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2.1 群落的结构
第2章 群落及其演替
教学目标:
1. 说出群落水平研究的问题,认同研究视角的重要性,尝试从不同视角提出新问题
2. 分析群落的物种组成、种间关系和空间结构等,说明群落是物种通过复杂的种间关系而形成的有机整体
3. 分析当地自然群落中某种生物的生态位,说出生态位的概念及生态位分化的意义
4.尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度
教学重难点:
教学重点:1. 群落的物种组成与种间关系
2. 群落的空间结构
教学难点:1. 群落的结构特征和生态位
2. 实施土壤中小动物类群丰富度的研究活动
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。
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。
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。
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
问题探讨
种群:在一定的空间范围内,同种生物的所有个体。
1、群落:在相同时间聚集在一定地域中的各种生物种群集合,叫做生物群落,简称群落。
注意: ①有一定有时间和空间;②一个群落必须包括该地域全部的生物,有植物、动物、微生物三大功能类群; ③生物间有一定的关系。不是生物的简单集合,而是各种生物种群通过相互联系形成一个有机整体。
一. 群落的概念及研究内容
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
研究种群的核心问题
种群的数量特征及其变化规律
数量特征
最基本
特征
种群密度
其他
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
“J” 形增长
“S”形增长
波动
下降
数量变化
种群水平上研究的问题
视角决定问题——以群落和种群研究为例
视角决定问题——以群落和种群研究为例
种群水平上的研究重点:
种群的数量动态,包括种群密度、出生率、死亡率、年龄结构、性别比例等
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?
群落具有怎样的空间结构?
群落的演替情况是怎样的?
研究种群是研究群落的基础
优势种群
种间关系
空间结构
群落演替
范围和边界
物种组成
生态位
物种组成是区别 的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
不同群落
1. 研究物种组成的意义:
二、群落的物种组成
2. 物种组成的衡量指标:
概念:
我国从东北到海南的森林群落,越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
物种丰富度
一个群落的 ,称为物种丰富度。
物种数目
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、群落的物种组成
不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。
物种丰富度:高
物种丰富度:低
物种组成的规律:
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。
①随纬度的增加,物种丰富度逐渐降低;
②随海拔的升高,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。
物种丰富度的变化规律:
常绿针叶林
苔原
热带雨林
常绿阔叶林
落叶阔叶林
3. 群落物种组成的特点
(1) 群落物种组成中的优势种和常见种
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。
群落的物种组成
新疆 北部 针叶林
部分物种名录
新疆五针松、新疆冷杉、新疆云杉
1
2
3
1
2
3
新疆云杉
新疆五针松
新疆冷杉
例如: 武夷山常绿阔叶林中的米槠(zhū )、甜槠、木荷等。
米槠
甜槠
木荷
3. 群落物种组成的特点
(1) 群落物种组成中的优势种和常见种
② 常见种:
在生态调查中出现频率较高的种类,但其数量不一定有优势, 对群落中其他物种的影响不大。
例如: 武夷山常绿阔叶林中的狗脊(jǐ)、芒萁(qí)。
狗脊
芒萁
3. 群落物种组成的特点
(2) 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。
糙隐子草
碱蓬
草原中放牧强度加大: 羊草
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。
一个群落中的物种不论多少,都不是随机地简单集合,而是通过复杂的的种间关系,形成一个有机的整体,所以研究群落的的结构,不仅需要研究物种的组成,还需要研究不同物种之间的关系。
三、种间关系
种间关系主要有原始合作、互利共生、捕食、寄生和种间竞争等。
1.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。
双方都受益,分开也能独立生活。
三、种间关系
数量坐标图和营养关系图
三、种间关系
1.原始合作
豆科植物和根瘤菌
2.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
三、种间关系
地衣(真菌和藻类植物的共生体 )
真菌
藻类
通过菌丝提供水、CO2、无机盐
通过光合作用提供有机养料
2.互利共生
三、种间关系
特点:
二者同时增加、同时减少,分开后至少一方无法独立生存。
生
物
数
量
时间
2.互利共生
三、种间关系
资料:生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。
研究人员对猞猁和雪兔在90多年的时间里的种群数量做了研究:
分析二者数量的波动情况,有什么规律?结果?
规律:
捕食者的数量紧随被捕食者之后增加或减少。
结果:
通过捕食,两个种群数量相对稳定。
三、种间关系
3.捕食:
___________________________的现象。
一种生物以另一种生物为食
三、种间关系
被捕食者数量先增加、减少,捕食者随后,不同步变化
特点:
生物数量
时间
被捕食者
捕食者
3.捕食
A
B
三、种间关系
大鲈鱼以小鲈鱼为食,是不是捕食关系?为什么?
不是
大、小鲈鱼为同一物种,是发生在同种生物个体之间的种内竞争。
思考
4.寄生
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
三、种间关系
4.寄生
三、种间关系
特点:
寄主受害,寄生生物受益,分开对寄生生物不利
生物数量
时间
宿主(寄主)
寄生生物
体表寄生
体内寄生
菟丝子与豆科植物
生
物
数
量
时间
宿主(寄主)
寄生生物
资料1:两种草履虫(都以一种杆菌为食)单独培养和混合培养时种群个体数量变化:
种群
数
量
时间
大草履虫
双小核草履虫
单独培养
种群
数
量
时间
大草履虫
双小核草履虫
混合培养
原因:
习性相似,争夺食物,即种间竞争。
结果:
通过种间竞争,大草履虫被淘汰。
5.种间竞争
三、种间关系
大象和狮子抢夺水源
5.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现象,例如,同一草原上生活的非洲狮和斑鬣(liè)狗。
非洲狮和斑鬣狗
三、种间关系
5.种间竞争
两个物种在数量上呈现“你死我活”或 “此消彼长”的同步性变化
生存能力不同
生存能力相同
注意: 竞争激烈程度取决于空间, 食物重叠的范围。
三、种间关系
说出以下图形分别对应的种间关系
种间竞争
(体表)寄生
捕食
(体内)寄生
互利共生
原始合作
现学现用
说出以下图形分别对应的种间关系
种间竞争
种间竞争
捕食
互利共生或原始合作
寄生
寄生
现学现用
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,那么无论是红尾鸲还是鹟,它们觅食生境的范围都比共存时更大。
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?
鹟
蓝额红尾鸲
分析种间关系对群落的影响
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16m2的实验样地中,人为去除该样地中的所有海星,几个月后,藤壶在该样地中占据优势,数量最多;再经过一段时间,贻贝成为最终占优势的物种。
2.种间关系
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?
捕食会影响自然群落中不同物种之间的种间竞争的强弱,进而调节物种的种群密度
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。
四、群落的空间结构
群落的空间结构: 垂直结构、水平结构
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。
1. 垂直结构
(1)概念:
(2)实例:
鹰、杜鹃、黄鹂等总是成群地在林冠层活动,吃高大乔木的种子
山雀、莺、啄木鸟等鸟类总是在森林的中层营巢
血雉、画眉等则是典型的森林底层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆虫
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
挺水层
浮水层
沉水层
挺水层植物菰(茭白)
浮水层植物凤眼蓝
沉水层植物水车前
垂直结构实例:湖泊群落(水生群落)
荷花、芦苇等将茎叶高高地挺出水面(即挺水层);睡莲、满江红、浮萍等浮于水面(即浮水层);金鱼藻等则生长于水底(即沉水层)。
植物垂直分层现象
①决定植物分层现象的因素(陆生群落)
决定植物地上分层的环境因素:
决定植物地下分层的环境因素:
②植物分层现象的意义:
植物的分层与___________有关:不同植物适于在不同的光照强度下生长
对光的利用
光照、温度等。
水分、无机盐等。
大兴安岭完整森林的群落结构示意图春季
红松
兴安落叶松
白桦
兴安杜鹃
墨水银莲花
狼牙花
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
乔木层
灌木层
草本层
动物垂直分层现象主要原因:
上:杜鹃等
中:啄木鸟等
下:画眉等
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。
在森林的上层的活动,吃高大乔木的种子。
在森林的中层营巢。
是森林底层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆虫。
思考1: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?
不属于;
因为荷叶有的挺水有的浮水,体现的是同种生物高度的不一致,是在种群水平上讨论的,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。
思考2:竹林中竹子高低错落有致,成年竹和竹笋是群落在垂直结构上的分层现象吗
一片竹林中的全部竹子是一个种群,种群不具有垂直结构。
不是。
2.乙丙两处植株的分布情况分别属于哪种结构?
3.乙丙处的现象是由何种因素造成的?
1.甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物群落,属于群落的垂直结构吗?
不属于,这是不同的生物群落,而不是群落的垂直结构,属于群落的地带性分布。
都是垂直结构
光照等
思考:
2. 水平结构
在水平方向上,由于地形的变化、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以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群。
芦苇等水生植物只能长在浅水或水边,红树、柳树等只能长在水源附近,松、杉、柏树等能长在比较干旱处;由以上描述体现出的影响水平结构的因素为_________。
土壤湿度
森林中,在乔木的基部和其他被树冠遮住的地方,光线较暗,适于苔藓植物生存,而树冠下的间隙或其他光照较充足的地方,则有较多的灌木和草丛,由以上描述体现出的影响水平结构的因素为_________。
光照强度
三江平原的水平结构
桂林山水的水平结构
特点:
群落内的生物在水平方向上常呈镶嵌分布。
五、群落的季节性
由于______、_____和______等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生_______的变化。
阳光
温度
水分
有规律
1、概念
五、群落的季节性
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。
迎春花
桃花
(1)植物的季节性对群落的影响
另一些种类的植物则在夏季到达生命活动的高峰,从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变。
夏枯草
荷
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。
大批候鸟飞抵鄱阳湖越冬
(2)动物的季节性对群落的影响
非洲草原角马迁徙
高鼻羚羊
群落的外貌和结构随季节发生周期性变化
大批候鸟飞抵鄱阳湖越冬
旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠。
冬眠中的黑熊
旱獭一年可以冬眠8个月
(2)动物的季节性对群落的影响
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。
六、生态位
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
1.概念:
空间位置
占用资源
其他物种的关系
通常要研究它在研究区域内的________、________、_________等特征,以及它__________________等
通常要研究它的________、
________、________以及
___________________等;
2.研究内容
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
(1)研究动物的生态位:
(2)研究植物的生态位:
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:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
5.意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
选择当地某处森林、草原、湖泊、河流等,分析群落中常见物种所处的生态位。确定某种生物的生态位,一般要以调查为基础。如果条件允许,最好能开展调查研究。如果条件不足,可以查阅资料或利用下面资料中的生物群落进行分析。在分析该群落主要物种组成的基础上,选择其中一个常见的物种分析它所处的生态位。
【资料1】 崇明东滩鸟类国家级自然保护区位于长江入海口,是重要的水鸟越冬区,每年有数万只水鸟于10月至次年2月在崇明东滩越冬。某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象,调查了它们的种群数量、在不同觉食生境出现的概率、主要的食物种类等,结果如下表所示。生境1为低潮盐沼一光滩带,宽度为2000m左右;生境2为海三棱藨(biao)草带,宽度为400m左右;生境3为海堤内鱼塘一芦苦区,芦苦在植物群落中占优势。
五、生态位
分析当地自然群落中某种生物的生态位
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬(yù ) 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
分析当地自然群落中某种生物的生态位
五、生态位
分析讨论
1.这4种鸟选择觉食生境的策略有哪些异同 哪一种鸟觉食生境的范围更宽
2.如果两种鸟的觉食生境一样,生态位就完全一样吗
3.任选一种鸟,分析它的食性。从觉食的角度,与它有竞争关系的鸟类有哪些
4.任选一种鸟,从觉食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟类的生态位。
分析当地自然群落中某种生物的生态位
五、生态位
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
思考·讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
1. 这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同?哪一种鸟觅食生境的范围更宽?
① 绿翅鸭和鹤鹬选择觅食生境的策略基本相同,两者均选择生境1和生境3,并以生境1为主,不选择生境2;
青脚鹬的觅食生境范围更宽。
② 绿头鸭主要选择生境1;
③ 青脚鹬在3个生境中都出现,在生境3出现的概率高于前两处。
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
思考·讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
绿翅鸭和鹤鹬选择的觅食生境基本相同,但是食物种类有较大差异,占用的资源以及与其他物种的关系也不一样。
2. 如果两种鸟的觅食生境一样,生态位就完全一样吗?
不一定。
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
思考·讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
以绿翅鸭为例,绿翅鸭以小坚果为主要食物,还吃茎类、螺类、贝类等, 与绿头鸭也是,二者存在明显的种间竞争关系;
3. 任选一种鸟,分析它的食性。从觅食的角度,与它有竞争关系的鸟类有哪些?
绿翅鸭与鹤鹬、青脚鹬也有种间竞争关系,因为它们都捕食螺类,绿翅鸭与鹤鹬都吃贝类。
物种 观察数量 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
思考·讨论
分析当地自然群落中某种生物的生态位
描述鸟类的生态位,通常需要来考虑它们的觅食生境(栖息地)、食物以及与其他物种的种间关系等。以青脚鹬为例。
4. 任选一种鸟,从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟类的生态位。
青脚鹬的觅食生境包括低潮盐沼——光滩带、 海三棱藨草带及海堤内鱼塘芦苇区;以草屑、螺类、甲壳类为食;青脚鹬与鶴鹬存在明显的种间竞争,因为它们都以草屑和螺类为主要食物,青脚鹬与绿翅鸭、绿头鸭也存在种间竞争,因为它们都捕食螺类,青脚鹬和绿头鸭还捕食甲壳类。
某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄,短吻鳄会捕捉鲈鱼,而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹后,鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量比原来竟然还下降了。追溯原因,有人提出了以下可能:
A.气候变化造成鲈鱼食物短缺; B.短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食;
C.捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退; D.人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。
以上四种解释都有道理吗?你认为哪种是最可能的原因?作出推断后,应该怎样进一步判别?
提出的四种解释都有一定道理。
B说法是最可能的原因。
作出推测后,应深入调查,从而作出进一步的判别。
思维训练:溯因推理
【提示】该题提出的四种解释,都有一定道理。鲈鱼种群数量下降可能是多种因素共同作用的结果,但仅根据所给信息判断,B说法是最可能的原因。这是因为,湖泊中一般生活有多种生物、各个种群之间存在复杂的种间关系和相互作用,短吻鳄是顶级捕食者,捕食多种鱼类和其他动物,鲈鱼则以小鱼、虾、贝类浮游动物等为食。当短吻鳄几近消失时,被它捕食的动物数量可能会增长,进而影响原本比较稳定的落结构,最终影响鲈鱼的种群数量。
作出推测后,应深人调查该湖泊中的物种组成及其相互关系。尤其是与短吻鳄、鲈鱼存在紧密联系的物种,看看它们的种群数量发生了哪些变化,从而作出进一步的判别。要判断A、B、D的解释是否合理,也需要做更多调查。例如,调查湖泊所在地是否发生了气候变化,气候变化对湖泊中的生物带来了哪些影响,人类对鲈鱼的捕捞情况是怎样的,等等。
研究土壤中小动物类群的丰富度
探究·实践
研究土壤中小动物类群的丰富度
蜈蚣
鼠妇
马陆
探究·实践
蚯蚓
1.土壤中常见小动物的种类、特点及功能
种类:
土壤是无数动物的家园,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;
大部分营腐生生活,对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用;
身体微小,有较强的活动能力。
特点:
功能:
2.调查内容:
群落中的物种数;物种在群落中的相对数量
3.调查方法:取样器取样法
4.常用统计物种相对数量的方法:
记名计算法:
调查土壤动物物种数目
取样器:采集罐、诱虫器、吸虫器等
目测估计法:
多度等级(非常多、多、较多、较少、少、很少)
指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,种群数量有限的物种。
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。调查分布范围较大,个体较小的种群。
表层落叶
诱虫器取虫
镊子
吸虫器
丰富度
5. 实验步骤:
制作取样器
研究土壤中小动物类群丰富度
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,土壤与花盆之间要留一定的空隙。然后,将花盆放在诱虫器上,打开电灯。
①诱虫器采集法
注意:诱虫器利用了土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性
将取到的土壤样品放在瓷盆内(要注意防止小动物逃走),用解剖针拨找小动物,同时用放大镜观察,发现体型较大的小动物,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;
②简易采集法
采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可以放入试管中;
研究土壤中小动物类群丰富度
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;
普通显微镜。
② 分类
借助有关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。
统计和分析
根据前面介绍的丰富度的统计方法,设计数据统计表,分析所记录数据,完成一份研究报告。
实验结论
(1) 组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的 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 ,群落结构也 。
物种丰富度
越多
越复杂
注意事项
(1) 从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2) 尽可能多地收集小动物。收集小动物时,根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
(3) 从同样营养土壤中采集的样本,多组同学进行统计比较
(4) 识别命名要准确,并进行分类。
课堂小结
群落的空间结构
垂直结构
(分层现象)
水平结构
(镶嵌分布)
植物:阳光(主要)
其他因素:温度、水分、无机盐
动物:食物、栖息地等
植物:多种因素
动物:食物、栖息地等
(提高群落利用阳光等环境资源的能力)
群落的季节性 —
(温度、阳光、水分)
群落的外貌和结构随季节发生规律性的变化
栖息地
(出现频率)
天敌
(种群密度)
食物
(植株高度)
其他物种间关系
某动物(植物)生态位
生态位
课堂小结
1.长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶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。判断下列表述是否正确。
(1)针阔叶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。( )
X
X
√
随堂练习
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
练习与应用
一、概念检测
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。 ( )
√
×
×
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
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?
【提示】青鱼与河蟹的食性相似,生态位有所重叠,如果放在一起混养,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。
二、拓展应用
1. 《诗经 小雅 小宛》写道:“螟蛉有子,蜾蠃负之。”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?
【答案】捕食。提示 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。
2. 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?
【提示】本题具有一定开放性。两个物种发展的结果可能有多种,只要符合逻辑和科学性即可。
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。
3. 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。
【提示】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;捕食者与被捕食者还表现出协同进化。(共38张PPT)
问题探讨
三江源地区位于青藏高原腹地,是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区,被誉为“中华水塔”。这里的雪山、草地、深林、河流,静静地展示着原生态的美。20世纪,因气候变化和人为干扰,三江源地区环境恶化,草地严重退化,水土流失加剧……我国政府已经建立了三江源国家公园,启动了多项保护措施,退牧还草是其中一项。现在,三江源的生态环境正在好转长。
1.森林和草原在群落外貌和群落结构上有什么不同?
2.为什么不在退化的草地上植树造林呢?
从群落外貌看,森林里树木繁茂、树冠遮天蔽日;而草原上密布草本植物。
从群落结构看,森林在垂直方向上有乔木层、灌木层、草本层和地表层等,在水平方向上镶嵌性不明显;草原的垂直结构不如森林的明显,也有草本层、地表层、根系层等,但草原在水平方向上往往呈现镶嵌性。
年降水量是决定一个地区的群落类型是草原还是森林的关键因素。
在年降水量低的半干旱地区,如果过度放牧导致草原退化,应退牧还草,不宜植树造林。
根据群落的_____和_________等方面的差异,可以将陆地的群落大致分为_____、_____、_____等类型
外貌
物种组成
荒漠
草原
森林
一、荒漠生物群落
思考题
外貌特征:
分布范围(环境条件):
群落特点:
物种特点:
1.外貌特征
砂砾裸露,植被极度稀疏
2.分布范围(环境条件)
荒漠分布在__________,_____________________
极度干旱区
年降水量稀少且分布不均匀
3.群落特点
荒漠里______,________________
群落结构非常简单
物种少
4.物种组成
荒漠中的生物具有______的特性
耐旱
(1)主要植物类型
仙人掌属植物、骆驼刺属植物等
仙人掌具有肥厚的肉质茎,
叶呈针状,
气孔在夜晚才开放;
骆驼刺植株才几厘米高,
但根可长达15m
(2)主要动物类型
主要是爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等
①爬行动物蜥蜴和蛇的表皮外有角质鳞片,有助于减少水分蒸发;
②它们的蛋壳坚硬,能保护正在发育的胚胎;
③它们的体温是变化的,其调节体温的方式是每天早早起来到阳光充足的地方,让身体暖和起来,待天热时退到地下等阴凉处;
④某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,而不是产生需要更多水才能溶解的尿素
二、草原生物群落
思考题
外貌特征:
分布范围(环境条件):
群落特点:
物种特点:
1.外貌特征
草本植物如地毯般铺向天边
2.分布范围(环境条件)
主要分布在_________、____________________的地区
半干旱地区
不同年份或季节雨量不均匀
3.群落特点
草原上______________,______________
群落结构相对简单
动植物的种类较少
4.物种组成
各种_____的_________________占优势,有的草原上有少量的______,_____非常少见;
草原上的植物往往叶片____,表面有_____或_______,能________
耐寒
(1)主要植物类型
旱生多年生草本植物
灌木丛
乔木
狭窄
茸毛
蜡质层
抵抗干旱
(2)主要动物类型
草原上的动物大都具有____或________的特点;
由于____,在草原上,_____和_______非常少见;
稀树干草原上,生长着伞形树冠状乔木,动物主要以______、______和_____为主;
挖洞
快速奔跑
缺水
两栖类
水生动物
斑马
长颈鹿
狮子
三、森林生物群落
思考题
外貌特征:
分布范围(环境条件):
群落特点:
物种特点:
1.外貌特征
树木繁茂,树冠遮天蔽日
2.分布范围(环境条件)
森林分布在_____或________的地区
湿润
较湿润
3.群落特点
森林群落结构_______且________
相对稳定
非常复杂
4.物种组成
森林中有____、____、_____和________;
森林中_____植物多居上层,能吸收比较强的阳光;林下光线相对较____,在热带雨林中,林下几乎都是________,仅有稀疏的光点和光斑;所以,三七、人参、黄连、半夏、贝母以及某些蕨类、苔藓等_____植物生活在林下。
乔木
(1)主要植物类型
灌木
草本
藤本植物
阳光
弱
散射光
阴生
思考:为什么阴生植物适应在弱光条件下生存?
阴生植物的茎_____,叶____,细胞壁____,机械组织______,但叶绿体_______、呈_______,因此这类植物适应在_____条件下生存;
细长
薄
薄
不发达
颗粒大
深绿色
弱光
(2)主要动物类型
_____和_____的动物种类特别多,如长臂猿、松鼠、蜂猴、犀鸟、避役和树蛙等;
树栖
攀缘
四、自然群落分布的规律性
森林、草原、荒漠这些自然群落在陆地上的分布是______的,比如我国东部湿润地区往往随处可见_____;在内陆半干旱区分布有大片的____;再到西部干旱区则出现________;
有规律
森林
草原
荒漠群落
不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点,不同群落中的生物也都有适应其环境的特征;
五、群落中生物的适应性
思考.讨论
1.在荒漠群落中生活的生物,具有哪些适应群落环境的共同特征 在草原群落中生活的生物又有哪些适应群落环境的共同特征呢
荒漠中的生物具有耐旱的特性;
例如,植物的叶不发达,以减少蒸腾作用;根很发达,有利于吸收土壤中的水分等等;动物的皮肤可以减少水分蒸发;大多数动物是夜行性的,在白天炎热时不活动;一些动物的排泄方式可以减少水分的丢失等等;
草原上植物的叶片比较狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱;动物大都擅长挖洞穴居或快速奔跑;
思考.讨论
2.假如将森林中攀缘生活的动物种群与草原上善于奔跑的动物种群对调,对这些种群来说有什么影响
对调的种群因为不能适应新的环境,可能会迅速衰退,并最终消失
思考.讨论
3.结合你们在学习“群落的结构”时对群落中生物生态位的分析,说一说不同物种之间是如何彼此协调、共同生活在一起的.
群落中的不同生物通过复杂的种间关系建立联系,并分别占据了不同的生态位,从而相互依存,相互制约形成群落这一有机整体,从而维持种群之间的协调和平衡。
例如森林中许多动物需要植物提供食物和庇护,不少植物则依赖动物传播花粉和种子;森林中的乔木、灌木与草本植物虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因生态位的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存
思考.讨论
4.不同海拔高度分布着不同的群落类型,可能是由哪些因素决定的 这与我国东、中、西部群落类型的分布规律有哪些相似之处
可能受到水分,温度等因素的影响;
这与我国东、中、西部群落类型的分布是类似的;
1.生物对非生物环境的适应
群落类型受_____、_____等因素的影响很大;
生活在这一地区的物种能够形成群落,是因为
___________________________;
水分
温度
它们都能适应所处的非生物环境
2.生物对生物环境的适应
群落中不同种群之间通过_____________,_________、________形成_________,从而______________________;
复杂的种间关系
相互依存
相互制约
有机整体
维持种群之间的协调和平衡
思考:为什么每种群落中的物种组成均较为稳定?
①只有适应当地环境的物种才能生存;
②物种之间形成复杂种间关系,相互依存、相互制约,达到了协调与平衡的状态;
六、群落的更具体分类
森林、草原、荒漠每一种群落都可以分为更具体的群落类型,例如,我国典型的森林类型又可以分为寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、 热带季雨林和热带雨林等
同样都是森林群落,在不同的森林类型中,生物适应群落的特点完全相同吗?
1.热带雨林的物种丰富,物种主要是适应热带地区环境的植物和动物,群落的垂直分层结构明显,乔木就分为几个层次,乔木层之下还有灌木层、草本层;藤本植物非常发达。
落叶阔叶林的物种数量较热带雨林的少,物种主要是适应温带地区环境的植物和动物,群落的垂直结构不如热带雨林的复杂
2.热带雨林的植物适应了高热湿润的环境。植物大多是常绿的;乔木高大,只在树顶形成树冠;林下植物一般具有巨大的叶片,能充分利用林下有限的光照;一年四季都有开花、结果的植物,风媒花少,虫媒花多,果实鲜艳多汁,能吸引动物为其传播种子;植物的芽无鳞片保护;
落叶阔叶林中的植物适应了北方四季分明的气候和环境。植物不是常绿的,夏季枝繁叶茂,冬季树叶枯落;乔木高大,树冠发达;很多植物在春季展叶前开花,一些林下草本植物在秋季落叶期生长、开花、结果;多数是风媒花,不少植物的果实有翅;植物的芽具有鳞片,树皮厚,以适应冬季的低温环境
3.群落中的生物都有适应各自环境的特征:
在热带雨林内,由于林下缺少阳光,空气流通不畅,因此,林下植物多具有很大的叶片,能充分利用有限的阳光;风媒花少,虫媒花多。
落叶阔叶林内,在乔木展叶前或落叶后,林下阳光充足,因此很多林下植物借此机会迅速生长、开花、结果;落叶阔叶林内通风好,多数是风媒花
在不同的群落中,生物适应环境的方式不尽相同,每一种生物都有自己适宜的生存环境,因此,群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。
七、其他群落类型
1.湿地生物群落
在沼泽、河流、湖泊等地,还有湿地生物群落。湿地生物群落中动植物物种十分丰富,既有水生生物也有陆生生物,常见的有芦苇、香蒲、黑藻、金鱼藻等植物,以及鱼类、两栖类、鸟类等动物
2.海洋生物群落
在海洋中,数量众多的微小浮游植物,浅海区生长的大型藻类(如海带、裙带菜等),以及种类繁多的动物,它们共同构成海洋生物群落;
思考:农田中的生物形成人工生物群落,为什么说它是群落?它与森林、草原等自然生物群落有哪些不同?如无人工干预,农田生物群落能长期保持农田的特征吗?
农田中生活着多个生物种群,它们不是孤立的,而是直接或间接地联系着,共同构成了有序的整体,即农田生物群落。
农田生物群落属于人工生物群落,与自然群落相比,人工生物群落的物种丰富度较低,群落结构简单,易受外界影响,需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构。
如果没有人工干预,农田生物群落不能长期保持农田的特征(共34张PPT)
蜘蛛
202种动物
621种动物
880种动物
小草
小树林
几 年 后
1909年
1919年
1934年
1883年
火山爆发形成了裸岩
随着时间的推移,
一个群落被
另一个群落
代替的过程。
群落的演替
群落1
群落2
群落3
群落4
问题探讨
第2章 群落及其演替
第3节 群落的演替
群落演替有哪些类型?
演替的大致过程是怎样的?
1
2
3
怎样看待人类活动对群落演替的影响?
1.裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓 阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
表层为岩石或石砾,裸岩上没有任何生物。
①裸岩阶段
地衣首先在裸岩上定居,地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程,于是,土壤颗粒和有机酸逐渐增多。
②地衣阶段
在地衣开拓的基础上,苔藓便能生长起来。苔藓比地衣长得高,更适应这里的环境,于是就逐渐扩展。苔藓的生长会进一步使岩石分解,土层加厚,有机物增多,土壤中微生物的种类也越来越多。
③苔藓阶段
④草本植物阶段
在土壤能保持一定水分时,草本植物的种子就能够萌发生长。竞争的结果是较高的草本植物逐渐占据了优势。这时,各种昆虫和其他小动物开始进入这个地区。在动植物的共同作用下,土壤中的有机物越来越丰富,土壤的通气性越来越好。
灌木和小乔木开始生长。灌木比草本更为高大,剥夺了草本植物的阳光,逐渐取代了草本植物。灌木的生长起到了遮阴、避风等作用,同时提供了更为丰富的食物,于是成为很多鸟类的栖息地。物种的多样化使群落的结构较为稳定,抵御环境变化的能力增强。
⑤灌木阶段
在灌木群落所形成的湿润土壤上,各种乔木的种子萌发出来,乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力,因而最终占据了优势,成为茂盛的树林。树林的形成进一步改善了生物生存的环境,物种进一步多样化,生物与环境之间的关系变的更加丰富多样,于是,群落演替到了相对稳定的森林阶段。
⑥乔木阶段
1.光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物,而是地衣?
2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?地衣被苔藓取代了吗?
3.在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗?
☆因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
☆地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤,并积累起有机物,这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后,由于其植株高于地衣能获得更多的阳光,处于优势地位,结果逐渐取代了地衣。
☆能找到这些植物。在群落演替过程中,一些种群 代替另一些种群是指“优势取代”,而不是“取而代之”。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
分析群落的演替
1. 初生演替
一、演替的类型
裸岩 阶段
地衣 阶段
苔藓 阶段
草本 植物 阶段
灌木 阶段
乔木 (森林) 阶段
1.初生演替
(1)概念:
(2)实例:
初生演替指在一个________________的地面,或者是____________、_____________的地方发生的演替;
从来没有被植物覆盖
原来存在过植被
但被彻底消灭了
如在_____、______、_______上进行的演替。
沙丘
火山岩
冰川泥
冰川湾被誉为世界七大自然景观之一。1794年人类首次记录到达此处,高耸的冰川挡住了水道。1879年人们在向导的带领下进入了冰川湾,据估计,从首先记录冰川湾时算起,这些冰川大约已经向上游消退了30~40km。冰川消退后,大地裸露,许多生物进入该地,经过75~100年后,该地区的植被演变成以云杉为优势种的森林。
1883年8月7日,印度尼西亚喀拉喀托火山爆发,岩浆滚滚而出,所到之地生物全部死亡,成了一片裸地。几年后地面上长出了小草,出现了一种蜘蛛。到1909年,有202种动物在这块新的土地上生活。1919年动物增加到621种,1934年增加到880种。在此期间,植株逐渐繁茂起来,形成了小树林。
1.生物是如何一步步地定居在新土地上的?
2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗?
地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
火山爆发后环境条件发生了变化,在火山爆发中,有些物种可能会消失,在恢复过程中,外来新物种可能会进入,群落因此而发生了变化,一般不能恢复原来的群落结构。
如果一块农田弃耕了,演替会如何进行?
讨论
农田
农田被弃耕以后,很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下,土壤条件会得到改善,一些多年生的杂草会"接踵而至"。
土壤表层的有机物逐渐增多,土壤的保水能力也逐渐增强,这将更有利于植物的生长。几年后,一些小灌木便会生长起来,并成为灌木丛。
再经过一段时间,乔木开始出现。高大的乔木占据了更多的空间,灌木逐渐减少,乔木逐渐蔚然成林。
在气候条件适宜的情况下从弃耕的农田演替出树林需要数十年时间。如果是在干旱的荒漠地区,群落的演替就很难形成树林,或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
2.弃耕农田上的演替
2.次生演替
(1)概念:
(2)实例:
次生演替是指在______________,但_______基本保留,甚至还保留了________或_________;
原有植被虽已不在
植物的种子
其他繁殖体
土壤条件
如在_______________、_______________、__________上进行的演替
火灾过后的草原
过量砍伐的森林
弃耕的农田
1.从演替的起点来看,发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有什么不同?这两种演替还有哪些差异?
①从演替的起点看:
裸岩上的演替是从一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、后来植被彻底消失了的地方开始的演替。
弃耕农田上的演替是在原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
思考.讨论
②其他差异还有:
裸岩上的演替速度慢,趋向于形成新的群落,经历的阶段相对较多;
弃耕农田上的演替速度快,趋向于恢复原来的群落,经历的阶段相对较少等。
2.这两种演替有哪些共同点?
①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落。
②群落中物种数量和群落层次增多。
③土壤、光能得到更充分的利用。
④群落稳定性越来越强,最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。
思考.讨论
3.演替都会发展为森林吗?一个群落最终演替到什么程度,主要受哪些因素的影响?
不一定;主要受当地气候条件,地形和土壤环境,生物的繁殖、迁入和迁出,群落内部种群的相互关系,人类活动等因素
这些因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰,因此,群落就不断地演替。最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定状态。
演替的结果:
初生演替 次生演替
不同点
起点
实例
经历时间
速度
发展趋势
经历阶段
共同点
从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方
原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田
长
短
慢
快
趋向形成新群落
趋向于恢复原来的群落
多
少
①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落
②群落中物种数量和群落层次增多
③土壤、光能得到更充分的利用
④群落稳定性越来越强,最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
两种演替的比较
A.甲可表示在火灾后森林上进行的
B.甲的演替速度比乙快、历时短
C.甲中①、②处的物种组成相同
D.若气候条件适宜,甲乙均可演替成森林
C
如图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化,下列叙述错误的是( )
牛刀小试
三、群落演替的原因
生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化等。
如种内关系、种间关系(演替的催化剂),生物入侵等。
凤眼莲
加拿大一枝黄花
1、内因(决定性因素)
生物入侵
美国白蛾
学名褐云玛瑙螺,也就是人们常说和常食用的东风螺、菜螺、花螺、法国螺。
当人类停止对某一环境的污染后,该环境一般会逐渐恢复,而当一种外来物种停止传人一个生态系统时,已传人的该物种个体并不会自动消失。由外来物种入侵导致的本地物种的灭绝往往是不可恢复的。
人类活动对群落演替的影响
在某一地区,群落演替的结果往往是由环境和群落内部的生物共同作用决定的,但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。
2、外因:
分析人类活动影响群落演替的实例
生物类群 20世纪60年代 20世纪80年代
水生植物 种类 92种 68种
占优势的物种 菱、竹叶眼子菜、苦草、黑藻 微齿眼子菜、菰、金鱼藻、黑藻
鱼类 种类 74种 54种
占优势的物种 鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼 鲫鱼、黄颡鱼、红鳍鲌
资料1. 我国的黄土高原历史上曾郁郁葱葱,从东南到西北,依次分布着温带落叶阔叶林、疏林灌丛草原、温带草原等。然而,现在的黄土高原上,森林和草原的覆盖率比历史上大幅度下降,很多黄土丘陵呈光秃状态除了气候变化的因素,人类活动是导致这一地区出现濯濯童山的主要原因:自秦代以来,由于移民屯田和大量砍伐森林,黄土高原的农业发展很快,环
资料2 自20世纪60年代起,长江中游某湖泊进行了大规模的围湖造田,湖水面积缩减50%.对该湖泊多种生物的调查表明,水生植物、鱼类的物种丰富度下降,占优势的物种发生变化(下表)
某湖泊20世纪60年代和80年代水生植物和鱼类的调查统计表
境却年复一年地遭到破坏,导致大片森林和草原消失。
分析人类活动影响群落演替的实例
1.上述资料中,人类活动使群落演替向什么方向进行?
2.人类活动对上述群落的演替速度有什么影响?
3.如果去除人类活动,这些群落又会向什么方向演替?
人类活动使群落演替朝着物种丰富度降低、结构简单的方向进行。
人类活动加快了这种演替的速度。
去除人类活动,这些群落一般会朝着人类活动出现之前的状态进行演替,趋向于恢复原来的群落,物种丰富度会增加,结构会变得复杂。
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的____和____进行。
方向
速度
被砍伐的森林
过度放牧的草原
污水排入河流
(1)砍伐森林可以在短期内改变森林群落中的物种组成和物种丰富度,进而改变群落的演替方向。
(2)过度放牧则可能很快导致土地荒漠化,使草原生物群落演替为荒漠生物群落。
(3)未经处理的污水直接排入河流,可能给水生生物带来灭顶之灾。
1、人类活动对群落演替的影响——消极影响
封山育林
治理沙漠
人工群落
(二)积极影响
使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替。
在自然界,群落的演替是普遍现象,而且有一定的规律,人类掌握了这些规律就能根据现有情况,预测群落的未来。从而正确掌握群落的动向,使之朝着对人类有益的方向发展。
封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至建立人工群落等,
治理前的毛乌素沙漠
治理后的毛乌素沙漠
封山育林
人工群落
在自然界,群落的演替是普遍现象,而且有一定的规律,人类掌握了这些规律就能根据现有情况,预测群落的未来。从而正确掌握群落的动向,使之朝着对人类有益的方向发展。
《退耕还林条例》,自2003年1月20日起施行。
截至2013年,全国共有25个省(自治区、直辖市)参与这项工程,累计完成退耕还林4.47亿亩。这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。
2014年启动了新一轮退耕还林还草工程;
2015年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分;
2018年,我国启动了大规模国土绿化行动。
群落是一个动态的系统,群落演替是生物与生物之间、生物与非生物之间协同进进化的结果,人类活动应顺应自然界的规律,走可持续发展之路。
第2章 “群落及其演替”概念图
群落的结构
群落的主要类型
群落的演替
群落及其演替
从内部结构看群落
从生物的适应性看群落
从动态变化看群落
视角决定问题
物种组成
空间结构
季节性
生态位
物种丰富度
种间关系
垂直结构
水平结构
原始合作
互利共生
捕食
寄生
种间竞争
荒漠生物群落
草原生物群落
森林生物群落
生物对环境的适应性特征
初生演替
次生演替
演替的类型
影响演替的方向和速度
退耕还林、还草、还湖
始终处于动态变化中
人类活动对演替的影响