第3节群落的结构(上课)

1、一、生物群落（一、生物群落（community)下面所列的是群落吗下面所列的是群落吗? ?（1 1）一个池塘中的）一个池塘中的所有鲤鱼；所有鲤鱼；（2 2）一个池塘中的）一个池塘中的所有鱼；所有鱼；（3 3）一个池塘中的）一个池塘中的所有植物和动物；所有植物和动物；（4 4）一个池塘中的）一个池塘中的所有植物、动物、所有植物、动物、 细菌、真菌等各种生物；细菌、真菌等各种生物；（5 5）一个池塘。一个池塘。种群种群群落群落生态系统生态系统各种生物各种生物: :包括所有包括所有植物植物、动物动物和和微生物微生物. .某个池塘中生活的部分生物某个池塘中生活的部分生物个体个体种群种群群落群落 种群水

2、平上研究的核心问题是种群水平上研究的核心问题是种群的种群的数量动态数量动态，包括：，包括：群落水平上研究的问题？群落水平上研究的问题？思考：思考：出生率和死亡率出生率和死亡率迁入率和迁出率迁入率和迁出率 性别比例性别比例 年龄组成年龄组成二、群落水平上研究的问题群落水平上研究的问题主要包括：群落水平上研究的问题主要包括：物种组成物种组成，种间关系种间关系，群落的，群落的空间结构空间结构、群落演替群落演替等。等。物种组成物种组成种间种间关系关系群落演替群落演替空间空间结构结构群落中物种的数目的多少称为丰富度丰富度三三.群落的物种组成群落的物种组成你能从物种组成上说出二者的区别吗？你能从物种组成上

3、说出二者的区别吗？区别不同群落的重要特征区别不同群落的重要特征: 群落的物种组成群落的物种组成优势种优势种: 群落中种群数量较多，起到主要作用的物种。群落中种群数量较多，起到主要作用的物种。 一般来说，一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间环境条件越优越，群落发育的时间越长越长，生物物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。，生物物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。营巢鸟营巢鸟 高等植物高等植物哥伦比亚哥伦比亚 13951395种种 佛罗里达佛罗里达 25002500种种巴拿马巴拿马 11001100种种 马萨诸塞马萨诸塞 16501650种种佛罗里达佛罗里达 143143种种 拉布拉多拉布拉多

4、390390种种纽芬兰纽芬兰 118118种种 巴芬岛巴芬岛 218218种种格陵兰格陵兰 5656种种三、群落的物种组成 例如在美洲大陆上，从热带到极地生物种数逐渐减少。例如在美洲大陆上，从热带到极地生物种数逐渐减少。 越靠近越靠近热带热带地区，单位面积的物种越丰富。地区，单位面积的物种越丰富。1.下列哪个环境中群落的丰富度最大（下列哪个环境中群落的丰富度最大（ ） A西双版纳森林西双版纳森林 B内蒙古草原内蒙古草原 C长白山长白山 D一块农田一块农田A四、群落中的种间关系四、群落中的种间关系 资料资料1:1934年生态学家年生态学家高斯选用两种高斯选用两种形态和习性形态和习性相似的相似的草

5、履虫进行实验。草履虫进行实验。 实验一：取实验一：取相等数目相等数目的大草履虫和双小核草履的大草履虫和双小核草履虫，用虫，用一种杆菌一种杆菌为饲料，为饲料，分别分别放在容器中放在容器中单独培养单独培养，结，结果如下：果如下：单独培养单独培养结果表明结果表明: : 在合适的条件下，在合适的条件下，大草履虫和双小核草大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁履虫均能正常生长繁殖。殖。 实验二：取实验二：取相等数量相等数量的双小核草履虫和大的双小核草履虫和大草履虫草履虫混合培养混合培养，每天统计容器中两种草履虫，每天统计容器中两种草履虫的数量的数量( (个个) )。结果如下：。结果如下：双小核草履虫双小核

6、草履虫大草履虫大草履虫4时间时间/天天81216050100150200250300种群数量种群数量/个个起初两种草履虫的种群数量起初两种草履虫的种群数量 随后双小核草履虫数量随后双小核草履虫数量 ，大草履虫数，大草履虫数 。均增加均增加继续增加继续增加 减少减少1. 竞争：竞争：两种或两种以上生物相互两种或两种以上生物相互争夺资源和空间争夺资源和空间等。等。大象和狮子抢夺水源大象和狮子抢夺水源水稻和稗草的竞争水稻和稗草的竞争竞争的结果：竞争的结果：常表现为常表现为相互抑制相互抑制，有时表现为对，有时表现为对一方一方有利有利，对另，对另一方不利一方不利，甚至灭亡。，甚至灭亡。个个体体数数时间时

7、间AB竞争竞争生活在同一草原上的牛和羊同一块农田中的水稻和杂草请说出下列属于哪种关系:竞争竞争羊与羊争夺草羊与羊争夺草水稻与水稻争夺阳光水稻与水稻争夺阳光种内斗争种内斗争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。牛吃草牛吃草猪笼草捕食猪笼草捕食昆虫昆虫老虎吃羊老虎吃羊捕食者捕食者与与被捕食者被捕食者生活在加拿大北方森林中的生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔猞猁捕食雪兔猞猁猞猁雪兔雪兔 雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量在一定范围内波动，维持了整个群落的稳定。个个体体数数时间时间AB捕食捕食捕食者捕食者被捕食者被捕食者捕食者捕食者与与被捕食者被捕食者一种生

8、物寄居于另一种生物的一种生物寄居于另一种生物的体内体内或或体表体表，摄取，摄取寄主寄主的养分以维持生活。的养分以维持生活。蛔虫蛔虫寄生于人体内寄生于人体内3. 寄生：寄生：一方受益，一方受害一方受益，一方受害寄生的结果：寄生的结果：3. 寄生：寄生：个个体体数数时间时间AB寄生寄生寄主寄主寄生者寄生者 （1 1）两种生物共同生活在一起，）两种生物共同生活在一起，相互依存，彼相互依存，彼此有利，此有利，彼此间有直接的营养物质的交流。彼此间有直接的营养物质的交流。4. 互利共生：互利共生：（2）地衣(真菌和藻类植物的共生体)4. 互利共生：互利共生： 真菌和藻类生活在一起，藻类负责进行真菌和藻类生

9、活在一起，藻类负责进行光合作用光合作用制造营养制造营养，而真菌负责吸收，而真菌负责吸收水分和无机盐水分和无机盐 （3）传粉动物与植物的互利共生4. 互利共生：互利共生：（4 4）牛、羊等）牛、羊等反刍动物反刍动物与与瘤胃微生物瘤胃微生物共共生也是其中的一个例子。（消化纤维素）生也是其中的一个例子。（消化纤维素）4. 互利共生：互利共生：瘤胃瘤胃瓣胃瓣胃网胃网胃皱胃皱胃（5 5）人人和和人体肠道的正常菌群人体肠道的正常菌群之间也是共之间也是共生关系。生关系。( (提供人体不能合成的维生素提供人体不能合成的维生素) )4. 互利共生：互利共生：乳酸菌乳酸菌双歧杆菌双歧杆菌豆科植物豆科植物与与根瘤菌

10、根瘤菌的互利共生的互利共生举例：举例：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)传粉动物传粉动物与与植物植物的互利共生的互利共生4. 互利共生：互利共生：牛、羊等牛、羊等反刍动物反刍动物与与瘤胃微生物瘤胃微生物人人和和人体肠道的正常菌群人体肠道的正常菌群互利共生互利共生个个体体数数时间时间AB同步性同步性5. 偏利共生 附生植物与被附生植物是一种典型的偏利共生，如地衣、苔藓、某些蕨类以及很多高等的附生植物（如兰花）附生在树皮上，借助于被附生植物支撑自己，获取更多的光照和空间资源。共生对共生对一方有利一方有利、对、对另一方无利无害另一方无利无害的共生类型的共生类型是寄生呢还是互利共

11、生？冬虫夏草是一种名贵中药冬虫夏草是一种名贵中药蝙蝠蛾的幼虫被真菌侵入体内，菌丝逐渐蝙蝠蛾的幼虫被真菌侵入体内，菌丝逐渐充满虫体，变为菌核使虫体的组织破环，充满虫体，变为菌核使虫体的组织破环，残留外皮。残留外皮。夏季菌核萌发，从幼虫的口或头部长出有夏季菌核萌发，从幼虫的口或头部长出有柄的子座，似直立小草。柄的子座，似直立小草。这种真菌和幼虫的关系是？这种真菌和幼虫的关系是？寄寄 生生群落的种间关系群落的种间关系类型类型曲线图例曲线图例箭头图例箭头图例种间关系特点种间关系特点捕食捕食“先增加者先减少先增加者先减少”的的非同步性非同步性变化，且变化，且捕食者数量高峰变动捕食者数量高峰变动滞后于被捕

12、食者滞后于被捕食者竞争竞争c代表共同的生活条代表共同的生活条件，结局有三：一是件，结局有三：一是a、b两种群个体间形两种群个体间形成平衡，相互抑制；成平衡，相互抑制；二是二是a取代取代b；三是二；三是二者在空间、食性、活者在空间、食性、活动时间上产生生态位动时间上产生生态位的分离的分离小结小结1寄生寄生寄生种群寄生种群a得利，得利，宿主种群宿主种群b受害；受害；宿主宿主b不可能全部不可能全部死亡死亡互利互利共生共生“同生共死同生共死”的的同步性同步性变化变化 1.1.垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直垂直分层现象分层现象。它是群落中各植物间及植物与它是群落

13、中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。环境间相互关系的一种特殊形式。五、群落的空间结构五、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2. 2. 分分层层现象现象乔木层、灌木层、草木层以及乔木层、灌木层、草木层以及地被物层地被物层 ；草本植物群落的垂直结构草本植物群落的垂直结构，也具有也具有分分层层；根系、根茎等在地下也是按深度分层分布的根系、根茎等在地下也是按深度分层分布的 群落的群落的分分层层现象，现象，是自然选择的是自然选择的结果结果，是植物与环境相互矛盾统一的是植物与环境相互矛盾统一的反映。反映。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

14、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麻雀麻雀总是成群地在森林的总是成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木上层的活动，吃高大乔木的种子。的种子。煤山雀、黄腰柳莺、和橙煤山雀、黄腰柳莺、和橙红红鹤鹤等鸟类总是森林的中等鸟类总是森林的中层营巢。层营巢。血雉和棕尾雉血雉和棕尾雉则是典型的则是典型的森林底层鸟类，吃地面上森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。的苔鲜和昆虫。群落的空间结构群落的空间结构垂直结构垂直结构栎林中鸟类在不同层次中的相对密度栎林中鸟类在不同层次中的相对密度种名林冠层高于11.6米乔木层511.6米灌木层1.35米

15、草本层11.3米地面林鸽林鸽茶腹茶腹 青山雀青山雀长尾山雀长尾山雀旋木雀旋木雀煤山雀煤山雀沼泽山雀沼泽山雀大山雀大山雀载菊载菊乌鸫乌鸫红胸红胸句鸟句鸟 鹪鹩鹪鹩33334150122324515252233426418375108111741073119613627781551973325292024181720811031489321406972471920注：红色数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次注：红色数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶高高地高高地挺出水面挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等；睡莲、满江红、浮萍等浮浮于水面

16、于水面；金鱼藻等则生长于；金鱼藻等则生长于水底水底。鲢鱼在水。鲢鱼在水体体浅层浅层、鲩鱼在、鲩鱼在中层中层、青鱼、虾、蚌等在、青鱼、虾、蚌等在水水底底，泥鳅、鳝鱼等则在水底，泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中淤泥中生活。生活。（）群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？（）群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？（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（）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 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

17、环境资源（如阳光、空类和数量，提高了群落利用环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的能力。间、营养物质等）的能力。思考讨论思考讨论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：植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。的主要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：植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的，从而形成水平方向上的分布不均匀造成的，从而形成了许多小群落。了许多小群落。 3.3.分布不均匀的原因分布不均匀的原因：

18、地形、土壤湿度：地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等。人和动物的影响等。 例例1 1、受、受水水制约，制约，芦苇、泽泻等水生植物芦苇、泽泻等水生植物只能长在浅水或水边；只能长在浅水或水边；红树、柳树等只能长在红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏水源附近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处，树等能长在比较干旱处，仙人掌、沙棘等可长在仙人掌、沙棘等可长在极干旱的沙漠。鸭子、极干旱的沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源青蛙只可在水中或水源附近活动，而鹰、黄羊、附近活动，而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的陆地沙鼠等可在干旱的陆地自由活动。自由

19、活动。 例例2 2、八面山、八面山( (在湖南在湖南桂东县桂东县) )海拔海拔20422042米，米，800800米米以下为常绿阔叶林，以下为常绿阔叶林，800800至至13001300米米为针阔混交为针阔混交林，林，13001300至至16001600米米为针叶为针叶林，林，16001600至至18001800米米为灌木为灌木林，林，18001800米以上米以上为草地。为草地。植物的这种分带现象属于植物的这种分带现象属于（水平结构（水平结构) )。 分析，这种分带由海分析，这种分带由海拔拔( (地形地形) )造成的温度和湿造成的温度和湿度差异引起而不是生物自度差异引起而不是生物自身差异引起的

20、。身差异引起的。1群落的空间结构的类型群落的空间结构的类型比较项目比较项目垂直结构垂直结构水平结构水平结构含义含义生物群落在垂直方向上具生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象有明显的分层现象在水平方向上的分布在水平方向上的分布状况状况原因原因陆生：光照、温度陆生：光照、温度水生：光、温度、水生：光、温度、O2地形变化、土壤湿度地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物照强度的不同、生物自身生长特点的不同自身生长特点的不同以及人和动物的影响以及人和动物的影响表现表现植物在不同高度的分层导植物在不同高度的分层导致动物也随之具有层次性致动物也随之具有层次性大多数群落生物

21、呈集大多数群落生物呈集群分布或镶嵌分布群分布或镶嵌分布小结小结2群落的垂直结构是指群落中各种群在垂直方向上的分层现群落的垂直结构是指群落中各种群在垂直方向上的分层现象，它强调的是象，它强调的是某一区域中某群落某一区域中某群落的空间结构；的空间结构；高山植物从山底到山顶，其温度差异明显，分别分布着热高山植物从山底到山顶，其温度差异明显，分别分布着热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林、高山草甸等带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林、高山草甸等不同群落，应属群落间的分布状况而不是某一群落中的垂不同群落，应属群落间的分布状况而不是某一群落中的垂直结构，事实上，上述每一个群落，应各自具有自己独特直

22、结构，事实上，上述每一个群落，应各自具有自己独特的垂直结构，如下图所示。的垂直结构，如下图所示。2. 界定不同群落的垂直分布与群落的垂直结构界定不同群落的垂直分布与群落的垂直结构土壤中小动物类群丰富的研究土壤中小动物类群丰富的研究1探究原理探究原理(1)调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。(2)丰富度的统计方法通常有两种：一是记名计算法：丰富度的统计方法通常有两种：一是记名计算法：二是目测估计法。二是目测估计法。实验探究实验探究步步 骤骤实实 施施提出问题提出问题如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度是多如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度

23、是多少？少？制订计划制订计划包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计和分析和分析实实施施计计划划准备及准备及取样取样用取样器取样用取样器取样(如采集罐、吸虫器等进行取样如采集罐、吸虫器等进行取样)的方法进行采集、调查的方法进行采集、调查观察和观察和分类分类诱虫器取样诱虫器取样简易采集法：用放大镜观察，简易采集法：用放大镜观察，同时用解剖针寻找同时用解剖针寻找采集小采集小动物动物采集到的小动物可放入酒精中，也可将活着的采集到的小动物可放入酒精中，也可将活着的小动物放入试管中小动物放入试管中2实施计划与结论实施计划与结论实实施施计计划划统计和统计和分析分析丰

24、富度的统计方法：记名计算法和目测估丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法。计法。记名计算法记名计算法是指在一定面积的样地是指在一定面积的样地中，中，直接直接数出各种群的个体数目，这一般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。用于个体较大，种群数量有限的群落。目目测估计法测估计法是按预先确定的多度等级来是按预先确定的多度等级来估计估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：和表示方法有：“非常多、多、较多、较非常多、多、较多、较少、少、很少少、少、很少”等等实验结论实验结论组成不同群落的优势种是不同的，不同群组成不同群落的优势

25、种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂种越多，群落结构也越复杂3.注意事项注意事项(1)从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计。从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计。(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。物的避光性和趋湿性来收集。(3)从同样的土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。从同样的土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。(4)命名要准确，并进行分类。命名要准确，并进行分类。(5)远离危险地带，不要破坏当地环境。远离危险地带，不要破坏当地环境。3.3.大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，称为群落的大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，称为群落的 垂直结构，引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主垂直结构，引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主 要因素分别是（要因素分别是（ ）A A温度、食物温度、食物B B温度、光照温度、光照C C湿度、