内容正文:
群落的结构
第2章 群落及其演替
人教版高中生物选择性必修2
群落的概念及特征
在相同时间聚集在一定地域中
的集合,叫作生物群落,
简称群落。
各种生物种群
注意: ①一个群落必须包括该地域全部的生物;
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
(包括动物,植物,微生物)
2
视角决定问题——以群落和种群研究为例
其他特征
最基本特征
数量特征
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
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
数量变化
包括
增长
3
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?
群落具有怎样的时空结构?
群落的演替情况是怎样的?
边缘效应
丰富度
优势种
生态位
种间关系
空间结构
群落演替
视角决定问题——以群落和种群研究为例
4
群落的物种组成
1
群落的 ________ 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。
针叶林
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
一、作用
物种组成
6
物种丰富度
物种数目
____________,即群落中__________的多少。
常绿针叶林
苔原
热带雨林
常绿阔叶林
落叶阔叶林
物种丰富度与物种的种类数目有关,与生物个体数量无关。
二、衡量指标
7
① 随纬度降低,
物种丰富度逐渐 ;
② 随海拔降低,
物种丰富度逐渐 ;
③ 随水深的增加,
物种丰富度逐渐 。
升高
升高
降低
规 律
一般,环境条件愈优越,群落发育的时间愈长,生物种的数目愈多,群落的结构也愈复杂。
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
一些物种虽然在群落中比较 ,但对其他物种的 ,它们就 。
常见
影响不大
不占优势
三、优势种
9
群落的物种组成特点
①不同群落的物种丰富度不同。
(一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构越复杂。越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。)
②组成不同群落的优势种不同。
③群落中的物种组成不是固定不变的。
(优势种:在群落中,数量很多,对群落中其他物种的影响也很大。通常占有竞争优势,对整个群落具有控制性的影响)
(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。)
总结归纳
种间关系
2
原始合作
互利共生
种间竞争
寄生
捕食
稻田中生活着多种底栖动物。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。
1.河蟹与底栖动物(如螺类)的关系是怎样的?
(河蟹和某些底栖动物可能还会捕食水中的浮游生物,因此河蟹与底栖动物的种间关系可能还包括种间竞争)
问题探讨
捕食 和 种间竞争。
2.提高河蟹的种群密度,稻田中其他动物种群会发生怎样的变化?
底栖动物等的数量减少;以水稻为食物的其他动物的数量增加。
12
2. 提高河蟹的种群密度,稻田中其他动物种群会发生怎样的变化?
河蟹的种群密度增大,会使很多生物种群的数量发生变化。河蟹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,可以改善田泥的土壤肥力而有利于水稻的生长,可能会引起以水稻为食物的其他动物的数量增加。
有研究表明,养蟹稻田底栖动物的种类数、密度和多样性均低于常规稻田,且放蟹密度越大,降低得越明显。为保护底栖动物的多样性,可以在稻田中增加河蟹饵料的投喂量。
13
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。
合作不是必须的
一、原始合作
14
两种生物长期 , , 。
共同生活在一起
相互依存
彼此有利
合作是必须的
豆科植物和根瘤菌
二者同增同减,分开后双方或者一方无法独立生存。
数量上呈现出“同生共死”的同步性变化
特点:
数量变化曲线
能量关系
地衣(藻类与真菌共生体)
二、互利共生
15
_________________________的现象。
一种生物以另一种生物为食
翠鸟捕鱼
蝗虫吃草
猎豹与羚羊
雪兔与猞猁
数量上呈现 先增加先减少, 后增加后减少”
的不同步性变化;
特点:
种群数量
时间
A被捕食者
B捕食者
数量变化曲线
A
B
能量关系
捕食者
被捕食者
二、互利共生
三、捕食
16
快速判断捕食曲线中的被捕食者
17
螳螂:母吃公是捕食关系吗?
不是捕食。
公螳螂、母螳螂为同一物种,是发生在同种生物个体之间的种内斗争。
注意:
★同种生物的成体以幼体为食,不是捕食关系,而是种内斗争。
★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)
思考·讨论
18
大鲈鱼以小鲈鱼为食,是不是捕食关系?为什么?
两只猎狗为抢夺一块肉而展开斗争,是否为种间竞争?
不是,是种内竞争
不是,是种内竞争
思考·讨论
注意:
★同种生物的成体以幼体为食,不是捕食关系,而是种内斗争。
★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)
SZ-LWH
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
举例蛔虫、菟丝子与豆科植物、噬菌体,蚊子
对寄主有害,寄生生物受益,分开对寄生生物不利。
特点:
B
A
A
B
体表寄生
体内寄生
能量关系
寄生者一般不会导致宿主全部死亡。
数量坐标图
时间
个体数
0
寄生生物B
宿主A
四、寄生
20
_____或________生物共同利用______的_________和_____而产生的__________的现象。
两种
更多种
同样
有限资源
空间
相互排斥
“此消彼长”
“你死我活”
生活环境、生活习性越相近的物种间竞争越激烈。
特点:
生存能力不同,数量呈现“你死我活”的变化
种群数量
时间
B
生存能力相同.数量呈现出此消彼长
C
B
A
能量关系
A
五、种间竞争
21
1.判断下列曲线或者能量图反应的种间关系:
时间
数量
0
0
时间
数量
时间
数量
0
捕食
竞争
互利共生
0
时间
数量
竞争
针对训练
22
1.池塘中的全部鱼构成一个群落( )
2.原始合作对双方都有利,且双方形成相互依赖的关系( )
3.不同群落物种丰富度不同,一般越靠近热带,物种丰富度越高( )
4.蝉吸食树的汁液,蝗虫啃食植物叶片都属于捕食关系( )
5.调查草原上某牧区的植物物种丰富度时,可采用样方法( )
易错提醒
√
√
资料1.红尾鸲(qú)和鹟(wēng)都捕食飞虫,也常常从树叶及树冠末梢上啄食昆虫。在两种鸟共同生活的地区,红尾鸲喜欢在疏林和缓坡处活动,而鹟更喜欢选择密林和陡坡。如果只有一种鸟存在,那么无论红尾鸲还是鹟,它们觅食生境的范围都比共存时的更大。
讨论1.红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响?
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。
鹟
蓝额红尾鸲
思考·讨论
24
资料2.某地海边潮间带分布着海星藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物,海星可以捕食该群落中的其他四种动物,其他四种动物之间无捕食关系。在一个16㎡的实验样地中,人为去除该样地中的所有海星,几个月后,藤壶在该实验样地中占据优势,数量最多;再过一段时间,贻贝成为最终占优势的物种。
讨论2. 资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的?
海星与其他四种动物存在捕食关系,后四种动物彼此存在种间竞争关系;自然状态下,他们可以共存,但人为去除海星之后,其他四种生物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
25
讨论3. 除了种间关系,还有哪些影响群落的因素呢?
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。
思考·讨论
26
群落的空间结构
3
在群落中,___________________________________,
形成一定的空间结构。
各个生物种群分别占据了不同的空间
群落的空间结构
包括___________和_________。
垂直结构
水平结构
一、形成原因
二、分类
28
1.垂直结构
乔木层
灌木层
草本层
(1)在陆生群落中
①决定植物地上分层的环境
因素: 。
光照、温度等
②决定植物地下分层的环境
因素: 。
水分、无机盐等
在垂直方向上,大多数群落都具有明显的 现象。
分层
Ⅰ.决定植物分层现象的因素:
29
(1)在陆生群落中
Ⅱ.决定动物分层现象的因素:
乔木层
黄鹂
灌木层
啄木鸟
草本层
画眉
群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的 和
。
栖息空间
食物条件
植物的分层决定了动物的分层
30
(2)在水生群落中
Ⅰ.决定植物分层现象的因素:
挺水层
浮水层
沉水层
挺水层植物菰(茭白)
浮水层植物凤眼莲
沉水层植物水车前
除 外,植物的垂直分布也跟
有关。
光照强度
光的波长(光质)
31
(2)在水生群落中
Ⅱ.决定动物分层现象的因素:
鲢鱼
鳙鱼
草鱼
青鱼
与食物和溶解氧、阳光、温度等因素有关。
(3)群落垂直结构分层现象的意义:
显著提高了群落利用阳光等
的能力,
环境资源
32
草原生物群落
草原生物群落有无垂直结构?
竹林
竹林中,竹子有高有矮,
是否说明竹子具有垂直结构?
SZ-LWH
易错提醒
不能,竹子的高矮体现的是同种生物高度的不一致,是在种群水平上讨论;
而群落的垂直结构体现的是不同生物在垂直方向上的分布。
有
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。——常呈镶嵌分布
地形的变化
镶嵌
分布
土壤湿度
盐碱度的差异
光照强度的不同
生长特点的不同
人与动物的影响
常呈镶嵌分布
水平结构
【思考】导致出现镶嵌分布,不均匀的原因?
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。
a、 b、 c 三地分别体现了三地的什么结构 ?
垂直结构
垂直结构
水平结构
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
思考·讨论
SZ-LWH
高山从山脚到到山顶的分布是水平结构
不管是垂直结构还是水平结构,都是对一个群落而言的。如果高山群落没有明显的边界,可以看做是一个群落,则是水平结构。如果高山群落像上图中情形,有明显边界,那就不是一个群落了,不能简单认为是垂直或水平结构了,这种情况通常描述为群落垂直地带性分布。
垂直结构的判断: 要在同一水平面不同生物在垂直方向上出现多个不同分层
(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?
群落中植物的垂直分层为动物创造了栖息空间和食物条件。
(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。
针对训练
38
群落的季节性和生态位
4
1.概念
由于 、 和 等随季节而变化,群落的
和 也会随之发生 的变化。
阳光
温度
水分
外貌
结构
有规律
一、群落的季节性
40
迁徙
冬眠
夏眠
2.举例
2.举例
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。雨水充沛的春季,肺鱼尽享生活的美好,雨季逐渐消退后,沼泽地变成一片干涸,肺鱼就躲在烂泥堆里睡觉,它能在泥洞里不吃不喝地夏眠几个月,等雨季回来再出来结束夏眠。
42
1.概念
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
研究动物的生态位:
通常要研究它的 、 、 以及 等。
研究植物的生态位:
通常要研究它在研究区域内的 、 、
等特征,以及它 等。
栖息地
食物
天敌
与其他物种的关系
出现频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
二、群落的生态位
43
种间竞争
增强
减弱
生态位重叠:当两个或多个物种共同利用某些资源时,会出现生态位重叠。
如果资源供应不足就会出现种间竞争。
生态位重叠越大 种间竞争越激烈
3.特点:
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
五
生态位
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。
五
生态位
3.特点:
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
例如,某群落中有甲、乙两个物种,甲物种主要以a为食,乙物种主要以b为食,这两个物种又共同以c为食。甲、乙物种间为了共同食物c发生生态位重叠而进行竞争,结果使两者的一部分个体被淘汰。长期的自然选择,使得甲、乙两个物种会向着吃不同食物的方向发展,即生态位不断分化,从而降低两个物种的竞争强度而达到共存。生态位分化是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果。
五
生态位
3.特点:
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
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。
6.应用:
立体农业——农作物的间作(P32)
四大家鱼混养就是利用了它们在池塘中占据着不同的______
生态位
SZ-LWH
生活的联系
2、立体农业
稻-鱼-蛙
板栗--茶树
SZ-LWH
生活的联系
(1)原理:利用它们在农田中占据着不同的生态位。
——农作物的间作(P32)
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)优点:
有利于充分利用农田环境资源。
SZ-LWH
A.温度是造成这三个区域内植物分布存
在巨大差异的主要生态因素
B.A处不同高度的山坡上分布着不同的植
物类群,这说明群落具有垂直结构
C.C处植物的分层现象主要是光照的影响
D.影响B处植物出现明显分层现象的主要
因素是水分
下图中A、B、C分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。下列选项中正确的是 ( )
C
应该是水分、光照等
光照
针对训练
50
2.下图表示3个共存物种的资源利用曲线,图a和图b中3个物种的资源利用状况不同,下面是对图a中3个物种与图 b中3个物种相比较的几种说法,正确的是( )
A.图a中3个物种的种内竞争激烈,图b中3个物种的种间竞争激烈
B.图a中3个物种的种间竞争激烈,图b中3个物种的种内竞争激烈
C.如果资源有限,图a中物种2最有可能被排除,图b中物种3最有
可能被排除的危险
D.两图中的物种间的
种间竞争激烈程度
相等
A
针对训练
51
研究土壤中小动物类群的丰富度
5
研究土壤中小动物类群丰富度
1.土壤小动物种类:
大部分土壤小动物营腐生生活。
蜈蚣
鼠妇
蚯蚓
它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。
2.功能:
3.调查内容:
①群落中的物种数
②物种在群落中的相对数量
4.调查方法:
取样器取样法
5.特点:
土壤小动物身体微小,有较强的活动能力,不适用样方法
准备
取样器和记录环境情况
取样
采集
观察分类
统计分析
取样器取样
诱虫器诱捕、简单采集
放大镜、显微镜观察
记名计算法;目测估计法
研究土壤中小动物类群丰富度
实验步骤
56
(1) 诱虫器采集法
为了使空气流通
3.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)
1.土壤与花盆之间要留一定的
空隙的原因?
2.70%酒精溶液的作用?
固定杀死小动物并保存,通常用于制作标本。
57
(2) 简易采集法
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。
【思考】纱布的作用?
防止将小动物吸走,
从而使其留在试管中。
58
6.统计方法:
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
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。
7.实验结论:
方法 适用范围
样方法
标记重捕法
抽样检测法
取样器取样法
逐个计数法
黑光灯诱捕法
其他方法
植物 和活动能力弱、活动范围小的动物 和卵
活动能力强、活动范围大的动物
生活在液体培养基中的微生物
土壤小动物
分布范围小,个体较大的生物,或 濒危物种
具有趋光性的昆虫
红外触发相机,分析动物粪便、声音
练习与应用
1.长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物,在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹏等鸟类。判断下列表述是否合理,
(1)针阔混交林中的红松和红皮云杉存在种间竞争的关系。
( )
(2)从山麓到山顶依次出现不同的森林类型,是群落的垂直结构。
( )
(3)小杜鹃主要生活在林冠层,这是小杜鹃的生态位。( )
练习与应用
62
2. 某弃耕农田中的植物种类 40 年间的变化情况见下表。
下列有关该地群落变化的叙述,错误的是( )
A.物种丰富度趋于增加
B.群落对光能的利用能力提高
C.物种丰富度呈现“S”形增长
D.群落的垂直结构和水平结构发生了变化
C
练习与应用
年份 1 4 15 25 40
乔木 0 0 0 14 23
灌木 0 3 4 12 19
草本植物 28 27 26 30 34
总计 28 30 30 56 76
63
3. 河蟹是杂食性动物,以鱼、虾、螺、蚌、 水生昆虫和水草等为食,
它们喜欢潜伏在水草或底泥中。在生产实践中,人们不会将河蟹
与食性和它相似的青鱼混养。为什么?
青鱼与河蟹的食性相似,生态位有所重叠,若混养,在食物和空间资源有限的情况下,二者的种间竞争关系强烈,不利于各自种群数量的增加。
练习与应用
64
4.《诗经•小雅•小宛》写道:“螟蛉( míng líng)有子,蜾蠃(guǒ luǒ)负之。”古人以为蜾蠃不产子,因此捕捉“螟蛉” 当作“义子”来养育。南北朝时期,医学家陶弘景发现,蜾蠃把螟蛉衔回窝中,用尾上的毒针刺入螟蛉体内,并在其身上产卵。所以, 他认为螟蛉不是“义子”,而是蜾蠃幼虫的食物。这两种生物存在怎样的种间关系?
捕食关系
(拟寄生)
广义的捕食包括植食、肉食、
拟寄生等。
拟寄生的特点为总是导致寄主死亡,这与寄生有本质区别。
螟蛉
蜾蠃
练习与应用
65
5.在群落形成的过程中,如果两个物种的生态位相似,你认为这两个物种的发展将是什么结果?
练习与应用
两个物种的生态位相似,在空间和资源有限的情况下,它们必然存在种间竞争。 种间竟争可能会使二者的生态位发生分化,
结果为它们可能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。
66
6.捕食者在猎杀猎物时,场面比较血腥,这往往会让人认为捕食者很残忍。
有的地方曾经为了保护某些食草动物而人为消灭捕食者,但结果却事与愿 违。请从群落中物种之间的相互关系,以及这种关系是如何形成的等角度,分析群落中存在捕食者的生态意义。
练习与应用
捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的生存腾出空间,因此,捕食者有利于保持群落内物种的丰富度,并使多个生物种群的数量维持在一定范围内。
同时,捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到促进被捕食者种群发展的作用;
捕食者与被捕食者表现出协同进化。
67
THANKS
Lavf59.27.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$