内容正文:
第4章 种群和群落
3节 群落的结构
基础填空
一、群落水平上研究的问题
1.种群是一个系统,种群水平的研究集中于种群的数量动态,包括出生率、死亡率、年龄组成、性别比例等。
2. 群落是更高层次的系统,在群落水平上研究的是另外一些问题,包括群落的物种组成及优势种群、种间关系、群落的空间结构、群落演替、各种群在群落中的位置、群落的范围和边界等。
二、群落的物种组成
1.要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成,因为群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
2.群落中物种数目的多少称为丰富度。科学家研究了我国从东北到海南的木本植物的丰富度,发现越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
三、种间关系
1.竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制,有时表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡。
2.捕食:一种生物以另一种生物作为食物。
3.寄生:一种生物(寄生者)寄居在另一种生物(寄主)的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
4.互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
四、群落的空间结构
1.群落空间结构的形成:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。
2.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。森林中自下而上分别有草本植物、灌木和乔木,形成群落的垂直结构。森林植物的分层与对光的利用有关,这种垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动物也有类似的分层现象。
3.水平结构:群落的结构特征也表现在水平方向上。例如,某草地在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、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,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布。
五、探究:土壤中小动物类群丰富度的研究
1.调查方法:许多土壤动物(鼠妇、蚯蚓、蜈蚣等)有较强的活动能力,且身体微小,不适于用样方法或标志重捕法进行调查。在进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查。
2.丰富度的统计方法:一是记名计算法,二是目测估计法,前者一般用于个体较大,种群数量有限的群落。
3.实施步骤:
(1)准备:制作一定规格的取样器。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。
(2)取样:用取样器进行取样。
(3)采集小动物:①可以采用诱虫器采集,也可釆取简易采集法:将取到的土壤样品放在瓷盆内(要注意防止小动物逃走),用解剖针拨找小动物,同时用放大镜观察,发现体型较大的小动物,可用包着纱布的镊子取出来,体型较小的则可以用吸虫器釆集。②采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可放入试管中。
(4)观察和分类:可借助有关的动物图鉴查清小动物的名称, 并进行分类。有些小动物用肉眼难以识别,可用镊子或吸管取出,放在载玻片上,借助放大镜、实体镜进行观察、记录。如果还是无法知道小动物的名称,可记为“待鉴定XX”,并记录下它们的特征。
(5)统计和分析:利用丰富度统计方法,设计一个数据收集和统计表,分析所搜集的数据,完成一份研究报告。
长句填空
1. 在一个池塘中存在着浮游植物、浮游动物、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等各种不同种群。已知肉食性鱼以一些小型鱼为食,小型鱼以浮游动物和浮游植物以及其他一些水生植物为食,植食性鱼类以浮游植物和水生植物为食。请你分析,当肉食性鱼大量减少时,其他种群的数量变化。池塘中的肉食性鱼大量减少,一些小鱼等小型水生动物因天敌减少,数量会大量增加,池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随时间推移,植食性鱼类等生物也因食物来源减少导致数量减少。由此可见,生活在该池塘的各个种群不是独立存在的,它们相互制约,又相互依存。当我们把一个池塘中的全部生物作为一个生命系统来研究时,这个池塘中的每个种群就成为系统的组分。同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,叫做群落。(P71“问题探讨”“教材”综合)
2. 1934年生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的草履虫进行了以下实验:取相等数目的双小核草履虫和大草履虫,用一种杆菌为饲料,放在某个容器中培养,其种种群数量变化结果如下图。观察单独培养的结果曲线可看出:单独培养时,在合适的条件下,大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖,种群数量呈“S”型增长。观察混合培养结果曲线图,两种草履虫具有相似的生活习性,当它们被放在同一个容器中培养时,起初阶段(第4天以前)两种草履虫的种群数量均增加,其原因是起初两种草履虫的数量较少,而食物(杆菌)数量较多。随后(第4~16天期间),随着两