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(jiǎng)

《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(shuō)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(gè)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(yíng)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(kāi)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(gè)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(gè)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(zhǎng)發(fā)育、更新演替的規(guī)律也有所不同。為生存，它們彼此競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)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(guò)度放牧，生態(tài)位被人為破壞，造成生態(tài)失衡，帶來(lái)本來(lái)可避免的災(zāi)患。一般說(shuō)來(lái)，動(dòng)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(gè)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(gè)穩(wěn)定的群落中占據(jù)了相同生態(tài)位的兩個(gè)物種，其中一個(gè)終究要滅亡。（2）一個(gè)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(jìng)爭(zhēng)，從而保證了群落的穩(wěn)定。（3）群落是一個(gè)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(duì)群落的時(shí)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(jìng)爭(zhēng)。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(gè)較長(zhǎng)時(shí)間有較高的生長(zhǎng)力，具有更大的穩(wěn)定性。（4）競(jìng)爭(zhēng)可以導(dǎo)致多樣性而不是滅絕，競(jìng)爭(zhēng)在塑造生物群落的物種構(gòu)成中發(fā)揮著主要作用。競(jìng)爭(zhēng)排斥在自然開(kāi)放系統(tǒng)中，很可能是例外而不是規(guī)律，因?yàn)?，物種常常能夠轉(zhuǎn)換它們的功能生態(tài)位去避免競(jìng)爭(zhēng)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(gè)生物種群都需要一個(gè)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(gè)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(duì)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(gè)斑塊就是一個(gè)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(gè)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(gè)局部?jī)?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(zhǎng)發(fā)育好，有時(shí)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(dòng)物的影響。人為的干擾，諸如過(guò)度放牧、粗放開(kāi)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(dòng)物的活動(dòng)，像因田鼠活動(dòng)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(dòng)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(shí)，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(shí)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)物的分層現(xiàn)象也很普遍。動(dòng)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?，其次還與不同層次的微氣候條件有關(guān)。如森林中的鳥(niǎo)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(niǎo)等，而林冠層則棲息著柳鶯、交嘴和戴菊等。大多數(shù)鳥(niǎo)類雖然可同時(shí)利用幾個(gè)不同的層次，但每一種鳥(niǎo)卻有一個(gè)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(dòng)物、浮游動(dòng)物、水生生物群落游泳動(dòng)物（nekton）；底棲動(dòng)物（benthos）；附底動(dòng)物（epifauna）；底內(nèi)動(dòng)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(yíng)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(dòng)。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(shù)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(gè)層次。正如群落中植物有分層現(xiàn)象一樣，各種動(dòng)物也因生態(tài)位不同而占據(jù)著不同的層。例如，鳥(niǎo)類經(jīng)常只在一定高度的林層做巢和取食。在我國(guó)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(dòng)，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(niǎo)類，吃食地面的苔蘚和昆蟲(chóng)；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(gè)體組成的，占據(jù)一定地區(qū)的某個(gè)種的個(gè)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(gè)種群共同群居在同一個(gè)生態(tài)區(qū)域中，就構(gòu)成植物群落。整個(gè)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(gè)單元。一個(gè)樹(shù)林、一片草原、一塊荒漠都是一個(gè)群落。每個(gè)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(duì)環(huán)境作出共同反應(yīng)，使整個(gè)群落構(gòu)成一個(gè)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(gè)方面來(lái)觀察和認(rèn)識(shí)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(gè)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(shù)的個(gè)體數(shù)目（多度）最多，樹(shù)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(shì)、起支配作用的優(yōu)勢(shì)種，優(yōu)勢(shì)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(gè)植物群落都有它們自己的生物組成和優(yōu)勢(shì)的種群。2．群落的外貌結(jié)構(gòu)植物在整個(gè)群落中分布不均勻，群落的外貌（外觀）主要決定于優(yōu)勢(shì)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(shù)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(gè)基本結(jié)構(gòu)層次，在各個(gè)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(shù)高27～33米范圍中的喬木劃為一個(gè)亞層，樹(shù)高平均在20米左右的劃為另一亞層。陽(yáng)光射入森林后，絕大部分被喬木樹(shù)冠攝取，越是底層的植被，攝取的陽(yáng)光越少。射到灌木層的陽(yáng)光大約只有10%，到達(dá)地面的陽(yáng)光在由此可見(jiàn)，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(guó)植物群落的地理分布我國(guó)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(guó)約有960萬(wàn)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(guó)從東到西、從濕潤(rùn)到干旱，變化明顯，依次分成三個(gè)大的植被區(qū)域：濕潤(rùn)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(rùn)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(gè)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(guó)臺(tái)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(guó)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(guó)長(zhǎng)江流域以及長(zhǎng)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(shù)、石櫟等為優(yōu)勢(shì)，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(rùn)的海洋性氣候條件下生長(zhǎng)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(guó)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(shù)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(guó)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(gè)區(qū)域主要分布在我國(guó)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(shí)間長(zhǎng)。我國(guó)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(guó)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(shì)，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(guó)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(shù)、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(guó)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(yú)中的混合放養(yǎng)我國(guó)的淡水魚(yú)有七百多種，常見(jiàn)的有幾十種，其中有些是優(yōu)良的淡水魚(yú)養(yǎng)殖品種，主要有鳙魚(yú)、鰱魚(yú)、草魚(yú)、青魚(yú)、鯽魚(yú)和鯉魚(yú)，其中鳙魚(yú)、鰱魚(yú)、草魚(yú)和青魚(yú)通常稱為“四大家魚(yú)”。這幾種魚(yú)的棲息水層和食性各不相同。鳙魚(yú)和鰱魚(yú)都生活在水的上層，鳙魚(yú)的主要食物是浮游動(dòng)物，如原生動(dòng)物和水蚤；鰱魚(yú)的主要食物是浮游植物，如矽藻和綠藻。草魚(yú)主要生活在水的中層，以水草為食物。青魚(yú)、鯽魚(yú)、鯉魚(yú)生活在水的底層，青魚(yú)主要吃螺獅、蜆等軟體動(dòng)物，鯽魚(yú)和鯉魚(yú)是雜食性的。根據(jù)鳙魚(yú)、鰱魚(yú)、草魚(yú)、青魚(yú)、鯽魚(yú)等棲息水層和食性的不同，將它們混合放養(yǎng)在一個(gè)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(yú)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(yú)，并達(dá)到高產(chǎn)的目的。（四）落交錯(cuò)區(qū)與邊緣效應(yīng)群落交錯(cuò)區(qū)又稱生態(tài)交錯(cuò)區(qū)或生態(tài)過(guò)渡帶，是兩個(gè)或多個(gè)群落之間（或生態(tài)地帶之間）的過(guò)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(gè)海洋群落之間也存在過(guò)渡帶，兩個(gè)不同森林類型之間或兩個(gè)草本群落之間也都存在交錯(cuò)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(cuò)帶、沙漠邊緣帶等也都屬于生態(tài)過(guò)渡帶。群落交錯(cuò)區(qū)的形狀與大小各不相同。過(guò)渡帶有的寬，有的窄；有的是逐漸過(guò)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(cuò)區(qū)是一個(gè)交叉地帶或種群競(jìng)爭(zhēng)的緊張地帶，發(fā)育完好的群落交錯(cuò)區(qū)，可包含相鄰兩個(gè)群落共有的物種以及群落交錯(cuò)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(cuò)區(qū)種的數(shù)目及一些種的密度有增大的趨勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為邊緣效應(yīng)。這是因?yàn)槿郝浣诲e(cuò)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(dòng)物提供食物、營(yíng)巢和隱蔽條件。如我國(guó)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(guó)伊利諾斯州森林內(nèi)部的鳥(niǎo)僅登記14種，但在林緣