内容正文:
第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
1.群落的概念:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落。
2.群落的物种组成
(1)要研究一个群落,首先要分析它的物种组成。物种组成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。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。
(2)丰富度:一个群落中物种的数目
(3)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。
3.种间关系:
主要有原始合作(互惠)、互利共生、种间竞争、捕食、竞争等
读一读并理解:★★★常考
(1)种间竞争关系可使处于劣势的种群趋于灭亡,以利于优势种得到更多的资源和空间。
(2)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,例如:人吃玉米子粒,而牛吃玉米秸秆。
(3)“螟蛉有子,蜾蠃负之”,螟蛉是蜾鸁幼虫的食物,这两种生物的种间关系是:捕食关系。
(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。
(5)寄生不同于腐生:寄生是从活的生物体获得营养物质,腐生是从死的生物体获得营养物质。
(6)捕食与寄生的区别:前者强调是一种生物以另一种生物为食的现象,强调是吃与被吃的关系;而后者是一种生物生活在另一种生物的体内或体表,从活的生物体获得营养物质,而宿主一般不会死亡。
(7)如右图表示一片草原上的兔和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势,★判定坐标曲线中捕食者与被捕食者的方法:从最高点判断,捕食者(狼)的数量少,被捕食者(兔)的数量多;从变化趋势看,先达到波峰的为被捕食者(兔),后达到波峰的为捕食者(狼)。
(8)同种鲈鱼中的大鲈鱼以小鲈鱼为食,这属于捕食关系还是竞争关系?
答:二者皆不是。
(9)会识图:说出下图中分别对应的种间关系
4.群落的空间结构
概念
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
类型
垂直结构
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:光照等环境资源
★★★动物:栖息空间和食物条件;
地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异以及光照强度的不同;生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响
(1) 立体农业是充分利用群落的空间结构和季节性,为充分利用空间和资源而发展起来的一种进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的农业生产模式。
(2)影响群落植物垂直结构的主要因素是光照,这种分层的意义是:显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力(★必背)。
(3)如图a、b、c分别代表的是在-200~3 800 m的海拔内,山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况,请据图分析:
①a处从山麓到山顶依次出现不同的森林类型,不同高度的山坡上分布着不同的植物类群, 不是 (填“是”或“不是”)群落的垂直结构,原因是a处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落,不属于群落的垂直结构,属于植物的地带性分布。
②b处动物在群落中也有垂直分层现象,这种分布与植物的分层有何关系?
答:(★必背)群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
③有人说:“b处桦树高低错落有致,只存在垂直结构,而野草丛比较矮小,只存在水平结构”,你认为这种说法对吗?为什么?
答:不对。垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次,不能构成垂直结构。矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。
5.群落的季节性
(1)概念:由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
(2)结果:导致群落的物种组成和空间结构发生改变。
6.生态位
(★★★动植物的生态位必背)
(1) (★★★必背)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位的意义是:有利于不同生物充分利用环境资源;
(2)生态位出现的成因是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果(★★★必背)
(3)生态位重叠:不同群落的生态位重叠越大,竞争越激烈。如下图:图A群落间竞争最激烈。结果:两个物种的生态位相似,在空间资源有限的情况下,它们必然存在种间竞争。种间竞争可能会使①二者的生态位发生分化,结果为它们仍然共存于同一个群落中;也可能为一方消失,另一方留存下来。
7.研究土壤中小动物类群的丰富度
(1)实验原理
取样方法:常用★★取样器取样法进行采集、调查。
原因:许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力,因此不能用样方法调查。
统计方法:★★记名计算法和★★目测估计法。
①记名计算法:一般用于个体较大,种群数量有限的物种。
②目测估计法:一般用于个体较小,种群数量很大的物种。
(2)采集土壤小动物的方法
目的:防止把虫吸走
①诱虫器采集法:诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置,诱虫器利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温、避光的习性,使土壤小动物远离光源、热源。
②简易采集法:将取到的土壤样品放在瓷盆内,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采集。
(2) 采集到的小动物可放入体积分数为70%的酒精(防腐)溶液中保存。目的是:杀死并固定小动物。
如果是用于实验室培养,则放在湿棉花中保存,模拟土壤湿润的环境。
(4)土壤小动物类群丰富度的调查中,采集的土壤放入诱虫器的花盆时,要使土壤与花盆壁之间留一定的空隙的原因:为了使空气流通。
(5)观察土壤小动物可以借助放大镜和体视显微镜进行观察。
8.核心突破:常用调查方法和统计方法的考查
1.活动能力强、活动范围大的动物种群密度的调查方法:标记重捕法
2.植物或活动范围小的动物(蚜虫、跳蝻、昆虫卵、蚯蚓、青蛙等)种群密度的调查方法:样方法
3.调查植物种群密度时常用的取样方法:五点取样法、等距取样法
4.有趋光性的昆虫的种群密度的调查方法:黑光灯诱捕法
5.培养液中酵母菌数量的统计方法:抽样检测法
6.土壤中小动物丰富度的采集、调查方法:取样器取样法
7.植物丰富度的调查方法:样方法
8.土壤小动物丰富度的统计方法:记名计算法、目测估计法
9.采集土壤小动物的方法:诱虫器采集法、简易采集法
第2章第2、3节群落的主要类型和群落演替
一、群落的主要类型(划分依据:群落的外貌和物种组成)
群落类型
分布
群落外貌
物种组成、特点
荒漠生物群落
极度干旱区
沙砾裸露,植被极度稀疏
耐旱,物种少,群落结构非常简单;植物有仙人掌属、骆驼刺属植物;动物主要是爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等;某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,而不是产生需要更多水才能溶解的尿素。
草原生物群落
半干旱地区
草本植物如地毯般铺向天边
动植物的种类较少,群落结构相对简单;植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱;动物大都有挖洞或快速奔跑的特点。
森林生物群落
湿润或较湿润地区
树木繁茂、
树冠遮天蔽日
群落结构非常复杂且相对稳定;阳生植物多居上层,阴生植物生活在林下,茎细长,叶薄,细胞壁薄,叶绿体颗粒大呈深绿色。森林为动物提供了丰富的食物和栖息场所,因此,树栖和攀援生活的动物种类特别多。
1、不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点,不同群落中的生物也都有适应其环境的特征。
2、群落中不同种群之间通过复杂的种间关系,相互依存、相互制约形成有机整体,从而维持种群之间的协调和平衡。
3、群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。
二、群落的演替
1、演替的概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
2、演替过程(以发生在裸岩上的演替为例)
地衣通过分泌有机酸加速岩石风化形成土壤,并积累有机物,这为苔藓的生长提供了条件。苔藓能取代地衣的原因是由于其植株高于地衣,能获得更多的阳光,处于优势地位,逐渐取代了地衣。
3、初生演替与次生演替的比较
类型
项目
初生演替
次生演替
不
同
点
起点
在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方
在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
实例
裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥上的演替
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田
演替速度
慢
快
形成群落
趋向新群落
趋向恢复原来的群落
经历阶段
相对较多
相对较少
相同点
①群落结构从简单→复杂;
②物种数量和群落层次增多;
③土壤、光能得到更充分的利用;
④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
4、废弃的农田演替至草本和灌木混生阶段时,与初始阶段相比,一年生草本植物的数量大幅度减少,其原因是?一年生草本植物在对阳光和空间的竞争中处于弱势,逐渐被淘汰。
5、群落演替至森林阶段,其中还能找到苔藓植物、草本植物及灌木吗?请说出你的理由。
能。群落演替是指群落中占优势的一些种群被另一些更占优势的种群取代,而不是完全消亡,即群落演替是优势取代,而不是“取而代之”。
6、次生演替的速度更快,历时更短,原因是?
次生演替的原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体。
7、演替终点一定是最高的乔木阶段吗?
演替的最高阶段受无机环境的限制。恶劣的条件下,群落的演替不一定能达到最高的乔木阶段。
8、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
9、影响群落演替的因素?群落外界环境的变化;生物的迁入迁出;群落内部种群相互关系的发展变化;人类活动等。
10、群落不断演替的原因?适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰。
11、群落演替的结果往往是由环境和群落内部的生物共同作用而决定的。
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