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文档简介
第2讲群落及其演替考点一群落的结构1.群落的概念与特征(1)概念:相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合叫做生物群落,简称群落。一定地域:有一定的时间和空间各种生物:必需包括全部的生物。即必需有植物、动物、微生物三大功能类群集合:不是简单机械聚集,各种生物是相互作用相互影响,彼此之间以物质和能量为纽带紧密地联系在一起。是在长期自然选择与进化中形成稳定的,彼此相适应的有机体。种群是群落的基本单位,研究种群是研究群落的基础。(2)特征:群落的物种组成、群落的优势物种、物种的生态位、种间关系、群落的空间结构、群落的演替、群落的季节性、群落的范围和边界等。2.群落的物种组成(1)意义:物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。【不同的群落物种的组成不同,物种丰富度也是不同的】(2)指标:丰富度,即一个群落中的物种数目。越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。物种丰富度的变化规律:①随纬度增加(从赤道到两极),物种丰富度逐渐降低;
②随海拔升高,物种丰富度逐渐降低;
③随水深的增加,物种丰富度逐渐降低。丰富度大小比较:平原<山地草地<林地远离大陆的岛屿<大陆附近的岛屿群落间的过渡地带>非过渡地带拓展: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,森林与草地或农田交界的地带,生物的种类和数量常常比相邻群落中多,这种现象称为边缘效应(3)物种组成的规律:一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种的数目越多,群落的结构也越复杂(4)影响群落物种丰富度的生态因素:光、温度、水、无机盐等,在某些条件下通常有一种因素起主导作用。(5)优势种:物种不仅数量很多,它们对群落中其他物种的影响也很大,往往占据优势,称为优势种。如武夷山常绿阔叶林中米槠,甜槠,木荷等。组成不同群落的优势种不同。常见种:物质在群落中比较常见,但是对其他物种影响不大,它们不占优势,如武夷山常绿阔叶林中狗脊,芒萁等。(6)群落中的物种组成不是固定不变的。随着时间和环境的变化,原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势;原来占优势的物种也可能逐渐失去优势,甚至从群落中消失。如:草原中放牧强度加大:羊草→糙隐子草→碱蓬控制放牧强度对于维持草原群落稳定、实现可持续发展非常重要3.群落的种间关系(1)捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。举例:翠鸟捕鱼注意:①同种生物的成体以幼体为食,不是捕食关系,而是种内斗争。如大鲈鱼以小鲈鱼为食不是捕食因为大、小鲈鱼为同一物种,是发生在同种生物个体之间的种内斗争。②捕食不只是动物之间,动物以草为食,亦是捕食关系。特点:数量上呈现“被捕食者先增加先减少【A,被捕食者】,捕食者后增加后减少【B,捕食者】”的不同步性变化;被捕食者与捕食者之间不同步变化“此消彼长”,相互制约双方的数量。①从最高点判断,捕食者数量少,被捕食者数量多;②从变化趋势看,先达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,捕食者变化在后。③被捕食者不会被(捕食者)淘汰,即不会导致某种生物灭绝。④若捕食者全部死亡,则被捕食者数量先增加后减少,最后保持稳定。(捕食者不存在时的K值比捕食者存在时略大一些)⑤捕食者与被捕食者之间是一场军备竞赛,相互影响,协同进化。捕食者与被捕食者之间的相互作用是一种负反馈作用,使两者的种群数量趋于稳定。通过捕食关系互相制约对方数量,有利于两种群的进化和发展。思考1:捕食者在猎杀猎物时,场面比较血腥,这往往会让人认为捕食者很残忍。有的地方曾经为了保护某些食草动物而人为消灭捕食者,但结果却事与愿违。请从群落中物种之间的相互关系,以及这种关系是如何形成的等角度,分析群落中存在捕食者的生态意义。捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的生存腾出空间,因此,捕食者有利于保持群落内物种的丰富度,并使多个生物种群的数量维持在一定范围内。同时,捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到促进被捕食者种群发展的作用;捕食者与被捕食者还表现出协同进化。思考2:“螟蛉有子,蜾蠃负之”(《诗经·小雅·小宛》),写道:“螟蛉有子,蜾蠃负之。”古人以为蜾蠃不产子,因此捕捉“螟蛉”当作“义子”来养育。南北朝时期,医学家陶弘景发现,蜾蠃把螟蛉衔回窝中,用尾上的毒针刺入螟蛉体内,并在其身上产卵。所以,他认为螟蛉不是“义子”,而是蜾蠃幼虫的食物。请说出这两种生物之间的种间关系。提示:螟蛉是一种绿色小虫,蜾蠃是一种寄生蜂。蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里,卵孵化后,蜾蠃幼虫就拿螟蛉作食物,两者是捕食关系。广义的捕食包括植食、肉食、拟寄生等。拟寄生的特点为总是导致寄主死亡,这与寄生有本质区别。(2)种间竞争:概念:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。【注意:并不都是由争夺食物引起】特点:生活习性越近的两个物种,竞争越激烈。结果:A.一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡即呈现“你死我活”的变化;(一种生物数量增加,另一种生物数量下降,甚至降为零)举例:生存能力不同,双小核草履虫和大草履虫B.相互抑制,呈现“此起彼伏”的变化;举例:生存能力相同,同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗,同一草原上生活的牛和羊区别:种间竞争的结果有时表现为是一方处于优势,另一方处于劣势,最终灭亡。捕食的结果是两个种群相互制约,两个种群数量保持相对稳定。(3)寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象;特点:①寄生者受益,宿主受害。②如果分开,寄生者难以单独生存,宿主会生活更好。③一般不造成宿主身体残缺,寄生者一般不会使寄主全部死亡类型:1)动物体内:蛔虫、猪肉绦虫、血吸虫、肺炎双球菌等2)动物体表:虱子、跳蚤3)植物:小麦线虫、菟丝子4)细菌:噬菌体区别:①寄生和腐生寄生:寄生者从活体获得营养物质的生活方式腐生:腐生生物从死体获得营养物质的生活方式②寄生和捕食寄生:寄生是一种生物寄居在另一种生物的体内或体表,从那里吸取营养物质来维持生活,从而对宿生造成危害。寄生者在宿主那里吸取的营养物质一般是宿主体内的汁液、血液或寄主从外界环境中摄取的营养物质。一般不会使宿主致死。如果一种生物摄取其他生物的全部或部分为食,则为捕食关系,如蚊子与人为寄生关系,蝗虫与青草为捕食关系。捕食:捕食者以被捕食者的(的身体或器官)为食,会导致被捕食者死亡,侧重“咬”或“吃”。捕食关系中,捕食者一般不会导致被捕食者灭绝;这都与长期的自然选择有关,在相互选择的作用下,捕食者与被捕食者、寄生者与宿主长期共同生存。(4)原始合作(互惠):两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但是分开后,各自也能独立生活;举例:海葵与寄居蟹、鱼蚌共生、蚜虫和蚂蚁特点:双方都受益,分开也能独立生活数量坐标图:营养关系图:无明确的营养关系(5)互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。特点:①相互依存,彼此有利(一般不能独立生存)②数量上两种生物同时增加同时减少,呈现“同生共死”的同步性变化。实例:白蚁与肠内的鞭毛虫,人体和肠内的细菌,豆科植物与根瘤菌,地衣中的藻类与真菌。【地衣是藻类和真菌共同生活而成的共生体。藻类进行光合作用,制造养料供给真菌。真菌吸收外界水分、无机盐和二氧化碳供给藻类,相互间形成互利共生的关系。】思考1:除了种间关系,还有哪些影响群落的因素呢?影响群落的因素有自然因素和人为因素。自然因素有生物因素和非生物因素。除种间关系外,生物因素还有种内竞争等;非生物因素主要有光照、温度、水、无机盐等。思考2:草莓和蜜蜂之间关系?种间互助,但不共生注意:一个群落中两种生物之间可能有多种种间关系。拓展:种内关系:指同种生物之间的关系。包括种内合作和种内竞争等种内合作意义:有利于群体取食、御敌、生存、繁衍后代、抵抗不良环境等实例:一般营群居生活的生物如蜜蜂、蚂蚁、昆虫、鸟、鱼、哺乳动物等有种内互助现象。种内竞争原因:同种生物之间为争夺资源和空间进行的斗争。植物的种内斗争:表现在对光照、水分、养料、空气等无机环境因素的需求上动物的种内斗争:表现在为食物、栖所、配偶或其他因素的矛盾而斗争意义:对失败者不利,但对物种的生存是有利的实例:大鲈鱼吃小鲈鱼,蝌蚪排毒使幼小个体死亡,两小麦争夺阳光等生存斗争=生物与生物之间的斗争+生物与无机环境之间的斗争生物与生物之间的斗争=种内斗争(最激烈)+种间斗争(种间竞争、捕食、寄生)思维训练:溯因推理某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄,短吻鳄会捕食鲈鱼,而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高这种鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀儿乎绝迹之后,鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数虽竟然比原来还下降了。追溯原因,有人提出了以下可能:A.气候变化造成鲈鱼的食物短缺;B.短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食;C.捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退;D.人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。以上四种解释都有道理吗。你认为哪种是最可能的原因?作出推测后,应该怎样进一步判别?【提示】该题提出的四种解释,都有一定道理。鲈鱼种群数量下降可能是多种因素共同作用的结果,但仅根据所给信息判断,B说法是最可能的原因。这是因为,湖泊中一般生活有多种生物、各个种群之间存在复杂的种间关系和相互作用,短吻鳄是顶级捕食者,捕食多种鱼类和其他动物,鲈鱼则以小鱼、虾、贝类浮游动物等为食。当短吻鳄几近消失时,被它捕食的动物数量可能会增长,进而影响原本比较稳定的落结构,最终影响鲈鱼的种群数量。作出推测后,应深人调查该湖泊中的物种组成及其相互关系。尤其是与短吻鳄、鲈鱼存在紧密联系的物种,看看它们的种群数量发生了哪些变化,从而作出进一步的判别。要判断A、B、D的解释是否合理,也需要做更多调查。例如,调查湖泊所在地是否发生了气候变化,气候变化对湖泊中的生物带来了哪些影响,人类对鲈鱼的捕捞情况是怎样的,等等4.群落的空间结构形成原因:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,形成一定的空间结构。【群落结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。】类型:垂直结构、水平结构(1)垂直结构:在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象①分层现象:如森林群落中自上而下乔木层、灌木层、草本层、地被物层。如湖泊群落有挺水层、浮水层和沉水层,分别利用湖泊的不同空间。②决定植物地上分层的环境因素:光照强度。植物的分层与对光的利用(即光照强度)有关。不同植物适于在不同的光照强度下生长决定植物地下分层的环境因素:水分、无机盐等③群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象,因为植物为动物提供了栖息空间和食物条件④在水生群落中决定植物分层现象的因素:除光照强度外,植物的垂直分布也跟光的波长(光质)有关如海洋中藻类植物的分层现象主要与光有关。海水由浅到深,光波长由长到短,波长越短,透射能力越强。依次主要分布绿藻、褐藻、红藻等。决定水生动物的分层因素:与食物和溶解氧、阳光、温度等因素有关⑤群落的垂直结构出现分层现象的意义:使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量,提高了群落利用阳光等环境资源(如空间、营养物质等)的能力。注意1:不同海拔地带分布不同的植物,高山上植物的分布取决于温度,从山顶到山脚,分布着不同的植物类群,属于植被的垂直地带性分布【垂直分布,不是垂直结构,可以称为水平结构】,不属于群落的垂直结构。注意2:从赤道向两极,植物呈现带状分布,也属于群落的水平结构。(2)水平结构:在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群的密度也有差别。特点:镶嵌分布区别:垂直结构与水平结构①垂直结构分层原因:生物本身的高度、活动空间的高度②水平结构分段原因:环境的光、热、水及地形等条件对生物的选择造成的。③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。如“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构,垂直结构涉及的是群落中“不同物种”在空间垂直方向上呈现“分层”现象,竹林中的竹子是同一物种,为一个种群,不具有群落的空间结构。3.群落的季节性概念;由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。特点:季节性交替,有周期性对象:群落意义:显著降低生物的生存压力注意:群落的季节性≠群落的演替,群落的演替不受季节性变化的影响(1)植物的季节性对群落的影响有些种类的植物在早春(迎春花、桃花)来临时开始萌发,并迅速开花和结实,到了夏季其生活周期结束;另一些种类的植物则在夏季到达生命活动的高峰,从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变。(2)动物的季节性对群落的影响大多数典型的草原鸟类和高鼻羚羊等有蹄类动物,在冬季都向南方迁移,到雪被较少、食物充足的地区生活。(迁徙)啮齿类动物在冬季会休眠;(冬眠)非洲肺鱼是最有名的夏眠生物(雨水充沛的春季,肺鱼尽享生活的美好,雨季逐渐消退后,沼泽地变成一片干涸,肺鱼就躲在烂泥堆里睡觉,等雨季回来再出来结束夏眠。)(夏眠)4.生态位(1)概念:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。(2)研究内容:①植物:在研究领域出现的频率、种群密度、植株高度、与其他物种的关系②动物:栖息地、食物、天敌、与其他物种关系确定某种生物的生态位一般要以调查为基础(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位(4)原因:群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源拓展:生态位重叠:指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。分为完全重叠、部分重叠完全重叠:资源短缺时发生竞争,竞争优势大的物种就会把另一物种完全排除掉【即竞争排除原理】;资源丰富时,共同利用资源。竞争排除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。部分重叠:无竞争的生态空间实现共存;重叠的生态空间被具有竞争优势的物种占有。两个物种的生态位相似,在空间和资源有限的情况下,它们必然存在种间竞争。种间竟争可能会使二者的生态位发生分化,结果为它们仍然共存于同一个群落中;也可能为一方消失,另一方留存下来。与社会的联系1:鱼类的混合培养可以合理地设计人工生态系统,利用不同生物之间生态位的差异,充分利用环境资源,从而获得更大的价值。(1)四大家鱼的混养利用的是它们在池塘中占据着不同的生态位(2)对动物生态位影响最大的是动物的栖息环境和食物条件(种间关系)。我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养,既降低了竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源。与社会的联系2:立体农业:农作物的间作(1)立体农业:就是充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。(2)间作套种:指在同一土地上按照一定的行距、株距和占地的宽窄比例种植不同种类的农作物。(3)农作物的间作模式有很多种:利用它们在农田中占据着不同的生态位。例1;板栗—茶树结构:两种植物的根系深浅搭配,合理地利用了不同层次土壤内的水分和无机盐。两种植物高矮结合,充分利用了不同层次的光能。例2:稻—鱼—蛙结构:鱼和蛙的粪便为水稻供肥,鱼和蛙呼吸释放的二氧化碳可供水稻进行光合作用。稻田中的害虫、其他浮游植物、田间杂草的数量也因养殖鱼、蛙而大大下降。收获的鱼和蛙还能带来经济效益。(2)对植物生态位影响较大的是植株高度和种间关系。①间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异;②间作的植物中高的为阳生植物,矮的为阴生植物。考点二土壤中小动物类群的丰富度土壤条件:不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些小动物的良好栖息场所。1、取样方法:许多土壤动物(如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓、各种昆虫)身体微小且有较强的活动能力,因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查,常用取样器取样的方法进行采集、调查。取样器取样法:即用一定规格的捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。2、统计方法:记名计算法和目测估计法。①记名计算法:指在一定面积(体积)的样地中,直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大,种群数量有限的物种。②目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有:非常多、多、较多、较少、少、很少,等等。3、采集土壤小动物的方法:诱虫器采集法、简易采集法、吸虫器采集4、实验流程(1)准备①制作取样器:选择直径为5cm的硬质金属饮料罐,在距离顶端5cm处剪断。这样的取样器容积约为100mL。②记录调查地点的地形和环境情况,提出安全注意事项:注意安全,远离危险地带。取样时尽量不要破坏环境,并应事先取得有关部门的同意。(2)取样选择取样地点,将表层土上的落叶轻轻拨开,用手来回旋转罐子,将其按入土中,按压到罐底与地表几乎齐平,用铲子将罐内的土连同罐子一起挖出。将罐子中的土壤倒入塑料袋中。注意事项:①取样时注意随机取样,避免人为因素,尽量减少结果的偏差②小动物类群因取样时间和地段不同,可能差异较大。在装样的塑料袋上标明取样的地点和时间等。应分开统计,尽可能多地收集小动物。(3)采集小动物①诱虫器采集法在去底花盆中放一个金属网,将取到的土壤样品放置在金属网上。然后,将花盆放在诱虫器上,打开电灯。诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置,诱虫器利用土壤小动物具有避光、避高温、趋暗、趋湿的习性,使土壤小动物远离光源、热源。注意:土壤与花盆之间要留一定的空隙,便于空气流通、小动物采集②简易采集法将取到的土壤样品放在瓷盆内(要注意防止小动物逃走),用解剖针拨找小动物,同时用放大镜观察,发现体型较大的小动物,可用包着纱布的镊子取出。③吸虫器采集:常用于对体型较小的土壤小动物的采集。吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走,便于将其收集在试管中。说明:①采集到的小动物可放入体积分数为70%的酒精溶液中,将土壤动物杀死固定,防止腐烂。如果需保证小动物生活状态应将酒精换成湿棉花。②若完成统计和分析后,发现小动物还存活,不能再放入70%的酒精溶液中,为保护生态环境,应放回原地。(4)观察:①用肉眼观察;②借助放大镜、体视显微镜观察(最好);③普通光学显微镜(4倍物镜和5倍目镜)(5)分类借助有关图鉴查清小动物的名称,并进行分类;无法知道小动物名称的,可记为“待鉴定××”,并记录特征。4.统计与分析土壤中小动物类群的丰富度调查记录表(1)组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。(2)一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。讨论1:如果要调查水中小动物类群的丰富度应如何对研究方法进行改进?(课本P31)取样器:网兜、瓶子等。取样:选取有代表性的地点取样(定点)。每次取样数量相同(定量)讨论2:如果要调查植物类群丰富度调查应如何对研究方法进行改进?调查方法:样方法样方最小面积的确定具体做法:随着样地面积的增大,样地内植物的种类数也在增加,当物种增加到一定程度时,通常把曲线开始变缓处所对应的面积作为最小面积。组成群落的种类越丰富,其最小面积越大在调查群落的丰富度,也可以同时调查某植物的种群密度考点三群落的主要类型和演替一、群落的主要类型主要的陆地的群落分类依据:群落的外貌和物种组成等群落外貌:群落的形态和结构,是群落中生物与生物、生物与环境相互作用的综合反映。1.荒漠生物群落(1)外貌特征:砂砾裸露,植被极度稀疏。(2)分布范围:极度干旱区,年降水量稀少且分布不均匀(3)群落结构:非常简单,物种少(丰富度低)(4)与环境相适应的生物特点:耐旱,适应缺乏水分的环境主要植物类型:仙人掌属植物、骆驼刺属植物等。荒漠植物对环境的适应对策:①加强水分摄取:根系发达。②减少水分散失:叶片特化、较厚的角质层、气孔夜间开放。③加强对水分的储存:仙人掌肥厚的肉质茎。例如1:景天酸代谢型:①夜间气孔开放,吸收大量CO2,以苹果酸的形式贮存;②白天气孔关闭,苹果酸放出CO2用于光合作用;③植物获得CO2供应的同时,减少了水分丢失。例如2:生长在沙漠的骆驼刺,叶子已经变成细刺,以减少水分的蒸腾;根系很发达,能从很深很广的地下吸取水分。主要动物类型:爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等。荒漠动物对环境的适应对策:①减少水分散失:表皮外有角质鳞片(蜥蜴、蛇),体温是变化的,某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物(而不是产生需要更多水才能溶解的尿素)。②保护正在发育的胚胎:蛋壳坚硬③增加水分的储存:骆驼的驼峰中含有大量的脂肪,氧化分解后会产生水分④调整活动时间:选择在晚上或者气温低时出来寻找食物例如:羊驼取食仙人掌的花和鸟类饮用植物上的露水2.草原生物群落(1)外貌特征:草本植物铺向天边。群落的季节性变化非常明显。(2)分布范围:主要分布在半干旱地区,不同年份或季节雨量不均匀的地区。(3)群落结构:动植物的种类较少,群落结构相对简单。(4)与环境相适应的生物特点:耐寒,耐旱。各种耐寒的旱生多年生草本植物占优势,有的草原上有少量的灌木丛,乔木非常少见。草原上的植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱;草原上的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点。由于缺水,在草原上,两栖类和水生动物非常少见。稀树干草原上,生长着伞形树冠状乔木,动物主要以斑马、长颈鹿和狮子为主。3.森林生物群落(1)外貌特征:树木繁茂,树冠遮天蔽日。(2)分布范围:湿润或较湿润的地区,(3)群落结构:非常复杂且相对稳定。(4)与环境相适应的生物特点:生物多样性高主要植物类型:森林中有乔木、灌木、草本和藤本植物,阳生植物居上层,吸收更多的阳光;阴生植物居下层,适合在弱光下生长。阴生植物对弱光的适应性:阴生植物的茎细长,叶薄,细胞壁薄,机械组织不发达,但叶绿体颗粒大、呈深绿色。如三七、人参、黄连、半夏、贝母以及某些蕨类、苔藓等主要动物类型:丰富的植物种类为动物提供了丰富的食物及栖息场所,所以动物种类繁多。特别是树栖和攀援生活的动物种类特别多。4.我国典型的群落类型同纬度地区,从东向西,由湿润趋向干旱;从南向北,由热带到寒温带我国东部湿润地区分布有森林生物群落;中部的内陆半干旱区分布有草原生物群落;西部干旱区分布有荒漠生物群落。二、群落中生物的适应性(1)群落分布与环境因素的关系群落的分布受水分、温度等环境因素的影响;同时,生物群落对环境也有一定的反作用;生物与环境协同进化。(2)群落内生物之间的关系例1:在森林内,乔木、灌木和草本植物之间存在对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但也可因生态位不同达到平衡。例2:动物需要植物提供食物和庇护,而植物需要动物传播花粉和种子。群落中不同种群之间通过复杂的种间关系,相互依存、相互制约形成有机整体,生物与生物协同进化。随纬度减小(由北向南),我国典型的森林类型分为:寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林、热带雨林。了解:寒温带针叶林是世界木材的主要产地,是地球上最大的森林带。热带雨林中的动植物种类约占地球已知动植物种类的一半,是地球上最丰富的生物基因库。小结:不同群落中,生物适应环境的方式不尽相同。每一种生物都有自己适应的生存环境,因此,群落是一定时空条件下不同物种的天然群集。三、其他的群落类型1.农田生物群落(P37二.拓展应用)【思考】农田中的生物形成人工生物群落,为什么说它是群落?它与森林、草原等自然生物群落有哪些不同?农田中生活着多个生物种群,彼此不是孤立的,直接或间接地联系着,共同构成了有序的整体,即农田生物群落。农田生物群落属于人工生物群落,和森林、草原等自然生物群落相比物种丰富度较低、群落结构简单,易受外界影响。2.湿地生物群落——地球之肾:物种非常丰富,既有水生生物也有陆生生物。3.海洋生物群落:浮游植物、大型藻类、种类繁多的动物四、群落的演替1.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。标志:物种组成变化,特别是优势种的变化注意:演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”而非“取而代之”,如形成森林后,乔木占据优势地位,但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。拓展:研究方法为建立永久样地持续观察“空间代替时间法”2.演替的类型(1)初生演替:初生演替是指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。如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。从裸岩上开始的群落演替分析(课本P38—39):裸岩(表层为岩石或石砾,裸岩上没有任何生物)→地衣(地衣首先在裸岩上定居)→苔藓→草本植物→灌木→乔木土壤中有机物越来越丰富,群落中物种丰富度逐渐加大,食物网越来越复杂,群落的结构也越来越复杂。注意:①地衣阶段→苔藓阶段所需时间最长,草本植物阶段→灌木阶段所需时间最短②地衣是真菌和藻类的共生体。藻类能进行光合作用,为真菌提供有机物;真菌的菌丝能吸收水分和无机盐,为藻类进行光合作用提供原料。③初生演替的过程可划分为三个阶段:侵入定居阶段、竞争平衡阶段、相对稳定阶段(2)次生演替:原有的植被虽已不存在,但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。例子:如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。①从弃耕的农田上开始的群落演替分析(课本P40):弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木阶段→乔木阶段②从湖泊开始的群落演替分析:裸底阶段→沉水植物阶段→浮叶根生植物阶段→浮叶根生植物阶段→挺水植物和沼泽植的阶段→森林群落阶段。了解:水生演替一般认为是初生演替(从湖底开始),也可能为次生演替(从水边向水中心拓展),具体结合实际或材料分析。思考•讨论(课本P41):比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替讨论1:从演替的起点来看,发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有什么不同?这两种演替还有哪些差异?演替的起点和速度不同①从演替的起点看:裸岩上的演替是从一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、后来植被彻底消失了的地方开始的演替。弃耕农田上的演替是在原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。②其他差异还有:裸岩上的演替速度慢,经历的阶段相对较多;弃耕农田上的演替速度快,经历的阶段相对较少等。讨论2:这两种演替有哪些共同点?①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落;②群落中物种数量和群落层次增多;③土壤、光能得到更充分的利用;④群落稳定性越来越强,最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态讨论3:演替都会发展为森林吗?一个群落最终演替到什么阶段,主要受哪些因素的影响?不一定;主要受当地气候条件(平均温度和年降雨量),地形和土壤环境,生物的繁殖、迁入和迁出,群落内部种群的相互关系,人类活动等因素讨论4:有人说,稳定是相对的、暂时的,而变化是永恒的。请结合群落的演替,谈谈你对这句话的看法。当群落演替发展到群落内的生物与生物之间以及生物与非生物环境之间都相适应时,群落处于比较稳定的状态,但是此时群落内的生物种群仍然进行着繁殖和变化,同时外界环境也会改变,这些因素又会使群落发生改变。因此,群落始终处于动态的变化中,并趋向于形成新的相对稳定的状态。小结:自然群落演替的特征演替方向一般朝着物种多样性、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展,因而它往往是能预见的或可预测的能量总生产量增加,群落的有机物总量增加结构生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂稳定性演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,一般地,演替过程中群落抵抗力稳定性越来越高注意:①演替过程中,净光合总量增加,只是增加的越来越慢,即(总光合速率与呼吸速率的差值)净光合速率逐渐减小。最后顶级群落(如可能为森林阶段)时,净光合总量达到最大值,总光合速率=呼吸速率,净光合速率=0【即净光合总量增长曲线斜率为0】②演替是“不可逆”的。演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化【但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。】拓展:按演替方向分为:进展演替、逆行演替3.影响群落演替的因素(1)内部因素:群落内部种群相互关系的发展变化,生物的迁入、迁出等。(2)外部因素
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