第3节群落结构.ppt

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1、第四章第四章 种群与群落种群与群落第第3 3节节 群落的结构群落的结构群落的概念群落的概念群落的概念群落的概念同一时间内聚集在一定区域中各种生物同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。种群的集合，叫做群落。问题探讨问题探讨1.提示：本讨论题关注池塘中的生物组成及其有序性，要引提示：本讨论题关注池塘中的生物组成及其有序性，要引导学生讨论池塘中的种群组成（群落结构），具体有多少个种导学生讨论池塘中的种群组成（群落结构），具体有多少个种群并不重要。可以从肉食性鱼、植食性鱼、浮游动物、浮游植群并不重要。可以从肉食性鱼、植食性鱼、浮游动物、浮游植物、微生物等方面举例。物、微生物等方面举例

2、。2.提示：本讨论题关注池塘中生物之间的相互关系。池塘中提示：本讨论题关注池塘中生物之间的相互关系。池塘中的肉食性鱼大量减少，一些小鱼等小型水生动物因天敌减少，的肉食性鱼大量减少，一些小鱼等小型水生动物因天敌减少，数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随时间推移，植食性鱼类等生物也因生植物数量会大量减少。随时间推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。食物来源减少而数量减少。一、群落水平上研究的问题一、群落水平上研究的问题研究池塘群落研究池塘群落种群种类、优势种群种群种类、优势种群种间关系种间关

3、系种群位置种群位置群落的空群落的空间结构间结构群落演替群落演替池塘的范围池塘的范围和边界和边界二、群落的物种组成二、群落的物种组成常绿阔叶林常绿阔叶林常绿针叶林常绿针叶林二、群落的物种组成二、群落的物种组成一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种一般来说，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。例如在美洲大陆上，从的数目愈多，群落的结构也愈复杂。例如在美洲大陆上，从热带到极地生物种数逐渐减少。热带到极地生物种数逐渐减少。营巢鸟营巢鸟 高等植物高等植物哥伦比亚哥伦比亚 1395种种 佛罗里达佛罗里达 2500种种巴拿马巴拿马 1100种种 马萨诸塞马

4、萨诸塞 1650种种佛罗里达佛罗里达 143种种 拉布拉多拉布拉多 390种种纽芬兰纽芬兰 118种种 巴芬岛巴芬岛 218种种格陵兰格陵兰 56种种二、群落的物种组成二、群落的物种组成平原的生物种类一般比山地的少，草地比林地的少，远离平原的生物种类一般比山地的少，草地比林地的少，远离大陆的岛屿比靠近大陆的岛屿生物种类少。大陆的岛屿比靠近大陆的岛屿生物种类少。但在两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，如海陆但在两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，如海陆交界的潮间带、河口湾，森林与草地或农田交界的地带，交界的潮间带、河口湾，森林与草地或农田交界的地带，生物的种类和数量常比相邻群落中多，这种

5、现象称为生物的种类和数量常比相邻群落中多，这种现象称为边缘边缘边缘边缘效应效应效应效应。二、群落的物种组成二、群落的物种组成（1）物种组成是区别不同群落的重要特征物种组成是区别不同群落的重要特征物种组成是区别不同群落的重要特征物种组成是区别不同群落的重要特征。例如，我国北方。例如，我国北方的森林，主要是由常针叶树种组成，而南方许多森林的主要树的森林，主要是由常针叶树种组成，而南方许多森林的主要树种是阔叶乔木种是阔叶乔木（2）不同群落间种群数量和种群中个体数量差别很大不同群落间种群数量和种群中个体数量差别很大不同群落间种群数量和种群中个体数量差别很大不同群落间种群数量和种群中个体数量差别很大。例

6、如，。例如，在热带森林的生物群落中，植物种群数以万计，无脊椎动物以在热带森林的生物群落中，植物种群数以万计，无脊椎动物以10万计，脊椎动物种群以千计；但在冻原和荒漠的生物种群万计，脊椎动物种群以千计；但在冻原和荒漠的生物种群中，种群数量要少得多。中，种群数量要少得多。（3）丰富度：群落中物种树木的多少丰富度：群落中物种树木的多少丰富度：群落中物种树木的多少丰富度：群落中物种树木的多少。在生态学上，用丰富。在生态学上，用丰富来描述一个群落中种群数量的多少。来描述一个群落中种群数量的多少。资料分析资料分析1.1.提示：在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正提示：在合适的条件下，大草履虫和双小

7、核草履虫均能正常生长繁殖。由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是常生长繁殖。由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是能以同一种杆菌为食），当它们被放在同一个容器中培养时，能以同一种杆菌为食），当它们被放在同一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）数量较多，因此起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是，随着两种草履虫表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量

8、的增加，争夺双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。2.2.提示：提示：9090多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。例如，从存在相关性。例如，从18451845年到年到18551855年间，猞猁数量的增加导年间，猞猁数量的增加导致雪兔

9、减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。种群数量保持在一定范围内波动。3.提示：雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。提示：雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物雪兔雪兔猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量比较稳定，进而使得另一些以植物

10、为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。稳定的状态。4.提示：资料提示：资料1中两个种群之间是通过食物间接地中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；资料发生作用（竞争）；资料2中两个种群是通过捕食与中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用（捕食）。资料被捕食直接地发生作用（捕食）。资料1相互作用的相互作用的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料资料2相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。三、群落中种间的关系三、群落中

11、种间的关系三、群落中种间的关系三、群落中种间的关系1.捕食捕食捕食捕食：一种生物以另一种生物作为食物：一种生物以另一种生物作为食物2.竞争竞争竞争竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制，一时表现为一方占优势，另一方处于劣势果常表现为相互抑制，一时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。甚至灭亡。3.寄生寄生寄生寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。或体表，摄取寄主的养分以维持生活。4.互利共生互利共生互利共生互

12、利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。种间关系中的共生种间关系中的共生互利共生互利共生l l互利共生：两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接互利共生：两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接互利共生：两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接互利共生：两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接的营养物质的交流，相互依赖、相互储存、双方获利。的营养物质的交流，相互依赖、相互储存、双方获利。的营养物质的交流，相互依赖、相互储存、双方获利。的营养物质的交流，相互依赖、相互储存、双方获利。l l菌根、根瘤菌根、根瘤菌根、根瘤菌根、根瘤种间关系中的共生种

13、间关系中的共生互利共生互利共生l l地衣地衣地衣地衣(真菌和藻类植物的共生体真菌和藻类植物的共生体真菌和藻类植物的共生体真菌和藻类植物的共生体 )种间关系中的共生种间关系中的共生互利共生互利共生l l地衣地衣地衣地衣(真菌和藻类植物的共生体真菌和藻类植物的共生体真菌和藻类植物的共生体真菌和藻类植物的共生体 )种间关系中的共生种间关系中的共生互利共生互利共生l l传粉、传播种子动物与植物的互利共生传粉、传播种子动物与植物的互利共生传粉、传播种子动物与植物的互利共生传粉、传播种子动物与植物的互利共生l l种植和饲养的互利共生：切叶蚁与真菌种植和饲养的互利共生：切叶蚁与真菌种植和饲养的互利共生：切叶

14、蚁与真菌种植和饲养的互利共生：切叶蚁与真菌 时间时间数量数量0时间时间数量数量0时间时间数量数量0捕食捕食竞争竞争共生共生四、群落的空间结构四、群落的空间结构（）垂直结构）垂直结构1.垂直结构的概念：垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直分化或成层是指群落在空间上的垂直分化或成层现象。它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一现象。它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。种特殊形式。2.成层性成层性 乔木层、灌木层、草木层以及地被层乔木层、灌木层、草木层以及地被层 ；草本植物群落的垂直结构草本植物群落的垂直结构 ,也具有成层性也具有成层性；根系、根茎等在地下也是按深度分层分布

15、的根系、根茎等在地下也是按深度分层分布的群落的成层性群落的成层性,是自然选择的结果是自然选择的结果,是植物与是植物与环境相互矛盾统一的反映。环境相互矛盾统一的反映。（一）群落的空间结构（一）群落的空间结构垂直结构垂直结构栎林中鸟类在不同层次中的相对密度栎林中鸟类在不同层次中的相对密度种名种名林冠层林冠层高于高于11.6米米乔木层乔木层511.6米米灌木层灌木层1.35米米草本层草本层11.3米米地面地面林鸽林鸽茶腹茶腹 青山雀青山雀长尾山雀长尾山雀旋木雀旋木雀煤山雀煤山雀沼泽山雀沼泽山雀大山雀大山雀载菊载菊乌鸫乌鸫红胸红胸句鸟句鸟 鹪鹩鹪鹩333341501223245152522334264

16、18375108111741073119613627781551973325292024181720811031489321406972471920注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次（一）群落的空间结构（一）群落的空间结构垂直结构垂直结构（一）群落的空间结构（一）群落的空间结构垂直结构垂直结构 3.成层现象的意义：成层现象的意义：（1）它不仅缓解了植物之间争夺阳光、空间、水分和矿质）它不仅缓解了植物之间争夺阳光、空间、水分和矿质营养等的矛盾，而且由于植物在空间上的成层排列，扩大了营养等的矛盾，而且由于植物在空间上的成层排列，扩大了植物利用环境的范围

17、，提高了同化功能的强度和效率。成层植物利用环境的范围，提高了同化功能的强度和效率。成层现象愈复杂，即群落结构愈复杂，植物对环境利用愈充分，现象愈复杂，即群落结构愈复杂，植物对环境利用愈充分，提供的有机物质也就愈多。提供的有机物质也就愈多。（2）生物群落中动物的分层现象也很普遍。动物之所以有生物群落中动物的分层现象也很普遍。动物之所以有分层现象，主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条分层现象，主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件有关。件有关。（3）水域中，某些水生动物也有分层现象。比如湖泊和海洋）水域中，某些水生动物也有分层现象。比如湖泊和海洋的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象。影

18、响浮游动物垂的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象。影响浮游动物垂直分布的原因主要决定与阳光、温度、食物和含氧量等。直分布的原因主要决定与阳光、温度、食物和含氧量等。群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象（二）群落的空间结构（二）群落的空间结构水平结构水平结构1.水平结构的特点：植物群落水平结构的主要特征就是它水平结构的特点：植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。的镶嵌性。2.导致镶嵌性出现的原因：植物个体在水平方向上的分布导致镶嵌性出现的原因：植物个体在水平方向上的分布

19、不均匀造成的不均匀造成的,从而形成了许多小群落。从而形成了许多小群落。3.分布不均匀的原因：地形、土壤湿度和盐碱度、光照强分布不均匀的原因：地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等度、生物自身生长特点、人和动物的影响等 练习练习P77基础题基础题1.B。2.提示：屏障撤掉后，很可能出现以下情况提示：屏障撤掉后，很可能出现以下情况:由于种群由于种群A捕食种群捕食种群B，种，种群群B的数量减少，而种群的数量减少，而种群A的数量增加。但随着种群的数量增加。但随着种群B的数量减少，种群的数量减少，种群A因因食物来源减少而出现数量减少，种群食物来源减少而出现数量减少，种群B的

20、数量又会出现一定的增加。这样，的数量又会出现一定的增加。这样，假设水族箱中资源和其他条件较稳定，种群假设水族箱中资源和其他条件较稳定，种群A和种群和种群B将出现此消彼长的相将出现此消彼长的相对稳定情况。对稳定情况。拓展题拓展题1.提示：大致步骤：（提示：大致步骤：（1）选择的植物（一般用草本植物）应能适应同一）选择的植物（一般用草本植物）应能适应同一环境，植株大小基本一致。最好查阅有关资料搞清楚植物名称与生活习性等；环境，植株大小基本一致。最好查阅有关资料搞清楚植物名称与生活习性等；（2）实验前要做必要的观察记录，如植株的（尤其是根）生长情况；）实验前要做必要的观察记录，如植株的（尤其是根）生长情况；（3）设立对照组（单独种植、同种植株种植在一起）、实验组（不同种植）设立对照组（单独种植、同种植株种植在一起）、实验组（不同种植株种植在一起），并给予相同的环境条件，也可进一步从不同的植株间距来株种植在一起），并给予相同的环境条件，也可进一步从不同的植株间距来设计实验；（设计实验；（4）通过比较分析根系的长势，论证自己的假设是否成立；）通过比较分析根系的长势，论证自己的假设是否成立；（5）解释实验结果。）解释实验结果。2.蜾蠃捕食螟蛉幼虫。蜾蠃捕食螟蛉幼虫。