第四章第三节：群落的结构

上图展示了在池塘水面 水中 水底生活的多种生物 你能说出这个池塘中生活着多少个种群吗 思考 什么是群落 所有这些种群的集合称为 群落 讨论的问题 以池塘为例 1 一个池塘中的全部生物可否作为一个系统来研究 什么是系统 一个系统一般具有哪些要素 2 种群这一系统层次上 有着其中的个体所不具备的一些特征 例如种群密度 出生率死亡率 年龄组成 性别比例等 那么群落这一系统层次上 你觉得具有种群所不具有的哪些特征呢 3 系统的生物种类组成当然是不同群落的首要特征 用什么方法可得知该群落由哪些物种组成 4 你认为池塘中不同种类的生物 对该系统产生的影响是否等同 哪些物种对群落产生更大的影响 5 如果说池塘生物群落有一定的结构 你如何理解结构的含义 你认为结构会有哪些内容 4 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 例 一个池塘中的鱼类是一个种群 还是一个群落 或都不是 包括这个区域内所有有生命的物质 群落的概念 是指在一定空间内所有生物种群 动物 植物 微生物 的集合体 它具有一定的结构 种类构成和种间相互关系 并在环境条件相似的地段可以重复出现 组成群落的物种不是一种随意组合 而是通过长期发展和自然选择保存下来的 实际上 群落就是各个物种适应环境和彼此相互适应过程的产物 群落的概念 6 第三节群落的结构 7 研究池塘群落 一 群落水平上研究的问题 种群位置 常绿阔叶林 常绿针叶林 你能从物种组成上说出二者的主要区别吗 物种组成是区别不同群落的重要特征 二 群落的物种组成 10 福建常绿阔叶林 新彊常绿针叶林 群落中物种数目的多少称为丰富度 思考 此两者中哪个群落的物种更丰富 如何表示 不同群落间种群数量和个体数量差别很大 群落由多个种群组成 群落和种群的大小由区域性和人们观察和研究的需要而定 一个区域内只有一个群落 1 物种组成是区别不同群落的重要特征 例如 我国北方的森林 主要是由常绿针叶树种组成 而南方许多森林的主要树种是阔叶乔木 2 不同群落间种群数量和个体数量差别很大 例如 在热带森林的生物群落中 植物种群以万计 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中 种群数量要少得多 3 丰富度 群落中物种数目的多少 在生态学上 用丰富度来描述一个群落中种群数量的多少 小结 物种丰富度 群落内物种数目的多少优势种 对于群落中的其它物种具有强大的控制作用 对群落产生重大影响 优势种的主要识别特征是它们的个体数量多 或生物量大 优势种一般具有高度的生态适应性 1 如何解释资料1中的实验结果 2 分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况 你能发现什么规律 3 猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用 4 资料1和资料2中 两个种群之间的相互作用结果有什么不同 资料分析 两种草履虫单独培养和混合培养时种群个体数量发生动态变化的原因是什么 资料1 资料分析讨论提示 1 在合适的条件下 大草履虫和双小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 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 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 2 90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1845年到1855年间 猞猁数量的增加导致雪兔减少 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 使它们的种群数量保持在一定范围内波动 捕食 用曲线 座标 表示出二者的关系 3 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 雪兔 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 4 资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用 竞争 其结果是一方处于优势 另一方处于劣势 最终灭亡 资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用 捕食 其结果是两个种群数量相对稳定 三 群落中的种间关系 1 捕食 一种生物以另一种生物为食的现象 2 竞争 两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等现象 竞争的结果常表现为相互抑制 有时表现为一方占优势 另一方处于劣势 甚至灭亡 3 寄生 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的现象 4 互利共生 两种生物共同生活在一起 相互依存 彼此有利 分开至少一方不能独立存活 小结 捕食 如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系 则可表示为 竞争 例如 蛔虫 绦虫 血吸虫等寄生在其它动物的体内 虱和蚤寄生在其它动物的体表 菟丝子寄生在豆科植物上 噬菌体寄生在细菌内部 体表寄生 体内寄生 人体中的疟原虫 寄生 用坐标系来表示两种生物的共生关系 互利共生 切叶蚁与真菌 地衣 种间关系 表示有利 表示有害 彼此有利相互依存 地衣 根瘤 一方有利一方受害 彼此抑制 种群 得利种群 有害 蛔虫和人 水稻和稗草 羊与草狼与羊 捕食 竞争 共生 A B C 29 选择题 在对陆地进行植物群落的调查时 下面几种样方形状中 哪种是理想的样方形状 A扇形B长方形C三角形D多边形 群落结构 1 森林的垂直结构是怎样的 2 森林垂直结构的形成与光有怎样的关系 3 垂直结构的意义 四 群落的空间结构 一 群落的垂直结构 层次性 矮木层 灌木层 草本层 地表层 B C D E 树冠层 乔木层 A 1 森林群落 群落的垂直结构 垂直方向上的分层现象 植物群落的分层现象陆地群落的分层与光的利用有关 群落层次主要是由植物的生长型和生活型所决定 动物群落的分层现象陆地动物群落的分层主要与食物有关 其次与不同层次的微气候条件有关 水生群落的分层现象与阳光 温度 食物和溶氧等因素有关 森林垂直结构的意义 a 显著提高了利用阳光等环境资源的能力 b 为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件 在群落中 植物起主导作用 动物 微生物随着植物的分布而分布 森林中鸟类分层现象示意图 麻雀总是成群地在森林的上层的活动 吃高大乔木的种子 煤山雀 黄腰柳莺 和橙红鹤等鸟类总是森林的中层营巢 血雉和棕尾雉则是典型的森林底层鸟类 吃地面上的苔鲜和昆虫 选择题 1 以下植被的哪个特征最适于预测鸟类的多样性 A面积大小B分层结构C是否落叶D阔叶与针叶 2 水生群落 水生群落的层次性是由 决定的 光的穿透 温度和氧气的垂直分布 池塘生物群落中 荷花 芦苇等将茎叶高高地挺出水面 睡莲 满江红 浮萍等浮于水面 金鱼藻等则生长于水底 鲢鱼在水体浅层 鲩鱼在中层 青鱼 虾 蚌等在水底 泥鳅 鳝鱼等则在水底淤泥中生活 判断 只有森林中才有分层现象 群落的分层现象 是自然选择的结果 是植物与环境相互矛盾统一的反映 群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么 1 引起植物分层分布的主要原因是 光照强度 引起动物分层分布的主要原因是 食物 栖息场所等 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 思考讨论 不同种群在水平方向上的分区现象 二 水平结构 群落的水平结构 植被的镶嵌性的主要决定因素 气候影响 微气候 径流土壤影响 营养物质 土壤质地 地形特点植物影响 他感作用 遮荫作用 繁殖特点动物影响 喜食情况 种子散布 食物贮藏 排泄物 践踏 挖洞 是指群落的配置状况或水平格局 水平结构的主要特征就是它的镶嵌性 镶嵌性是由于个体在水平方向上分布不均匀造成的 1 水平结构的特点 镶嵌性和斑块性2 导致镶嵌性出现的原因 植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的 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 光照强度 生物自身生长特点 人和动物的影响等 思考 山向阳面和背阴面 垂直结构与水平结构的区分 垂直结构的分层现象是由于生物本身的高度或活动空间的高度造成的 水平结构的分段是由于环境的光 热 水及地形等条件对生物的选择造成的 垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异 三 群落的时间结构 下列生物的关系是竞争还是捕食 1 桦木林中出现云杉幼苗后 不断生长 最终桦木林被云杉林取而代之 2 狼以兔为食 兔以草为食 下列生物的关系是共生还是寄生 1 地衣中的真菌与藻类2 白蚁与它肠内的鞭毛虫 共生 3 菟丝子与大豆4 根瘤菌与大豆5 鸟与羽虱 寄生 1 唯一能为丝兰传粉的丝兰蛾 以丝兰的花蜜为食 雌蛾只有把卵产在丝兰子房内 幼虫才能发育 丝兰蛾与丝兰的关系 A 共生B 竞争C 寄生D 捕食 2 采蜜的蜜蜂回巢后便围绕蜂房以跳舞的方式将发现的蜜源告诉同伙 这种现象在生物学上称 A 种内互助B 种内斗争C 互利共生D 竞争 A A 练习 3 下例说法正确的是 生长一致的稻田不存在垂直结构 高山长草 低处长大树的现象是垂直结构 只要有生物群落就有一定程度的垂直结构 沙漠上只有极少的生物 不构成生物群落4 人类在北半球生产和使用农药DDT 却在南极的磷虾体内发现了DDT 该现象可解释为 全球的生物可看作一个大生物群落 全球的生物可看作一个大种群 人类对南极的资源进行了过度开发 磷虾特别容易吸收农药DDT C A 6 关于生物群落的结构 以下不正确的是 A 在垂直方向 群落具有明显的分层现象B 动物在群落中的垂直分布依赖于植物C 动物群落中没有水平结构D 在水平方向上 不同地段的生物种类分布有差异 5 在森林群落中 乔木 灌木 草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合 从而使它们能 A 有效避免竞争B 合理利用环境资源C 提高群落的光合产量D 以上都正确 C D 7 广东2004 生活在一个生物群落中的两个种群 a b 的数量变化如图所示 下列判断正确A a种群与b种群为捕食关系 a种群依赖于b种B a种群与b种群为竞争关系 竞争程度由强到弱C a为S型增长 其增长受本身密度制约D b为J型增长 始终受到a种群的制约 C 生态位 1957年 哈钦松 G E Hutchinson 生态位是物种在多维空间中的位置 通俗地说 将环境中任何一个与生存有关的因素 如居住空间 食物 温度 湿度 pH 水分等 都看作n维坐标系中的一维 某种群在任何