群落的结构

第五章群落第一节、群落组成和结构本节知识群落的概念种间关系群落的结构群落的物种组成；一、群落的概念同一时间内聚集在一定区域中所有各种生物种群的集合.生活在这些地方的各种动物、植物和微生物，组成了它们的生物群落。1、一个池塘中全部鱼2、一个洞穴中的全部红蚂蚁3、一块水田里的全部水稻、水草及其它生物判断以下实例是否属于群落：××√竹林研究池塘群落含多少种群？哪些种群占优势？各个种群之间相互关系？各个种群占据什么位置？池塘群落是怎样演替的？池塘的边界和范围？池塘群落有怎样的空间结构？武夷山常绿阔叶林西伯利亚冻原武夷杜鹃武夷玉山竹武夷铁角蕨西伯利亚红松西伯利亚冷杉西伯利亚云杉物种组成不同武夷山西伯利亚低等植物840种670种高等植物2888种139种动物5000余种约1000种脊椎动物475种P72/“相关信息”物种数目不同二、群落的物种组成群落中物种数目的多少称为丰富度。1、丰（富）度确定群落中各个物种相对数量和相对重要性的指标，常用多度、盖度、频度表示。(教材P83，海册P58例题一，（3）删掉)2、优势种：群落中某些物种的大小、数量、生产力对群落产生重大影响。如冻原的优势植物是耐寒低矮的多年生灌木，苔藓和地衣；优势动物是驯鹿、旅鼠，雷鸟等。生态学中优势种对整个群落具有控制性的影响，如果把群落中的优势种去除，必然导致群落性质和环境的变化；若去除的为非优势种，群落只会发生较小的或不显著的变化。具有数量多，体积大，生存竞争能力强，适应性强的特点。三、生物之间的关系生物种内关系生物种间关系：互利共生、寄生、竞争、捕食种内互助种内斗争种内关系：种群内个体的相互关系。１、种内斗争（竞争）：同种生物之间由于争夺食物、配偶、生存空间、光温水等发生斗争的现象。补充种内斗争的意义是对于失败的个体来说是不利的，甚至会导致死亡，但对物种的生存是有利的，可以使同种内生存下来的个体得到比较充分的生活条件，或者使生出的后代更优良一些。种群密度越大，对资源的竞争就越激烈。２、种内互助是同种个体之间相互协调，互惠互利的一系列行为特征。有利于取食、防御和生存。如成群的牛可以有效地对付狼群的攻击等。1、捕食：一种生物一另一种生物为食。动物吃动物，植物吃动物，动物植食现象。三、物种之间的关系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？2、种间竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源空间等。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）寄生于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。一方受益，一方受害。受益的一方称为寄生生物，受害的一方称为寄（宿）主。如：菟丝子与其所寄生的植物；寄生在牛肠道中的寄生虫和牛；病毒与其所侵染的细胞；虱，蚤，蛔虫，绦虫。冬虫夏草详解冬虫夏草是蝙蝠蛾将卵产在地下后，孵化成幼虫。另有一种真菌的孢子，会与水一起渗透到地下，专门找蝙蝠蛾的幼虫寄生，并吸收幼虫体的营养，快速繁殖，此时称为虫草真菌。当菌丝慢慢生长时，幼虫也随之长大钻出地面。直到菌丝繁殖至充满虫体，幼虫就会死亡，此时正好是冬天，就是所谓的冬虫。当气温回升后，菌丝体会从冬虫的头部慢慢萌发，长出像草一般的真菌子座，称为夏草。在真菌子座的头部含有子囊，子囊内藏有孢子。当子囊成熟时，孢子会散出，再次寻找蝙蝠蛾的幼虫作为寄主，这就是冬虫夏草的循环。寄居蟹和海葵地衣中的藻类和真菌4、互利共生共生：两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。如地衣中的真菌和藻类；白蚁和它肠道中的鞭毛虫，两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利.互利共生一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活.寄生两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等.竞争一种生物以另一种生物作为食物.捕食种间关系生物数量时间生物A生物B被捕食者捕食者生物因素之间各种关系的图象时间时间时间种群个体数种群个体数种群个体数共生竞争捕食种间关系曲线共生竞争捕食四、植物生长型生长型能反映植物生活的环境条件，相同的环境条件具有相似的生长型。乔木：3米上木本灌木：3米下木本藤本植物：攀援草本植物：附生植物：依附其他植物地表植物：地衣、苔藓等附生植物五、群落的结构P85空间结构时间结构垂直结构水平结构在森林生物群落中，高大的乔木总是处于群落最高层，它下面有灌木层、草本层、地被层，还有地下生物。五、群落的结构P851、垂直结构：在垂直方向上的分层现象——即不同生物占据不同高度。五、群落的结构1、垂直结构：在垂直方向上的分层现象——即不同生物占据不同高度。影响主要因素植物：光照；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、和橙红翁等鸟类总是森林的中层营巢。血雉和棕尾虹则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象林冠杜鹃等中层啄木鸟等下层画眉等五、群落的结构1、垂直结构：在垂直方向上的分层现象——即不同生物占据不同高度。由植物生长型；阳光、温度、湿度等因素决定；影响主要因素陆上植物：光照；动物：食物和栖息地；由于动物得分层主要与其食物和栖息场所有关，所以群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象池塘生物群落中，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。水生群落分层主要由光、温度、氧气决定影响主要因素水生植物：光、温度、氧气动物：光、温度、氧气，食物。意义：垂直结构的成层现象是群落中各种群之间以及种群与环境之间相互竞争和选择的结果。它不仅能缓解植物之间竞争阳光，空间，水分和矿物质营养的矛盾，而且由于生物在空间上的成层排列扩大了植物利用环境的范围，提高了同化功能的强度和效率。成层现像越复杂，生物对环境的利用越充分。良好的生态环境中，群落构造复杂，而在极端的条件下，成层构造简单，如极地苔原群落就十分简单。减少竞争；提高资源利用率、同化效率。２、水平结构：群落中的生物在水平方向上的配置情况。受地形变化、光照、湿度、盐碱度，人及动物的影响等因素影响。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。例2、八面山(在湖南桂东县)海拔2042米，800米以下为常绿阔叶林，800至1300米为针阔混交林，1300至1600米为针叶林，1600至1800米为灌木林，1800米以上为草地。植物的这种分带现象属于（水平结构)。分析，这种分带由海拔(地形)造成的温度和湿度差异引起而不是生物自身差异引起的。根系发达、茎杆粗壮的木本和草本植物在阳光充足的区域生长；某些喜阴的植物只能生长于它们的阴蔽之下；而极喜阴的苔藓等则只能生长于小草下形成地被层。荔枝、木棉、榕树等只能生长于温暖湿润的南方；马尾松等适应性强的植物南方北方都可生长；红松等喜凉怕热植物只能生长于东北较为寒冷的地方；雪莲等生长于终年积雪的雪峰之上。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的选择造成的。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。）3、时间结构P87A、昼夜变化B、季节变化例1：几十年前，欧洲一种百灵鸟被引进美洲，这种鸟的生活习性与当地草地百灵鸟相似，后来发现草地百灵鸟绝迹了，这种现象在生物学上称为（）A.捕食B.竞争C.寄生D.共生例2：白蚁消化道内有一种叫多鞭毛虫的原生动物。多鞭毛虫能分泌水解纤维素的酶来消化白蚁的食物－木材，若把白蚁体内的多鞭毛虫杀死，白蚁很快也就饿死，而多鞭毛虫离开白蚁的消化道也不能生活这两种生物之间的关系是（）A.共生B.寄生C.腐生D.竞争例3：噬菌体与其侵染的细菌之间关系（）A.互利共生B.竞争C.寄生D.捕食例4：森林中生物防治松毛虫的常用方法有招引灰喜鹊和松毛虫白僵病菌。灰喜鹊和白僵病菌与松毛虫的关系分别为（）A.竞争和共生B.捕食和共生C.捕食和寄生D.寄生和捕食例5：在金合欢树①的大而中空的刺中，栖息着一种专以金合欢幼叶或蜜汁为食的蚂蚁②，它们经常成群结队在金合欢树上“巡逻”，随时向以金合欢为食的来犯动物③发起进攻，它们能咬断缠绕在金合欢上的其他植物④，以保证金合欢有良好的生活环境不致被排挤或死亡。请回答：⑴①与②的关系是———⑵②与③的关系是———⑶①与④的关系是———⑷①与③的关系是———互利共生竞争竞争捕食例6、下列种群和群落的说法不正确的是（）A、种内斗争发生在种群内B、种间竞争发生在群落内C、种群内会发生捕食关系D、群落内会发生共生关系例7、说明生物群落在垂直方向上具有分层现象的是（）A、森林中有乔木层、灌木层和草本层B、森林中树木的间隙中有较多的灌木和草丛C、一片竹林中竹林高矮不一D、鹿群中有的鹿高，有的鹿矮例8、关于种群和群落的叙述中，不正确的是A、种群是构成群落的单位B、在一定区域内的生物，同种个体形成种群，不同的种群形成群落C、种群和群落没有任何关系D、种群特征和群落结构都与生态因素密切相关例9、影响生物群落水平方向的分布不包括（）A、光照强度B、湿度C、温度大小D、生物种群的特征例10、在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如右图所示：下列4图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是时间种群增长率时间种群增长率时间种群增长率时间种群增长率ABCD小球藻个体数量时间例11．关于池塘生态系统的群落结构，以下叙述不正确的是A．在垂直方向，鱼类具有明显的分层现象B．鱼类在群落中垂直分布主要依赖于植物C．池塘中的动物群落没有水平结构D．在水平方向上，生物种类分布有差异问题讨论：在一片树林中有五群相似的小食虫鸟共同生活。回答下列问题：（1）有群相似的小食虫鸟共同生活在同一片树林里，我们可以研究哪些变量来解释这一现象，这些变量中哪些属于“生态位”？筑巢地点、食物、巢位、觅食方法、所吃食物类型、天敌等（2）你怎样理解把生物的栖息地比作生物的“地址”，把生物的生态位比做生物的“职业”？以上题小鸟为例，比较“地址”与“职业”的最大区别是什么？第二节物种在群落中的生态位一、生态位概念P88生态位是指物种利用环境中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综合。它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。不仅取决于生活在什么地方，而且取决于它与食物、天敌和其他生物的关系，包括它吃什么和被什么动物吃，以及与其他种之间的各种关系等。若仅考虑1个生态位维度若考虑两个生态位维度若考虑3个生态位维度某一生态位维度上的变化生物喜好程度AB常用资源利用曲线表示物种在某生态位维度上的喜好位置、喜好程度及其变异度。曲线的宽窄反映了生态位宽度。二、生态位重叠当两种生物利用同一资源或共同占有其他环境变量时，就会出现生态位重叠现象。当资源有限的情况下，必然发生竞争。1934年生态学家高斯选用两种形态和习性相似的草履虫进行实验：实验一：取相等数目的大草履虫和双小核草履虫，用一种杆菌为饲料，分别放在容器中单独培养，观察两种草履虫的数量变化。请解释这两种生物的数量出现这种变化的原因是什么?你能画出这两种生物的数量变化曲线图吗?实验二：取相等数量的双小核草履虫和大草履虫混合培养，每天统计容器中两种草履虫的数量(个)。下表是统计的部分结果。请据此画出两种草履虫的数量变化曲线图。时间(天)种群0481216双小核草履虫30150260280280大草履虫306040302004天数8121650100150200250300种群数量(个)双小核草履虫大草履虫资料分析讨论提示：1.在合适的条件下，大草履虫和双小核