第1章 种群和群落（速记口诀+期中知识清单）高二生物下学期沪科版

选择性必修2 生物与环境 第1章 种群和群落 一．种群与群落 1．种群特征及其影响因素 【速记口诀】 种群生存要空间，个体总和是本源 密度样方标志捕，生死迁入迁出算 生多死少数量涨，迁入迁出方向判 年龄结构分三类，预测趋势最直观 性别比例一比一，环境干扰会生变 【逐句解析】 种群生存要空间，个体总和是本源 →对应种群定义：一定空间内同种生物个体的总和 密度样方标志捕，生死迁入迁出算 →种群密度是基础特征，估算方法包括样方法、标志重捕法 →核心指标包含出生率、死亡率、迁入率、迁出率 生多死少数量涨，迁入迁出方向判 →出生率>死亡率则数量增加，迁入率>迁出率也促进增长 →斑嘴鸭案例中人工孵化（增出生率）、减少人类活动（降迁出率）的应用 年龄结构分三类，预测趋势最直观 →增长型（幼年多）、稳定型（各年龄均衡）、衰退型（老年多） →上海人口属衰退型，对应出生率<死亡率 性别比例一比一，环境干扰会生变 →多数物种1:1性别比例，蜜蜂雄性偏多 →性引诱剂破坏害虫性别比例的实际应用 种群：一个物种得以生存必须要在一定空间内拥有一定数量的个体。这种分布在一定空间内同种生物个体的总和。 种群密度（种群最基本的数量特征）：一个种群的大小，指的是一定空间内种群全部个体的数量。如果采用单位面积或单位体积内种群的个体数量来表示种群的大小，则称为种群密度。 预估种群密度的方法：用样方法、样线法、标志重捕法等不同方法来估测它们的种群密度。 出生率：单位时间内种群新生的个体数与该种群个体总数的比值。 死亡率：单位时间内种群死亡的个体数与该种群个体总数的比值。 出生率和死亡率可以估计该种群的生存现状和发展趋势。自然增长率：出生率-死亡率 迁入率和迁出率：通过计算单位时间内迁入、迁出的个体数占该种群个体总数的比值。计算迁入率和迁出率是分析东滩越冬水鸟各物种数量变化的重要依据。 举例：1.人工孵化斑嘴鸭，增加出生率 2．野外救助受伤或生病斑嘴鸭，降低死亡率 3．野生斑嘴鸭经常活动的区域内增加海三棱蔗草数量，增加斑嘴鸭的迁入率 4．减少人类活动，降低斑嘴鸭的迁出率 种群数量增加的种群特征：出生率和迁入率 种群数量下降的种群特征：死亡率和迁出率 年龄结构（预测种群数量的发展趋势）：指一个种群中各年龄期个体数量的占比。 增长型 稳定型 衰退型 模型图 特点 种群中幼年、成年个体较多，老年个体较少； 种群的出生率大于死亡率，则种群数量将会增加。 种群中老年、成年、幼年个体比例协调； 出生率和死亡率大致相当，种群数量将保持稳定状态。 老年个体较多、幼年个体偏少； 出生率小于死亡率，未来种群数量会逐渐减少。（上海人口特点） 性别比例：指种群中雌雄个体数量的比例。 ①大多数有性繁殖物种的性别比例都大致保持在1∶1。蜜蜂是雄性多于雌性的。 ②环境条件影响生物的性别比例：实例：性引诱剂杀灭某些农林业害虫的雄性个体，破坏它们的正常性别比例，从而有效抑制其种群规模，降低对农林业的破坏。 补充：种群的其他数量特征与种群密度之间的关系 (1)直接决定种群密度的因素：出生率和死亡率、迁入率和迁出率（出生入死）。 (2)年龄结构出生率和死亡率种群密度变化趋势；性别比例出生率种群密度。 (3)年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？衰退型的种群又会如何？不一定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。 (4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的种群密度，原理是性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调，从而降低出生率，导致种群密度明显降低。 (5)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是迁入率和迁出率。 (6)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重。他得出此结论的依据最可能是蝗虫的年龄结构为增长型。 补充：预估种群密度？ 样方法：分布相对固定的生物，如高等植物。 a．（确定调查对象）样方大小确定方法为根据被调查生物的种类和分布情况确定样方的大小。 b．（选区样方）样方法调查时要强调“随机”取样（为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实的情况）（①乔木：100m³ ②灌木：16m² ③草本植物：1m²） c．（计数）样方多少会影响调查结果吗？①调查时若样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。②样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。 d．（计算）某兴趣小组调查某种双子叶草本植物种群密度的结果如表所示。其中，第四个样方中该植物的分布情况如图所示，则该植物种群密度（数量/面积）是8株/m2。（种群密度估计值（5店里面的5个样方，全部加在一起/5）=各种方种群密度的平均值） 标志重捕法：许多动物活动能力强、活动范围大且难以直接观察。 调查对象 活动能力强、活动范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等 调查程序 （标记总数（M））/N=（重捕个数被标记的个数（m））/（重捕总数（n）） 注意事项 调查期间，被调查个体没有迁入和迁出、出生和死亡；标记物不能过于醒目，不能影响标记对象正常的生命活动；标记物不易脱落，要能维持一定时间 补充：在对某种鼠的调查中，调查范围为1公顷，第一次捕获并标记39只鼠，第二次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只。 a．这个种群中鼠的种群密度大约是88只/公顷。 误差分析： ①若捕捉后该鼠不易再被捕捉，则估算的种群密度会偏高，理由是该鼠被捕捉一次之后不易再被捕捉，再次捕获的被标记的个体数减少，由N↑=（M×n）/m↓可知，种群数量变大，即估算值大于实际的种群密度。 ②若由于某种原因，如标记物易脱落、标记物导致被标记个体易于被捕食、在被标记个体稀少处捕获等，则估算的种群密度会偏高。（N↑=（M×n）/m↓） ③若由于某种原因，如被标记个体放回后还未充分融入该种群中就再次被捕获、在被标记个体密集处捕获等，则估算的种群密度会偏低。（N↓=（M×n）/m↑） 样线法：易于观察且体型较大的生物，如鸟类、大型哺乳类、高大乔木等。简单的样线法调查，只需记录调查样线两侧规定宽度范围内观察到目标生物的个体数量以及样线的长度，进而计算样线调查覆盖面积中目标生物的种群密度。与样方法相似，在调查区域的不同地方多次重复，并对调查数据求取平均值即可有效估计研究区域内目标生物的种群密度。 微生物抽样调查：血细胞计数板（样方法）。 土壤取样器的方法：鼠妇等 2．环境因子影响种群特征 环境因子：任何一个自然种群的形成都是其与环境相互作用的结果。 通常把环境中可以影响生物生存的因素。包括非生物因素和生物因素两大类。 非生物因素 水：生命不可或缺的重要组成成分，是生命代谢活动的介质。 不同生物对水的依赖程度各不相同，因此，水就成为它们在自然界中分布的决定因素。 藤壶能够耐受暂时的缺水环境。 温度环境 ①丁香在气温低于6.1℃时，叶片就会冻伤； ②水稻在38℃恒温下培养时，结实率为零，即种群出生率为零； ③大部分哺乳动物无法忍受环境温度长时间超过42℃； ④野生大熊猫会利用不同海拔高度的温度差异，规律性地迁入和迁出； ⑤许多爬行动物的性别是由胚胎时期的环境温度来决定的（例如：扬子鳄） 光照的周期性、强度、光质变化 ①菊花在日照变短的季节开花；桃花、菠萝等植物在日照时间变长的季节开花； ②雪兔、北极狐等动物冬季换上雪白皮毛，能够提升种群的存活率； ③山地阴坡和阳坡的植物物种组成大不相同； ④不同光质的光线对水的穿透能力不同，海洋藻类呈现分层分布的现象：绿藻总是分布在浅表水域；褐藻和红藻总是分布在较深的水层。 生物因素 天敌、传染病病原体等 正常年份，赤狐的捕食作用使雪兔的种群数量总是被控制在较低的水平。有些年份赤狐种群暴发兽疥癣，导致赤狐大量死亡，赤狐对雪兔种群的捕食作用减弱。因此，雪兔的种群数量相应地发生暴发式增长。 2、 用数学方法描述种群数量的变动规律 区分种群数量"变化"与种群数量“增长”。种群数量变化：增长、波动、稳定、下降等方面。“J”形曲线和"S"形曲线只是研究种群数量的增长曲线。 1．“J”型曲线的种群增长率保持不变 “Ｊ”型增长前提条件： ①生活在食物充分、生存空间充裕、气候适宜且没有敌害和种内竞争的理想环境中。②入侵生物种群数量常常呈现出“J”型增长。 计算种群数量：假设第一年的种群数量为N1，λ:当年种群数量是前一年种群数量的比值，第t年时种群数量为 Nt =N1×λt-1。 当一个外来物种进入新的环境，而且恰巧这个新环境不仅气候适宜、还没有可以制衡它的敌害时，这个外来物种的种群就可能会快速增长，最终威胁本土物种的生存，这就是生物入侵。入侵生物种群数量常常呈现出“J”型增长。 “J”型曲线的特点：种群数量起始增长很慢，但随若种群基数的加人，增长会越来越快，每单位时间都按种样的一定百分数或倍数增长(增长率不变）。 补充：“λ”曲线 λ代表种群数量是前一年种群数量的倍数，不是增长率，增长率＝λ－1。 请分析当“λ>1”、“λ＝1”、“λ<1”时，种群的数量变化及其年龄结构类型： 项目 种群数量变化 年龄结构 λ>1 增加 增长型 λ＝1 不变 稳定型 λ<1 减少 衰退型 3．“S”型曲线的种群数量会饱和 “S”型增长前提条件：自然界的资源和空间总是有限的。种群的死亡率上升、出生率下降，最终种群增长停止，种群数量保持在一个相对稳定的水平上。 苏联生态学家高斯曾经利用大草履虫做过一系列关于有限环境种群增长规律的研究实验。他在0.5 mL培养液中一次性加入5个大草履虫，然后记录每天的种群数量变化。他发现大草履虫第1天的种群数量增长较慢，第2、3天开始高速增长，而从第4天开始减速增长，直到第5、6天基本稳定在375个左右。我们把大草履虫这种增长率先慢后快，再放缓，最后种群数量趋于稳定的增长曲线称作“S”型曲线，又叫做逻辑斯蒂曲线。 环境容纳量：种群在特定的环境情况下所能维持的种群最大数量，用K表示。 “S”型曲线的计算公式： Nt 表示t时刻的种群数量； N0表示种群一开始时的数量； e是自然常数； r表示N0时刻的种群增长率。 补充：种群“S”形增长曲线的分析及在实践中的应用 (1)曲线分析 (2)实践应用 b点的应用 消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点之前)，严防种群增长进入加速期 c点(K/2值)的应用 对有害生物：严防种群数量达到该点，如害鼠达到K/2时，鼠害将难以控制 畜牧养 殖业中常将种群数量维持在K/2，以保证种群健康， 同时又能获取相对最大的捕获量。 e点(K值)的应用 对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量 对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫 补充：增长率、增长速率的分析 增长率 增长速率 定义 单位时间内新增加的个体数占原有个体总数的比率 J型：（Nt+1-Nt）/Nt×100%=λ-1（是个常数）所以不变。环境不受限，能一直增长，所以增长率不变 S型：不断降低，根据环境有关，环境受限所以不断降低。 单位时间内增加的个体数 J型：斜率一直增加，从0开始一直增加 S型：顶点：K/2，斜率最大，资源环境受限，种内斗争加剧，影响出生和死亡率，K/2之后增长速率减慢。K值之后增长速率不变，所以又为0了 单位 无单位，只是百分比 有单位，个/天，个/年 与斜率关系 J型或S型曲线的斜率只能代表增长速率 ①下图表示的是种群数量增长曲线，图中阴影部分表示的含义是在生存斗争中被淘汰的个体数量。两种增长曲线具有差异的主要原因：环境阻力不同，对种群数量增长的影响不同。 ②对于鼠、蚊虫等有害生物的控制，应该采取的措施：从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储存在安全处，断绝或减少它们的食物来源等。 3．自然种群的数量是变动的 ①K值不是一成不变的：自然界中，许多物种的种群都无法长时间保持在环境容纳量附近，因为气候、食物、疾病、天敌等环境因子总是在不断地变化。 ②种群数量会在K值附近上下波动：有时这些变化存在一定的周期性且在物种耐受范围之内，因此生物的种群数量也表现出一定的规律性波动. ③K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能维持的种群最大数量；种群数量所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境会遭到破坏。 3．1探究培养液中酵母种群数量的变化规律 实验目标：探究培养液中的酵母种群数量随时间变化的规律 实验原理：利用液体培养基来模拟有限环境，观察随着资源的不断消耗，酵母种群数量的动态变化。 实验材料：显微镜、试管（或三角烧瓶）、血细胞计数板（用于计算较大单细胞微生物的工具）、移液器、计数器、吸水纸、灭菌液体培养基（如马铃薯培养基、麦芽汁培养基、酵母浸粉胨葡萄糖培养基均可）、亚甲基蓝溶液、酵母等。 血细胞计数板的结构：血细胞计数板中央有2个3mm×3mm的计数池。每个计数池划分成9个1mm×1mm的大方格，正中央的大方格称为计数区。每个大方格进一步划分为16个中方格，每个中方格再进一步划分成25个小方格。因此，1个计数区最终由400 个等尺寸的小方格组合成。每个小方格的面积是1/400mm2。计数区的高度是0.1mm，当盖上盖玻片时，每个小方格的体积为1/4000mm3。 两种规格的血细胞计数板计算方法： 实验步骤： 1．使用天平称取0.3g活性干酵母，在洲精灯火焰旁将其加入到盛有100mL已火菌培养基的三角烧瓶中，充分摇匀。每组取10mL进行实验。 2．取洁净的血细胞计数板一块，盖上盖玻片。在洒精灯火焰旁，用移液器吸取少许充分混匀的培养液，滴丁盖玻片边缘，让培养液自行缓慢渗入，一次性允满计数池,同时防止产生气泡。 3．用对侧引流法满加业甲基蓝染液，用吸水纸吸去多余的液体。静置3min，将计数板置于显微镜下，先用低倍镜找到计数池，再转换至高倍镜观察。 4．25中方格的血细胞计数板，分别取左上 (A1) 、左下(A2) 、右上 (A3) 、右下 (A4) 和中心位置的中方格(A5) ，共5个中方格，对酵母进行计数。估算出1mL培养液中酵母的初始种样数量(N0) ，计数通常需安重复3次，取平均值。 5．将母培养液置于37°C左右的条件下培养，每天定时进行显微计数，持续观察5人以上，分别记录数据。 6．根据统计结果，画出酵母数量变化曲线。 设计方案及实验中注意思考以下问题： （1）将少量亚甲基蓝溶液滴入菌液并静置3min，死亡的酵母细胞将变成蓝色，而活体细胞不会被染色。只有活体才能被记作种群的一员，但是计数死细胞又能为我们提供什么种群信息呢？ （2）是否需要对照实验？ 时间上前后自身对照 （3）是否需要重复实验？如果需要，如何处理各重复实验获得数据间的差异？需要重复试验，对每个样品可计数二次，再取平均值 （4）酵母有出芽生殖现象。如果观察到正在出芽的个体应该算作几个个体呢？（建议：确定一个芽体和母体的体积比阈值（芽体达到母细胞的1/2时，记作2个菌体），当超过这个阈值时就记为 2个个体，否则算1个个体。） （5）落在网格线上的个体用什么方法进行计数？ 落在网格线上的酵母，依照“记上不记下，记左不计右的原则进行计数。（右图18个） （6）如果小方格里酵母过多，难以数清，怎么办？稀释培养液重新计数。如果过少，可以对整个大方格中所有的菌体进行计数。 【速记口诀】 种群变化四动向，增长波动稳下降 J型S型两曲线，增长规律大不同 J型理想增速稳，λ值定数划乾坤 S型受限K值临，应用防治抓核心 K值变动非最大，实验计数细节抓 【逐句解析与知识点对应】 第一句：种群变化四动向，增长波动稳下降 核心概念：种群数量变化的四种基本形态 对应：种群数量变化包括增长（上升）、波动（周期性起伏）、稳定（数量平衡）、下降（持续减少） 第二句：J型S型两曲线，增长规律大不同 核心对比：两种增长曲线的本质差异 J型曲线：理想条件下（无限资源、无天敌）的指数增长，增长率恒定（λ>1） S型曲线：现实条件下（资源有限、环境阻力）的逻辑斯蒂增长，最终趋于K值（环境容纳量） 第三句：J型理想增速稳，λ值定数划乾坤 J型曲线关键点： 前提条件：食物充足、空间无限、气候适宜、无种内竞争（如生物入侵初期） 公式：第t年数量 Nt=N1×λt−1Nt​=N1​×λt−1（λ为当年与前一年数量的比值） λ值意义： λ>1 → 数量增长（年龄结构增长型） λ=1 → 数量稳定（稳定型） λ<1 → 数量减少（衰退型） 第四句：S型受限K值临，应用防治抓核心 S型曲线核心： K值（环境容纳量）：特定环境能维持的种群最大数量 实践应用： 有害生物防治：控制种群数量在K/2前（如灭鼠、杀虫） 资源管理：渔业捕捞量控制在K/2（维持最大可持续产量） 保护措施：提升有益生物的K值（如建立自然保护区） 第五句：K值变动非最大，实验计数细节抓 K值特性： 动态性：受气候、资源等影响，K值会变化 非最大值：种群数量可能短暂超过K值，但环境破坏后迅速回落 实验要点（酵母菌计数）： 染色区分：亚甲基蓝染死菌（蓝色），活菌无色 计数原则： 出芽个体：芽体≥母体1/2时计为2个 边界计数：记上不记下，记左不记右（如右图18个） 稀释技巧：菌数过多时稀释培养液再计数 对比强化记忆表 特征 J型曲线 S型曲线 前提条件 理想环境（无限制） 现实环境（资源有限） 增长率 恒定（λ-1不变） 逐渐降低至0 增长速率 持续增加（斜率上升） 先增后减（K/2时最大） 应用场景 生物入侵初期 种群稳定期（K值附近波动） 三、群落是多种物种种群形成的复杂空间结构 1．群落是多个物种种群组成的有机整体 群落：同一时间内，聚集在一定区域中的各种生物种群集合。 群落的物种组成是区别不同群落类型的重要特征。 鉴别群落：可以依据群落中具有代表性的物种来判断。植物通常是决定群落外貌的主要部分。通常用植被来表示群落中的植物组成。我国北方针叶阔叶混交林和南方亚热带常绿阔叶林两种群落中主要植被的不同组成。 群落的物种组成受到环境因素影响： ①温度影响：群落中植被组成的差异主要是受到我国北方和南方温度差异影响：北方较寒冷，因此更适合有较强耐寒能力的针叶裸子植物和被子植物生长；南方，更加适应温暖湿润气候的被子植物取代了针叶裸子植物，成为群落中主要的木本植物。 ②物种丰富度（是衡量、比较不同群落的重要特征）:一个群落中全部物种的数量称为物种。 ③气候：于地球上的气候带整体上呈现由赤道向两极逐渐变冷的趋势，相应地，在全球尺度上，群落物种丰富度也随着这个趋势由热带地区向两极逐渐减少。 程度。 实验步骤： 1．确定课题 研究土壤动物的组成和丰富度可以回答许多科学问题。 2．设计方案 我们需要特殊的土样采集器和捕捉设备来收集土壤并分离其中的动物。其次，土样采集器一次采集的土样是十分有限的，为了真实反映土壤中的情况，需要根据实际能力进行重复采样。再次，土壤中的大动物可以直接计数，但是许多小动物需要在体视解剖镜下观察、计数。 3． 采集土样 可以使用市售的标准土样采集器采集土样，也可以自己动手制作简易的土样采集装置。制作时，可以使用PVC管、罐头等各种截面为圆形的硬质材料，以方便通过旋转助力取样器插入土中取样。无论使用标准采集器，还是自制采集器，都需要注意采样过程的标准化。首先，由于土壤中不同土层的动物组成有很大差别，必须在实验开始前明确采样的土层深度。其次，为了确保样品的重复性和可对比性，每次采样必须使用规格相同的采集器。如果使用自制采集器，需保证各个采集器规格一致。 4． 制作诱虫器 在搭建诱虫器时，使用一个去底小水桶，里面固定一张金属网来盛放土样。然后，将这个盛土器放置在一个大漏斗上，漏斗下部接装有固定液（乙醇）的集虫器。将整个装置置于电灯下烘烤，利用土壤动物躲避高温的习性，将它们逐渐赶往盛土器的底部并掉落，沿着漏斗收集在集虫器中。 5． 编制采样记录表 根据你们小组的研究课题，设计一张采样记录表。基本信息应包括样品编号、采样地点（经纬度坐标）、采样深度（如0~5cm、5~10cm等）、环境类型（公园、农田、居民区、工厂等）、备注（如显著的污染源）等。 6． 取样 到达取样点后，清理取样点地表的覆盖物（落叶、生活垃圾等 ）， 将取样器插入土中， 确保取样器底面与地表齐平。用铲子将取样器连同里面土样一起铲出，并将土样转移至样品容器中。同时，在采样记录表中记录信息。 7． 采集动物 体型较大的土壤动物可以通过土样筛，使用包裹了纱布的镊子和集虫器直接收集。将过筛的土样置于诱虫器中。设置统一的烘烤时间，待处理完毕后，保存好集虫器中的溶液备用。 8． 观察和分类 用滴管吸取适量集虫器中的固定液，并置于载玻片上，制作临时装片，送体视解剖镜观察。使用动物分类学资料来鉴定所有观察到的动物标本。对来自每一份土样的动物物种和数量都要进行详细准确的记录。如何确保不同观察者对不同样品的观察结果具有可比性？需要建立一套所有参与者都可参照执行的标准化技术方法。例如，仅对解剖镜下一个视野范围内看到的动物进行计数；或者建立统一的数量等级标准，如“非常多、很多、一般、较少……” 9． 统计数据 设计一张数据统计表，将不同样品中土壤动物的观测结果进行归类整理，分析所得数据。 2．种间关系将群落物种联系在一起 种间关系：群落中各物种之间存在着复杂的相互作用。这类物种间的相互作用，称为种间关系。 种间关系分类：负相互作用和正相互作用 负相互作用：作用双方至少有一方受害，例如捕食、种间竞争、寄生。 正相互作用：双方至少有一方受益，而且另一方没有受损，例如共生。 补充：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。 种间关系 定义 负相互作用 捕食 一种生物以另一种生物为食。鸟吃鱼等等 种间竞争 两种或多种生物共同利用同一盗源而产生的相互妨碍作用。竞争表现为物种间相互抑制其结果通常是一方占优势，而另一方居于劣势甚至灭亡。 寄生 寄生生物寄宿在宿主生物体内或体表，并从宿主生物的组织、体液、已消化物质获取营养造成对宿主生物的危害。 正相互作用 共生 不同种的生物生活在一起，相互依存，被此有利。 补充：种内竞争和种间竞争的区别：同种生物以同种的幼体为食，或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内竞争；不同种生物之间对资源和空间的争夺就是种间竞争。 补充：从特征上区分种间关系 1)种间竞争与捕食 种间竞争是因争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争；捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物以维持自身生存。 2)捕食与寄生 捕食是获取对方正常组织，造成器官、组织结构不完整，常导致对方死亡；寄生是生活在一起的生物，一方获利并对另一方造成损害，但一般并不把对方杀死。 3)共生与原始合作 原始合作的两种生物分开后各自能独立生活（1+1＞2）；共生的两种生物分开后至少一方不能独立生活。 3．群落具有一定的空间结构 概念 每一种生物在群落中都有一定的分布空间。将这些物种的空间分布特征集合起来，就形成了群落的空间结构。 类型 垂直结构 水平结构 定义 大多数群落在垂直方向上都有分层现象，称为群落的垂直结构。 物种组成的变化、土壤理化特性、小地形、风、水分布等许多局部环境条件的变化会导致群落植被的分布出现较大的局部差异，最终在水平方向上形成斑块状的镶嵌结构，称为群落的水平结构。 模型 表现 垂直方向有明显的分层现象 水平方向上常呈镶嵌分布 决定 因素 植物：光照、温度、水分、无机盐等； 动物：栖息空间和食物条件； 植物分层决定动物分层 环境因素：地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异以及光照强度的不同； 生物因素：生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响 补充：群落结构认识的易误点 (1)“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构，竹林中的竹子是种群，不具有群落的空间结构。 (2)水体中植物的垂直分布主要是由光照(光质)引起的分层现象，属于群落的垂直结构。 (3)高山上植物的分布取决于温度，从山顶到山脚下，分布着不同的植物类群，属于植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。 3．1生态位 生态位：生物在生态环境中所处的位置，是该生物对其生存所需一切环境要求的总和。 由于能够影响生物的环境因子很多，在研究生态位时通常需要具体到环境因子，如食物生态位或栖息地生态位。鸟类是城市生态系统中最常见的野生动物类群。在上海地区，有记录的鸟类超过430种，它们体态各异、习性不同，拥有各自独特的生态位。 补充：生态位的内容及研究意义 生态位重叠：当两个或更多的物种共同利用某些资源时，即出现了生态位重叠，如果资源供应不足，就会产生种间竞争，如果竞争激烈，种群对资源的利用就会发生改变，可能出现(a)生态位移动或(b)一个物种绝灭。 人们根据动物或植物的生态位的不同进行混养或间作，既降低了种间竞争的激烈程度，又充分利用了空间和资源。 四、群落演替是生物与环境相互作用的结果 群落演替 ：一定地理范围内，群落由一种类型变化为另一类型的有序演变过程。 （1） 初生演替：如果一个地区从未被生物定居过（或者彻底清除了一切生物），生命从无开始的演替。 （2）次生演替：种原生群落受自然或人为破坏后再次发生的演替。 顶级群落：在某一特定地理环境中，群落经历一系列演替阶段，最后出现的、相对稳定的群落阶段。 补充：比较初生演替和次生演替 项目 初生演替 次生演替 起点 如果一个地区从未被生物定居过（或者彻底清除了一切生物），生命从无开始的演替。 原生群落受自然或人为破坏后再次发生的演替。 实例 实例：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 实例：在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 过程 裸岩-森林演替类型初生演替过程：裸岩阶段-地衣阶段-苔藓阶段-草本植物阶段-灌木阶段-森林阶段 次生演替过程：草本植物阶段、灌木阶段、森林阶段 大火毁灭的是森林群落的地上部分，但是土壤却保留了下来。土壤中的生物、植物的种子、孢子和地下部分也可能幸免。此外，火烧加速了群落地上部分有机物的分解，肥沃了土壤。因此，虽然最先恢复的是一些一年生的速生草本植物， 但很快就会被多年生草本植物、灌木和乔木所取代。 （弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木） 经历时间 长 短 速度 缓慢 较快 顶极群落（群落演替的终点）：在某一特定地理环境中，群落经历一系列演替阶段，最后出现的、相对稳定的群落阶段，称为顶级群落。 补充：关于群落演替的五个“易错点” (1)演替并不是“取而代之”。演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。 (2)演替的方向能被改变。演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。 (3)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。当群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定的群落为发展的顶点。 (4)并不是所有群落都可以演替到森林阶段。如果陆地环境条件适宜，群落都能演替到最高阶段——森林阶段。在干旱地区，一般只能演替到草本植物或低矮灌木阶段。 (5)群落的结构不一定越来越复杂。群落结构也可能从复杂到简单，如从草原演变为沙漠。 方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定 实例 大多数自然群落(环境条件适宜) 受污染或破坏的群落 变化曲线 结果 最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态 2．生物具有与群落环境相适应的特征 首先表现在群落生物的形态结构上。除了形态上的适应，生物的生理特征和空间分布也无不受到群落环境的影响。 ①在森林群落中，高大的乔木物种总是占据着群落的最高层，它们彼此之间竞争着阳光，如此一来，林冠以下的生物可以获得的阳光就很少了。所以，森林群落中的乔木层通常都是喜阳植物，而林下分布的灌木和草本植物多是一些喜阴植物。 ②孔雀秋海棠叶肉细胞中叶绿体里的类囊体有着非常精妙的排列顺序，具有类似聚光晶体的作用，使得孔雀秋海棠叶片对阳光的利用率极高。因此，孔雀秋海棠的叶片可以比其他同样生长在林下带却没有类似结构的喜阴植物的叶片多吸收10%的能量。 【速记口诀】 物种组成定特征，丰富温度南北分 捕食竞争互依存，共生寄生关系分 垂直分层光主导，水平镶嵌因地貌 生态位分资源占，初生次生演替换 适应形态生理调，顶极稳定环境靠 / 学科网（北京）股份有限公司 $$