群落的结构

(共46张PPT)
教学目标
知识与能力
1．识别群落，说明群落水平上研究的问题。
2．描述群落的结构特征。
3．尝试土壤中小动物类群丰富度的研究。
学习重点：
群落的结构特征。
学习难点：
从结构与功能上相统一的角度描述群落的结构特征。
下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。
1、这个池塘中有哪些生物？
2、假如池塘中的肉食性鱼大量减少，池塘中其他种群的数量将会出现什么变化？
浮游植物、浮游动物、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等
肉食性鱼
浮游动物
浮游植物
植食性鱼
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。
群落
的
概念
一、群落水平上研究的问题
物种组成
种间关系
种群位置
群落的空间结构
群落演替
池塘的范围和边界
研究池塘群落
群落特征：物种的多样性、群落结构、种间关系等。
常绿阔叶林
常绿针叶林
你能从物种组成上说出二者的区别吗？
物种的组成是区别不同群落的重要特征。
二、群落的物种组成
常绿阔叶林
常绿针叶林
群落中物种的数目的多少称为丰富度
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。如从热带到极地生物种数变化？
武夷山 西伯利亚
低等植物 840种 低等植物 670种
高等植物 2888种 高等植物 139种
动物 5000余种 动物 约1000种
脊椎动物 475种
比较下列各组物种组成的多少？
两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，如海陆交界的潮间带、河口湾，森林与草地或农田交界的地带，生物的种类和数量常比相邻群落中
多，这种现象称为边缘效应。
平原－－－山地
草地－－－林地
远离大陆的岛屿－－－大陆附近的岛屿
群落间的过渡地带－－－非过渡地带
（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
资料分析
反映种间关系的实例
（见课本第72-73页）
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。
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）；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）。资料1相互作用的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料2相互作用的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
植食
肉食
生物数量
时间
A
B
A
B
特点：被捕食者与捕食者之间不同步变化
被捕食者：先增加先减少者
捕食者：后增加后减少者
被捕食者与捕食者相互决定数量的种间关系，相互制约双方的数量，被捕食者不会被捕食者淘汰。
A
B
A
B
C
B
A
★竞争实力悬殊时
（大草履虫与双小核草履虫）
生物数量
时间
生物数量
时间
★竞争实力相当时
（牛与羊）:
一方受益， 一方受害
寄生的结果：
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。
菟丝子
体内寄生
体表寄生
B
A
B
A
特点： ★寄生者一般给寄主造成慢性伤害，但不能立即杀死寄主
★如果分开，寄生者难以单独生存，而寄主会生活更好。
两者生活在一起，相互依赖，彼此有利
豆科植物和根瘤菌
互利共生——“同生共死”
生物A
生物B
两者生活在一起，相互依赖，彼此有利
互利共生——“同生共死”
特点： 如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。
生物数量
时间
种间关系
关系类型 物种 关系一般特征 实例
A B
互利共生
寄生
竞争
捕食
（“＋”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Ａ得利 种群Ｂ有害
＋－
蛔虫和人
水稻和稗草
羊与草
狼与羊
1.垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直分层现象。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。
四、群落的空间结构
（一）群落的空间结构——垂直结构
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。
乔木层
灌木层
草木层
地被物层
森林中鸟类分层现象示意图
林冠
杜鹃等
中层
啄木鸟等
下层
画眉等
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。
　　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。
（３）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
（２）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
水平结构
（二）群落的空间结构——水平结构
1.水平结构的特点：植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。
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。
　　例1、受水制约，芦苇、泽泻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，仙人掌、沙棘等可长在极干旱的沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源附近活动，而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的陆地自由活动。
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
3、菟丝子与大豆
4、根瘤菌与大豆
5、鸟与羽虱
丰富度的统计方法通常有两种：
1、记名法：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，种群数量有限的群落
2、目测估计法：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
实施计划：
1、准备
（1）制作取样器
（2）记录调查地点的地形和环境的主要情况
2、取样
3、采样小动物
诱虫器、吸虫器
4、观察和分类
5、统计和分析
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（ ) 　Ａ·生长一致的稻田不存在垂直结构 　Ｂ·高山长草，低处长大树的现象是垂直结构 　Ｃ·只要有生物群落就有一定程度的垂直结构 　Ｄ·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( ) 　 Ａ·全球的生物可看作一个大生物群落 　 Ｂ·全球的生物可看作一个大种群 　 Ｃ·人类对南极的资源进行了过度开发 　 Ｄ·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
C
（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
1.B。
2.屏障撤掉后，很可能出现以下情况:由于种群A捕食种群B，种群B的数量减少，而种群A的数量增加。但随着种群B的数量减少，种群A因食物来源减少而出现数量减少，种群B的数量又会出现一定的增加。这样，假设水族箱中资源和其他条件较稳定，种群A和种群B将出现此消彼长的相对稳定情况。
练习P77 基础题
1.大致步骤：
（1）选择的植物（一般用草本植物）应能适应同一环境，植株大小基本一致。最好查阅有关资料搞清楚植物名称与生活习性等；
（2）实验前要做必要的观察记录，如植株的（尤其是根）生长情况；
（3）设立对照组（单独种植、同种植株种植在一起）、实验组（不同种植株种植在一起），并给予相同的环境条件，也可进一步从不同的植株间距来设计实验；
（4）通过比较分析根系的长势，论证自己的假设是否成立；
（5）解释实验结果。
2.蜾蠃捕食螟蛉幼虫。
拓展题