【课件】群落的结构 2023-2024学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2.pptx
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1、第2章 群落及其演替第1节 群落的结构问题探讨讨论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。稻田中生活着多种底栖动物,如大脐圆扁螺、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。问题探讨讨论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
2、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。稻田中生活着多种底栖动物,如大脐圆扁螺、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。一.群落的概念及研究的问题在相同时间相同时间聚集在一定地域一定地域中各种生物种群各种生物种群的集合集合,叫作生物群落。有有一定的时间一定的时间和空间和空间必需包括全部的生物必需包括全部的生物。即必需有植物即必需有植物、动物动物、微生物三大功能类群微生物三大功能
3、类群生物间有一定的关系生物间有一定的关系。各种生各种生物是相互作用相互影响物是相互作用相互影响,彼此彼此之间以物质和能量为纽带紧密之间以物质和能量为纽带紧密地联系在一起地联系在一起。【实战演练实战演练1】下列描述属于群落的是()A.一个池塘中的鱼类B.一片森林中的各种植物C.城北一个水产品市场上待卖的活鸡、活鱼,各种蔬菜以及它们上面所附着的微生物D.一座山上的各种植物、动物、真菌等全部生物D1.群落的概念:科学方法 视角决定问题以群落和种群研究为例(P22)种群密度出生率死亡率迁入率迁出率直接 决定“J”形增长“S”形增长波动下降年龄结构性别比例数量特征最基本特征生物因素非生物因素数量变化影响
4、因素种群研究的中心问题种群的数量特征及其变化规律2.群落水平上研究的问题研究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?群落的演替情况是怎样的?群落具有怎样的空间结构?群落的演替物种组成、优势种群种间关系群落的空间结构生态位范围和边界科学方法 视角决定问题以群落和种群研究为例(P22)2.群落水平上研究的问题二、群落的物种组成二、群落的物种组成1.研究物种组成的意义: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。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
5、米槠、甜槠、木荷、狗脊、芒萁二、群落的物种组成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。2.丰富度:一个群落的物种数目,称为物种丰富度。常绿针叶林北极冻原热带雨林常绿阔叶林落叶阔叶林 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。越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。随纬度的增加,物种丰富度逐渐降低;随海拔的升高,物种丰富度逐渐降低;随水深的增加,物种丰富度逐渐降低。物种组成的规律:物种丰富度的变化规律:3.优势种、常见种:(1)优势种:在群落中,有些物种不仅仅数量很多,它们对群落中其他物种的影响也很大,往往占据优势。武夷山常绿阔
6、叶林米槠甜槠木荷二、群落的物种组成 3.优势种、常见种:(2)常见种: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。武夷山常绿阔叶林狗脊芒萁二、群落的物种组成4.物种组成的特点: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。二、群落的物种组成正常放牧时放牧强度加大时过度放牧时羊草糙隐子草碱蓬某草原上有羊草、羽茅、糙隐子草、麻花头等,为了研究放牧强度与草原植物多样性的关系,研究将草原划分为不同区域进行研究,两年后的结果如表所示:放牧强度物种丰富度相对值优势种无放牧区14.1
7、1羊草轻度放牧区16.50羊草、糙隐子草中度放牧区15.63糙隐子草重度放牧区13.90碱蓬1.哪种强度的放牧更有利于增加草原的物种丰富度?2.这给畜牧业生产有什么启示?轻度放牧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、群落的物种组成 三、种间关系(1)概念: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。(2)实例:海葵与寄居蟹三、种间关系海葵1.原始合作(互惠)1.原始合作(互惠)三、种间关系鳄鱼在吃完食物后,会张开嘴巴,让牙签鸟进入自己的口腔,帮助自己清理口腔中的食物残渣以及寄生虫,牙签鸟还是一种比较警惕的鸟类,当鳄鱼放松时,牙签鸟一旦发现敌情,就会
8、发出声音,以便给鳄鱼警告,从而帮助鳄鱼逃生。鳄鱼与牙签鸟时间个体数0AABB生物A生物B数量关系图营养关系图1.原始合作(互惠)三、种间关系(3)数量关系和营养关系同时增加同时增加,同时减少同时减少。“在一起比分开好在一起比分开好”2.互利共生豆科植物和根瘤菌地衣(藻类真菌共生体)三、种间关系(1)概念:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。(2)举例:豆科植物与根瘤菌、地衣中的藻类和真菌2.互利共生三、种间关系(3)特点:如果彼此分开,至少一方不能独立生存。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养料地衣 =藻类 +真菌有机物水分、无机盐2.互利共生三、种间关系
9、(4)数量关系和营养关系: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。时间个体数0生物A生物B数量关系图AB营养关系图三、种间关系3.捕食(2)举例:翠鸟捕鱼、羊吃草等(1)概念:一种生物以另一种生物为食的现象。(3)数量关系和营养关系:“此消彼长”的不同步性波动变化,先增加者先减少,是被捕食者;后增加后减少,是捕食者。一般来说,被捕食者的数量较捕食者数量多。3.捕食时间个体数0被捕食者A捕食者B数量关系图AB捕食者被捕食者营养关系图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
10、者3.捕食捕食者与被捕食者之间相互影响,共同进化。它们之间的相互作用是一种负反馈作用,使两者的种群数量趋于稳定3.捕食生物数量时间捕食者被捕食者数量关系曲线思考:捕食者和被捕食者的K值分别多少?M2 N2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?(4)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.捕食(1)概念:一种生物(寄生者)从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中摄取的养分,并通常对宿主产生危害的现象。(2)
11、举例:马蛔虫和马、菟丝子和植物、噬菌体和细菌蛔虫菟丝子和植物噬菌体和细菌三、种间关系4.寄生(3)类型:体内寄生、体表寄生(4)特点:对宿主有害,对寄生生物有利;如果分开,则寄生生物难以独立生存,而宿主会生活得更好。体内寄生:蛔虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内,如噬菌体和细菌。体表寄生:虱和蚤寄生在其它动物的体表;菟丝子寄生在豆科植物上;蚊子和人等。4.寄生菟丝子与大豆 蚊子与人 噬菌体和细菌(5)数量关系和营养关系:4.寄生宿主的个体数可能减少,也有可能不变;一般情况下,宿主的个体数不会变为零;数量坐标图时间个体数0寄生生物寄生生物B宿主宿主(寄主寄主)A体体内内寄寄生生数量坐标图时间个体数
12、0寄生生物寄生生物B宿主宿主(寄主寄主)A体体表表寄寄生生BAAB营养关系图营养关系图5.种间竞争(2)举例:同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗。三、种间关系(1)概念: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现象。(3)特点:生活环境、生活习性越相近的物种间斗争越激烈。(4)数量关系和营养关系:竞争能力不同时,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。竞争能力相同时,相互抑制,呈现“此消彼长”的变化。5.种间竞争数量关系图时间个体数0生物A生物BA、B生存能力不同“你死我活”型数量关系图时间个体数0生物A生物B“势均力敌”型A、B生存能力相当ABC营养关系
13、图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。2.人吃玉米子粒,而牛吃玉米秸秆,是否为种间竞争?1.两只猎狗为抢夺一块肉而展开斗争,是是否为种间竞争?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5.种间竞争:判断下列曲线或者营养图反应的种间关系:时间数量00时间数量时间数量0捕食竞争互利共生或原始合作0时间数量竞争AB捕食实战训练实战训练BAABABC种间竞争互利共生寄生1.在图1中,属于捕食关系的是 ,属于竞争关系的是 ,属于互利共生关系的是 (填序号)。2.若甲:地衣中的藻类和真菌;乙:大、小草履虫;丙:兔与狐;丁:细菌和噬菌体。则甲丁对应图
14、2中哪种能量关系图(填图中序号)。甲:;乙:;丙:;丁:。练习右图中的A、B代表两种生物,C代表生物的生活条件,图2箭头表示能量流动的方向,则:acb d种间竞争捕食互利共生或原始合作种间竞争互利共生捕食种间竞争寄生思考 讨论 分析种间关系对群落的影响(P25)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。资料1:红尾鸲和鹟都捕食飞虫,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,它们觅食的范围都比共存时
15、更大。三、种间关系三、种间关系讨论2:说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的?海星与四种动物存在捕食关系;但人为去除捕食者海星之后,藤壶、始贝、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。所以,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。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,其它四种动物之间无捕食关系。在一个16m2的实验样地中,人为去除该样地的所有海星,几个月后,藤壶在该地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。思考 讨论 分析种间关系对群落的影响
16、(P25)三、种间关系资料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,其它四种动物之间无捕食关系。在一个16m2的实验样地中,人为去除该样地的所有海星,几个月后,藤壶在该地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3:除了种间关系,还有哪些影响群落的因素呢?人为因素自然因素生物因素非生物因素:种间关系种内竞争思考 讨论 分析种间关系对群落的影响(P25)光照、O2、温度、水等四、群落的空间结构四、群落的空间结构1.概念:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,形成一定的空间结构。2.分类:群落的空间结构包括
17、 和 。垂直结构水平结构(1)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。四、群落的空间结构乔木层接受全光照灌木层约利用全光照的10%草本层仅利用微弱的光照乔木层灌木层草本层决定植物地上分层的主要环境因素是_:不同植物适于在不同的光照强度下生长,还与温度等环境因素等条件有关。光照强度决定植物地下分层的环境因素:。水分、无机盐等(1)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。四、群落的空间结构水生群落(植物)分层现象挺水层植物菰(茭白)浮水层植物凤眼莲沉水层植物水车前挺水层浮水层沉水层(1)垂直结构水生群落(动物)的分层现象鲢鱼鳙鱼草鱼青鱼在水域的上层,以硅藻、绿藻等浮
18、游植物为食。栖息在水域的中上层,以水蚤等浮游动物为食。栖息在水域中下层,主要以螺狮、蚌和小河蚌等底栖动物为食。栖息在水域的中下层和水草多的岸边,主要水草、芦苇等为食。(1)垂直结构决定水生植物分层环境因素:与光照(光照强度、光质光的波长)、溶解氧、温度等。(1)垂直结构四、群落的空间结构决定水生动物分层环境因素:食物、溶解氧、光照、温度等。乔木层吃高大乔木的种子灌木层营巢草本层吃地面上的苔鲜和昆虫决定陆地动物分层环境因素:栖息空间、食物条件。(1)垂直结构四、群落的空间结构麻雀黄鹂啄木鸟煤山雀橙红翁黄腰柳莺血雉棕尾红画眉思考:思考: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
19、?成年竹和竹笋属不属于群落的垂直结构?不属于,种群不具有垂直结构。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、人和动物的影响等因素。决定因素:(2)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。四、群落的空间结构例如1:森林中,在被树冠遮住的地方,光线较暗,适于苔藓植物生存,而在其他光照较充足的地方,则有较多的灌木和草丛。树冠下的苔藓树冠下的植物说明影响水平结构的因素是 。光照强度四、群落的空间结构(2)水平结构例如2:芦苇等水生植物只能长在浅水或水边;松、杉、柏树等能长在比较干旱处。说明影响水平结构的因素是
20、 。土壤湿度四、群落的空间结构(2)水平结构例如3:说明影响高山上群落的水平结构的因素是 。温度四、群落的空间结构(2)水平结构高山上植物的分布地形高低的差异同三公路-哈尔滨段(夏季)两侧植物分布类型图例如4:说明影响该处群落的水平结构的因素是 。人的影响因素(2)水平结构四、群落的空间结构3.群落空间结构的形成原因与意义(1)形成原因:在长期 基础上形成的对环境的适应。(2)意义:利于群落整体对 的充分利用。自然选择环境资源四、群落的空间结构(1)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环境因素是什么?这是群落的垂直结构吗?如图a、b、c分别代表在200 m3 800 m
21、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。回答下列问题:温度(2)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环境因素是什么?这是群落的垂直结构吗?b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的;c处藻类植物的分层现象是受光质(光的波长)影响形成的。这是群落的垂直结构。这不是群落的垂直结构。巩固练习巩固练习由于海拔升高,温度明显下降,不同海拔高度植被不同,这种分布特点属于植被的地带性分布。如图a、b、c分别代表在200 m3 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。回答下列问题:(3)b处动物在群落中
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