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1、第第4 4章章 种群和群落种群和群落第第3节节群落的结构群落的结构下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。1 1、这个池塘中有哪些生物？、这个池塘中有哪些生物？浮游植物、浮游浮游植物、浮游动物、水草、植食动物、水草、植食性鱼、肉食性鱼、性鱼、肉食性鱼、微生物等微生物等2 2.该区域所有的生物该区域所有的生物构成了生命系统结构构成了生命系统结构层次中的哪个层次？层次中的哪个层次？群落群落 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种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。群的集合，叫做群落。例：一个池塘中的鱼类是一个种群，还是例：一
2、个池塘中的鱼类是一个种群，还是一个群落，或都不是？一个群落，或都不是？包括这个区域内所有有生命的物质包括这个区域内所有有生命的物质一、群落的概念研究池研究池塘群落塘群落种群种类种群种类优势种群优势种群种间关系种间关系种群位置种群位置群落的群落的空间结构空间结构群落演替群落演替池塘的范池塘的范围和边界围和边界群落特征：物种的多样性、群落结构、种群落特征：物种的多样性、群落结构、种间关系等。间关系等。二、群落水平上研究的问题二、群落水平上研究的问题针叶林针叶林苔苔 原原热带雨林热带雨林常绿阔叶林常绿阔叶林落叶阔叶林落叶阔叶林三、群落的物种组成三、群落的物种组成1.1.这些群落的不同是靠什么来区别的
3、呢？这些群落的不同是靠什么来区别的呢？物种的组成是区别不同群落的重要特征。物种的组成是区别不同群落的重要特征。2.2.群落的物种数目多少如何表示呢？群落的物种数目多少如何表示呢？群落中物种数目的多少称为丰富度。群落中物种数目的多少称为丰富度。右图表示从南极右图表示从南极（9090o oS S）经过赤道（）经过赤道（0 0o o）到北极（到北极（9090o oN N）纬度梯度）纬度梯度上群落中物种多样性的变上群落中物种多样性的变化趋向。试分析说明：化趋向。试分析说明：从极地向热带推移，从极地向热带推移，群落中物种是怎样变化的群落中物种是怎样变化的？这表明某地区群落物这表明某地区群落物种的多少主要
4、取决于哪些种的多少主要取决于哪些因素？因素？物物种种的的丰丰富富度度气候气候一般来说，环境条件愈优一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，物越，群落发育的时间愈长，物种的数目愈多，群落的结构也种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。愈复杂。1.1.物种组成是区别不同群落的重要特征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成，而南方许多森林的主要树种是阔叶乔木2.2.不同群落间种群数量和个体数量差别很大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
5、万计，例如，在热带森林的生物群落中，植物种群以万计，无脊椎动物以无脊椎动物以1010万计，脊椎动物种群以千计；但在冻原万计，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。和荒漠的生物种群中，种群数量要少得多。3.3.丰富度：群落中物种数目的多少丰富度：群落中物种数目的多少。在生态。在生态学上，用丰富度来描述一个群落中种群数学上，用丰富度来描述一个群落中种群数量的多少。量的多少。三、群落的物种组成三、群落的物种组成 1 1、如何解释资料、如何解释资料1 1中的实验结果？中的实验结果？2 2、分分析析猞猞猁猁和和雪雪兔兔种种群群数数量量的的波波动动情情况况，你能发现什么规律？你
6、能发现什么规律？3 3、猞猞猁猁的的存存在在对对整整个个群群落落的的稳稳定定可可能能起起什么作用？什么作用？4 4、资资料料1 1和和资资料料2 2中中，两两个个种种群群之之间间的的相相互作用结果有什么不同？互作用结果有什么不同？可参看课本可参看课本p72-p73 两种草履两种草履虫单独培养和虫单独培养和混合培养时种混合培养时种群个体数量发群个体数量发生动态变化的生动态变化的原因是什么？原因是什么？资料资料1 1资料分析讨论提示：资料分析讨论提示：1.1.在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫在合适的条件下，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均能正常生长繁殖。
7、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，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，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，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
8、的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物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，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，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。这就是竞争。2.90 2.90多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数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，从量之间存在相关性。例如，从18451845年到年到18551855年间，年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又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
9、大量增加。从多年的会造成猞猁减少，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。保持在一定范围内波动。3.3.雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物雪雪兔兔猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源比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其食物链相对稳定，因而
10、整个群落可以处在相对稳定的状态。定的状态。4.4.资料资料1 1中两个种群之间是通过食物间接地发生中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；资料作用（竞争）；资料2 2中两个种群是通过捕食与被捕中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用（捕食）。资料食直接地发生作用（捕食）。资料1 1相互作用的结果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。资是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料料2 2相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。四、群落中的种间关系四、群落中的种间关系两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利，分两种生物共同生活在一
11、起，相互依存，彼此有利，分开至少一方不能独立存活。开至少一方不能独立存活。四、群落中的种间关系四、群落中的种间关系1.1.捕食：捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。一种生物以另一种生物为食的现象。2.2.竞争：竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等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，甚至表现为一方占优势，另一方处于劣势，甚至灭亡。灭亡。3.3.寄生：寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）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
12、的的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活的现象。现象。4.4.互利共生：互利共生：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等大象和狮子抢夺水源大象和狮子抢夺水源1.1.竞争竞争竞争的结果竞争的结果：水稻和稗子的竞争水稻和稗子的竞争对一方有利，对另一方不利，对一方有利，对另一方不利，甚至灭亡甚至灭亡如果用坐标系来表示两种生物的竞如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系，则可表示为：争关系，则可表示为：CAB生生物物数数量量时间时间生物生物A A生物生物B B竞争竞争2.2.捕食：捕食：一种生物以另一种生物作为食物一种生物以另一种生物作为食物生生物物数数量量时间时间生
13、物生物A A生物生物B BAB捕食捕食3.3.寄生寄生一种生物（寄生者）寄生于另一种一种生物（寄生者）寄生于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活的养分以维持生活生生物物数数量量时间时间A A宿主宿主(寄主寄主)B B寄生虫寄生虫体表寄生体表寄生体内寄生体内寄生寄生寄生BAB BA菟丝子菟丝子一方受益一方受益另一方受害另一方受害寄生的结果：寄生的结果：两者生活在一起，相互依存，彼此有利两者生活在一起，相互依存，彼此有利豆科植物和根瘤菌豆科植物和根瘤菌4.4.互利共生互利共生地衣地衣(真菌和藻类植物的共生体真菌和藻类植物的共生体 )真菌真菌藻类
14、藻类通过菌丝提供水、通过菌丝提供水、COCO2 2、无机盐、无机盐通过光合作用提供有机养料通过光合作用提供有机养料互利共生互利共生互利共生互利共生切叶蚁与真菌切叶蚁与真菌生物生物A A生物生物B B用坐标系来表示用坐标系来表示两种生物的共生两种生物的共生关系：关系：生生物物数数量量时间时间ABAB关系类型关系类型物种物种关系一般特征关系一般特征实例实例AB互利共生互利共生寄生寄生竞争竞争捕食捕食（“”表示有利，表示有利，“”表示有害）表示有害）彼此有利彼此有利相互依存相互依存地衣、根瘤地衣、根瘤一方有利一方有利一方受害一方受害彼此抑制彼此抑制种群得利种群得利种群有害种群有害蛔虫和人蛔虫和人水稻
15、和稗草水稻和稗草羊与草羊与草狼与羊狼与羊种间关系种间关系时间时间数量数量0时间时间数量数量0时间时间数量数量0捕食捕食竞争竞争共生共生ABC1.1.垂直结构：垂直结构：是指群落在空间上的垂直分层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。互关系的一种特殊形式。四、群落的空间结构四、群落的空间结构（一）群落的空间结构（一）群落的空间结构垂直结构垂直结构乔木层乔木层灌木层灌木层草木层草木层地被物层地被物层森林中鸟类分层现象示意图森林中鸟类分层现象示意图林冠林冠杜鹃等杜鹃等中层中层啄木鸟等啄木鸟等下层下层画眉等画眉等
16、(1)(1)引起植物分层分布的主要原因是：引起植物分层分布的主要原因是：光照强度光照强度(2)(2)引起动物分层分布的主要原因是：引起动物分层分布的主要原因是：食物、栖息场所等食物、栖息场所等思考讨论思考讨论(3)(3)群落的垂直结构出现分层现象的意义是群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？什么？使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种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、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。空间、营养物质等）的能力。不同种群在水平方向上的分区现象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
17、结构（二）群落的空间结构水平结构水平结构1.1.水平结构的特点：水平结构的特点：植物群落水平结构的主要植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。特征就是它的镶嵌性。2.2.导致镶嵌性出现的原因：导致镶嵌性出现的原因：植物个体在水平植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的，从而形成了许多方向上的分布不均匀造成的，从而形成了许多小群落。小群落。3.3.分布不均匀的原因：分布不均匀的原因：地形、土壤湿度和盐地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等。物的影响等。地球表面因地球表面因地球表面因地球表面因降雨量、温度大小等生态因子降雨量、温
18、度大小等生态因子从赤道到北极依次从赤道到北极依次从赤道到北极依次从赤道到北极依次有有有有热带雨林热带雨林热带雨林热带雨林、温带森林温带森林、和、和苔原苔原等不同类型的群落。等不同类型的群落。我国我国 南方南方 北方群落的变化？北方群落的变化？热带雨林热带雨林常绿阔叶林常绿阔叶林落叶阔叶林落叶阔叶林常绿针叶林常绿针叶林苔原苔原垂直结构与水平结构的区分垂直结构与水平结构的区分垂直结构的分层现象是由于生物本身的高垂直结构的分层现象是由于生物本身的高度或活动空间的高度造成的；水平结构的分段度或活动空间的高度造成的；水平结构的分段是由于环境的光、热、水及地形等条件对生物是由于环境的光、热、水及地形等条件
19、对生物的选择造成的。的选择造成的。垂直结构和水平结构都是指不同种生物的垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异。同种生物的不同不能构成垂直结构分布差异。同种生物的不同不能构成垂直结构或水平结构。（也不因同种生物的一致而影响或水平结构。（也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结构的存在。）垂直或水平结构的存在。）下列生物的关系是竞争还是捕食？下列生物的关系是竞争还是捕食？1 1、桦木林中出现云杉幼苗后，不断生长，最、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。终桦木林被云杉林取而代之。2 2、狼以兔为食，兔以草为食。、狼以兔为食，兔以草为食。下列生物的关系是共生还是寄生？下
20、列生物的关系是共生还是寄生？1 1、地衣中的真菌与藻类、地衣中的真菌与藻类2 2、白蚁与它肠内的鞭毛虫、白蚁与它肠内的鞭毛虫3 3、菟丝子与大豆、菟丝子与大豆4 4、根瘤菌与大豆、根瘤菌与大豆5 5、鸟与羽虱、鸟与羽虱竞争竞争捕食捕食共生共生共生共生共生共生寄生寄生寄生寄生 1.1.唯一能为丝兰传粉的丝兰蛾，以丝兰的花蜜为食，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（蛾与丝兰的关系（）A.A.共生共生 B.B.竞争竞争 C.C.寄生寄生D.D.捕食捕食2.2.采采蜜蜜的的蜜蜜蜂蜂回回巢
21、巢后后便便围围绕绕蜂蜂房房以以跳跳舞舞的的方方式式将将发发现现的的蜜蜜源源告告诉诉同同伙伙，这这种种现现象象在在生生物物学学上称（上称（）A A种内互助种内互助 B B种内斗争种内斗争C C互利共生互利共生 D D竞争竞争A AA A练习3.3.下例说法正确的是（下例说法正确的是（)生长一致的稻田不存在垂直结构生长一致的稻田不存在垂直结构高山长草，低处长大树的现象是垂直结构高山长草，低处长大树的现象是垂直结构只要有生物群落就有一定程度的垂直结构只要有生物群落就有一定程度的垂直结构沙漠上只有极少的生物，不构成生物群落沙漠上只有极少的生物，不构成生物群落4.4.人类在北半球生产和使用农药人类在北半
22、球生产和使用农药DDTDDT，却在南极，却在南极的磷虾体内发现了的磷虾体内发现了DDTDDT。该现象可解释为。该现象可解释为()()全球的生物可看作一个大生物群落全球的生物可看作一个大生物群落全球的生物可看作一个大种群全球的生物可看作一个大种群人类对南极的资源进行了过度开发人类对南极的资源进行了过度开发磷虾特别容易吸收农药磷虾特别容易吸收农药DDTDDTC CA A6.6.关于生物群落的结构，以下不正确的是（关于生物群落的结构，以下不正确的是（）A A在垂直方向，群落具有明显的分层现象在垂直方向，群落具有明显的分层现象B B动物在群落中的垂直分布依赖于植物动物在群落中的垂直分布依赖于植物C C动物群落中没有水平结构动物群落中没有水平结构D D在水平方向上，不同地段的生物种类分布有差异在水平方向上，不同地段的生物种类分布有差异5.5.在森林群落中，乔木、灌木、草本植物三类绿色在森林群落中，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，从而植物在空间位置配备上形成了有序的组合，从而使它们能使它们能 （）A.A.有效避免竞争有效避免竞争 B.B.合理利用环境资源合理利用环境资源C.C.提高群落的光合产量提高群落的光合产量D.D.以上都正确以上都正确C CD D