蘇教版-必修三-第三章 生物群落的演替-第二節(jié) 生物群落的構(gòu)成 優(yōu)質(zhì)課比賽一等獎

《生物群落的構(gòu)成》導(dǎo)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．描述生物群落的組成。2．說出研究生物群落多樣性的基本方法。3．描述生物群落的結(jié)構(gòu)。二、教材分析（一）學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)與疑點(diǎn)1．學(xué)習(xí)重點(diǎn)（1）理解生物群落的組成。（2）理解生態(tài)位的概念。（3）研究生物群落多樣性的基本方法。（4）生物群落的結(jié)構(gòu)2．學(xué)習(xí)難點(diǎn)（1）理解生物群落的組成。（2）理解生態(tài)位的概念。（3）研究生物群落多樣性的基本方法。（4）生物群落的結(jié)構(gòu)3．學(xué)習(xí)疑點(diǎn)（1）生態(tài)位的概念（理解）。（2）研究生物群落多樣性的基本方法（理解）。（3）生物群落的結(jié)構(gòu)（理解）。（二）教材解讀課文解讀1．生物群落P53第1段P53第2段生物群落是指具有直接或間接關(guān)系的多種生物種群的有規(guī)律的組合，具有復(fù)雜的種間關(guān)系。組成群落的各種生物種群不是任意地拼湊在一起的，而有規(guī)律組合在一起才能形成一個穩(wěn)定的群落，如在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物種群是根據(jù)人們的需要組合在一起的，而不是由于他們的復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系組合在一起，所以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)極不穩(wěn)定，離開了人的因素就很很容易被雜草生態(tài)系統(tǒng)所替代。哪些種群能夠組合成群落，必須取決于兩個基本條件：①它們必須共同適應(yīng)于它們的非生物環(huán)境；②它們內(nèi)部的關(guān)系必須取得協(xié)調(diào)，即共同適應(yīng)它們所處的生物環(huán)境。P53第3段物種豐富度是指一個區(qū)域內(nèi)所有物種數(shù)目或某特定類群的物種數(shù)目。群落中，物種數(shù)量越多，多樣性就越豐富，反之，生物多樣性就貧乏。P55第1段生態(tài)位，是生態(tài)學(xué)中的一條基本原理，指的是物種在生物群落中的地位和角色。生態(tài)位不僅決定生物在哪里生活，而且決定了它們?nèi)绾紊睢Ｓ捎谏飸B(tài)不同，致使物種在群落中的功能作用也就不一樣，生長發(fā)育、更新演替的規(guī)律也有所不同。為生存，它們彼此競爭，同時又根須相連，和諧地融為一體，共同發(fā)揮著抵風(fēng)防沙、水土保持等作用。然而，由于盲目采伐，過度放牧，生態(tài)位被人為破壞，造成生態(tài)失衡，帶來本來可避免的災(zāi)患。一般說來，動物取食種類多，生態(tài)位加寬；取食種類少；生態(tài)位變窄。多個物種取食相同食物，生態(tài)位重疊。用生態(tài)位理論解釋自然生物群落：（1）一個穩(wěn)定的群落中占據(jù)了相同生態(tài)位的兩個物種，其中一個終究要滅亡。（2）一個穩(wěn)定的生物群落中，由于各種群在群落中具有各自的生態(tài)位，種群間能避免直接的競爭，從而保證了群落的穩(wěn)定。（3）群落是一個相互起作用，生態(tài)位分化的種群系統(tǒng)。這些種群在它們對群落的時間、空間和資源利用方面，以及相互作用的可能類型方面，都趨于互相補(bǔ)充而不是直接競爭。大家配合共同生活，更有效地利用環(huán)境資源，從而保證了群落在一個較長時間有較高的生長力，具有更大的穩(wěn)定性。（4）競爭可以導(dǎo)致多樣性而不是滅絕，競爭在塑造生物群落的物種構(gòu)成中發(fā)揮著主要作用。競爭排斥在自然開放系統(tǒng)中，很可能是例外而不是規(guī)律，因?yàn)椋锓N常常能夠轉(zhuǎn)換它們的功能生態(tài)位去避免競爭的有害效應(yīng)。2．群落結(jié)構(gòu)P55第2段任何群落都有一定的空間結(jié)構(gòu)。構(gòu)成群落的每個生物種群都需要一個較為特定的生態(tài)條件；在不同的結(jié)構(gòu)層次上，有不同的生態(tài)條件，如光照強(qiáng)度、溫度、濕度、食物和種類等。所以群落中的每個種群都選擇生活在群落中的具有適宜生態(tài)條件的結(jié)構(gòu)層次上，就構(gòu)成了群落的空間結(jié)構(gòu)。群落的結(jié)構(gòu)有水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)之分。群落內(nèi)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)層次越豐富，對群落內(nèi)資源的利用就越充分，群落也就越穩(wěn)定。P55第3段P56第1段群落的水平結(jié)構(gòu)是指群落的配置狀況或水平格局，有人稱之為群落的二維結(jié)構(gòu)。群落的水平結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)特征是鑲嵌性。鑲嵌性表明植物種類在水平方向上的不均勻配置，它使群落在外形上表現(xiàn)為斑塊相間的現(xiàn)象，具有這種特征的群落叫做鑲嵌群落。在鑲嵌群落中，每一個斑塊就是一個小群落，小群落具有一定的種類成分和生活型組成，它們是整個群落的一小部分。例如，在森林中，林下陰暗的地點(diǎn)有一些植物種類形成小型組合，而在林下較明亮的地點(diǎn)是另外一些植物種類形成的組合。這些小型的植物組合就是小群落。內(nèi)蒙古草原上錦雞兒灌叢化草原是鑲嵌群落的典型例子。在這些群落中往往形成1～5m左右的錦雞兒灌叢，呈圓形或半圓形的丘阜。這些錦雞兒小群落內(nèi)部由于聚集細(xì)土、枯枝落葉，具有良好的水分和養(yǎng)分條件，形成一個局部優(yōu)越的小環(huán)境。小群落內(nèi)部的植物較周圍環(huán)境中的返青早，生長發(fā)育好，有時還可以遇到一些越帶分布的植物。群落鑲嵌性形成的原因，主要是群落內(nèi)部環(huán)境因子的不均勻性，例如，小地形和微地形的變化、土壤溫度和鹽漬化程度的差異、光照的強(qiáng)弱以及人與動物的影響。人為的干擾，諸如過度放牧、粗放開墾等能破壞地表的植被，增加地表的蒸發(fā)，加快土壤鹽分向地表聚積的速度，導(dǎo)致地表土壤的含鹽量逐漸增加，使一些耐鹽堿植物生活良好，而其他植物逐漸死亡，形成堿斑裸地，在景觀上體現(xiàn)鑲嵌性或植物的斑塊分布。由于存在不大的低地和高地而發(fā)生環(huán)境的改變形成鑲嵌，這是環(huán)境因子的不均勻性引起鑲嵌性的例子。由于土壤中動物的活動，像因田鼠活動而在田鼠穴附近經(jīng)常形成不同于周圍植被的斑塊，這是動物影響鑲嵌性的例子。P56第2段P56第3段群落的垂直結(jié)構(gòu)，主要指群落的分層現(xiàn)象。陸地群落的分層與光的利用有關(guān)。森林群落從上往下，依次可劃分為喬木層、灌木層、草本層和地被層等層次。在層次劃分時，將不同高度的喬木幼苗劃入實(shí)際所逗留的層中。群落中，有一些植物，如藤本植物和附、寄生植物，它們并不形成獨(dú)立的層次，而是分別依附于各層次直立的植物體上，稱為層間植物。在作具體研究時，往往把它們歸入實(shí)際依附的層次中。水熱條件越優(yōu)越，群落的垂直結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，動物的種類也就越多。如熱帶雨林的垂直成層結(jié)構(gòu)，比亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林和寒溫帶針葉林要復(fù)雜的多，其群落中動物的物種多樣性也遠(yuǎn)比上述三種群落要豐富的多。群落中動物的分層現(xiàn)象也很普遍。動物之所以有分層現(xiàn)象，主要與食物有關(guān)，因?yàn)槿郝洳煌瑢哟翁峁┎煌氖澄铮浯芜€與不同層次的微氣候條件有關(guān)。如森林中的鳥類，往往有不同的棲息空間，如森林的中層棲息著山雀、啄木鳥等，而林冠層則棲息著柳鶯、交嘴和戴菊等。大多數(shù)鳥類雖然可同時利用幾個不同的層次，但每一種鳥卻有一個自己最喜好的層次。水生群落中，生態(tài)要求不同的各種生物呈現(xiàn)出明顯的分層現(xiàn)象，它們的分層主要取決于水中的透光情況、水溫和溶解氧的含量等。水生群落按垂直方向，一般可分為：漂浮動物、浮游動物、水生生物群落游泳動物（nekton）；底棲動物（benthos）；附底動物（epifauna）；底內(nèi)動物（infauna）P57第1段群落成層現(xiàn)象的出現(xiàn)使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數(shù)量，能最充分地利用空間和營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生更多的生物物質(zhì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的間作、套種和“多層樓”等，就是人們模擬天然植物群落的成層性，在生產(chǎn)實(shí)踐中的一種創(chuàng)造性的應(yīng)用。大多數(shù)群落的內(nèi)部都有垂直分化現(xiàn)象，即成層現(xiàn)象。以陸生群落為例，成層現(xiàn)象包括地面以上的層次和地面以下的分層。層的數(shù)目依群落類型不同有很大變動。森林的層次比草原的層次多，表現(xiàn)也最清楚。大多數(shù)溫帶森林至少有3～4層，最上層是由高大的樹種構(gòu)成喬木層，之下有灌木層、草本層，以及由苔蘚與地衣構(gòu)成的地被層。在地面以下，由于各種植物根系所穿越的土壤深度不同，形成了與地上層相應(yīng)的地下層。熱帶雨林的種類成分十分復(fù)雜，群落的層數(shù)最多。多數(shù)農(nóng)田植物群落僅有一個層次。正如群落中植物有分層現(xiàn)象一樣，各種動物也因生態(tài)位不同而占據(jù)著不同的層。例如，鳥類經(jīng)常只在一定高度的林層做巢和取食。在我國珠穆朗瑪峰的河谷森林里，白翅擬臘嘴雀總是成群地在森林的最上層活動，吃食大量的滇藏方枝柏的種子；而血雉和棕尾虹雉是典型的森林底層鳥類，吃食地面的苔蘚和昆蟲；煤山雀、黃腰柳鶯則喜歡在森林中層做巢。三、拓展閱讀（一）植物群落每一種生物都是由許多個體組成的，占據(jù)一定地區(qū)的某個種的個體群叫種群，如某塊山地上的馬尾松種群，所以種群是種存在的形式。植物的幾個種群共同群居在同一個生態(tài)區(qū)域中，就構(gòu)成植物群落。整個地球表面上全部植物群落的總和叫植被，植物群落是構(gòu)成植被的一個單元。一個樹林、一片草原、一塊荒漠都是一個群落。每個植物群落都具有一定的種類組成和外貌結(jié)構(gòu)，各種植物彼此之間相互影響、密切聯(lián)系并對環(huán)境作出共同反應(yīng)，使整個群落構(gòu)成一個有內(nèi)在聯(lián)系和共同規(guī)律的有機(jī)整體。我們可以從以下兩個方面來觀察和認(rèn)識群落。1．群落的種類組成組成群落的植物種類具有多樣性，每個群落都有它一定的植物種類名單，一般從赤道到兩極，多樣性逐漸減小。群落內(nèi)各種生物的種群之間有復(fù)雜的生態(tài)聯(lián)系，各自起不同的群落學(xué)作用。群落內(nèi)，種的多度、密度、覆蓋度和頻度是群落內(nèi)部物種的數(shù)量特征。如松林中，松樹的個體數(shù)目（多度）最多，樹冠覆蓋地表面積（覆蓋度）最大，在不同地點(diǎn)出現(xiàn)的次數(shù)（頻度）最多，于是松的種群是松林中占優(yōu)勢、起支配作用的優(yōu)勢種，優(yōu)勢種在跟環(huán)境和跟其他種類的關(guān)系中達(dá)到了生態(tài)上的高度成功，它們是決定群落主要特性的植物種。任何一個植物群落都有它們自己的生物組成和優(yōu)勢的種群。2．群落的外貌結(jié)構(gòu)植物在整個群落中分布不均勻，群落的外貌（外觀）主要決定于優(yōu)勢植物種類的生活型（有相似的生態(tài)適應(yīng)特征的種群，是不同科、屬、種間的趨同適應(yīng)現(xiàn)象）。常綠或落葉的喬木和灌木、一年生或多年生的草木、苔蘚植物等都是屬于不同的生活型。常綠針葉松樹構(gòu)成針葉林的外貌，它和落葉林或草原有顯著的區(qū)別。群落內(nèi)部不同生活型的植物，在垂直和水平空間中的配置叫群落的結(jié)構(gòu)。森林群落中，植物在垂直方向形成的分層現(xiàn)象叫垂直結(jié)構(gòu)，通常劃分為喬木層、灌木層、草本層和地被（苔蘚）層四個基本結(jié)構(gòu)層次，在各個基本層中又可按同化器官在空中排列的高度劃分出亞層。如在某一林中，有一批喬木的平均高度是30米，就可以把樹高27～33米范圍中的喬木劃為一個亞層，樹高平均在20米左右的劃為另一亞層。陽光射入森林后，絕大部分被喬木樹冠攝取，越是底層的植被，攝取的陽光越少。射到灌木層的陽光大約只有10%，到達(dá)地面的陽光在由此可見，任何植物群落都有其結(jié)構(gòu)特征，了解群落結(jié)構(gòu)，能從中得到啟示，以便能夠更合理地創(chuàng)造人為群落，改造自然群落。（二）我國植物群落的地理分布我國位于歐亞大陸東南部，東南瀕臨太平洋，西北深處亞洲腹地，西南和南亞跟次大陸接壤，全國約有960萬平方千米的疆域。由于受海洋季風(fēng)影響的程度不同，在我國從東到西、從濕潤到干旱，變化明顯，依次分成三個大的植被區(qū)域：濕潤森林區(qū)域、半干旱草原區(qū)域和干旱荒漠區(qū)域，呈現(xiàn)出和經(jīng)度變化有密切關(guān)系的經(jīng)度地帶性。1．濕潤森林區(qū)在這區(qū)域內(nèi)，從最南部的南沙群島到最北部的黑龍江，占據(jù)50多個緯度。從南往北氣候由熱漸冷，主要分布的森林植物群落有熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林和寒帶針葉林，呈現(xiàn)出和緯度變化密切相關(guān)的緯度地帶性。熱帶雨林熱帶雨林分布在赤道南北的熱帶界線以內(nèi)，水、熱條件充沛，全年平均溫度是25～30℃，全年降雨量約2000～4000毫米。我國臺灣南部、海南島以及云南南部河口、西雙版納一帶都屬熱帶雨林區(qū)。我國雨林，一般林高40米亞熱帶常綠闊葉林常綠闊葉林分布在熱帶以南和以北的中緯度地區(qū)，大約占南北緯度25～40℃之間。由于季節(jié)交替，四季溫差較大，年平均溫度約15～18℃，暖季有豐富的降水，冬季降水少。我國長江流域以及長江以南廣大的亞熱帶地區(qū)都屬常綠闊葉林區(qū)。這類森林的上層喬木常以殼斗科的青岡櫟、栲樹、石櫟等為優(yōu)勢，樟科、茶科等植物也很普遍。下層常以杜鵑科、五加科、小檗科、薔薇科、灰木科、木犀科、蕓香科為多。地表的草本層分布著多種蕨類植物。溫帶落葉闊葉林這是溫帶地區(qū)在濕潤的海洋性氣候條件下生長的植物群落。分布區(qū)域的氣候特點(diǎn)是四季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。我國的華北和東北的大部分地區(qū)都是典型的落葉闊葉林分布區(qū)域。它們以櫟屬植物為主，椴屬、槭屬、樺屬、楊屬等樹種也很豐富，林下還分布許多灌木和草本植物。寒帶針葉林針葉林幾乎都分布在北半球高緯度地區(qū)。這些地區(qū)夏季溫暖、冬季嚴(yán)寒，年降水量集中在夏季。我國的大興安嶺屬于針葉林區(qū)，林區(qū)是主要由興安落葉松組成純林，是重要的木材資源。2．半干旱草原區(qū)和干旱荒漠區(qū)，這兩個區(qū)域主要分布在我國的溫帶內(nèi)陸和西藏高原，從東向西，植物的群落分為溫帶草原、高寒草甸草原、溫帶荒漠和高寒荒漠。（1）溫帶草原，草原地區(qū)屬大陸性氣候，雨量少且集中在夏季，冬季嚴(yán)寒且時間長。我國溫帶草原面積很大，包括東北平原、黃土高原、內(nèi)蒙高原的東部等。草原以針茅屬植物為主，它們密集低矮，中間混生較多的雙子葉植物，如蒿、甘草、胡枝子、苜蓿等。草原是發(fā)展畜牧業(yè)的良好基地。（2）高寒草甸草原，高寒草甸草原區(qū)海拔很高。冬季寒冷，夏季涼爽，我國青藏高原的中部和南部有大面積的高寒草甸草原。草甸特點(diǎn)是草層低矮，外貌結(jié)構(gòu)單純，常由特殊的高山植物組成，以莎草科的苔屬和蒿草屬占優(yōu)勢，中間散生多種雙子葉和單子葉植物，植株矮小，花色美麗，草甸飼草質(zhì)量高于草原，適于放牧。（3）溫帶荒漠本區(qū)域的氣候極干旱，冷熱變化劇烈，雨量稀少，風(fēng)速大，沙暴多。我國有新疆的塔克拉瑪干荒漠和準(zhǔn)葛爾盆地荒漠，青海的柴達(dá)木盆地荒漠和內(nèi)蒙西部荒漠。這些地區(qū)的植物主要有沙拐棗、瑣瑣樹、白刺、檉柳、沙蓬等，它們有根深、葉小等特點(diǎn)，植株間相距很遠(yuǎn)，覆蓋稀疏，構(gòu)成疏林、疏灌叢。（4）高寒荒漠本區(qū)氣候嚴(yán)寒、空氣稀薄而干燥。我國西藏北部、新疆南部、帕米爾高原都屬此區(qū)。植物種類少，分布極疏。（三）淡水養(yǎng)魚中的混合放養(yǎng)我國的淡水魚有七百多種，常見的有幾十種，其中有些是優(yōu)良的淡水魚養(yǎng)殖品種，主要有鳙魚、鰱魚、草魚、青魚、鯽魚和鯉魚，其中鳙魚、鰱魚、草魚和青魚通常稱為“四大家魚”。這幾種魚的棲息水層和食性各不相同。鳙魚和鰱魚都生活在水的上層，鳙魚的主要食物是浮游動物，如原生動物和水蚤；鰱魚的主要食物是浮游植物，如矽藻和綠藻。草魚主要生活在水的中層，以水草為食物。青魚、鯽魚、鯉魚生活在水的底層，青魚主要吃螺獅、蜆等軟體動物，鯽魚和鯉魚是雜食性的。根據(jù)鳙魚、鰱魚、草魚、青魚、鯽魚等棲息水層和食性的不同，將它們混合放養(yǎng)在一個池塘里，叫做混合放養(yǎng)。進(jìn)行混合放養(yǎng)，不但可以充分利用池塘水體的立體空間，全面而又合理地利用各種天然餌料，提高人工飼料的利用率，還可以發(fā)揮不同魚類之間的互利作用，維持有利的生態(tài)環(huán)境，提供多品種的商品魚，并達(dá)到高產(chǎn)的目的。（四）落交錯區(qū)與邊緣效應(yīng)群落交錯區(qū)又稱生態(tài)交錯區(qū)或生態(tài)過渡帶，是兩個或多個群落之間（或生態(tài)地帶之間）的過渡區(qū)域。如森林和草原之間有一森林草原地帶，軟海底與硬海底的兩個海洋群落之間也存在過渡帶，兩個不同森林類型之間或兩個草本群落之間也都存在交錯區(qū)。此外，像城鄉(xiāng)交接帶、干濕交替帶、水陸交接帶、農(nóng)牧交錯帶、沙漠邊緣帶等也都屬于生態(tài)過渡帶。群落交錯區(qū)的形狀與大小各不相同。過渡帶有的寬，有的窄；有的是逐漸過渡的，有的變化突然。群落的邊緣有的是持久性的，有的在不斷變化。

群落交錯區(qū)是一個交叉地帶或種群競爭的緊張地帶，發(fā)育完好的群落交錯區(qū)，可包含相鄰兩個群落共有的物種以及群落交錯區(qū)特有的物種，在這里，群落中物種的數(shù)目及一些種群的密度往往比相鄰的群落大。群落交錯區(qū)種的數(shù)目及一些種的密度有增大的趨勢，這種現(xiàn)象稱為邊緣效應(yīng)。這是因?yàn)槿郝浣诲e區(qū)的環(huán)境條件比較復(fù)雜，能為不同生態(tài)類型的植物定居提供條件，從而為更多的動物提供食物、營巢和隱蔽條件。如我國大興安嶺森林邊緣，具有呈狹帶狀分布的林緣草甸，每平方米的植物種數(shù)達(dá)30種以上，明顯高于其內(nèi)側(cè)的森林群落與外側(cè)的草原群落。美國伊利諾斯州森林內(nèi)部的鳥僅登記14種，但在林緣