群落的空間結(jié)構(gòu)

1、第3節(jié) 群落的結(jié)構(gòu),,下圖展示了在池塘水面、水中、水底生活的多種生物。 1、這個池塘中有哪些生物？,2、假如池塘中的肉食性魚大量減少，池塘中其他種群的數(shù)量將會出現(xiàn)什么變化？,討論,浮游植物、浮游動物、水草、植食性魚、肉食性魚、微生物等,同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合，叫做群落。,例：一個池塘中的魚類是一個種群，還是一個群落，或都不是？,包括這個區(qū)域內(nèi)所有有生命的物質(zhì),群落的概念,研究池塘群落,一、群落水平上研究的

2、問題,群落特征：物種的多樣性、群落結(jié)構(gòu)、種間關(guān)系等。,常綠闊葉林,常綠針葉林,你能從物種組成上說出二者的區(qū)別嗎？,物種的組成是區(qū)別不同群落的重要特征。,二、群落的物種組成,,一般來說，環(huán)境條件愈優(yōu)越，群落發(fā)育的時間愈長，生物種的數(shù)目愈多，群落的結(jié)構(gòu)也愈復(fù)雜。如從熱帶到極地生物種數(shù)變化？,武夷山    西伯利亞低等植物  840種    

3、60;   低等植物  670種高等植物  2888種        高等植物  139種 動物   5000余種     動物   約1000種 脊椎動物  475種,又如在美洲大陸上，從熱帶到極地生物種數(shù)逐漸減少

4、。,營巢鳥              高等植物哥倫比亞  1395種         佛羅里達(dá)  2500種巴拿馬  1100種       

5、; 馬薩諸塞  1650種佛羅里達(dá)  143種          拉布拉多  390種紐芬蘭  118種         巴芬島  218種格陵蘭  56種,比較下列各組物種組成的多少？,兩個或多個

6、群落間過渡地帶，即群落交錯區(qū)，如海陸交界的潮間帶、河口灣，森林與草地或農(nóng)田交界的地帶，生物的種類和數(shù)量常比相鄰群落中多，這種現(xiàn)象稱為邊緣效應(yīng)。,平原－－－山地 草地－－－林地 遠(yuǎn)離大陸的島嶼－－－大陸附近的島嶼 群落間的過渡地帶－－－非過渡地帶,常綠闊葉林,常綠針葉林,群落中物種的數(shù)目的多少稱為豐富度,（1）物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。 例如，我國北方的森林，主要是由常綠針葉

7、樹種組成，而南方許多森林的主要樹種是闊葉喬木（2）不同群落間種群數(shù)量和個體數(shù)量差別很大。 例如，在熱帶森林的生物群落中，植物種群以萬計，無脊椎動物以10萬計，脊椎動物種群以千計；但在凍原和荒漠的生物種群中，種群數(shù)量要少得多。（3）豐富度：群落中物種數(shù)目的多少。在生態(tài)學(xué)上，用豐富度來描述一個群落中種群數(shù)量的多少。,小結(jié),1、如何解釋資料1中的實驗結(jié)果？ 2、分析猞猁和雪兔種群數(shù)量的波動情況，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？ 3、

8、猞猁的存在對整個群落的穩(wěn)定可能起什么作用？ 4、資料1和資料2中，兩個種群之間的相互作用結(jié)果有什么不同？,資料分析,兩種草履蟲單獨培養(yǎng)和混合培養(yǎng)時種群個體數(shù)量發(fā)生動態(tài)變化的原因是什么？,資料1,資料分析討論提示： 1. 在合適的條件下，大草履蟲和雙小核草履蟲均能正常生長繁殖。由于這兩種草履蟲具有相似的生活習(xí)性（尤其是能以同一種桿菌為食），當(dāng)它們被放在同一個容器中培養(yǎng)時，起初兩種草履蟲的數(shù)量較少，而食物（桿菌）數(shù)量較多，因此表現(xiàn)為

9、兩種草履蟲的種群數(shù)量均增加。但是，隨著兩種草履蟲數(shù)量的增加，相互之間對食物的爭奪表現(xiàn)為大草履蟲處于劣勢，雙小核草履蟲處于優(yōu)勢。隨著雙小核草履蟲數(shù)量的增加，爭奪食物的優(yōu)勢越來越大，最終大草履蟲失去了食物來源而滅亡。兩種草履蟲沒有分泌殺死對方的物質(zhì)，進(jìn)一步證明了該實驗結(jié)果緣于兩種草履蟲爭奪資源，這就是競爭。,2.90多年的調(diào)查研究表明，猞猁和雪兔種群數(shù)量之間存在相關(guān)性。例如，從1845年到1855年間，猞猁數(shù)量的增加導(dǎo)致雪兔減少；而雪兔的減

10、少，又會造成猞猁減少，之后雪兔又大量增加。從多年的調(diào)查看，雪兔和猞猁相互制約，使它們的種群數(shù)量保持在一定范圍內(nèi)波動。,3.雪兔是以植物為食，猞猁是以雪兔為食。猞猁的存在不僅制約雪兔的種群數(shù)量，使得植物→雪兔→猞猁之間保持相對穩(wěn)定，而且由于植物資源比較穩(wěn)定，進(jìn)而使得另一些以植物為生的動物數(shù)量及其食物鏈相對穩(wěn)定，因而整個群落可以處在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。 4.資料1中兩個種群之間是通過食物間接地發(fā)生作用（競爭）；資料2中兩個種群是通

11、過捕食與被捕食直接地發(fā)生作用（捕食）。資料1相互作用的結(jié)果是一方處于優(yōu)勢，另一方處于劣勢，最終滅亡。資料2相互作用的結(jié)果是兩個種群數(shù)量相對穩(wěn)定。,三、群落中的種間關(guān)系,,1.捕食：一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象。 2.競爭：兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等現(xiàn)象。競爭的結(jié)果常表現(xiàn)為相互抑制，有時表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢，另一方處于劣勢，甚至滅亡。 3.寄生：一種生物（寄生者）寄居于另一種生物（寄主）的體內(nèi)或體表，攝取寄主的養(yǎng)

12、分以維持生活的現(xiàn)象。 4.互利共生：兩種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利，分開至少一方不能獨立存活。,小結(jié),捕食,如果用坐標(biāo)系來表示兩種生物的競爭關(guān)系，則可表示為：,競爭,例如：蛔蟲、絳蟲、血吸蟲等寄生在其它動物的體內(nèi)；虱和蚤寄生在其它動物的體表；菟絲子寄生在豆科植物上；噬菌體寄生在細(xì)菌內(nèi)部。,,體表寄生,體內(nèi)寄生,,,人體中的瘧原蟲,寄生,,用坐標(biāo)系來表示兩種生物的共生關(guān)系：,,,,,互利共生,切葉蟻與真菌,地衣,種間關(guān)

13、系,（“＋”表示有利，“－”表示有害）,＋＋,彼此有利相互依存,地衣、根瘤,＋－,一方有利一方受害,彼此抑制,－－,種群Ａ得利種群Ｂ有害,＋－,蛔蟲和人,水稻和稗草,羊與草狼與羊,,捕食,競爭,共生,A,B,C,1900年人類大量捕殺狼和獅子后草原上鹿和 植被的變化趨勢,1.垂直結(jié)構(gòu)的概念：是指群落在空間上的垂直分層現(xiàn)象。它是群落中各植物間及植物與環(huán)境間相互關(guān)系的一種特殊形式。,四、群落的空間結(jié)構(gòu),（一）群落的空間結(jié)構(gòu)——垂直結(jié)

14、構(gòu),2.分層現(xiàn)象,喬木層、灌木層、草木層以及地被物層 ；,草本植物群落的垂直結(jié)構(gòu)，也具有分層；,根系、根莖等在地下也是按深度分層分布的,群落的分層現(xiàn)象，是自然選擇的結(jié)果，是植物與環(huán)境相互矛盾統(tǒng)一的反映。,喬木層,灌木層,草木層,地被物層,森林中鳥類分層現(xiàn)象示意圖,麻雀總是成群地在森林的上層的活動，吃高大喬木的種子。,煤山雀、黃腰柳鶯、和橙紅鶴等鳥類總是森林的中層營巢。,血雉和棕尾雉則是典型的森林底層鳥類，吃地面上的苔鮮和昆蟲。,櫟林中鳥

15、類在不同層次中的相對密度,注：數(shù)字下劃線表示某種鳥最喜好棲息的層次,池塘生物群落中，荷花、蘆葦?shù)葘⑶o葉高高地挺出水面；睡蓮、滿江紅、浮萍等浮于水面；金魚藻等則生長于水底。鰱魚在水體淺層、鯇魚在中層、青魚、蝦、蚌等在水底，泥鰍、鱔魚等則在水底淤泥中生活。,（３）群落的垂直結(jié)構(gòu)出現(xiàn)分層現(xiàn)象的意義是什么？,（1）引起植物分層分布的主要原因是：,光照強度,（２）引起動物分層分布的主要原因是：,食物、棲息場所等,使生物群落在單位面積上能容納更多的

16、生物種類和數(shù)量，提高了群落利用環(huán)境資源（如陽光、空間、營養(yǎng)物質(zhì)等）的能力。,思考討論,不同種群在水平方向上的分區(qū)現(xiàn)象,水平結(jié)構(gòu),（二）群落的空間結(jié)構(gòu)——水平結(jié)構(gòu),1.水平結(jié)構(gòu)的特點：植物群落水平結(jié)構(gòu)的主要特征就是它的鑲嵌性。 2.導(dǎo)致鑲嵌性出現(xiàn)的原因：植物個體在水平方向上的分布不均勻造成的，從而形成了許多小群落。 3.分布不均勻的原因：地形、土壤濕度和鹽堿度、光照強度、生物自身生長特點、人和動物的影響等。,地球表

17、面因降雨量、溫度大小等生態(tài)因子從赤道到北極依次,有熱帶雨林、溫帶森林、和苔原等不同類型的群落。,垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)的區(qū)分,垂直結(jié)構(gòu)的分層現(xiàn)象是由于生物本身的高度或活動空間的高度造成的；水平結(jié)構(gòu)的分段是由于環(huán)境的光、熱、水及地形等條件對生物的選擇造成的。,垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)都是指不同種生物的分布差異。同種生物的不同不能構(gòu)成垂直結(jié)構(gòu)或水平結(jié)構(gòu)。（也不因同種生物的一致而影響垂直或水平結(jié)構(gòu)的存在。）,例1、受水制約，蘆葦、澤瀉等水生植物只能長在

18、淺水或水邊；紅樹、柳樹等只能長在水源附近；松、杉、柏樹等能長在比較干旱處，仙人掌、沙棘等可長在極干旱的沙漠。鴨子、青蛙只可在水中或水源附近活動，而鷹、黃羊、沙鼠等可在干旱的陸地自由活動。,例2、八面山(在湖南桂東縣)海拔2042米，800米以下為常綠闊葉林，800至1300米為針闊混交林，1300至1600米為針葉林，1600至1800米為灌木林，1800米以上為草地。植物的這種分帶現(xiàn)象屬于（水平結(jié)構(gòu))。 分析，這種分帶由海拔(

19、地形)造成的溫度和濕度差異引起而不是生物自身差異引起的。,下列生物的關(guān)系是競爭還是捕食？,1、樺木林中出現(xiàn)云杉幼苗后，不斷生長，最 終樺木林被云杉林取而代之。2、狼以兔為食，兔以草為食。,下列生物的關(guān)系是共生還是寄生？,1、地衣中的真菌與藻類2、白蟻與它腸內(nèi)的鞭毛蟲3、菟絲子與大豆4、根瘤菌與大豆5、鳥與羽虱,唯一能為絲蘭傳粉的絲蘭蛾，以絲蘭的花蜜為食，雌蛾只有把卵產(chǎn)在絲蘭子房內(nèi)，幼蟲才能發(fā)育。絲蘭蛾與絲蘭的關(guān)系（

20、 ）A. 共生      B.競爭 C. 寄生       D. 捕食,采蜜的蜜蜂回巢后便圍繞蜂房以跳舞的方式將發(fā)現(xiàn)的蜜源告訴同伙，這種現(xiàn)象在生物學(xué)上稱（ ） A．種內(nèi)互助 B．種內(nèi)斗爭 C．互利共生 D．競爭,A,A,練習(xí),下例說法正確的是（ )?。?#183;

21、生長一致的稻田不存在垂直結(jié)構(gòu)?。?#183;高山長草，低處長大樹的現(xiàn)象是垂直結(jié)構(gòu)?。?#183;只要有生物群落就有一定程度的垂直結(jié)構(gòu)?。?#183;沙漠上只有極少的生物，不構(gòu)成生物群落人類在北半球生產(chǎn)和使用農(nóng)藥DDT，卻在南極的磷蝦體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了DDT。該現(xiàn)象可解釋為( )　 Ａ·全球的生物可看作一個大生物群落　 Ｂ·全球的生物可看作一個大種群　 Ｃ·人類對南極的資源進(jìn)行了過度開發(fā)

22、　 Ｄ·磷蝦特別容易吸收農(nóng)藥DDT,C,A,關(guān)于生物群落的結(jié)構(gòu)，以下不正確的是（ ）A．在垂直方向，群落具有明顯的分層現(xiàn)象B．動物在群落中的垂直分布依賴于植物C．動物群落中沒有水平結(jié)構(gòu)D．在水平方向上，不同地段的生物種類分布有差異,在森林群落中，喬木、灌木、草本植物三類綠色植物在空間位置配備上形成了有序的組合，從而使它們能（ ）A.有效避免競爭     B.