2.1 群落的结构(共41张PPT)

(共41张PPT)
第1节
群落的结构
SW生老师
种群：在一定自然区域内的同种生物的全部个体。
群落：同一时间内聚集在一定的自然区域中，各种生物种群的集合。
数量特征
最基本特征
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
波动
下降
数量变化
包括
视角决定问题——以群落和种群研究为例
科学方法
研究种群的核心问题
种群的数量特征及其变化规律
种群密度
群落
研究群落的核心问题
种群的相互关系及其发展
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？
群落具有怎样的时空结构？
群落的演替情况是怎样的？
边缘效应
丰富度
优势种
生态位
种间关系
空间结构
群落演替
不同的视角研究，问题也是不同的！
视角决定问题——以群落和种群研究为例
科学方法
一、群落的物种组成
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
米槠、木荷、狗脊、芒萁
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。
一个群落的物种数目，称为物种丰富度。
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
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
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。
正常放牧：糙隐子草占优势
草原群落的优势物种：羊草
正常放牧
过度放牧
过度放牧：碱蓬占优势
群落的物种组成不是固定不变的。（教材P23）
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。
——这种关系没有发展到“相互依存”
二、种间关系
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。
——相互关系非常紧密
大豆根部
植物菌根
地衣(真菌和藻类的共生体 )
真菌
藻类
免遭干旱和阳光的辐射
提供光合作用产物
二者之间数量级能量流动关系
共栖只对一方有利对另一方无害
A
能量流动：
B
3.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被称为种间竞争。
相互抑制
优势&劣势
大草履虫
带状草履虫
双小核草履虫
相互抑制
优势&劣势
竞争—相互抑制
一种生物波峰 & 另一生物波谷同时出现
波峰峰值相近
竞争—优势&劣势
双小核草履虫
大草履虫
对照：单独培养
4.捕食
一种生物以另一种生物为食的现象。
螳螂：母吃公是捕食关系吗？
乌鱼吃掉部分子代，保证优势存活
(1)捕食-数量关系
峰值不同
波峰出现先后
(2)捕食-能量流动
被捕食者
捕食者
5.寄生
一种生物从另一种（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。
(1)类型：体内 、体表
(2)能量流动
B
A
B
A
(3)判断种间关系
树（植物）
蚜虫
瓢虫
例：判断下列曲线或者能量图反应的种间关系：
时间
数量
0
时间
数量
0
时间
数量
0
捕食
种间竞争
互利共生
A
B
C
寄生
互利共生
竞争
甲
乙
丙
方法总结
种群关系的多角度判断
分析种间关系对群落的影响
思考·讨论
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，它们觅食生境的范围都比共存时的更大。
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16㎡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。
分析种间关系对群落的影响
思考·讨论
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
海星与其他四种动物存在捕食关系，后四种动物彼此存在种间竞争关系；自然状态下，他们可以共存，但人为去除海星之后，其他四种生物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。由此可见，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，它们觅食生境的范围都比共存时的更大。
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16㎡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。
分析种间关系对群落的影响
思考·讨论
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。
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，它们觅食生境的范围都比共存时的更大。
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16㎡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。
三、群落的空间结构
蜥蜴物种间资源分配
1.垂直结构
（1）概念：是指群落在垂直方向上具有明显的分层现象。它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。
③群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？
②引起动物分层分布的主要原因是
①引起植物分层分布的主要原因是
光照强度
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，提高了环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的利用率。
想一想
2.水平结构
水平方向上呈镶嵌分布
导致镶嵌分布的原因：地形的变化、土壤湿度和盐碱度、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。
春
夏
秋
冬
由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌结构也会随之发生有规律的变化。
四、群落的季节性
迁徙
冬眠
夏眠
一个物种在群落中的地位或作用。
包括该物种所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
生态位
五、生态位
研究动物的生态位：该动物的栖息地、食物、天敌、与其他物种的关系等。
研究植物的生态位：该植物在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征、与其他物种的关系等。
生态位形成的意义：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于不同种群充分利用环境资源
生态位形成的原因：群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果
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
青角鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
资料：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、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等，结果如下表所示。
分析当地自然群落中某种生物的生态位
思考·讨论
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为海堤内鱼塘一芦苇区，芦苇在植物群落中占优势。
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
青角鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
思考·讨论
讨论1.这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同？哪一种鸟的觅食生境的范围更宽？
讨论2.如果两种鸟的觅食生境一样生态位就完全一样吗？
青角鹬的觅食生境范围更广泛
不一定。因为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。
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；绿头鸭主要选择生境1；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。
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 1678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青角鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
思考·讨论
讨论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？
讨论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。
绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝类等，绿头鸭也如此，二者存在明显的种间竞争关系；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，绿翅鸭和鹤鹬都吃贝类。
青脚鹬
觅食生境：低潮盐沼—光滩带、海三棱藨草带、海堤内鱼塘—芦苇区
食物：草屑、螺类、甲壳类
种间关系：与鹤鹬存在明显的种间竞争、与绿翅鸭、绿头鸭存在种间竞争
分析当地自然群落中某种生物的生态位
与社会的联系
四大家鱼在不同水层的分布—混合养殖
上层水：鲢鱼---浮游植物
中上层：鳙鱼---浮游动物+浮游植物
中下层：草鱼---水草
下层水：青鱼---水底的螺、蚌以及水生昆虫
探究土壤中的小动物类群的丰富度
探究·实践
如何了解特定群落中的物种丰富度？
六、探究土壤中的小动物类群的丰富度
探究土壤中的小动物类群的丰富度
探究·实践
1.实验原理
在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，适用于个体较大、种群数量有限的群落
（1）土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
（2）调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。
（3）调查对象：样本中肉眼可见的所有动物。
（4）调查指标：样本中小动物的种类和数量。
（5）统计方法：一是记名计算法；二是目测估计法。
记名计算法
按预先确定的多度等级来估计单位面积中种群数量的多少。等级的划分和表示方法：“非常多、多、较多、较少、少、很少"等
目测估计法
探究·实践
2.实验步骤
准备
取样器和记录环境情况
取样
采集
观察分类
统计分析
取样器取样
诱虫器诱捕、简单采集
放大镜、显微镜观察
记名计算法；目测估计法
探究土壤中的小动物类群的丰富度
探究·实践
3.诱虫器和吸虫器
体型较小的用吸虫器采集
探究土壤中的小动物类群的丰富度
探究·实践
小积累
样方法、标记重捕法、抽样检测法和取样器取样法的区别
探究土壤中的小动物类群的丰富度