(共54张PPT)
稻田中生活着多种底栖动物。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。
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。
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
稻田中的河蟹
一、群落的概念
1、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 判断下列实例是否属于群落:
1.一个池塘中全部鱼
2. 一块朽木上的全部木耳
3. 某菜市场上出售的鸡、鸭、鱼、蘑菇和蔬菜等所有生 物是一个群落
4.一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其它生物
研究种群的核心问题
最基本
特征
直接
数量
特征
波动
不
其他
特征
2.科学方法
视角决定问题——以群落和种群研究为例
迁出率
死亡率
向-
性别 比例
“J” 形增长
“S” 形增长
种群的数量
特征及其变
化规律
迁入率
出生率
年龄 结构
数量 变化
种群密度
下降
群落的
及其
相互关系
群落的
情况
各种群占据 的位置
群落的
结构
视角决定问题——以群落和种群研究为例
群落的分布范围
和边界
研究种群是研究群落的
研究池 塘群落
二.群落的物种组成
(1)作用: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:丰 富 度,即群落 中物种数目 的多少。
▲图2-2 福建武夷山的常绿阔叶林
▲图2-1 新疆北部的针叶林
【练一练】
1.下列关于丰富度的叙述,不正确的是( ) A.群落中生物个体数目的多少称为丰富度
B. 不同群落生物的丰富度是不同的
C.从赤道到北极,群落的丰富度逐渐减少
D. 丰富度越大的群落,其结构越复杂
A
温带落叶阔叶林
亚热带常绿阔叶林
北极冻原
越靠近热带
地区,单位
面积内的物
种越丰富
寒带针叶林
热带雨林
(3)我国从北方到南方群落的变化
b 、常见
一些物 但对其他物种的
影响不
例如武夷山常绿阔叶林中的狗脊、芒萁;
(4)优势种和常见种
a、优势种
在群落中右些物种不仅数 量 种的影叩
例如武引
落中其他物
给畜牧业生产有什么启示:
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;
材料分析 群落中的物种组成不是固定不变的。
中度放牧区 15.63 精隐千草
草原中放牧强度加大:羊草 糙隐子草
碱蓬
H
三、种间关系:
原始合作(互惠)
互利共生
种间竞争
捕食
寄生
1.原始合作
(1)概念
两种生物共同生活在一起时,双 方都受益,但是分开后,各自
也能独立生活;
(2)举例:海葵与寄居蟹
(3)特点:
双方都受益,分开也能独立生活_。
(4)数量坐标图和营养关系图
生物A
生物B
A B
A B
时间
个体数
(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:豆科植物和根瘤菌、地衣(藻 类真菌共生体)
(3)特点:
相互依存,彼此有利(一般不能独立生存)
(4)数量坐标图和营养关系图
生物A
生物B
时间
A B
2.互利共生
个体数
3.捕食
(1)概念:一种生物以另一种生物为食
生物A
生物B 捕食者: 数量少者或后增后减者。
→ 时间
看曲线的最高点
被捕食者:数量多者或先增先减者。
(2)举例:翠鸟捕鱼、牛吃草
(4)数量坐标图和营养关系图
的现象;
【思考】大鲈鱼以小鲈鱼为食,是不是捕食关系 为什么
不是捕食
大、小鲈鱼为同一物种,是发生在同种生物个体 之间的种内斗争。
4 . 种间竞争
( 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;
(2)举例:同一草原上生活的非
洲狮和斑鬣狗
(3)数量坐标图和营养关系图
“势均力敌”型
生物A
生物B
→时间 →时间
(4)特点:生活环境、生活习性越相近的物种间斗争越激烈;
个体数
个体数
5.寄生
(1)概念
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;
(2)举例:马蛔虫和马、菟丝子和植物、噬菌体和细菌
(3)特点:
寄生者一般给寄主造成慢性伤害,但不会立即杀死寄主(宿主)。 如果分开,寄生者难以单独生存,而寄主会生活更好。
(4)数量坐标图和营养关系图
(5)进化趋势: 时间
寄生者逐渐减少对宿主的危害。
宿主逐渐增加对寄生者的抵抗能力。
寄生者
.B
宿主
-A
个体数
资料1: 红尾够和翁都捕食飞虫,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,红尾够喜欢在疏林和缓坡处活动,而 翁更喜欢选择密林和陡坡。如果只有一种鸟存 在,那么无论是红尾够还是,它们觅食生境 的范围都比共存时更大。
讨论1:红尾够和翁的种间竞争对两个种群 的分布有什么影响
红尾够和翁的食性比较相似,种间竞争导致两个种群的分布范围缩 小,甚至错开。
思考 ·讨论:分析种间关系对群落的影响
2.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,其他四种动物之间无捕食关系。 在一个16m 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。
海星
石鳖 帽贝 贻 贝 藤壶
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。
思维训练:溯因推理
某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄,短吻鳄会捕食鲈鱼,而鲈鱼又是人们喜 爱的美味。当地居民为了提高这种鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短 吻鳄被捕杀儿乎绝迹之后,鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼 的种群数虽竟然比原来还下降了。追溯原因,有人提出了以下可能:
A. 气候变化造成鲈鱼的食物短缺;
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 作出推测后, 应该怎样进一步判别
【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。
二 、拓展应用
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。
学以致用
XUE YI ZHIYONG
下图中的①~④为四组生物的种间关系图(纵轴为个体数,横轴为时间)。A是 地衣中的藻类和真菌;B 是大、小草履虫;C 是兔与狐;D 是细菌和噬菌体。 请据图回答问题:
① ② ③ ④
(1)判断四组生物关系对应曲线(填图中序号):
A. ③ ;B. ②;C. ①;D. ④
(2)造成②现象是由于 竞争过程中, 一种生物最终因缺乏食物、空间而全部死亡。
(3)④与②相比,结果不同是因为 寄生生物依赖于宿主生活,④寄生关系不像
②竞争关系那样,不可能使宿主全部死亡
① ② ③ ④
解析 答案
三、群落的空间结构
1、分类
群落的空间结构包括 垂直结构 和水平结构
森林植物的分层现象
三江平原的水平结构
乔木层
浮水植物
浮叶植物
滤食性鱼类 肉食性鱼类 草食性鱼类
挺水植物 沉水植物
底栖动物
2、垂直结构
(1)概念:在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。
栅藻 团藻 水蚤
草履虫
水草
螺
细菌、真菌
挺水层
浮水层
沉水层
A.垂直结构实例:c.湖泊群落(水生群落)
挺水层植物孤(茭白)
沉水层植物水车前
浮水层植物凤眼蓝
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
画眉、八色鹌等则是典型的森林 底层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆 虫
动物垂直分层的原因: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;
黄鹂
乔木层
灌木层
草本层
画眉
(3)动物垂直分层现象
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 成年竹和竹笋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;
同理,成年竹和竹笋也是属于一个种群;
思考2:
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
苔 原
高原草甸
乔木层
灌木层
草本层
绿藻
丙{ 褐 藻
红 藻
2.乙丙两处植株的分布情况分别属于哪种结构 都是垂直结构
3.乙丙处的现象是由何种因素造成的
B光照强度,C光质(光的波长)
针叶林 甲
阔叶林
3.水平结构:群落内的生物在水平方向上的镶嵌分布现象
决定群落水平结构的因素
①地形的变化;
②土壤湿度和盐碱度的差异
③光照强度的不同
④植物自身生长特点的不同
⑤人与动物的影响
四、群落的季节性
1、概念
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;
(2)实例一
有些种类的植物在早春来临时开始萌发,并迅速开花和 结实,到了夏季其生活周期结束;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
2022-2-21
(3)实例二
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。旱獭、 仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠,有些动物在炎热的夏季进
高鼻羚羊 旱獭 仓鼠
入夏眠。
五、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(niche)
某种动物的生态位
其他种间关系
天敌 食物
栖息空间
2.研究内容
(1)研究动物的生态位
通常要研究它的栖息地、食物 天敌以及与其他物种的关等;
(2)研究植物的生态位
通常要研究它在研究区域内的 出现频率 种群密度植株高特 征,以及它与其他物种的关系等
(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:群落中物种之间及生物与 环境之间协同进化的结果
( 5 ) 意 义 :有利于不同生物充分利用 环境资源
练一练
例 1.生态位是指生物在生态系统中所占据的位置及与相关种群、 栖息地等因素之间的关系与作用。下列说法错误的是( C )
A.不同物种的生态位可能会出现重叠现象
B.同一环境中的两个生态位相同的物种,常常会由于食物或生 活资源而发生竞争
C.生态位属于种群的空间特征
D.如果环境发生重大变化,某种生物的生态位可能会随之改变
2.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。 ( × )
年份 15 25
40
乔木 0 0 0 14
23
灌木 0 3 4 12
19
草本植物 28 27 26 30
34
总计 28 30 30 56
76
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
3.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(C )
A.物种丰富度趋于增加
探究 ·实践:研究土壤中小动物类群的丰富度 A. 实验原理
(1) 调查对象:土壤中常见小动物的种类、特点及功能
(2)调查方法: 取样器取样法
即用一定规格的捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样,通过调查样 本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的 多少。
等级的划分和表示方法有:“非常多、多、较多、较 少、少、很少”等等。
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,种群数量有限的群落。
(3)丰富度统计方法
目测 估计法
记名 计算法
[①制备取样器
H② 记录调查地点的地形和环境情况
r①去表层落叶
②取一定土壤样品
③注明取样的时间和地点等
① 常规方法:诱虫器取虫
H② 简易方法:镊子或吸虫器取虫
① 借助动物图鉴查清名称
L② 使用放大镜、实体镜观察
① 设计表格便于记录
②统计丰 富 度
L③完成研究报告
B.实验过程
提出问题
制订计划
实施计划
准备
取样
采集小动物
观察和分类
统计和分析
①不同土壤中小动物类群的丰富度是否有差异
②同一土壤中不同时间或不同季节小动物类群的丰富度是否有差异
(1)采集小动物
① 去
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
然后,将花盆放在诱虫器上,打开电灯。
注意:利用土壤小动物具有趋
暗、趋湿、避高温的习性 壤,
烂
死
腐
杀
止
物
防
动
固定
将土
电灯40~60W
灯罩 塑料袋
土
无底花盆
金属网
c0
土
c
铁架台
如果需保证 小动物生活 状态应将酒 精换成什么
注意事项
试管(或烧杯)
酒精
漏斗
热光源 冷光源
1
王样 在样
筛网 筛网
土壤动物 土壤动物
收集瓶 收集瓶
A B
例 1.根据根据小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特性,我们 应选择( A )的诱虫器呢
电热板
在样 筛网
土壤动物
收集瓶 C
土样
筛网
土壤动物 收集瓶
D
②简易采集法
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;
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;
【思考1】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
1.吸虫乳胶管 2.橡皮塞
3.昆虫
4.吸气乳胶管 5.玻璃管
6.纱布
【思考2】如果要采集大量跳虫 用于实验室培养,最好选择吸 虫器_B ,理由是
该吸虫器的湿棉花模拟了土 壤湿润环境,利于跳虫存活
【思考3】如果要采集大量甲螨 作为标本来保存,最好选择吸 虫器D , 理由是
该吸虫器中的酒精可将收集 的甲螨及时固定;防止腐烂
吸虫器A 吸虫器B
吸虫器C 吸虫器D
(2)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( 最 好); 普通光学显微镜(4倍物镜和5倍目镜)
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。
(2)观察和分类
土壤小动物分类图表(部分)
la.无足
2a.身体细长,体表有角质层 线虫
线形动物
2b.身体由许多相似的环状体节构成 蚯蚓
环节动物
1b.有足
2c.有3对足
墁竣 地站蜕螂 蟋蟀 蚂蚁
昆虫纲
2d有4对足
蜘蛛
蛛形纲
2e.有7对足
鼠妇
软甲纲
2f有15对以上足
纳蜒 蜈蚣 马陆
倍足纲
蛛形纲—蜘蛛
动物 名称 ××土壤小动物个体数 ××土壤小动物个体数 备注
样本1 样本2 样本3 样 本 1 样 本 2 样本3 时间 地点 地形 温度 湿度
X××
×××
×××
待鉴定 ×××
待鉴定 ×××
(4)观察和分类
土壤动物—螨类(资料)
土壤中小动物类群的丰富度调查记录表
讨论2: 如果要调查水中小动物类群的丰富度应如何对研究方
法进行改进 ( P 1)
定点:选取有代表性的地点取样。
定量:每次取样数量相同
1.取样器: 网兜、瓶子等。
2.取样:
例1.某同学决定以校园内池塘为对象进行物种丰富度调查,为 此他设计了右图所示的取样器,取样后,分别统计小取样瓶中 小动物的种类和数量。根据你的理解,该同学调查的目的不可
【附1】若完成统计和分析后,发现小动物还存活,
不能再放入70%的酒精溶液中,为保护生态环境,应放回原地 o
能是调查该池塘(C )
A. 同一水层小动物类群 B. 不同水层小动物类群 C.可能存在的食物链
D.常见的小动物类群
小取样瓶
(等距离固定)
竹杆