内容正文:
第49课时 群落的结构
群落
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。
(动物、植物、微生物)
1.概念:
【特别注意】:
①一个群落必须包括该地域全部的生物
②群落并非是各种生物的简单集合,而是通过相互之间的各种联系建立起来的有机整体
2.研究范围:
群落
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?
群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
群落具有怎样的时空结构?
群落演替情况是怎样的?
范围和边界
优势种
种间关系
空间结构
群落演替
物种组成
群落中各个种群占据位置
群落
生态位
一、群落的物种组成
问题1:群落中有多少种群?哪些种群占优势?
是区别不同群落的重要特征,不同群落的物种数目有差别。
1.意义:
2.衡量指标:
物种丰富度,即群落中物种数目的多少
物种丰富度与物种的种类数目有关,与生物个体数量无关。
3.规律:
与温度、水分、光照等环境因素密切相关
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随水深的增加,物种丰富度逐渐降低。
④群落间的过渡地带>非过渡地带.
一、群落的物种组成
问题1:群落中有多少种群?哪些种群占优势?
是区别不同群落的重要特征,不同群落的物种数目有差别。
1.意义:
2.衡量指标:
物种丰富度,即群落中物种数目的多少
物种丰富度与物种的种类数目有关,与生物个体数量无关。
3.规律:
与温度、水分、光照等环境因素密切相关
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随水深的增加,物种丰富度逐渐降低。
④群落间的过渡地带>非过渡地带.
一、群落的物种组成
问题1:群落中有多少种群?哪些种群占优势?
4.特点:
(1)优势种
在群落中,有些物种不仅__________,它们对群落中其他物种的_____________,往往_______________。
数量很多
影响也很大
占据优势
(2)常见种
一些物种虽然在群落中比较_________,但对其他物种的____________,它们就____________。如,武夷山常绿阔叶林中狗脊,芒萁等。
常见
影响不大
不占优势
群落中的物种组成不是固定不变的。
种内关系
种间关系
种内互助
种内竞争
(护犊行为、育雏行为)
(争夺食物、空间、配偶等)
生物间的关系
原始合作
互利共生
捕食
种间竞争
寄生
两种生物生活在一起时, 对双方都有利,两者分开以后都能够独立生活。
一种生物以另一种生物为食
两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的想象。
一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
二、种间关系
问题2:群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
二、种间关系
问题2:群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
关系
名称 数量坐标图 营养关系图 特点 举例
原始
合作
互利
共生
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。
海葵与寄居蟹、鳄鱼与牙签鸟、无齿蚌与鳑鮍鱼、蚜虫和蚂蚁
两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
地衣(藻类与真菌共生体)、豆科植物和根瘤菌
二、种间关系
问题2:群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
关系
名称 数量坐标图 营养关系图 特点 举例
种间
竞争
捕食
两种或更多种生物共同利用同样有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。①一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡即呈现“你死我活”的变化。②相互抑制,呈现“此消彼长”的变化。
一种生物以另一种生物为食的现象。先增加者先减少,是被捕食者,后增加后减少,是捕食者。
同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗
翠鸟捕鱼、蜥蜴吃蝗虫
二、种间关系
问题2:群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
竞争是不同生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争,并不以获取对方当食物为目的,捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物与能量,用以维持自身的生存。捕食者与被捕食者通过捕食关系在数量上相互制约。
捕食与竞争的区别
★同种生物的成体以幼体为食,不是捕食关系,而是种内竞争。同种生物之间对资源和空间的争夺也是种内竞争
★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)
★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。
二、种间关系
问题2:群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
关系名称 数量坐标图 营养关系图 特点 举例
寄生
一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。寄主受害,寄生者受益,分开对寄生者不利。宿主的个体数有可能减少,有可能不变,一般情况下,宿主的个体数不会变为零。
蚊子与人、噬菌体和细菌、马蛔虫和马、菟丝子与豆科植物、真菌孢子与蝙蝠蛾幼虫组成的冬虫夏草
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。一般情况下,捕食致伤致残甚至致死,寄生只致病。
二、种间关系
问题2:群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
原始合作与种内互助的区别
前者是指不同种生物之间通过互助共同发展;后者是指同种生物之间通过互助共同发展。
寄生与互利共生的区别
寄生:对寄生者有利,对宿主有害。互利共生:两者相互依存彼此有利。
寄生与腐生的区别
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。
二、种间关系
问题2:群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
生物种间关系的判断及方法技巧(常考点)
①
同升同降
分开后也可以独立生活
分开后至少一方不能独立生活
原始合作
互利共生
一升一降
一方灭绝(图丙)
两方皆在(图乙)
种间竞争
寄生
交替升降
同步且变化相反(图丁)
种间竞争
不同步且变化有滞后(图戊)
捕食
②
③
二、种间关系
问题2:群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
二
数量坐标图
生物数量
时间
A
被捕食者
B
捕食者
t1
t2
二看峰值:峰值高的为被捕食者
一看起点:起点高(数量多)的是被捕食者
三看上升与下降:被捕食者数量先上升、下降,捕食者随后,不同步变化
捕食关系中捕食者与被捕食者的判断技巧
(新情境)(2021山东,10,2分)某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。L、M两玻
璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻,L中不放螺,M中放100只螺。一段时间
后,将M中的螺全部移入L中,并开始统计L、M中的藻类数量,结果如图所示。实验期
间螺数量不变,下列说法正确的是 ( )
A.螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻
B.三种藻的竞争能力为乙藻>甲藻>丙藻
C.图示L中使乙藻数量在峰值后下降的主要
种间关系是竞争
D.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
A
随堂练习
随堂练习
(2023辽宁,6,2分)某些微生物与昆虫构建了互利共生的关系,共生微生物参与昆虫的
生命活动并促进其生态功能的发挥。下列叙述错误的是 ( )
A.昆虫为共生微生物提供了相对稳定的生存环境
B.与昆虫共生的微生物降低了昆虫的免疫力
C.不同生境中同种昆虫的共生微生物可能不同
D.昆虫与微生物共生的关系是长期协同进化的结果
B
随堂练习
(2023海南,6,3分)海草是一类生长在浅海的单子叶植物,常在不同潮带形成海草床,具
有极高的生产力。某海域海草群落的种类及其分布见表。
分布潮带
海草种类 中潮
带 低潮
带 潮下带
上部 潮下带
下部
海神草 + + + -
齿叶海神草 - + + -
羽叶二药藻 + + + +
二药藻 + + + +
海菖蒲 - + + -
下列有关叙述错误的是 ( )
A.可用样方法调查某种海草的种群密度
B.海草叶片表面附着的藻类与海草的种
间关系是竞争
C.据表可知,海草群落物种丰富度最高的
潮带是低潮带和潮下带上部
D.据表可知,生态位最宽的海草是海神草
和二药藻
D
注:“+”表示存在,“-”表示无
第49课时 群落的结构
三、生态位
问题3:群落中各个种群占据怎样的位置?
有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中___________________________
_______的结果。
物种之间及生物与环境间协
研究某种动物
的生态位
栖息地
食物
天敌
与其他物种的关系
研究某种植物
的生态位
出现频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
一个物种在群落中的_________________,包括所处的___________,__________的情况,以及与________________等,称为这个物种的生态位。
地位或作用
空间位置
占用资源
其他物种的关系
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
同进化
1.概念:
3.意义:
2.研究内容:
三、生态位
问题3:群落中各个种群占据怎样的位置?
4.生态位重叠:
加拉帕戈斯群岛上的地雀
三、生态位
问题3:群落中各个种群占据怎样的位置?
4.生态位重叠:
图示说明:下图为3个共存物种对资源利用曲线。图A和图B中3个物种的资源利用状况不同。
图A——3个物种的生态位狭窄,种内竞争激烈
图B——3个物种的生态位重叠程度大,种间竞争激烈
生态位重叠本身并不一定伴随着竞争,只有当资源短缺时才会发生竞争。
由于竞争对双方都不利,所以自然界的生物形成了很多减少甚至避免竞争的形态和行为适应。
三、生态位
空间的垂直分离
啄木鸟和棕鸟地面取食,前者吃蚂蚁,后者吃昆虫。
空间的水平分离
食物特化
币鸟在树干和大树枝上取食昆虫的幼虫, 鹟从一个停歇点起飞捕捉飞行中的昆虫。
森莺和柳莺各有自己的取食领域,彼此互不侵犯。
生物避免竞争的适应方式
三、生态位
问题3:群落中各个种群占据怎样的位置?
5.生态位分化:
结果是在进化过程中,两个生态上很接近的物种向着占有不同的空间(栖息地分化)、吃不同食物(食性上的特化)、不同的活动时间(时间分化)或其他生态习性上分化、以降低竞争的紧张度,从而使两种之间可能形成平衡而共存。
三、生态位
问题3:群落中各个种群占据怎样的位置?
上层水
中上层
中下层
下层水
与社会的联系:四大家鱼在不同水层的分布—混合养殖
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
生态位的应用:在农业中,应该从水平、垂直、时间、营养及物种、数量等多方位进行系统组分的合理组配,以充分利用和拓展系统生态位,提高整个农业生态系统的生产力。
随堂练习
大本256-257,迁移应用
四、群落的空间结构
问题4:群落具有怎样的时空结构?
群落的空间结构
植物分层的原因
动物分层的原因
表现
垂直结构
水平结构
分层现象
镶嵌分布
光照和温度
栖息空间和食物条件
水生群落分层的原因
光照、水分、无机盐、溶解氧
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。
影响因素
意义
提高了群落利用阳光等环境资源的能力
表现
影响因素
地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度等
地上:光照、温度
地下:水分、无机盐
✹形成原因:在_________________的基础上形成的对环境的适应。
❆意义:________________________________________。
长期自然选择
有利于群落整体对自然资源的充分利用
草本层
灌木层
乔木层
b
阔叶林
针叶林
高寒草甸
苔原
绿藻
褐藻
红藻
a
c
-200~3800m的海拔高度内,三个不同的自然区域内植物的分布状况。
1、如图a、b、c分别代表的是在-200~3800m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。
随堂练习
草本层
灌木层
乔木层
b
阔叶林
针叶林
高寒草甸
苔原
绿藻
褐藻
红藻
a
c
-200~3800m的海拔高度内,三个不同的自然区域内植物的分布状况。
(1)b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?b处植物的地下部分也有明显的分层现象。决定植物地下分层的环境因素有哪些?
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。
水分、无机盐等
随堂练习
随堂练习
草本层
灌木层
乔木层
b
阔叶林
针叶林
高寒草甸
苔原
绿藻
褐藻
红藻
a
c
-200~3800m的海拔高度内,三个不同的自然区域内植物的分布状况。
(2)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?
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。
随堂练习
草本层
灌木层
乔木层
b
阔叶林
针叶林
高寒草甸
苔原
绿藻
褐藻
红藻
a
c
-200~3800m的海拔高度内,三个不同的自然区域内植物的分布状况。
(3)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,影响它们分布的主要生态因素是什么?这是群落的垂直结构吗?
温度。a处不是群落的垂直结构(地形的起伏),a处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落,属于植物的垂直地带性分布。
植物的垂直地带性分布是指随着山地高度的增加,植被类型沿山体呈现垂直变化。
随堂练习
草本层
灌木层
乔木层
b
阔叶林
针叶林
高寒草甸
苔原
绿藻
褐藻
红藻
a
c
-200~3800m的海拔高度内,三个不同的自然区域内植物的分布状况。
(4)b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象,影响它们分布的主要生态因素是什么?这是群落的垂直结构吗?
b处:主要是受光照强度影响
c处:藻类植物的垂直分层现象是受光质(波长)影响形成的。
这是群落的垂直结构。群落的空间结构普遍存在。
随堂练习
草本层
灌木层
乔木层
b
阔叶林
针叶林
高寒草甸
苔原
绿藻
褐藻
红藻
a
c
-200~3800m的海拔高度内,三个不同的自然区域内植物的分布状况。
光照强度
光质
(光的波长)
温度
(5)群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么?
使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量,提高了群落利用环境资源(如阳光、空间、营养物质等)的能力,是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
五、群落的季节性
问题4:群落具有怎样的时空结构?
①影响植物的生长、发育:有些种类的植物在早春来临时开始萌发,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达到生命活动的高峰
②影响动物的生命活动:迁徙、冬眠、夏眠
河流两岸生物群落随雨季、旱季出现明显变化
影响种子萌发、植物开花、动物繁殖,进而导致群落的外貌和结构出现规律性变化
群落的季节性
温度
水分
光照
由于______、_____和______等随季节而变化,群落的外貌和结构(物种组成和丰富度、种间关系、空间结构等)也会随之发生__________的变化。
阳光
温度
水分
有规律
五、群落的季节性
问题4:群落具有怎样的时空结构?
1、植物的季落的影响
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(美人蕉),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。
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。非洲肺鱼是最有名的夏眠生物。
三个重要因素:一是具有丰富的食物资源,二是温和的气候,三是休憩地的安全性。
与社会的联系:立体农业
1.农作物的间作模式有很多种:利用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。
2.对植物生态位影响较大的是植株高度和种间关系——间作
3.农作物的套作
在同一块田地上,在前季作物的生育后期,在其株行间播种或移栽后季作物的种植方式。
4.农作物的轮作:
同一块地上,按预定种植计划,轮换种植不同的作物。
随堂练习
(2023福建,12,4分)全球气候变暖是一个重要的生态问题。某地近海主要生活着两种
底栖植物海藻甲和乙。2001—2015年间,它们在海底礁石上的覆盖率变化趋势如图所
示,2010年后该海域海水平均温度有一定上升。
下列相关叙述错误的是 ( )
A.升温改变种群密度,海藻乙有一段时间呈
指数增长
B.升温改变乙生态位,甲数量骤降后应实施
就地保护
C.升温改变能量输入,该海底群落水平结构发生变化
D.升温改变底栖环境,群落由甲占优势转为乙占优势
B
实验•探究—研究土壤中小动物类群丰富度
2.调查物种数量的方法:
许多土壤动物有___________________________,因此不适于用样方法进行调查。
取样器取样法
活动能力较强,且身体微小
3.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上个体数量的多少。
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,种群数量有限的群落。
目测
估计法
1.调查内容:
①群落中的物种数
②物种在群落中的相对数量
实验•探究—研究土壤中小动物类群丰富度
实验•探究—研究土壤中小动物类群丰富度
诱虫器的原理
利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性的特点。
使土壤小动物下移落入盛有酒精试管中。
电灯的作用是什么?
利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
70%酒精溶液的作用?
固定杀死小动物并保存,防止腐烂,通常用于制作标本。
如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么?
湿棉花(保存活体)
为了使空气流通
土壤与花盆之间要留一定的空隙的原因?
实验•探究—研究土壤中小动物类群丰富度
吸虫器中纱布的作用:
防止将土壤小动物吸走,将其收集在试管中
简易采集法:
随堂练习
1.(2024·广东·高考真题)为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中雀形目鸟类的物种数量(取样的方法和条件一致),结果见图。下列分析错误的是( )
A.自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高
B.农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小
C.自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位
D.人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入
自然保护区杂食性物种少,而农田杂食性物种多,明显自然保护区的杂食性物种生态位更窄
随堂练习
2.(2024·全国·高考真题)采用稻田养蟹的生态农业模式既可提高水稻产量又可收获螃蟹。下列叙述错误的是( )
A.该模式中水稻属于第一营养级
B.该模式中水稻和螃蟹处于相同生态位
C.该模式可促进水稻对二氧化碳的吸收
D.该模式中碳循环在无机环境和生物间进行
这个模式中,水稻和螃蟹处于不同的生态位,因为它们消耗不同的资源。水稻是水生植物,吸收水分和矿物质,而螃蟹是水生动物,以植物残渣和小型水生动物为食
随堂练习
3.(2023·辽宁·高考真题)某些微生物与昆虫构建了互利共生的关系,共生微生物参与昆虫的生命活动并促进其生态功能的发挥。下列叙述错误的是( )
A.昆虫为共生微生物提供了相对稳定的生存环境
B.与昆虫共生的微生物降低了昆虫的免疫力
C.不同生境中同种昆虫的共生微生物可能不同
D.昆虫与微生物共生的关系是长期协同进化的结果
共生关系表现为互惠互利,因此,与昆虫共生的微生物提高了昆虫的免疫力
随堂练习
4.(2023·浙江·高考真题)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
A.该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性
B.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
C.同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果
D.仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位重叠的结果
物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度,蜗牛只是其中的一种生物,其数量不能代表该岛的物种多样性
一个种群的全部个体所含有的全部基因,而该岛上的蜗牛有上百个物种,故其全部基因不能组成一个基因库
仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位分化的结果
随堂练习
5.(2023·山西·高考真题)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是( )
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
该技术能调查保护区内东北豹种群中各年龄段的个体数量
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