必修三第32讲群落的结构与演替

1、第第3232讲讲 群落的结构与演替群落的结构与演替 内聚集在内聚集在 中中 的集合，叫的集合，叫做群落。做群落。一、群落一、群落同一时间同一时间一定区域一定区域各种生物种群各种生物种群 a a. .一定的自然区域一定的自然区域 b b. .包括这个区域内所有的生物包括这个区域内所有的生物 c c. .相互之间有直接或间接关系相互之间有直接或间接关系 2.2.概念要点：概念要点：1.1.概念概念研究池研究池塘群落塘群落种群的数量种群的数量优势种群优势种群群落演替群落演替群落的群落的空间结构空间结构池塘的范围池塘的范围和边界和边界群落的物种组成群落的物种组成、种间关系、群落空、种间关系、群落空间结

2、构、间结构、群落的演替、群落的生态位、群落的范围和边界群落的演替、群落的生态位、群落的范围和边界二、群落水平上研究的问题二、群落水平上研究的问题种群位置种群位置种间关系种间关系群落的结构特征：群落的结构特征： 是区别不同群落的重要特征。是区别不同群落的重要特征。不同群落的物种组成是不同群落的物种组成是 。群落中群落中 的多少，称为的多少，称为丰富度丰富度。三、群落的物种组成三、群落的物种组成群落的物种组成群落的物种组成物种数目物种数目不同的不同的（1 1）一般来说，环境条件愈）一般来说，环境条件愈优越优越，群落发育的时间愈，群落发育的时间愈长，物种的丰富度长，物种的丰富度 ，群落的结构也愈，群

3、落的结构也愈 。（2 2）群落间的过渡地带）群落间的过渡地带 非过渡地带非过渡地带越大越大复杂复杂 两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，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，田交界的地带，生物的种类和数量常常比相邻群生物的种类和数量常常比相邻群落中多落中多，这种现象称为，这种现象称为边缘效应边缘效应。四、种间关系四、种间关系u1 1. .捕食捕食（1 1）定义：）定义：注意：注意：F 同种生物同种生物的成体以幼体为食，的成体以幼体为食，不是不是捕食关系，而是捕食关系，而是种内斗争种内斗争。F

4、 捕食捕食不只是不只是动物之间，动物之间，动物以动物以草为食草为食，亦是捕食关系。，亦是捕食关系。生物生物数量数量时间时间生物生物B B生物生物A A(2)(2)数量坐标图：数量坐标图：被捕食者被捕食者捕食者捕食者一种生物以另一种生物为食。一种生物以另一种生物为食。数量上呈现出数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者先增加者先减少，后增加者后减少后减少”的的不同步性变化不同步性变化被捕食者：被捕食者：数量数量多多者或者或先先增加先减少者。增加先减少者。捕食者：捕食者：数量数量少少者或者或后后增加后减少者。增加后减少者。被捕食者与捕食者被捕食者与捕食者相互制约相互制约双方的数量，被双方的数量，被捕

5、食者捕食者不会被不会被( (捕食者捕食者) )淘汰淘汰 （5 5）实例：）实例： 猞猁和雪兔、兔子和草猞猁和雪兔、兔子和草（3 3）特点：）特点：（4 4）结果：）结果：u2 2. .竞争竞争（1 1）定义：）定义：注意：注意：F 同种生物争夺同种生物争夺资源和空间等，资源和空间等，不是不是竞争关竞争关系，而是系，而是种内斗争种内斗争。F 发生竞争生物之间发生竞争生物之间生活习性或生态位相似。生活习性或生态位相似。(2)(2)数量坐标图：数量坐标图：时间时间生物数量生物数量生物生物A A生物生物B B生物数量生物数量时间时间生物生物A A生物生物B B竞争竞争实力相当实力相当时时相互抑制相互抑

6、制 （牛与羊）（牛与羊）竞争竞争实力悬殊实力悬殊时时（狮子与野狗）（狮子与野狗）两种或两种以上生物相互争夺两种或两种以上生物相互争夺资源和空间资源和空间等。等。数量上数量上常常呈现出呈现出“你死我活你死我活”的生物的生物“同步同步性变化性变化”。常表现为常表现为相互抑制相互抑制，有时表现，有时表现为一方占优势，为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。另一方处于劣势甚至灭亡。（5 5）实例：）实例：大、小草履虫大、小草履虫（3 3）特点：）特点：（4 4）结果：）结果：两种草履虫单两种草履虫单独培养和混合独培养和混合培养时种群个培养时种群个体数量发生动体数量发生动态变化的原因态变化的原因是什么？是

7、什么？资料资料1 1u3 3. . 寄生寄生（1 1）定义：）定义：注意：注意：F 一般寄生者比寄主小一般寄生者比寄主小F一般是吸取寄主的汁液、血液等中的营养物质，而不是将整一般是吸取寄主的汁液、血液等中的营养物质，而不是将整个寄主或一部分吃掉。个寄主或一部分吃掉。(2)(2)数量坐标图：数量坐标图：一种生物一种生物（寄生者）寄生于（寄生者）寄生于另一种生物另一种生物（寄主）（寄主）的的体内或体表体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。，摄取寄主的养分以维持生活。对寄生者有利，对寄主有害对寄生者有利，对寄主有害。如果分开，则寄生生。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好。物难以单独

8、生存，而寄主会生活得更好。（5 5）实例：）实例：蛔虫与人，噬菌体与细菌，病毒与细胞生蛔虫与人，噬菌体与细菌，病毒与细胞生物，菟丝子和植物物，菟丝子和植物（3 3）特点：）特点：（4 4）结果：）结果： 一方受益，一方受害一方受益，一方受害4 4. .互利共生互利共生（1 1）定义：）定义：（2 2）数量坐标图：）数量坐标图：生物数生物数量量时时间间生物生物A A生物生物B B两者生活在一起，两者生活在一起，相互依存相互依存, ,彼此有利彼此有利。数量上两种生物数量上两种生物同时增加，同时减少同时增加，同时减少，呈现出，呈现出“同生共同生共死死”的的同步性同步性变化变化彼此有利彼此有利 （5

9、5）实例：）实例：（3 3）特点：）特点：（4 4）结果：）结果：（“”表示有利，表示有利，“”表示有害）表示有害）相互依存相互依存彼此有利彼此有利地衣、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和稗草水稻和稗草羊与草羊与草狼与羊狼与羊5.5.种间关系小结种间关系小结地衣中的地衣中的藻类和真藻类和真菌；大豆菌；大豆与根瘤菌；与根瘤菌；白蚁与鞭白蚁与鞭毛虫等毛虫等 蛔虫与人；蛔虫与人；菟丝子与大菟丝子与大豆；噬菌体豆；噬菌体与被侵染的与被侵染的细菌细菌相互依存，彼此相互依存，彼此有利。如果彼此有利。如果彼此分开，则双方或分开

10、，则双方或者一方不能独立者一方不能独立生存。数量上两生存。数量上两种生物同时增加，种生物同时增加，同时减少，呈现同时减少，呈现出出“同生共死同生共死”的同步性变化的同步性变化对寄主有害，对寄生对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活生存，而寄主会生活得更好得更好互互利利共共生生寄寄生生牛与羊；牛与羊；农作物与农作物与杂草；大杂草；大草履虫与草履虫与小草履虫小草履虫羊与草；狼羊与草；狼与兔；青蛙与兔；青蛙与昆虫与昆虫数量上呈现出数量上呈现出“你你死我活死我活”的生物的生物“同步性变化同步性变化”。两种生存能力不同，两种生存能

11、力不同，如图如图a a；生存能力相；生存能力相当，如图当，如图b b。一般生。一般生态需求越接近的不态需求越接近的不同物种间竞争越激同物种间竞争越激烈烈一种生物以另一种一种生物以另一种生物为食，数量上生物为食，数量上呈现出呈现出“先增加者先增加者先减少，后增加者先减少，后增加者后减少后减少”的不同步的不同步性变化性变化竞竞争争捕捕食食1 1. .概念：概念：在在垂直方向垂直方向上，大多数群落在空间上的垂上，大多数群落在空间上的垂直直 现象。现象。2.2.注意：注意：任何动物或植物中都有分层现象，主要受任何动物或植物中都有分层现象，主要受光照，温度，湿度，食物，栖息环境等环境因素影光照，温度，湿

12、度，食物，栖息环境等环境因素影响。响。3.3.意义：意义：a a提高群落利用提高群落利用 等环境资源的能力。等环境资源的能力。b b植物分层为动物提供了多种多样的植物分层为动物提供了多种多样的 和和 条件。条件。（一）垂直结构（一）垂直结构五、群落的空间结构五、群落的空间结构分层分层阳光阳光栖息空间栖息空间食物食物( (二二) )水平结构：水平结构：在水平方向上，由于在水平方向上，由于地形、土壤地形、土壤湿度、湿度、 和和 的不同，的不同，生物自身生物自身生长特点的不同，以及生长特点的不同，以及 的影响等因素，的影响等因素，不同地段分布着不同的不同地段分布着不同的 ，同一地段上的种群，同一地段

13、上的种群也有差别，常呈也有差别，常呈 分布。分布。光照强度光照强度盐碱度盐碱度人与动物人与动物种群种群镶嵌镶嵌一、实验原理：一、实验原理：1.1.土壤是无数小动物的家园。土壤是无数小动物的家园。2.2.许多土壤动物有许多土壤动物有 ，一，一般般 用样方法或标志重捕法进行调查，常用用样方法或标志重捕法进行调查，常用 进行采集、调查。进行采集、调查。3.3.丰富度的统计方法通常有丰富度的统计方法通常有 和和 。 较强的活动能力，且身体微小较强的活动能力，且身体微小取样器取样法取样器取样法记名计算法记名计算法目测估计法目测估计法土壤中动物类群丰富度的研究土壤中动物类群丰富度的研究不能不能二、步骤（实

14、施计划二、步骤（实施计划)：1.准备：准备： 制作取样器：制作取样器：如图：5cm记录：记录：调查地点的地形和环境的主要情况调查地点的地形和环境的主要情况注意断口处锋利，操作时注意安全注意断口处锋利，操作时注意安全注意：取样时尽量不要破坏环境，注意：取样时尽量不要破坏环境，并事先取得有关部门的同意。并事先取得有关部门的同意。2.取样：取样：选择取样点，将表土的落叶轻轻拨开选择取样点，将表土的落叶轻轻拨开如图：如图：用手来回旋转罐子，将其按用手来回旋转罐子，将其按入土中，按压到罐底与地表入土中，按压到罐底与地表几乎几乎平齐平齐。用花铲将罐内用花铲将罐内的土连同罐子一的土连同罐子一起挖出，将罐子起

15、挖出，将罐子中的土壤倒入塑中的土壤倒入塑料袋中。料袋中。注意：塑料注意：塑料袋上应标明袋上应标明取样的取样的地点地点和时间和时间等。等。诱虫器的选择：诱虫器的选择：土壤小动物的特点：土壤小动物的特点： 具有趋暗、趋湿、避高温的习性具有趋暗、趋湿、避高温的习性。根据这个特性，我们应选择怎样的吸虫器呢？根据这个特性，我们应选择怎样的吸虫器呢？吸虫器的使用：吸虫器的使用：虫子.采集小动物采集小动物用诱虫器采集：用诱虫器采集：将取到的土壤样品倒置将取到的土壤样品倒置在金属网上。在金属网上。土壤和花盆壁之土壤和花盆壁之间为什么要留一间为什么要留一定的空隙？定的空隙？为了使为了使空气流空气流通。通。将花盆

16、放在诱虫器上，将花盆放在诱虫器上，打开电灯。打开电灯。酒精起什酒精起什么作用？么作用？保存制保存制作标本作标本如果需保证小动物如果需保证小动物生活状态应将酒精生活状态应将酒精换成什么？换成什么？湿棉花湿棉花简易采集法：简易采集法：将取到的土壤样品放在瓷盆内（注意防止小动物逃将取到的土壤样品放在瓷盆内（注意防止小动物逃走），用走），用解剖针解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察发现拨找小动物，同时用放大镜观察发现体型体型较大较大的小动物，可用包着纱布的镊子取出来。的小动物，可用包着纱布的镊子取出来。体型较小的小动物可用吸虫器采集体型较小的小动物可用吸虫器采集或AB如果作为如果作为标本长时标本长时间保

17、存应间保存应选择哪个？选择哪个？如果用于如果用于实验室培实验室培养应选择养应选择哪个？哪个？4 4. .观察和分类观察和分类5 5. .统计和分析统计和分析三、注意事项三、注意事项1 1、取样时应注意、取样时应注意随机取样随机取样，避免人为心理作用，避免人为心理作用，以避免结果偏差较大。以避免结果偏差较大。2 2、动物类群因所取地段不同，可能差异较大。从、动物类群因所取地段不同，可能差异较大。从不同营养环境中采集土壤样品要分开统计，不同营养环境中采集土壤样品要分开统计， 并并尽可能多得收集小动物。尽可能多得收集小动物。3 3、样土塑料袋上标明取样点地点与时间。、样土塑料袋上标明取样点地点与时间

18、。4 4、对不知名的小动物也要统计。可记为、对不知名的小动物也要统计。可记为“待鉴定待鉴定”。5 5、本实验调查的对象是样本肉眼可见（可借助放、本实验调查的对象是样本肉眼可见（可借助放大镜或实体镜）的所有动物。大镜或实体镜）的所有动物。一、群落的演替一、群落的演替 随着时间的推移，一个随着时间的推移，一个 被另一个被另一个 代替的代替的过程，就叫做演替。过程，就叫做演替。向着一定方向，具有一定规律，随时间向着一定方向，具有一定规律，随时间而变化的有序过程。往往是能预见的或可而变化的有序过程。往往是能预见的或可测的。测的。生物与环境反复相互作用，发生在时间生物与环境反复相互作用，发生在时间和空间

19、上的不可逆变化。和空间上的不可逆变化。顶级群落是演替达到的最终阶段，但并顶级群落是演替达到的最终阶段，但并不绝对稳定，而是处于不断变化的相对稳不绝对稳定，而是处于不断变化的相对稳定状态。定状态。群落群落群落群落2.2.特点特点1.1.概念概念二、演替二、演替1.1.裸岩上的演替裸岩上的演替 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段裸岩裸岩地衣地衣苔藓苔藓灌木灌木森林森林2.2.弃耕农田上的演替弃耕农田上的演替草本草本 一年生杂草一年生杂草多年生杂草多年生杂草灌木丛灌木丛乔木（乔木（森林森林）注：在干旱的荒漠上很难形成注：在干旱的荒漠上很难形成 。森林森林3.3.按演替发生的起

20、始条件可以划分为：按演替发生的起始条件可以划分为：（1 1）初生演替）初生演替（2 2）次生演替）次生演替 在一个在一个 被植物覆盖的地面，或者被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被是原来存在过植被、但被 了的地方发了的地方发生的演替。生的演替。 指原有的植被虽已不存在，但指原有的植被虽已不存在，但 基本基本保留，甚至还保留了植物的保留，甚至还保留了植物的 （如（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。能发芽的地下茎）的地方发生的演替。从来没有从来没有彻底消灭彻底消灭原有土壤条件原有土壤条件种子或其他的繁殖体种子或其他的繁殖体33334.4.两种演替类型的比较两种演替类型的比较弃耕农田上的演

21、替弃耕农田上的演替裸岩上的演替裸岩上的演替实例实例人类活动较为关键人类活动较为关键自然因素自然因素影响因素影响因素较快较快缓慢缓慢速度速度经历的时间短经历的时间短经历的时间长经历的时间长时间时间次生裸地次生裸地初生裸地初生裸地起点起点次生演替次生演替初生演替初生演替类型类型内容内容三、人类活动对群落演替的影响三、人类活动对群落演替的影响过度放牧、导致过度放牧、导致草原退化草原退化过度砍伐、导致过度砍伐、导致森林破坏森林破坏污水排放，破坏水污水排放，破坏水域生物群落域生物群落 人类活动往往会使群落演替按照人类活动往往会使群落演替按照_自然演替自然演替的的 和和 进行。进行。 不同于不同于速度速度

22、方向方向生物入侵生物入侵三、人类活动对群落演替的影响人类活动有时会有意或无意地将一种新的物种引入到某群落中。在适宜的条件下，这些脱离了原有生物之间相互作用关系的新物种往往会大肆扩散和蔓延，迅速成为优势种，打破原有群落的稳定性。人类活动对群落演替的影响砍伐森林填湖造田捕杀动物我们可以封山育林治理沙漠管理草原建立人工群落我们也可以or 人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。特别提醒特别提醒 两种生物之间可能有两种生物之间可能有多种种间多种种间关系。关系。上述各种关系都有利于种群的进化。捕食对捕食上述各种关系都有利于种群的进化。捕食对捕食者和被捕食者从者和被捕食者从种群角度种群角

23、度都是有利的。都是有利的。共生与寄生都是种间关系，且共同生活在一起共生与寄生都是种间关系，且共同生活在一起, , 但共生是双方互利共生，寄生是对一方有利而对另但共生是双方互利共生，寄生是对一方有利而对另一方有害。一方有害。关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判 定：定：a.a.从最高点判断，捕食者数量少，被捕食从最高点判断，捕食者数量少，被捕食 者数量多；者数量多；b.b.从变化趋势看，先到波峰的为被捕食从变化趋势看，先到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。捕食者变化在后

24、。捕食是一种弱肉强食现象，广义捕食主要捕食是一种弱肉强食现象，广义捕食主要指大型肉食动物捕食小型动物的食肉行为以指大型肉食动物捕食小型动物的食肉行为以及草食动物的食草行为。及草食动物的食草行为。 而寄生是弱者依附于强者的现象而寄生是弱者依附于强者的现象, ,寄生生寄生生物（寄生者）主要从宿主（被寄生者）的体物（寄生者）主要从宿主（被寄生者）的体表或体内吸取体液营养，寄生生物一般能给表或体内吸取体液营养，寄生生物一般能给宿主造成慢性伤害，但不能立即杀死宿主。宿主造成慢性伤害，但不能立即杀死宿主。 种内斗争为种内关系，竞争（不同种生物种内斗争为种内关系，竞争（不同种生物争夺同种食物或生活空间的现象

25、）为种间关争夺同种食物或生活空间的现象）为种间关系，种间斗争包含竞争，而生存斗争是达尔系，种间斗争包含竞争，而生存斗争是达尔文自然选择学说的中心论点之一。很明显，文自然选择学说的中心论点之一。很明显，生存斗争内容更丰富，既包括生物与生物之生存斗争内容更丰富，既包括生物与生物之间的关系，又包括生物与无机环境之间的关间的关系，又包括生物与无机环境之间的关系系, ,图示如下：图示如下：A A代表生存斗争、代表生存斗争、B B代表种内斗代表种内斗争、争、C C代表种间斗争、代表种间斗争、D D代表竞争。代表竞争。归纳：群落演替的内外因素归纳：群落演替的内外因素内因内因外因外因种内关系种内关系种间关系种

26、间关系其动态变化是群落演替的其动态变化是群落演替的催化剂催化剂群落内部环境的变化群落内部环境的变化是群落演替的动力是群落演替的动力自然因素自然因素人为因素人为因素气温的大幅度变化、洪水、气温的大幅度变化、洪水、干旱等干旱等放火烧山、砍伐森林、开垦放火烧山、砍伐森林、开垦土地、建造水库等土地、建造水库等1.答：单独培养：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。混合培养：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

27、，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。1、如何解释资料1中的实验结果？2、分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况，你能发现什么规律？3、猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用？4、资料1和资料2中，两个种群之间的相互作用结果有什么不同？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

28、。一.群落演替的概念 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。在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。二二. .群落演替的类型群落演替的类型沙丘、火山岩、冰川泥、裸岩上进行的演替。. .初生演替初生演替1.1.定义：定义：2.实例:在以上演替的各阶段中，所需时间最长的是地衣到苔藓阶段,所需时间最短的是草本植物到灌木阶段。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）1、光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？2、地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？3、在森林阶段，

29、群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？1.因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。 2.通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累起了有机物，这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣能获得更多的阳光，处于优势地位，其结果是逐渐取代了地衣。3.能找到这些植物。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代，而不是“取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。思考与讨论一年生杂草多年生杂草小灌木灌木丛乔木（森林）在干旱的荒漠上很难形成1.定义：原有的植被虽已不存在，但

30、原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他的繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。2.实例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。.次生演替3.弃耕农田上的群落演替的过程是演替达到的最终稳定状态是演替达到的最终稳定状态。三三. .群落演替的一般过程和演替特点群落演替的一般过程和演替特点. .演替过程：演替过程：. .演替特点：演替特点：侵入定居阶段侵入定居阶段竞争平衡阶段竞争平衡阶段相对稳定阶段相对稳定阶段( (速度慢速度慢) )( (速度快速度快) )( (速度慢速度慢) ). .顶极群落：顶极群落： 群落的演替是有一定规律、有一群落的演替是有一定规律、有一定的方向性的，而且是可以预测的。定的方向性的，而且是可以预测的。四四. .群落演替的原因群落演替的原因. .植物繁殖体的迁移