2.1群落的结构(教案)

一、教学目标

1、能够说出群落的基本概念和特征，阐明种间关系和群落空间结构形成的原因；

2、分析群落的物种组成、种间关系和空间结构的相关案例，培养归纳与概括、演绎与推理的科学思维能力；

3、运用群落结构的知识，解释农业生产中间作套种，轮作等措施的生物学原理，关注城市绿化，生态修复等社会问题；

二、教学重难点

1、重点：群落的物种组成和物种丰富度的概念、四种种间关系的特点、实例及判断方法；

2、难点：区分种群与群落的概念，明确群落水平的研究问题，四种种间关系的判断；

三、教学过程

导入环节

问题探讨

1、河蟹与底栖动物(如螺类)的关系是怎样的?

2、提高河蟹的种群密度，稻田中其他动物种群会发生怎样的变化?

回顾知识点：

1、种群：在一定自然区域内的同种生物的全部个体。

2、群落：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落，简称群落。

一、科学方法

种群水平的研究重点在于种群的数量动态，包括种群密度、出生率、死亡率、年龄结构、性别比例等。在群落水平上研究的是另外一些问题。

种群的相互关系及其发展

①群落的范围边界如何？

②群落中有多少种群？哪些种群占优势？

③群落中各个种群分别占据什么位置？

④群落中各个种群之间的相互关系是怎样的？

④群落具有怎样的空间结构？

⑤群落的演替情况是怎样的？

二、群落的物种组成

物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。

1、物种丰富度：一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。

2、特点：群落中的物种组成不是固定不变的。随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势;原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失。

3、实际应用：控制放牧强度对于维持草原群落稳定、实现可持续发展非常重要:

如：

①当放牧强度加大时→羊草就会明显减少→糙隐子草等植物便逐渐占优势

②过度放牧→碱蓬等植物就会明显占优势→一些植物种类会消失，草原生产力严重降低

三、种间关系

种间关系主要有原始合作(互惠)、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等

1、原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。

如：海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食；海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。

2、互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。

如：豆科植物与根瘤菌，植物向根瘤菌提供有机养料；根癌菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用

特点：两种生物同增同减，分开后至少一方无法独立生存。

图像：

2、捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。

如：翠鸟捕鱼

图像：

思考·讨论：A与B谁是捕食者？谁是被捕食者？

① 被捕食者先达到峰值（先增先减），捕食者后增后减；

② 被捕食者峰值数量通常多于捕食者。

4、寄生：一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。

如：马蛔虫与马、蛔虫寄生在肠道。

特点：

① 寄主受害，寄生生物受益。

② 如果分开寄主受益，寄生生物难以单独存活。

5、种间竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。

如：同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗。

图像：

①“你死我活”型

②“此消彼长”型

特点：生活习惯、生活习性越相近的物种间斗争越激烈。

思考·讨论1：两只猎狗为抢夺一块肉而展开斗争，是否为种间竞争？

种间竞争为不同物种之间的关系；

同一物种为抢夺资源或者配偶而展开斗争为种内竞争。

思考·讨论2:人吃玉米，牛吃玉米秸秆，是否为种间竞争？

两种生物以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成种间竞争关系。

思考·讨论3：捕食只能发生在动物之间吗？

杂食性动物：一般以植物或动物为食；

植食性动物：一般不会杀死植物，以部分植物为食。

根据书本中的资料内容回答以下问题：

讨论1、红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响?

红尾鸲和鹟的食性比较相似，种间竞争导致两个种群的分布有范围缩小，甚至错开。

讨论2、资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的?

海星、藤壶、贻贝、帽贝、石鳖之间存在捕食关系，后四种生物主要以水中的浮游生物为食，彼此至今存在种间竞争关系，自然状态下，这五种生物可以共存，但是在人为去除捕食者海星之后，藤壶、贻贝、帽贝、石鳖之间主要是种间竞争。

讨论3、除了种间关系，还有哪些影响群落的因素呢?

①人为因素：

②自然因素：生物因素（种内竞争）与非生物因素（光照、温度、水、无机盐等）

三、群落的空间结构

（一）垂直结构：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。如：森林中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。

其次，动物也具有分层现象。

如：某森林中栖息着多种鸟类，虽然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：

思考·讨论：植物的分层现象与哪些因素有关？

1、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。

2、光照、温度：在陆生群落中，决定植物地上分层的环境因素。

3、水分、无机盐：在陆生群落中，决定植物地下分层的环境因素。

（二）水平结构：水平结构群落的结构特征不仅表现在垂直方向上，也表现在水平方向上。

1、形成的原因：由于地形的变化、土壤温度和盐碱度的差异、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。

四、群落的季节性

1、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、生态位

1、概念：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

2、研究某种动物的生态位

通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。

3、研究某种植物的生态位

通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。

资料：阅读书本内容分析当地自然群落中某种生物的生态位

六、研究土壤中小动物类群的丰富度

1、实验原理

（1）土壤条件：不仅为植物提供矿物质元素和水分，也只是一些小动物良好的栖息场所

（2）取样方法：许多土壤动物身体微小且具有较强的活动能力，常用取样器取样的方法进行采集、调查。

（3）统计方法：记名计算法和目测估计法。

①记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，一般用于较大，种群数量有限的群落。

②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。

2、方法步骤

（1）准备：

①制作取样器。可选择直径为5cm的硬质金属饮料罐，在距离底端5cm处剪断。这样的取样器容积约为100m。

②记录调查地点的地形和环境的主要情况。提出安全注意事项

注意：取样时尽量不要破坏环境，并应事先取得有关部门的同意。

（2）取样：选择取样地点，将表层土上的落叶轻轻拨开，用手来回旋转罐子，将其按入土中,按压到罐底与地表几乎齐平，用铲子将罐内的土连同罐子一起挖出。将罐子中的土壤倒人塑料袋中。

注意：塑料袋上应标明取样的地点和时间等。

（3）采集小动物：在去底花盆中放一个金属网，将取到的土壤样品放置在金属网上。为了使空气流通，土壤与花盆壁之间要留一定的空隙。然后，将花盆放置在诱虫器上，打开电灯。

（4）观察和分类：借助有关的动物图鉴查清小动物的名称，并进行分类。还可以借助放大镜、体视显微镜进行观察。应一边观察一边做好记录。

四、课堂小结

五、课堂检测

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、黑枕黄鹏等鸟类。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。（）