内容正文:
第1节 群落的结构
第2章 群落及其演替
稻田中生活着多种底栖动物,如大脐圆扇螺、中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊的幼虫等,在稻田中饲养中华绒螯蟹(俗称“河蟹”),由于河蟹喜食底栖动物和杂草,底栖动物和杂草都会减少。同时,河蟹的爬行能起到松动田泥的作用,因而有利于水稻的生长。
讨论:
1、河蟹与底栖动物(如螺类)的关系是怎样的?
河蟹捕食底栖动物,它们之间存在捕食关系;河蟹和某些底栖动物可能还会捕食浮游生物,因此河蟹与底栖动物的种间关系可能还包括种间竞争;
2、提高河蟹的种群密度,稻田中其他动物种群会怎样的变化?
河蟹的种群密度增大,会吃掉更多的底栖动物和杂草,导致底栖动物等的数量减少;河蟹的爬行活动对田泥有松动作用,有利于水稻的生长,可能会引起以水稻为食物的其他动物的数量增加。
在相同时间聚集在一定地域中 的集合,叫做生物群落,简称群落。
注意: ①一个群落必须包括该地域全部的生物; ②各种生物种群通过相互联系形成一个有机整体。
一. 群落的概念:
各种生物种群
以下描述是否属于生物群落:
1.一个池塘里的全部的鱼( )
2.一片草原上的全部植食性动物
( )
3.一片森林里的全部生物( )
不是
不是
是
科学方法
视角决定问题——以群落和种群研究为例
1、种群水平上的研究重点:
治理林场鼠患还能用种群为问题中心
数量特征
最基本特征
其他特征
年龄结构
性别比例
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
影响
直接 影响
波动
下降
数量变化
包括
研究种群的核心问题
种群的数量
特征及其
变化规律
种群密度
影响
2、群落水平上研究的问题:
科学方法
视角决定问题——以群落和种群研究为例
研究群落的核心问题
种群的相互关系及其发展
群落的范围和边界如何?
群落中有多少种群?哪些种群占优势?
群落中各个种群分别占据什么位置?
群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
群落具有怎样的空间结构?
群落的演替情况是怎样的?
边缘效应
物种组成
优势种
生态位
种间关系
空间结构
群落演替
研究种群是研究群落的 。
基础
一、群落的物种组成
1、研究物种组成的意义:
新疆北部针叶林
福建武夷山常绿阔叶林
部分物种名录
新疆五针松、新疆冷杉、新疆云杉
部分物种名录
米槠、木荷、狗脊、芒萁
思考1:不同群落的如何区分呢?衡量指标是什么?
不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。
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。
思考2:不同群落的物种组成存在差别的主要原因是?
环境不同(生活在同一地区的物种能够形成群落,是因为这些生物能适应所处的环境。)
一、群落的物种组成
2、衡量指标:
——群落中物种数目的多少
丰富度
3、我国从北方到南方群落的变化:
常绿针叶林
苔原
热带雨林
常绿阔叶林
落叶阔叶林
物种丰富度
低
高
物种丰富度与物种的种类数目有关,与生物个体数量无关。
一、群落的物种组成
2、衡量指标:
——群落中物种数目的多少
丰富度
3、我国从北方到南方群落的变化:
①随纬度增加,物种丰富度逐渐降低;
②随海拔升高,物种丰富度逐渐降低;
③随水深增加,物种丰富度逐渐降低。
不同群落丰富度不同,越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
随堂练习:
群落1和群落2中植物的物种丰富度相同吗?二者有什么不同?
相同,但是各物种的种群数量的分配情况不同;
群落1各物种的数量分配比较均匀,群落2中物种A数量最多
物种丰富度与物种数目有关,与生物个体数量无关。
4、优势种和常见种:
一、群落的物种组成
(1)优势种:
在群落中,有些物种不仅数量很多,它们对群落中其他物种的影响也很大,往往占据优势。
一些物种虽然在群落中比较常见,但对其他物种的影响不大,它们就不占优势。
(2)常见种:
米槠
甜槠(zhū)
木荷
狗脊
芒萁
优势种
常见种
武夷山常绿阔叶林
5、特点:
一、群落的物种组成
羊草
糙隐子草
碱蓬
正常放牧时
放牧强度加大时
过度放牧时
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。(群落的演替)
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。
二、种间关系
[活动]分析教科书第22页的“问题探讨”,并阅读第24页相关内容,说出群落中生物种间关系的类型并探讨相关问题。
(一)种间关系的类型
群落中不同物种之间的关系包括________(互惠)、_________、__________、_____和________等类型。
原始合作
互利共生
种间竞争
捕食
寄生
一个群落中的物种不论多少,都不是随机的简单集合,而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。
(1)定义:
____或______生物共同利用同样的_________和_____而产生的________的现象;
两种
更多种
有限资源
空间
相互排斥
“此消彼长”
“你死我活”
非洲狮和斑鬣狗
(2)实例:
1.种间竞争
竞争能力悬殊
(非洲狮和斑鬣狗)
竞争能力相当
(牛和羊、斑马和羚羊、水稻和杂草)
营养关系图
“此消彼长”
“你死我活”
特点:生活环境、生活习性越相近的物种间斗争越激烈;
注意: 竞争激烈程度取决于空间,食物重叠的范围。
1.种间竞争
大草履虫
带状草履虫
双小核草履虫
竞争排斥
竞争共存
双小核草履虫
大
草履虫
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。
[讨论2]人吃玉米子粒,而牛吃玉米秸秆,是否为种间竞争?
[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配偶而展开斗争为种内竞争
1.种间竞争
2.捕食
(1)概念:
(2)实例:
_________________________的现象。
一种生物以另一种生物为食
翠鸟捕鱼
捕食者
数量坐标图
生物数量
时间
A
B
被捕食者
营养关系图
(数量多者,或先增先减者)
(数量少者,或后增后减者)
特点:①被捕食者与捕食者之间非同步变化:先增加者先减少,后增加者后减少,捕食者变化滞后与被捕食者;②一般来说,被捕食者的数量较捕食者数量多。
2.捕食
2.捕食
捕食关系中捕食者与被捕食者的判断技巧
三看上升与下降:先上升或下降的为被捕食者
一看起点:起点高(数量多)的是被捕食者
二看峰值:峰值高的为被捕食者
思考:螳螂:母吃公是捕食关系吗?
大鲈鱼以小鲈鱼为食,是不是捕食关系?为什么?
2.捕食
注意:
★同种生物的成体以幼体为食,不是捕食关系,而是种内竞争。
★捕食不只是动物之间,动物以草为食,亦是捕食关系。
★捕食不包括一种生物以非生物为食。
(即不包括分解者及绿色植物从土壤吸取营养)
3.原始合作
两种生物________在一起时,双方都______,但分开后,各自也能___________。
共同生活
受益
独自生活
实例1:海葵和寄居蟹
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。
其他实例:鱼蚌 蚂蚁与蚜虫
概念:
3.原始合作
曲线:
数量关系
营养关系
原始合作是共生的另一种类型,其主要特征为两种群相互作用,双方获利,协作是松散的。分离后双方仍生存。
特点:
4.互利共生
两种生物______________在一起,__________,
____________。
长期共同生活
相互依存
彼此有利
实例:
豆科植物与根瘤菌之间
植物向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。
地衣(藻类与真菌共生体)
人与肠道细菌
②豆科植物和根瘤菌
①地衣(藻类与真菌共生体)
藻类
光合作用
给真菌提供有机物
真菌
吸收水和无机盐
供给藻类
豆科植物为根瘤菌提供 ;
根瘤菌为豆科植物提供 。
有机养料
含N养料
4.互利共生
曲线:
①二者相互依赖,彼此有利。如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。
②数量上两种生物同时增加、同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化。
互利共生:两种生物生活在一起,相互依存,彼此有利
原始合作:两种生物共同生活时,双方受益,但分开后,各自也能独立生活
说明:
原始合作和互利共生区别在于:对于原始合作而言,相互合作对每一个种群都有利,但合作并不是必须的;互利共生对两个种群的生长和存活都有利,在自然条件下不能离开而独立存活,两者的合作是必须的(即活着时两者在自然状态下不会分开,除非其中一方死去)。
(1)概念:
(2)实例:
一种生物从另一种生物(宿主)的_____、_____或____________中_________并通常对宿主 的现象。
体液
组织
已消化的物质
获取营养
产生危害
蚊子与人、噬菌体和细菌、马蛔虫和马
5.寄生
特点:寄生者受益,寄主受害。如果分开,寄生者难以单独成活,而寄主会生活更好。
A
B
营养关系图
数量坐标图
生物数量
时间
A 宿主(寄主)
B 寄生者
体内寄生
生物数量
时间
A 宿主(寄主)
B 寄生者
数量坐标图
营养关系图
A
B
体表寄生
5.寄生
二、种间关系
种间竞争
(体表)寄生
捕食
(体内)寄生
互利共生
原始合作
说出以下图形分别对应的种间关系
海星与藤壶、贻贝、帽贝和石鳖四种动物存在捕食关系,后四种动物以水中的浮游生物、腐殖质等为食,彼此存在种间竞争关系;自然状态下,这五种生物可以共存,但在人为去除捕食者——海星之后, 藤壶、贻贝、帽贝和石鳖之间主要是种间竞争,且占优势的物种随时间推移而发生变化。由此可见,捕食会影响自然群落中不同物种之间种间竞争的强弱,进而调节物种的种群密度。
思考·讨论 分析种间关系对群落的影响
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范围缩小,甚至错开。
影响群落的因素有自然因素和人为因素,自然因素有生物因素和非生物因素。除种间关系外,生物因素还有种内竞争等;非生物因素主要有光照、温度、水、无机盐等。
1.红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响?
2.资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的?
3.除了种间关系,还有哪些影响群落的因素呢?
扩展:区分-种内关系
种内互助:蜜蜂、蚂蚁
指同种生物的不同个体或群体间的关系。
种内斗争(竞争):同种生物之间由于争夺食物、 空间、水分、养料等也会发生斗争
1.种内竞争与种间竞争的区别
【归纳总结】
【归纳总结】
2.互利共生与原始合作的比较
3.寄生与捕食、腐生及互利共生的比较
【归纳总结】
4.补充说明
(1)上述种间关系都有利于种群的进化。
(2)竞争关系可使处于劣势的种群趋于灭亡,以利于优势种群得到更多的资源和空间。
(3)捕食者与被捕食者通过捕食关系在数量上相互制约。
(4)一般情况下,捕食者不会将被捕食者全部捕获;寄生生物一般会给宿主造成一定伤害,但不立即导致宿主死亡。
【归纳总结】
三、群落的空间结构
1、形成原因:
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。
2、类型:
包括垂直结构和水平结构
三、群落的空间结构
3、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
(1)现象:
(2)陆生植物群落:
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。
②决定植物地上分层的环境因素:
决定植物地下分层的环境因素:
光照、温度等
水分、无机盐等
三、群落的空间结构
3、垂直结构:
(3)水生植物群落:
绿藻
褐藻
红藻
浅层
中层
深层
海洋中的藻类垂直分布是海洋群落垂直结构的体现,
有效的避免了竞争,充分利用了光能。
吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,
吸收蓝紫光和绿光较多的褐藻分布于海水的中层,
吸收蓝紫光较多的红藻分布于海水的深层。(光质的影响)
海洋中藻类的垂直分布
三、群落的空间结构
3、垂直结构:
(3)水生植物群落:
光照强度、光的波长(光质)
水生植物分层的原因:
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力,使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量,产生更多的生物物质。
植物群落具有垂直结构的意义:
(4)动物垂直群落:
三、群落的空间结构
3、垂直结构:
林冠层:麻雀、黄鹂、杜鹃等;
吃高大乔木的种子
中层:山雀、啄木鸟、鹟、莺等;
营巢
林下层:画眉、血雉等。
吃地面上的苔鲜和昆虫
植物的分层 动物的分层
决定
群落中植物的垂直分层为动物创造了的栖息空间和食物条件
(4)水生动物群落:
三、群落的空间结构
3、垂直结构:
上层水
中上层
中下层
下层水
鲢鱼---以浮游植物等为食
鳙鱼---以浮游动物+浮游植物等为食
草鱼---以水草等为食
青鱼---以水底的螺、蚌以及水生昆虫等为食
优点:
①降低了竞争的激烈程度,
②充分利用了空间和资源,获得更大价值。
三、群落的空间结构
思考1:荷叶有的挺水有的浮水,错落有致,这种现象属不属于群落的垂直结构?成年竹和竹笋属不属于群落的垂直结构?
思考2:草原群落有垂直分层现象吗?
不属于,挺水和浮水的荷叶属于同一种群。种群不具有垂直结构。
有,例如地面上奔跑的动物和地下挖洞生活的动物。
每个群落都有垂直结构和水平结构。
一片竹林中,不同高度的竹子_________(体现/未体现)群落的垂直结构。
一片竹林中,高低不同的各种植物______(体现/未体现)群落的垂直结构。
未体现
体现
三、群落的空间结构
4、水平结构:
在水平方向上,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。
(1)概念:
(2)影响因素:
①地形的变化;
②土壤湿度和盐碱度的差异;
③光照强度的不同;
④生物自身生长特点的不同;
⑤人与动物的影响等。
三、群落的空间结构
4、水平结构:
(3)实例:
芦苇等水生植物只能长在浅水或水边,红树、柳树等只能长在水源附近,松、杉、柏树等能长在比较干旱处;由以上描述体现出的影响水平结构的因素为_________。
森林中,在乔木的基部和其他被树冠遮住的地方,光线较暗,适于苔藓植物生存,而树冠下的间隙或其他光照较充足的地方,则有较多的灌木和草丛,由以上描述体现出的影响水平结构的因素为_________。
土壤湿度
光照强度
小结:
群落的空间结构
垂直结构:
现象
植物分层
动物分层
决定因素:
水平结构:
其他因素:
意义:
决定因素:
特点:
决定因素:
光照强度
温度、水、无机盐
显著提高群落利用阳光等环境资源的能力
栖息空间和食物条件
呈镶嵌分布
分层
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(P26)
随堂练习:
如图a、b、c分别代表山坡、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。
2. b、c处植物在垂直方向上都具有明显分层现象,影响它们分布的主要环境因素是?是群落垂直结构吗?
b:光照强度
是群落的垂直结构。
c:光质(光的波长)
1. a处不同高度山坡上分布着不同的植物类群,影响它们分布的主要环境因素是?是群落垂直结构吗?
温度。不是群落的垂直结构。
随堂练习:
判断:下列现象属于群落的哪种空间结构
①森林的林冠层、中层和林下层栖息着不同的鸟类。
②湖泊中有挺水植物、浮水植物和沉水植物。
③池塘的中央底部和临近河岸的底部分布有不同的鱼。
④某竹林中的箭竹高低错落有致。
⑤从山麓到山顶依次出现不同的森林类型。
垂直结构
垂直结构
水平结构
不属于群落的空间结构
不属于群落的空间结构
不同的森林类型属于不同的群落
四、群落的季节性
1.现象:
2.原因:
3.实例:
群落的外貌和结构会随着季节发生有规律的变化。
由于阳光、温度和水分等随季节而变化。
(1)植物的季节性对群落的影响
有些种类的植物在早春来临时开始萌发(迎春花),并迅速开花和结实,到了夏季其生活周期结束;另一些种类的植物则在夏季到达生命活动的高峰(荷),从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变。
迎春花2~4月开花
金莲花7-8月开花
四、群落的季节性
3.实例:
(2)动物的季节性对群落的影响
大多数典型的草原鸟类和高鼻羚羊等有蹄类动物,在冬季都向南方迁移,到雪被较少、食物充足的地区生活。
旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠
有些动物在炎热的夏季进入夏眠。
五、生态位
1、概念:
一个物种在群落中的地位或作用,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、生态位研究的内容:
(1)研究动物的生态位:
(2)研究植物的生态位:
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。
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。
思考·讨论:
?
分析当地自然群落中某种生物的生态位
资料:崇明东滩鸟类国家级自然保护区位于长江入海口,是重要的水鸟越冬区,每年有数万只水鸟于10月至次年2月在崇明东滩越冬。某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象,调查了它们的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等。
生境1-为低潮盐沼——光滩带,宽度为2000m左右;
生境2-为海三棱藨(biao)草带,宽度为400m左右;
生境3-为海堤内鱼塘——芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳
沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
思考·讨论:
?
分析当地自然群落中某种生物的生态位
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳
沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
1、这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同?
①绿翅鸭和鹤鹬选择觅食生境的策略基本相同,两者均选择生境1和生境3,并以生境1为主,不选择生境2;
②绿头鸭主要选择生境1;
③青脚鹬在3个生境中都出现,在生境3出现的概率高于前两处。
哪一种鸟觅食生境的范围更宽?哪一种鸟的取食种类更广?
青脚鹬
绿头鸭
思考·讨论:
?
分析当地自然群落中某种生物的生态位
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳
沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
绿翅鸭和鹤鹬选择的觅食生境基本相同,但是食物种类有较大差异,占用的资源以及与其他物种的关系也不一样。
2.绿翅鸭和鹤鹬选择的觅食生境基本相同,生态位就完全一样吗?
不完全一样
思考·讨论:
?
分析当地自然群落中某种生物的生态位
3、任选一种鸟,分析它的食性。从觅食的角度,与它有竞争关系的鸟类有哪些?
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳
沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
以绿翅鸭为例,绿翅鸭以小坚果为主要食物,还吃茎类、螺类、贝类等,
绿翅鸭与鹤鹬、青脚鹬也有种间竞争关系,因为它们都捕食螺类,绿翅鸭与鹤鹬都吃贝类。
绿头鸭的食性也是如此,二者存在明显的种间竞争关系;
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳
沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
4.任选一种鸟,从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟类的生态位。
描述鸟类的生态位,通常需要来考虑它们的觅食生境(栖息地)、食物以及与其他物种的种间关系等。以青脚鹬为例。
青脚鹬的觅食生境包括低潮盐沼——光滩带、 海三棱藨草带及海堤内鱼塘
芦苇区;以草屑、螺类、甲壳类为食;青脚鹬与鶴鹬存在明显的种间竞争,因
为它们都以草屑和螺类为主要食物,青脚鹬与绿翅鸭、绿头鸭也存在种间竞争,
因为它们都捕食螺类,青脚鹬和绿头鸭还捕食甲壳类。
思考·讨论:
?
分析当地自然群落中某种生物的生态位
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
3、特点:
4、原因:
群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。
5、意义:
有利于不同生物充分利用环境资源。
五、生态位
6、生态位重叠:
A
B
a
b
c
A种群主要以a为食,B种群主要以b为食,它们又共同以c为食。
生态位重叠部分(c)越大
1、食物种类错开(食性不同)
2、分布区域和活动范围错开
3、活动的时间错开
生态位分化
在一个稳定的群落中,没有任何两个物种是直接竞争者,不同或相似物种必然进行某种空间、时间、营养或年龄等生态位的分化,从而形成了群落的垂直结构或者水平结构;
生态位的分化有利于不同生物充分利用环境资源,是群落的物种间以及物种与环境间协同进化的结果。
与社会的联系
可以合理地设计人工生态系统,利用不同生物之间生态位的差异,充分利用环境资源,从而获得更大的价值。
1.鱼类的混合培养
(1)四大家鱼的混养利用的是它们在池塘中占据着不同的生态位。
品种 栖息水层 食性
鲢鱼 水体的上层 主要以浮游植物为食
鳙鱼 水体的中上层 主要为浮游动物为食,也食用部分浮游植物
草鱼 水体的中下层或水草多的地方 主要以水草为食
青鱼 水体的中下层 以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食
(2)对动物生态位影响最大的是动物的栖息空间和食物条件。将生态位不同的四种鱼混养,既降低了竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源。
与社会的联系
(2)对植物生态位影响较大的是植株高度和种间关系。
①间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异;
②间作的植物中高的为阳生植物,矮的为阴生植物。
2.立体农业——农作物的间作
(1)农作物的间作模式有很多种,农作物间作利用的是它们在农田中
占据着不同的生态位。
间作模式 实例分析
玉米与大豆 ①玉米植株高,大豆植株矮;
②大豆可利用与其共生的根瘤菌固氮,从而增加土壤肥力。
苹果与绿豆 ①果树高大,绿豆植株矮小,可充分利用相邻果树间的空间;
②果树适当遮阴可缓解作物的光合“午休”现象。
充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。
板栗—茶树结构
柑桔—茶树结构
充分利用根系在不同层次土壤的水分和无机盐
充分利用植株的高度及对阳光的需求
与社会的联系
2.立体农业
充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。
与社会的联系
2.立体农业
稻-鱼-蛙
鱼和蛙的粪便
鱼和蛙呼吸释放的CO2
鱼和蛙的捕食
为水稻供肥
为水稻光合作用提供原料
稻田中害虫、浮游动物和杂草减少
思维训练
溯因推理
某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄,短吻鳄会捕食鲈鱼,而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高这种鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹之后,鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量竟然比原来还下降了。追溯原因,有人提出了以下可能:
A. 气候变化造成鲈鱼的食物短缺;
B. 短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食;
C. 捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退;
D. 人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。
以上四种解释都有道理吗。你认为哪种是最可能的原因?作出推测后,应该怎样进一步判别?
提出的四种解释都有一定道理,B说法是最可能的。
探究·实践
研究土壤中小动物类群丰富度
1.常见土壤小动物种类:
土壤是无数动物的栖息场所,常见的有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓以及多种多样的昆虫。
大部分土壤小动物营腐生生活,它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。
2.调查内容:
物种在群落中的相对数量
群落中的物种数
有较强的活动能力,身体微小。
3.土壤小动物特点:
不适用样方法
4.调查(采集)方法:
常用取样器取样的方法
探究·实践
研究土壤中小动物类群丰富度
5.统计物种相对数量的方法:
按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中种群数量。调查分布范围较大,个体较小的种群。等级的划分和表示方法有:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
记名
计算法
在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大,种群数量有限的物种。
目测
估计法
6.实验原理:
土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
探究·实践
研究土壤中小动物类群丰富度
7.实验步骤:
(2)取样
(1)准备
①制作取样器;
②记录调查地点的地形和环境情况。
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。将罐子中的土壤倒入塑料袋中。
注意: 塑料袋上应标明取样的地点和时间等。
探究·实践
研究土壤中小动物类群丰富度
7.实验步骤:
(3)采集小动物
①诱虫器采集法
原理:利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
酒精
电灯40-60W
无底花盆
土
漏斗
试管
铁架台
问题1:土壤与花盆壁之间要留一定的空隙的原因?
问题2:70%酒精起什么作用?
问题3:如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么?
为了使空气流通
湿棉花(保存活体)
固定杀死小动物并保存,通常用于制作标本。
探究·实践
研究土壤中小动物类群丰富度
7.实验步骤:
(3)采集小动物
②简易采集法
①诱虫器采集法
体型较大的小动物,用包着纱布的镊子取出来;
体型较小的则可以用吸虫器采集。
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:
纱布:防止将土壤小动物吸走,将其收集在试管中
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;
探究·实践
研究土壤中小动物类群丰富度
7.实验步骤:
(4)观察分类
①观察
用肉眼观察;
借助放大镜、体视显微镜观察(最好);
普通光学显微镜(4倍物镜和5倍目镜)
②分类
借助有关图鉴查清小动物的名称,并进行分类。
无法知道小动物名称的,可记为“待鉴定××”,并记录特征。
探究·实践
研究土壤中小动物类群丰富度
7.实验步骤:
(5)统计分析
根据前面介绍的丰富度的统计方法,设计数据统计表,分析所记录的数据,完成一份研究报告。
动物
名称 ××土壤小动物个体数 ××土壤小动物个体数 备注
样本1 样本2 样本3 样本1 样本2 样本3 时间地点
地形
温度
湿度
×××
×××
×××
待鉴定×××
待鉴定×××
土壤中小动物类群的丰富度调查记录表
探究·实践
研究土壤中小动物类群丰富度
8.实验结论:
组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。
(2)一般来说,环境条件越优越, 群落发育的时间越长,物种越多,群落
结构也越复杂。
9.注意事项:
(1)取样时应注意随机取样,以免结果偏差较大。
(2)小动物类群因取样地段不同,可能差异较大。从不同的环境中采集的土壤样本要分开统计,并尽可能多地收集小动物。
(3)在装样品的塑料袋上要标明取样的地点和时间。
(4)用体积分数为70%的酒精杀死并保存标本,若要保存活体通常用含有湿棉花的试管收集。
随堂练习:
1.如果要采集大量跳虫用于实验室培养,最好选择吸虫器___,
理由是 ___________________________________;
2.如果要采集大量甲螨作为标本来保存,最好选择吸虫器___,
理由是 ;
B
该吸虫器的湿棉花模拟了土壤湿润环境,利于跳虫存活
D
该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定,防止腐烂
拓展1:
1.样方法:
主要用于研究种群密度,是在种群水平上研究生物,一般针对植物和活动能力弱、活动范围小、体型较小的动物
2.标记重捕法:
用于研究种群密度,一般针对活动能力强、活动范围大的动物
4.抽样检测法:
针对单独的细胞和微生物
5.取样器取样法:
用于调查物种丰富度,是在群落水平上研究物种数目,一般针对土壤中的小动物
3.黑光灯诱捕法:
用于研究种群密度,针对封闭种群中具有趋光性的昆虫
(血球计数板,调查数量变化)
(统计方法:记名计算法、目测估计法)
小结:
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