《群落的結(jié)構(gòu)》講義

《群落的結(jié)構(gòu)》講義同學(xué)們好，今天咱們一起來(lái)學(xué)習(xí)高中人教版（2019）選擇性必修2生物與環(huán)境第2章群落及其演替的第1節(jié)群落的結(jié)構(gòu)。一、什么是群落呢咱們先從一個(gè)小故事說(shuō)起吧。我有一次去郊外的一個(gè)小池塘邊玩，那可真是個(gè)有趣的地方。我看到了水里游著的小魚(yú)，還有在水草間穿梭的小蝦，水面上還有一些小昆蟲(chóng)在跑來(lái)跑去。池塘邊呢，有各種各樣的水草，還有一些青蛙在草叢里跳來(lái)跳去。這個(gè)小池塘里的所有生物，小魚(yú)、小蝦、水草、青蛙、小昆蟲(chóng)等等，它們就構(gòu)成了一個(gè)群落。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，群落就是在一定空間內(nèi)所有生物種群的集合體。這里面的生物相互之間是有聯(lián)系的，可不是孤立存在的。就像咱們?cè)谶@個(gè)池塘群落里看到的，小魚(yú)可能會(huì)吃小蝦，青蛙會(huì)吃小昆蟲(chóng)，它們之間存在著捕食關(guān)系。而且水草還能給小魚(yú)小蝦提供藏身之所呢。那群落和種群有啥區(qū)別呢？種群是指在一定的空間和時(shí)間內(nèi)的同種生物個(gè)體的總和。比如說(shuō)池塘里的一群小魚(yú)，這就是一個(gè)種群。而群落是包含了池塘里所有不同種的生物。這就好比一個(gè)班級(jí)里的小組和整個(gè)班級(jí)的關(guān)系，小組就是種群，整個(gè)班級(jí)就是群落啦。二、群落的物種組成1、物種豐富度還是回到那個(gè)小池塘。我發(fā)現(xiàn)這個(gè)池塘里生物種類還挺多的。那怎么來(lái)描述一個(gè)群落里生物種類的多少呢？這就引出了一個(gè)概念叫物種豐富度。物種豐富度就是群落中物種數(shù)目的多少。如果一個(gè)群落里物種數(shù)目多，那它的物種豐富度就高；如果物種數(shù)目少，物種豐富度就低。比如說(shuō)熱帶雨林，那里的物種豐富度就非常高，各種各樣的植物、動(dòng)物，數(shù)都數(shù)不過(guò)來(lái)。而在一些比較寒冷的極地地區(qū)，物種豐富度就相對(duì)低很多，可能就只有幾種苔蘚、地衣之類的植物，動(dòng)物也比較少。2、優(yōu)勢(shì)種在這個(gè)池塘群落里，我發(fā)現(xiàn)有一些生物數(shù)量特別多，而且對(duì)整個(gè)群落的影響比較大。這就是優(yōu)勢(shì)種。比如說(shuō)池塘里的一種水草，長(zhǎng)得特別茂盛，它占據(jù)了很大的空間，很多小魚(yú)小蝦都在它周?chē)顒?dòng)。這種水草就是這個(gè)池塘群落的優(yōu)勢(shì)種。優(yōu)勢(shì)種往往在群落中具有比較高的生物量，對(duì)環(huán)境資源的利用能力也比較強(qiáng)。三、群落中的種間關(guān)系這可是群落結(jié)構(gòu)里非常有趣的部分哦。就像我在池塘邊看到的那些生物之間的互動(dòng)。1、捕食關(guān)系最明顯的就是小魚(yú)吃小蝦啦。捕食關(guān)系就是一種生物以另一種生物為食的關(guān)系。在這種關(guān)系里，被捕食者的數(shù)量會(huì)影響捕食者的數(shù)量，反過(guò)來(lái)捕食者的數(shù)量也會(huì)影響被捕食者的數(shù)量。比如說(shuō)，如果池塘里的小蝦因?yàn)槟撤N原因突然變少了，那小魚(yú)可能就會(huì)因?yàn)槭澄锊蛔愣鴶?shù)量減少。但是如果小魚(yú)數(shù)量太多了，把小蝦都吃光了，小魚(yú)自己也會(huì)因?yàn)闆](méi)有食物而面臨生存危機(jī)。這就像蹺蹺板一樣，兩邊的數(shù)量相互制約。2、競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系我還發(fā)現(xiàn)池塘里有兩種水草，它們都在爭(zhēng)奪陽(yáng)光和水里的養(yǎng)分。這就是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。兩種或者多種生物共同利用同樣的有限資源而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象就是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。這種競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)導(dǎo)致一種生物長(zhǎng)得好，另一種生物長(zhǎng)得不好。就像這兩種水草，如果一種水草的根系更發(fā)達(dá)，能吸收更多的養(yǎng)分，那它可能就會(huì)長(zhǎng)得更茂盛，而另一種水草可能就會(huì)慢慢萎縮。3、寄生關(guān)系在一些植物的葉子上，我看到有一些小蟲(chóng)子。這些小蟲(chóng)子靠吸取植物的汁液生存，這就是寄生關(guān)系。寄生生物從寄主那里獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)寄主是有損害的。就像這些小蟲(chóng)子，如果太多了，植物可能就會(huì)因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)被過(guò)度吸取而生病甚至死亡。4、互利共生關(guān)系再看池塘里的一些藻類和真菌，它們組合在一起形成地衣。藻類可以進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，為真菌提供營(yíng)養(yǎng)；真菌呢，可以為藻類提供水和無(wú)機(jī)鹽等。它們相互依存，彼此有利，這就是互利共生關(guān)系。這種關(guān)系就像好伙伴一樣，誰(shuí)也離不開(kāi)誰(shuí)。四、群落的空間結(jié)構(gòu)1、垂直結(jié)構(gòu)咱們?cè)僮屑?xì)看看那個(gè)池塘。從水面到水底，生物的分布是不一樣的。這就是群落的垂直結(jié)構(gòu)。在池塘里，水面上有一些浮游生物，比如說(shuō)浮游植物和浮游動(dòng)物。再往下一點(diǎn)，有一些水生植物，它們的葉子可以在水里，也可以露出水面。然后是小魚(yú)小蝦這些中層的水生動(dòng)物，它們?cè)谒虚g活動(dòng)。最底下呢，可能有一些螺螄、蚌類等底棲生物。這種垂直分布是和光照、溫度、食物等因素有關(guān)的。比如說(shuō)浮游植物需要充足的光照進(jìn)行光合作用，所以在水面附近比較多；而底棲生物適應(yīng)水底的環(huán)境，能從水底獲取食物。在森林里也有垂直結(jié)構(gòu)哦。最上面是高大的喬木，它們長(zhǎng)得高高的，可以獲得最多的陽(yáng)光。下面是灌木層，再下面是草本植物層，還有貼近地面的苔蘚層。不同層次的植物為不同的動(dòng)物提供了棲息地和食物，像小鳥(niǎo)在喬木上筑巢，野兔在草叢里生活。2、水平結(jié)構(gòu)除了垂直結(jié)構(gòu)，群落還有水平結(jié)構(gòu)呢。還是說(shuō)那個(gè)池塘吧，池塘的邊緣和池塘中心的生物分布就不太一樣。池塘邊緣可能水草更茂盛，因?yàn)檫@里的水比較淺，陽(yáng)光更容易到達(dá)水底，適合水草生長(zhǎng)。而且池塘邊緣可能會(huì)有更多的青蛙、昆蟲(chóng)等陸生生物和水生生物的過(guò)渡類型。這種在水平方向上不同地段分布著不同的種群的現(xiàn)象就是群落的水平結(jié)構(gòu)。在草原上也能看到這種現(xiàn)象，靠近水源的地方可能草長(zhǎng)得更茂盛，動(dòng)物也更多，而離水源遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方可能草就比較稀疏，動(dòng)物也相對(duì)少一些。五、群落結(jié)構(gòu)的形成原因1、非生物因素像光照、溫度、水分這些非生物因素對(duì)群落結(jié)構(gòu)的形成有很大的影響。就像我們前面說(shuō)的池塘里的垂直結(jié)構(gòu)，光照影響了浮游植物的分布，溫度和水分也會(huì)影響不同生物的生存和分布。在高山上，隨著海拔的升高，溫度會(huì)降低，這就導(dǎo)致了不同海拔的群落結(jié)構(gòu)不一樣。海拔低的地方可能是闊葉林，海拔高一點(diǎn)可能是針葉林，再高可能就是高山草甸了。2、生物因素生物之間的種間關(guān)系也是群落結(jié)構(gòu)形成的重要原因。捕食關(guān)系、競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系等都會(huì)影響生物在群落中的分布。比如說(shuō)在草原上，如果狼的數(shù)量增加了，那兔子的數(shù)量可能就會(huì)減少，這就會(huì)影響到和兔子有關(guān)的其他生物的數(shù)量，像以兔子為食的鷹可能也會(huì)減少，而兔子吃的草可能就會(huì)增多，這樣整個(gè)草原群落的結(jié)構(gòu)就發(fā)生了變化。六、研究群落結(jié)構(gòu)的意義研究群落結(jié)構(gòu)可太有用啦。就拿保護(hù)生物多樣性來(lái)說(shuō)吧。如果我們知道了一個(gè)群落的結(jié)構(gòu)，知道哪些生物是優(yōu)勢(shì)種，哪些生物之間有什么樣的關(guān)系，我們就能更好地保護(hù)這個(gè)群落里的生物。比如說(shuō)在一個(gè)森林群落里，如果我們知道了某種珍稀植物和其他植物、動(dòng)物之間的關(guān)系，我們就可以制定更合理的保護(hù)計(jì)劃。如果這種珍稀植物依賴于某種昆蟲(chóng)傳粉，那我們保護(hù)這種植物的時(shí)候，也要保護(hù)這種昆蟲(chóng)。而且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也有意義呢。我們可以根據(jù)群落的種間關(guān)系來(lái)進(jìn)行生物防治。比如說(shuō)在農(nóng)田里，害蟲(chóng)會(huì)吃農(nóng)作物。如果我們知道害蟲(chóng)的天敵是什么，我們就可以引入害蟲(chóng)的天敵，像七星瓢蟲(chóng)吃蚜蟲(chóng)。這樣就可以減少農(nóng)藥的使用，既保護(hù)環(huán)境，又能控制害蟲(chóng)的數(shù)量