第2章群落及其演替知识清单高二上学期生物人教版选择性必修2

第二单元群落及其演替第1节群落的结构1.生物群落的概念：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，简称群落。（1）有一定的时间和空间。（2）一个群落必须包括该地域全部的生物，包括所有的植物、动物、微生物。（3）群落不是生物的简单集合，生物间有一定的关系，通过相互之间的各种联系建立起来的有机整体。2.种群水平研究的问题：群落水平研究的问题：3.群落的物种组成（1）作用：群落的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。（2）衡量指标：物种丰富度，一个群落中的物种数目。注：物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关，如人工林。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，生物种类的数目就越多，群落的结构也就越复杂。（3）规律：不同群落的物种丰富度有差别，越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。注：地球因纬度变化，从赤道到两极出现不同类型的群落。①随纬度升高，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）特点：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。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。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。优势种和常见种的地位是不是一直不变呢？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。例如：4.种间关系（1）一个群落中的物种，通过复杂的种间关系，形成一个有机的整体。（2）种间关系的种类项目概念数量坐标图能量坐标图特点举例互利共生两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，同时增加、同时减少，一般不能独立生存。呈现出“同生共死”的同步性变化彼此互相有利豆科植物与根瘤菌地衣中的藻类和真菌、人与肠道细菌种间竞争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生存能力不同（你死我活）生存能力相同（势均力敌）彼此互相抑制非洲狮与斑鬓狗捕食一种生物以另一种生物为食的现象种群a杀死或吃掉种群b中的一些个体翠鸟与鱼、羊吃草、猞猁与雪兔、棕熊捕鱼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体内寄生体外寄生体内寄生种群a寄生于种群b并有害于后者马蛔虫与马、、菟丝子和植物、噬菌体和细菌原始合作两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活彼此互相有利海葵与寄居蟹、鳄鱼与牙签鸟、蚂蚁和蚜虫原始合作：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。例如，海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食；海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。例如，豆科植物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用。原始合作和互利共生区别在于：对于原始合作而言，相互合作对每一个种群都有利，但合作并不是必须的；互利共生对两个种群的生长和存活都有利，在自然条件下不能离开而独立存活，两者的合作是必须的（即活着时两者在自然状态下不会分开，除非其中一方死去）。捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。例如，翠鸟捕鱼、猞猁捕食雪兔等。捕食数量关系和营养关系：①“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。②一般来说，被捕食者的数量较捕食者数量多。思考：捕食者和被捕食者的K值分别多少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？注意：①同种生物的成体以幼体为食，不是捕食关系，而是种内竞争。②捕食不只是动物之间，动物以草为食，亦是捕食关系。③捕食不包括一种生物以非生物为食,如牛喝水不属于捕食。（捕食不包括分解者及绿色植物从土壤吸取营养）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。例如，马蛔虫与马，蚊子吸血，噬菌体和大肠杆菌。类型：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。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。数量关系和营养关系：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种间竞争：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。例如，同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗特点：生活环境、生活习性越相近的物种间斗争越激烈。数量关系和营养关系：①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。②竞争能力相同时，相互抑制，呈现“此消彼长”的变化。[讨论1]两只猎狗为抢夺一块肉而展开斗争，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。[讨论2]人吃玉米子粒，而牛吃玉米秸秆，是否为种间竞争？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。小结：原始合作和互利共生属于种间互助，捕食、寄生、种间竞争属于种内斗争辨析几种常见的种间关系（1）对比法分析捕食关系和竞争关系1）捕食坐标曲线的判断（如图A）a．从最高点判断，一般情况下，被捕食者数量多，捕食者数量少。b．从变化趋势看，先达到波峰的为被捕食者后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。2）种间竞争坐标曲线的判断（如图B）a．看最终结果：一种生物数量（甲）增加，另一种生物数量（乙）减少，甚至降为0的曲线为竞争曲线。b．看影响因素：只要曲线中提示两种生物有共同的空间和食物，则为竞争关系。（2）种内斗争和种间竞争的区别种内斗争与种间竞争的区别：简记为“同斗争”“异竞争”。“同斗争”：同种生物争夺资源和空间是种内斗争，如公羚羊争夺配偶。“异竞争”：不同种生物争夺资源和空间是竞争，如水稻和稗草争夺阳光。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。6.群落的空间结构形成原因: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。类型现象影响因素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植物分层:与对光的利用有关（不同植物适于在不同的光照强度下生长）在陆生群落中，决定植物地上分层的主要环境因素是光照强度：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；决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等。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。动物分层:虽然大多数鸟类可同时利用几个不同的层次，却有常活动的层次。与食物条件及栖息空间等有关。决定水生动物分层环境因素：食物、溶解氧、光照、温度等。(3)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,决定了动物的分层现象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①决定因素：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与地形的变化、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、人与动物的影响等有关思考：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？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。动物分层现象与植物分层现象的关系？任何群落都具有垂直分层现象，只是森林群落垂直分层现象复杂，草原群落垂直分层现象，简单，如地面上奔跑的动物和地下挖洞生活的动物构成分层现象群落空间结构的形成原因与意义（1）形成原因:在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。（2）意义:利于群落整体对环境资源的充分利用。1群落的地下部分是否有垂直结构和水平结构?如果有，主要影响因素是什么?

答：群落的地下部分具有垂直结构和水平结构。主要影响因素:土壤养分、湿度、不同植物根系的分布特性等。土壤动物的种类和数量随着土层深度的增加而呈递减的规律。一般来说，地上分层和地下分层是相对应的。森林群落中，乔木的根系可伸入土壤的深层,灌木根系分布较浅，草本植物根系大都集中在土壤表层。在栽培作物时，常常根据植物的地下分层规律，配置不同深度根系的作物，以获得作物高产。地下土壤中的动物也有分层现象，是由土壤养分、湿度和不同植物根系的分布特性等条件所决定的。以森林生物群落为例,在地下水平方向上，每棵高大乔木的根系周围生活着一些生物，不同乔木根系之间就会存在明显的水平结构。

2草原群落存在垂直结构吗?

答:存在。群落的垂直结构就是指群落在垂直方向上的层次性，大多数群落都具有明显的层次性，群落的垂直结构首先取决于植物的类型,即其高矮、大小等,这主要是由光照强度的递减所决定的。草原群落具有的垂直结构，与森林群落显著的分层现象相比,其层次比较少，可分为草本层、地表(被)层和根系层,根系层可进一步细分为浅、中、深三个层次。草本层随着季节的不同而有很大变化;地表层对植物的发育和动物的生活有很大的影响;而草原根系层的重要性比其他群落的根系层更大。7.群落的季节性: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。（1）植物的季节性对群落的影响有些种类的植物在早春（迎春花、桃花）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。春季开花，夏季凋谢的例子：水仙、含笑、山茶、白玉兰、牡丹、芍药。另一些种类的植物则在夏季达到生命活动的高峰，夏季荷花植物的季节性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。鸟类迁徙、非洲草原角马迁徙啮齿类动物在冬季会休眠；非洲肺鱼是最有名的夏眠生物。8.生态位(1)概念:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。(2)研究不同生物生态位需要研究的因素①动物:通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。②植物:通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。(3)特点：①群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。②没有生态位完全重叠的物种。(4)生态位形成原因:群落中物种之间及生物与环境间协同进化。(5)意义:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源。(6)生态位重叠：两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。

结果:当两种生物生态位重叠时，会发生的状况如下:

完全重叠:①资源短缺时发生竞争，竞争优势大的物种就会把另一物种完全排除掉(即竞争排除原理)

②资源丰富时，共同利用资源

部分重叠:①无竞争的生态空间实现共存

②重叠的生态空间被具有竞争优势的物种占有

竞争排除原理决定了在同一群落中不可能有两个物种的生态位是完全相同的。

当两个物种的生态位发生部分重叠时，每个物种都会占有一部分无竞争的生态空间，因此可以实现共存。群落中生态位相似的物种要发生竞争，夺取生态位。生态位越相似（重叠越大）的物种，竞争越激烈，通过自然选择，生态位发生了分化，从而减少或排除了它们的竞争。最终，达到各个物种占据着相对稳定的生态位，达到平衡的状态。图A图B（1）两个生态位有重叠的物种（图A）经过自然选择生态位发生分化，重叠部分c缩小，两个物种相安无事（图B）。例如：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（食性上的分化）、不同的活动时间（生活习性分化）或其他生态习性上分化，以降低竞争的紧张度，从而使两种之间形成平衡而共存。（2）当两个或更多的物种共同利用某些资源时，即出现了生态位重叠，如果资源供应不足，就会产生种间竞争，如果竞争激烈，种群对资源的利用就会发生改变，可能出现（a）生态位移动或（b）一个物种绝灭。注意：①当资源十分丰富（如热带雨林）时，生态位重叠的生物就可以利用同一资源而不给对方带来伤害。②生态位越宽,物种的适应性越强，可利用的资源越多，物种的竞争力越强。③习性相似的物种，生态位重叠越多，利用的资源越相似，超过一定的范围后，会影响资源的再生能力与社会的联系:可以合理地设计人工生态系统，利用不同生物之间生态位的差异，充分利用环境资源，从而获得更大的价值。（1）鱼类的混合培养:四大家鱼的混养利用的是它们在池塘中占据着不同的生态位。品种栖息水层食性青鱼水体的中下层以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食草鱼水体的中下层或水草多的地方主要以水草为食鳙鱼水体的中上层主要为浮游动物为食，也食用部分浮游植物鲢鱼水体上层主要以浮游植物为食对动物生态位影响最大的是动物的栖息环境和食物条件（种间关系）。我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养，既降低了竞争的激烈程度，又充分利用了空间和资源。（2）立体农业：农作物的间作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。a间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异；b间作的植物中高的为阳生植物，矮的为阴生植物。例：板栗茶树结构理论依据：①合理利用不同层次土壤内的水分和无机盐。板栗→深根性树种，茶树→根系较浅的小灌木②茶树地上部分截留降水，降低水土流失，减少地表蒸发③高矮结合，充分利用不同层次的光照。板栗喜光，茶树耐阴。稻鱼蛙结构理论依据：①鱼和蛙的粪便为水稻供肥②鱼和蛙呼吸释放的二氧化碳可供水稻进行光合作用稻田害虫、其他浮游动物、田间杂草数量大大下降。9.研究土壤中小动物类群丰富度1.土壤小动物的作用：土壤中常见的小动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓以及多种多样的昆虫；它们对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。2.调查内容：统计群落中的物种数目、统计物种在群落中的相对数量3.方法（1）调查方法：许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法进行调查,常用取样器取样的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕捉器（如采集罐、吸虫器等）进行取样，通过调查样本中小动物的种类来推测某一区域内土壤动物的物种数目（丰富度）。（2）常用的统计物种相对数量的方法a记名计算法:在一定面积(体积)的样地中,直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的物种。b目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有:非常多、多、较多、较少、少、很少,等等。4.实验步骤（1）准备①制作取样器；②记录调查地点的地形和环境情况。（2）取样选择取样地点，将表层土上的落叶轻轻拨开，用手来回旋转罐子，将其按人土中，按压到罐底与地表几乎齐平，用铲子将罐内的土连同罐子一起挖出。将罐子中的土壤倒入塑料袋中。标明取样时间、地点(3)采集小动物在去底花盆中放一个金属网，将取到的土壤样品放置在金属网上。为了使空气流通，土壤与花盆壁之间要留一定的空隙。然后，将花盆放置在诱虫器上，打开电灯（如图所示）a土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特点,可用诱虫器采集;也可采取简易采集法,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,体型较大的小动物,可用包着纱布的镊子取出来,体型较小的可用吸虫器采集。b采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,其目的是进行固定杀死小动物并保存，通常用于制作标本。也可放入试管中。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）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。（4）观察和分类①观察:用肉眼观察；借助放大镜、体视显微镜观察。②分类:借助有关动物图鉴查清小动物的名称，并进行分类；无法知道小动物名称的，可记为“待鉴定××”，并记录特征。5.统计和分析：统计土壤中小动物类群丰富度，分析数据，完成研究报告。6、实验结论：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。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、注意事项：(1)取样