浙江省临海市白云中学高二生物《物种在群落中的生态位》课件

(共30张PPT)
第三节
物种在群落中的生态位
一、生态位
生态位：是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和。
它表示：物种在群落中地位、作用和重要性。
一个物种的生态位不仅决定于它生活在什么地方，而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系，包括它吃什么和被什么吃，以及与其它种之间的关系等。
Q:当两个生物利用同一资源时会发生什么情况？
1.当两个物种的生态位完全重叠时，竞争优势较大的物种就会把另一物种完全排除掉，这就是生态学上的竞争排除原理。
该原理决定了在同一群落中不可能有两个物种的生态位是完全相同的。
2.当两个物种的生态位部分重叠时，每个物种都会占有一部分无竞争的生态位空间，因此可以实现共存，并且具有竞争优势的物种最终会占有那部分重叠的生态位空间。
生态位重叠
生态位重叠本身并不一定伴随着竞争，只有当资源短缺时才会发生竞争。
由于竞争对双方都不利，所以自然界的生物形成了很多减少甚至避免竞争的形态和行为适应。
行为特化
1.食物特化
例如：啄木鸟和棕鸟地面取食，前者吃蚂蚁，后者吃昆虫。
2.空间的垂直分离
例如：币鸟在树干和大树枝上取食昆虫的幼虫，鹟从一个停歇点起飞捕捉飞行中的昆虫。
3.空间的水平分离
例如：森莺和柳莺各有自己的取食领域，彼此互不侵犯。
二、群落的主要类型
地球各地因气候、地形和其他环境条件的不同而分布着不同类型的生物群落，其中的陆地生物群落是森林、草原、荒漠和苔原
（一）森林
北半球由北向南依次是：北方针叶林、温带落叶阔叶林、热带雨林。
北方针叶林 温带落叶阔叶林 热带雨林
1.北方针叶林
地球上最大的森林带、占地表面积的11%
主要有常绿针叶树种组成：
代表植物：红松、云杉、冷杉
代表动物：驼鹿、雪兔、松鼠、黑熊、雷鸟、榛鸡
2.温带落叶阔叶林
常见树种：槭、山毛榉、栎、椴和柳，林下灌木和阔叶草本发育良好
代表动物：田鼠、金花鼠、林猫、红狐、山雀、旋木雀和啄木鸟。
3.热带雨林
种类占已知种类的一半，是地球上最丰富的生物基因库。生活着90%的非灵长类动物。鹦鹉科鸟类也是特有种。
（二）草原
约占陆地表面积的12%，年降雨量在250-800mm之间。
植物：禾本科植物、阔叶草本植物 （一般一年生）
动物：野驴、黄羊、黄鼠和属兔等。
野驴
黄羊
（三）荒漠
约占地球表面积26%，年降雨量不足150mm，水分蒸发是降雨量的7-50倍
优势植物：蒿属植物、藜属灌林、肉质旱生植物和各种仙人掌。
荒漠植株间系和根系分布图能最大限度地减少竞争和充分利用水分。图5-5
沙漠生物都能适应缺水的环境。如植物：有水时发芽、开花、产生种子、无水时不生长；动物：干旱季节进入休眠状态（夏眠、冬眠），极端干旱，鸟类停止筑巢、蜥蜴也不再繁殖。
（四）苔原（冻原或冻土带）
分布在北方针叶林以北的环北冰洋地带。
植被结构简单，种类稀少、生长缓慢，只有能忍受强风吹袭的植物才能生存，没有树木生长。
代表植物：养胡子草、苔原、矮石楠、矮柳、苔藓、地衣。苔原植物几乎完全靠营养生殖。
代表动物：旅鼠、雪兔、驯鹿、
北极狐、狼、白熊、雪鹀、贼鸥、
各种水鸟。
对群落的“动态发展观”
1883，8，27 喀拉喀托火山爆发爆炸声是有史以来最响亮的声音
火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中，有些物种可能会绝灭；在恢复过程中外来新物种可能会进入。群落结构因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。
蜘蛛
202种动物
621种动物
880种动物
小草
小树林
几年
1909年
1919年
1934年
对群落的“动态发展观”
群落也是一个动态的开放的生命系统。
由于气候变迁、洪水、火烧、山崩、动物的活动和植物繁殖体的迁移散布，以及因群落本身的活动改变了内部环境等自然原因，或者由于人类活动的结果，使群落发生根本性质的变化的现象也是普遍存在的。
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。
三、群落演替
群落演替的总趋势：物种多样性的增加和群落稳定性的提高。
演替的类型：原生演替、次生演替
（一）原生演替
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
森林阶段（乔木阶段）
（二）次生演替
一年生杂草
多年生杂草
小灌木
灌木林
乔木（树林）
所有弃耕的农田都能
演替成树林吗
弃耕农田上的群落演替
①一年生杂草
②多年生杂草
③小灌木
④灌木丛
⑤乔木（森林）
在干旱的荒漠上很难形成
群落演替的类型
1.原生演替：在从未有植被覆盖的地面或者原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替。
例如：沙丘、火山岩、裸岩、冰川泥、湖底
2.次生演替：由于火灾、洪水、人为破坏把原有群落毁灭，在被毁灭群落基质上所进行的演替。
例如：火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田
湖泊演替的五个阶段
裸底阶段
沉水植物阶段
浮叶根生植物阶段
挺水植物和沼泽植物阶段
森林植物阶段
人类活动对群落演替的影响
有何现象？
人类活动对群落演替的影响
人类活动对群落演替的影响
（1）人类活动往往是有目的、有意识地进行的，可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重建起新的关系；
（2）人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
人类活动对群落演替的影响
长期以来，我国农业发展史，实际上是一部边际土地开垦史。20世纪50年代以来，先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒，在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。1952～1990年，全国累计开垦荒地3.58×107 hm2，其中80%是1970年以前开垦的。
大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是：水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土地严重退化。这些问题已引起各方面广泛关注。
我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策，并从2003年1月起开始实施《退耕还林条例》。
四、顶极群落
当一个群落演替到与当地气候和土壤条件处于平衡状态的时候，演替就不再进行了。
在这个平衡点上，群落结构最复杂也最稳定，只要没有外力干扰，它将永远保持原状。
演替所达到的最终平衡状态就叫顶极群落。
地球上现存的群落大都处于顶级状态。顶级群落主要由平均温度和年降雨量决定，如：
高温高湿
低温高湿
中温中湿
低温低湿
极端缺水
热带雨林
北方针叶林
温带草原
苔原
沙漠
练一练
1.几十年前，一种百灵鸟从欧洲被引到美洲，这种鸟的生活习性与当地的草地百灵鸟相似，后来发现草地百灵鸟绝迹了。草地百灵鸟绝迹的主要原因 A.天敌 B.竞争 C.传染病 D.气候
2.a和b代表两个物种，它们的生态位如图，下列有关叙述错误的是 A.a和b两个物种生态位的重叠部分可能是共同的食物 B.a和b两个物种生态位的重叠部分可能是共同的空间 C.如果物种a具有竞争优势，那么物种b会彻底消失 D.如果物种b具有竞争优势，那么物种a会彻底消失
B
a
b
C
3.下列关于森林动物、植物的有关叙述错误的是 A.北方针叶林是地球上最大的森林带 B.柳是北方针叶林中最常见的植物 C.温带阔叶林中，林下灌木和阔叶草本植物发育良好
D.90%的非人灵长类生活在热带雨林
4.在陆生群落演替过程中，物种多样性最丰富的阶段是 A.灌木阶段 B.草本植物阶段 C.苔原阶段 D.森林阶段
B
D
5.我国西部大开发战略中，“保护天然林”和“退耕还林（草）”是两项重要措施，采取这两项措施的首要目的是 A.开展生态旅游 B.发展畜牧业 C.增加木材产量 D.改善生态环境
6.群落的原生演替和次生演替的主要区别是 A.影响因素不同 B.初始条件不同 C.有无人类的干扰 D.演替的结果不同
D
B
7.下列群落演替过程属于原生演替的是 A.某地海底火山爆发形成了一个新岛，后来又逐渐长出了很多植物 B.河流因为堵塞而成沼泽，上面长出了新的植物 C.弃耕后的农田长出杂草，几年后又长出多年生植物 D.西双版纳热带雨林遭到严重砍伐而被破坏后，很快长出新的植物
5.下列关于顶级群落的叙述，错误的是 A.顶级群落是演替所达到的最终平衡状态 B.地球上现存的群落大多数处于顶级状态 C.顶级群落一定是森林 D.顶级群落若受到外力干扰，则会继续发生演替
A
C