系，將草原劃分為不同區(qū)域進行研究，兩年后的結(jié)果如表所示：放牧強度物種豐富度相對值優(yōu)勢種無放牧區(qū)14.11羊草輕度放牧區(qū)16.50羊草、糙隱子草中度放牧區(qū)15.63糙隱子草重度放牧區(qū)13.90堿蓬3.這給畜牧業(yè)生產(chǎn)有什么啟示？提示：控制放牧強度對于維持草原群落穩(wěn)定、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展非常重要。5.群落物種組成的特點

群落中的物種組成不是固定不變的。隨著時間和環(huán)境的變化，原來不占優(yōu)勢的物種可能逐漸變得有優(yōu)勢；原來占優(yōu)勢的物種可能逐漸失去優(yōu)勢，甚至從群落中消失。羊草為中國內(nèi)蒙古東部和東北西部天然草場上的重要牧草糙隱子草控制放牧強度對于維持草原群落穩(wěn)定、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展非常重要。過度放牧后堿蓬占優(yōu)勢一個群落中的物種不論多少，都不是隨機的簡單集合，而是通過復雜的種間關系，形成一個有機的整體。種間關系原始合作互利共生捕食種間競爭寄生四、種間關系1.原始合作（1）概念兩種生物共同生活在一起時，雙方__________，但是分開后，各自_________________；（2）舉例：海葵與寄居蟹、鱷魚與牙簽鳥（3）特點：______________________________________都收益也能獨立生活雙方都收益，分開也能獨立生活（4）數(shù)量坐標圖和營養(yǎng)關系圖2.互利共生（1）概念兩種生物長期_________________，__________，___________；（2）舉例：豆科植物和根瘤菌、地衣（藻類、真菌共生體）（3）特點：________________________________________共同生活在一起相互依存彼此有利相互依存，彼此有利（一般不能獨立生存）（4）數(shù)量坐標圖和營養(yǎng)關系圖“同生共死”的同步性變化彼此分開則對雙方都不利，一方或者兩方不能正常生活3.捕食（1）概念____________________________的現(xiàn)象；（2）舉例：翠鳥捕魚、蜥蜴吃蝗蟲（3）特點：____________________________________________一種生物以另一種生物為食數(shù)量上呈現(xiàn)“先增加者先減少，后增加者后減少”的變化（4）數(shù)量坐標圖和營養(yǎng)關系圖由圖可得，生物A為____________，_______增加________減少；一般情況下數(shù)量峰值__________；生物B為____________，_______增加________減少；一般情況下數(shù)量峰值__________；被捕食者先先高捕食者后后低【思考】大鱸魚以小鱸魚為食，是不是捕食關系？為什么？提示：不是捕食。大、小鱸魚為同一物種，是發(fā)生在同種生物個體之間的種內(nèi)斗爭。4.種間競爭（1）概念________或________生物共同利用________的____________和________而產(chǎn)生的_____________的現(xiàn)象；（2）舉例：同一草原上生活的非洲獅和斑鬣狗（3）特點：_________________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________兩種更多種同樣有限資源空間相互排斥生活環(huán)境、生活習性越相近的物種斗爭越激烈；生存能力不同時，呈現(xiàn)“你死我活”的變化；生存能力相當時，呈現(xiàn)“此消彼長”的變化。（4）數(shù)量坐標圖和營養(yǎng)關系圖兩個物種在數(shù)量上呈現(xiàn)“你死我活”或“此消彼長”的同步性變化5.寄生（1）概念一種生物從另一種生物（______）的_______、______或____________中__________并通常對宿主__________的現(xiàn)象；（2）舉例：馬蛔蟲和馬、菟絲子和植物、噬菌體和細菌（3）特點：________________________________________宿主體液組織已消化的物質(zhì)獲取營養(yǎng)產(chǎn)生危害通常對宿主產(chǎn)生危害（4）數(shù)量坐標圖和營養(yǎng)關系圖*宿主的個體數(shù)有可能減少，有可能不變；一般情況下，宿主的個體數(shù)不會變?yōu)榱悖弧粳F(xiàn)學現(xiàn)用】說出以下圖形分別對應的種間關系種間競爭（體表）寄生捕食（體內(nèi)）寄生互利共生原始合作【現(xiàn)學現(xiàn)用】說出以下圖形分別對應的種間關系種間競爭寄生種間競爭捕食互利共生或原始合作寄生寄生了解種內(nèi)關系和種間關系五、群落的空間結(jié)構(gòu)1.形成原因在群落中，________________________________，形成一定的空間結(jié)構(gòu)；2.分類群落的空間結(jié)構(gòu)包括__________和___________各個生物種群分別占據(jù)了不同的空間垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)3.垂直結(jié)構(gòu)在垂直方向上，大多數(shù)群落都__________________________具有明顯的分層現(xiàn)象①引起植物分層分布的主要原因是__________________；②引起動物分層分布的主要原因是__________________；③垂直結(jié)構(gòu)的意義：______________________________。光照食物和棲息空間顯著提高了環(huán)境資源的利用率（1）植物分層現(xiàn)象的主要原因：植物的分層與_____________________________有關；______________________________________________（2）在陸地群落中決定植物分層現(xiàn)象的因素：①決定植物地上分層的環(huán)境因素：________________。②決定植物地下分層的環(huán)境因素：________________。對光的利用（即光照強度）不同植物適于在不同的光照強度下生長光照、溫度等水分、無機鹽等植物地下部分的分層現(xiàn)象（3）在水生群落中決定植物分層現(xiàn)象的因素：除光照強度外，植物的垂直分布也跟光的波長（光質(zhì)）有關。荷花、蘆葦?shù)葘⑶o葉高高地挺出水面（即挺水層）；睡蓮、滿江紅、浮萍等浮于水面（即浮水層）；金魚藻等則生長于水底（即沉水層）。思考：荷葉有的挺水有的浮水，錯落有致，這種現(xiàn)象屬不屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)？成年竹和竹筍屬不屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)？提示：不屬于；因為荷葉有的挺水有的浮水，體現(xiàn)的是同種生物高度的不一致，是在種群水平上討論的，而群落的垂直結(jié)構(gòu)體現(xiàn)的是不同生物在垂直方向上的分布；同理，成年竹和竹筍也是屬于一個種群。思考：下圖呈現(xiàn)的是不是群落的垂直結(jié)構(gòu)提示：不屬于4.水平結(jié)構(gòu)

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。（1）特點：常呈鑲嵌分布。（2）決定群落水平結(jié)構(gòu)的因素*①地形的變化；（影響植物水平分布的主要因素）②土壤濕度和鹽堿度的差異③光照強度的不同④植物自身生長特點的不同⑤人與動物的影響【現(xiàn)學現(xiàn)用】蘆葦?shù)人参镏荒荛L在淺水或水邊；紅樹、柳樹等只能長在水源附近；松、杉、柏樹等能長在比較干旱處；由以上描述體現(xiàn)出的影響水平結(jié)構(gòu)的因素為_____________土壤濕度【現(xiàn)學現(xiàn)用】

在森林中，在喬木的基部和其他被樹冠遮住的地方，光線較暗，適于苔蘚植物生存，而屬管轄的間隙或其他光線較充足的地方，則有較多的灌木和草叢由以上描述體現(xiàn)出的影響水平結(jié)構(gòu)的因素為_____________光照強度1.甲處不同高度的山坡上分布著不同的植物群落，屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)嗎？提示：不屬于，這是不同的生物群落，而不是群落的垂直結(jié)構(gòu)，屬于群落的地帶性分布。2.乙丙兩處植株的分布情況分別屬于哪種結(jié)構(gòu)？提示：都是垂直結(jié)構(gòu)。3.乙丙處的現(xiàn)象是由何種因素造成的額？提示：乙處：光照強度；

丙處：光質(zhì)（光的波長）垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)的區(qū)分1.垂直結(jié)構(gòu)分層原因：生物本身的高度、活動空間的高度。2.水平結(jié)構(gòu)分層原因：環(huán)境的光、熱、水及地形等條件對生物的選擇造成的。3.垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)都是指一個群落中不同種生物的分布差異。同種生物的不同不能構(gòu)成垂直結(jié)構(gòu)或水平結(jié)構(gòu)。鼠穴周圍的植被形成斑塊群落的季節(jié)性的實例六、群落的季節(jié)性（1）概念由于__________、__________和__________等隨季節(jié)而變化，群落的__________和__________也會隨之發(fā)生___________的變化；陽光溫度水分外貌結(jié)構(gòu)有規(guī)律有些種類的植物在早春來臨時開始萌發(fā)，并迅速開花和結(jié)實，到了夏季其生活后期結(jié)束；另一些種類的植物則在夏季到達生命活動的高峰，從而導致群落在春季和夏季的物種組成和空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。大多數(shù)典型的草原鳥類和高鼻羚羊等有蹄類動物，在冬季都向南方遷移，到雪被較少、食物充足的地區(qū)生活。旱獺、倉鼠等嚙齒類動物在冬季會休眠，有些動物在炎熱的夏季進入夏眠。蜥蜴是變溫動物，在溫帶及還帶生活的蜥蜴在冬季會進入冬眠的狀態(tài)。而生活在熱帶地區(qū)的蜥蜴，由于氣候溫暖可終年進行活動，是不會出現(xiàn)冬眠的情況的。但是在特別炎熱或是干燥的地方，蜥蜴中的其中一種“沙蜥”，會出現(xiàn)夏眠的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是因為沙蜥所在的地區(qū)因過度高溫干燥導致食物十分缺乏，為了降低體能上的消耗，所以沙蜥會進入夏眠狀態(tài)。等到食物充足的時候，才蘇醒過來。七、生態(tài)位1.概念一個物種在群落中的____________，包括所處的__________，________的情況，以及與其他物種的_______等，稱為這個物種的生態(tài)位。地位或作用空間位置占用資源關系2.研究內(nèi)容（1）研究動物的生態(tài)位通常要研究它的________、______、_____以及__________________等；（2）研究植物的生態(tài)位通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)的_________、________、__________等特征，以及__________________等。3.研究生態(tài)位的意義群落中_________都占據(jù)著________的生態(tài)位，這___________________________________，是群落中__________________________________的結(jié)果。棲息地食物天敵與其他物種的關系出現(xiàn)頻率種群密度植株高度與其他物種的關系每種生物相對穩(wěn)定有利于不同生物充分利用環(huán)境資源

物種之間及生物與環(huán)境間協(xié)同進化以上現(xiàn)象說明了什么？提示：當兩個物種的生態(tài)位發(fā)生部分重疊時，每個物種都會有一部分無競爭的生態(tài)位空間，因此可以實現(xiàn)共存。且具有競爭優(yōu)勢的物種最終還會占有更多的生態(tài)位空間。思考·討論分析當?shù)刈匀蝗郝渲心撤N生物的生態(tài)位崇明東灘鳥類國家級自然保護區(qū)位于長江入海口，是重要的水鳥越冬區(qū)，每年有數(shù)萬只水鳥于10月至次年2月在崇明東灘越冬。某研究團隊以4種占優(yōu)勢的水鳥為研究對象，調(diào)查了它們的種群數(shù)量、在不同覓食生境出現(xiàn)的概率、主要的食物種類等，結(jié)果如下表所示。生境1為低潮鹽沼—光灘帶，寬度為2000m左右；生境2為海三棱藨草帶，寬度為400m左右；生境3為海堤內(nèi)魚塘—蘆葦區(qū)，蘆葦在植物群落中占優(yōu)勢。討論1這四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？提示：這4種鳥選擇覓食生境都表現(xiàn)出多樣化，不同鳥類在不同覓食生境出現(xiàn)的概率不同；綠翅鴨和鶴鷸選擇覓食生境的策略基本相同，兩者均選擇生境1和生境3，并以生境1為主，不選擇生境2；綠頭鴨主要選擇生境1；青腳鷸在3個生境中都出現(xiàn)，在生境3出現(xiàn)的概率高于前兩處；青腳鷸在3種覓食生境中的出現(xiàn)率都較高，說明其覓食生境的范圍更寬。討論2如果兩種鳥的覓食生境一樣，生態(tài)位就完全一樣嗎？提示：不一定；判斷二者生態(tài)位是否一樣不僅要看它們的棲息地，還要看它們主要的食物種類等；綠翅鴨也鶴鷸選擇的覓食生境基本相同，但是食物種類有較大的差異，占用的資源以及與其他物種的關系也不一樣。討論3任選一種鳥，分析它的食性；從覓食的角度，與它有競爭關系的鳥類有哪些？提示：以綠翅鴨為例，綠翅鴨為雜食鳥類，主要以小堅果為食，還吃莖類、螺類、貝類等；綠頭鴨、鶴鷸、青腳鷸均與之有競爭關系。討論4任選一種鳥，分析它的食性；從覓食的角度，與它有競爭關系的鳥類有哪些？提示：以綠頭鴨為例，綠頭鴨主要生活在崇明東灘低潮鹽沼-光灘帶，主要以小堅果為食，也使用部分螺類、貝類等。與當?shù)氐木G翅鴨、鶴鷸、青腳鷸等鳥類有競爭關系。與社會的聯(lián)系可以合理地設計人工生態(tài)系統(tǒng)，利用不同生物之間生態(tài)位的差異，充分利用環(huán)境資源，從而獲得更大的價值。1.魚類的混合培養(yǎng)2.農(nóng)作物的間作1.魚類的混合培養(yǎng)（1）四大家魚的混養(yǎng)利用的是它們在池塘中占據(jù)著不同的生態(tài)位。（2）對動物生態(tài)位影響最大的是動物的棲息環(huán)境和食物條件（種間關系）。我國勞動人民將生態(tài)位不同的四種魚混養(yǎng)，既降低了競爭的激烈程度，又充分利用了空間和資源。品種棲息水層食性青魚水體的中下層以水底的螺、蚌及水生昆蟲等為食草魚水體的中下層或水草多的地方主要以水草為食鳙魚水體的中上層主要為浮游動物為食，也食用部分浮游植物鰱魚水體上層主要以浮游植物為食2.農(nóng)作物的間作（1）農(nóng)作物的間作模式有很多種，農(nóng)作物間作利用的是它們在農(nóng)田中占據(jù)著不同的生態(tài)位。（2）對植物生態(tài)位影響較大的是植株高度和種間關系。①間作的兩種或多種植物必須有很明顯的植株高度差異；②間作的植物中高的為陽生植物，矮的為陰生植物。間作模式實例分析玉米與大豆①玉米植株高，大豆植株矮；②大豆可用與其共生的根瘤菌固氮，從而增加土壤肥力蘋果與綠豆①果樹高大，綠豆植株矮小，可充分利用相鄰果樹間的空間；②果樹適當遮陰可緩解作物的光合“午休”現(xiàn)象【現(xiàn)學現(xiàn)用】1.生態(tài)位是指生物在生態(tài)系統(tǒng)中所占據(jù)的位置及與相關種群、棲息地等因素之間的關系與作用。下列說法錯誤的是（）A.不同物種的生態(tài)位可能會出現(xiàn)重疊現(xiàn)象B.同一環(huán)境中的兩個生態(tài)位相同的物種，常常會由于食物或生活資源而發(fā)生競爭C.生態(tài)位屬于種群的空間特征D.如果環(huán)境發(fā)生重大變化，某種生物的生態(tài)位可能會隨之改變C【現(xiàn)學現(xiàn)用】2.下圖為某一區(qū)域MN兩個種群的資源利用曲線，下列相關敘述錯誤的是（）A.該曲線表明MN之間存在種間競爭關系B.b越大表明生物適應環(huán)境的能力越弱C.MN兩個種群之間相互影響，協(xié)同進化D.d越大，MN種群增長的環(huán)境阻力越大B八、研究土壤中小動物類群豐富度1.土壤小動物的種類及功能土壤中常見的小動物有蜘蛛、鼠婦、蜈蚣、馬陸、蚯蚓以及多種多樣的昆蟲；它們對動植物遺體的分解起著重要的輔助作用。2.調(diào)查內(nèi)容（1）__________________________（2）__________________________3.方法（1）調(diào)查方法許多土壤動物_________________________________因此，常用__________________進行采集、調(diào)查；群落中的物種數(shù)物種在群落中的相對數(shù)量活動能力較強，且身體微小取樣器取樣的方法（2）統(tǒng)計物種相對數(shù)量的方法：①____________指在一定面積的樣地中，直接數(shù)出各種群的個體數(shù)目，這一般用于___________，___________________的物種；②____________按______確定的__________來估計單位面積（體積）中的種群數(shù)量；等級的劃分和表示方法有：__________、_________、___