第3節(jié)群落結(jié)構(gòu)

1、第四章 種群與群落,第3節(jié) 群落的結(jié)構(gòu),群落的概念,群落的概念,同一時(shí)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。,問(wèn)題探討 1.提示：本討論題關(guān)注池塘中的生物組成及其有序性，要引導(dǎo)學(xué)生討論池塘中的種群組成（群落結(jié)構(gòu)），具體有多少個(gè)種群并不重要?？梢詮娜馐承贼~(yú)、植食性魚(yú)、浮游動(dòng)物、浮游植物、微生物等方面舉例。 2.提示：本討論題關(guān)注池塘中生物之間的相互關(guān)系。池塘中的肉食性魚(yú)大量減少，一些小魚(yú)等小型水生動(dòng)物因天敵減少，數(shù)量會(huì)大量增加，池塘中浮游動(dòng)物、浮游植物以及其他一些水生植物數(shù)量會(huì)大量減少。隨時(shí)間推移，植食性魚(yú)類(lèi)等生物也因食物來(lái)源減少而數(shù)量減少。,一、群落水平上研究的問(wèn)題,研究池塘群落,

2、種群種類(lèi)、優(yōu)勢(shì)種群,種間關(guān)系,種群位置,群落的空間結(jié)構(gòu),群落演替,池塘的范圍和邊界,二、群落的物種組成,常綠闊葉林,常綠針葉林,二、群落的物種組成,一般來(lái)說(shuō)，環(huán)境條件愈優(yōu)越，群落發(fā)育的時(shí)間愈長(zhǎng)，生物種的數(shù)目愈多，群落的結(jié)構(gòu)也愈復(fù)雜。例如在美洲大陸上，從熱帶到極地生物種數(shù)逐漸減少。,營(yíng)巢鳥(niǎo) 高等植物 哥倫比亞 1395種 佛羅里達(dá) 2500種 巴拿馬 1100種 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,二、群落的物種組成,平原的生物種類(lèi)一般比山地的少，草地比林地的少，遠(yuǎn)離大陸的島嶼比靠近大陸的島嶼生物種類(lèi)少。 但在兩個(gè)或多

3、個(gè)群落間過(guò)渡地帶，即群落交錯(cuò)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(lèi)和數(shù)量常比相鄰群落中多，這種現(xiàn)象稱(chēng)為邊緣效應(yīng)。,二、群落的物種組成,（1）物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。例如，我國(guó)北方的森林，主要是由常針葉樹(shù)種組成，而南方許多森林的主要樹(shù)種是闊葉喬木 （2）不同群落間種群數(shù)量和種群中個(gè)體數(shù)量差別很大。例如，在熱帶森林的生物群落中，植物種群數(shù)以萬(wàn)計(jì)，無(wú)脊椎動(dòng)物以10萬(wàn)計(jì)，脊椎動(dòng)物種群以千計(jì)；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：群落中物種樹(shù)木的多少。在生態(tài)學(xué)上，用豐富來(lái)描述一個(gè)群落中種群數(shù)量的多少。,資料分析 1.提示：在合適的條件下，

4、大草履蟲(chóng)和雙小核草履蟲(chóng)均能正常生長(zhǎng)繁殖。由于這兩種草履蟲(chóng)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(gè)容器中培養(yǎng)時(shí)，起初兩種草履蟲(chóng)的數(shù)量較少，而食物（桿菌）數(shù)量較多，因此表現(xiàn)為兩種草履蟲(chóng)的種群數(shù)量均增加。但是，隨著兩種草履蟲(chóng)數(shù)量的增加，相互之間對(duì)食物的爭(zhēng)奪表現(xiàn)為大草履蟲(chóng)處于劣勢(shì)，雙小核草履蟲(chóng)處于優(yōu)勢(shì)。隨著雙小核草履蟲(chóng)數(shù)量的增加，爭(zhēng)奪食物的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越大，最終大草履蟲(chóng)失去了食物來(lái)源而滅亡。兩種草履蟲(chóng)沒(méi)有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì)，進(jìn)一步證明了該實(shí)驗(yàn)結(jié)果緣于兩種草履蟲(chóng)爭(zhēng)奪資源，這就是競(jìng)爭(zhēng)。 2.提示：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

5、間，猞猁數(shù)量的增加導(dǎo)致雪兔減少；而雪兔的減少，又會(huì)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(dòng)。,3.提示：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(duì)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(dòng)物數(shù)量及其食物鏈相對(duì)穩(wěn)定，因而整個(gè)群落可以處在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。 4.提示：資料1中兩個(gè)種群之間是通過(guò)食物間接地發(fā)生作用（競(jìng)爭(zhēng)）；資料2中兩個(gè)種群是通過(guò)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(shì)，另一方處于劣勢(shì)，最終滅亡。資料2相互作用的結(jié)果是兩

6、個(gè)種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定。,三、群落中種間的關(guān)系,三、群落中種間的關(guān)系,1.捕食：一種生物以另一種生物作為食物 2.競(jìng)爭(zhēng)：兩種或兩種以上生物相互爭(zhēng)奪資源和空間等。競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果常表現(xiàn)為相互抑制，一時(shí)表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢(shì)，另一方處于劣勢(shì)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)分以維持生活。 4.互利共生：兩種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。,種間關(guān)系中的共生互利共生,互利共生：兩物種相互有利的共居關(guān)系，彼此間有直接的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的交流，相互依賴(lài)、相互儲(chǔ)存、雙方獲利。 菌根、根瘤,種間關(guān)系中的共生互利共生,地衣(真菌和藻類(lèi)植物的共生體 ),種間關(guān)系中的共生互

7、利共生,地衣(真菌和藻類(lèi)植物的共生體 ),種間關(guān)系中的共生互利共生,傳粉、傳播種子動(dòng)物與植物的互利共生 種植和飼養(yǎng)的互利共生：切葉蟻與真菌,時(shí)間,數(shù)量,0,時(shí)間,數(shù)量,0,時(shí)間,數(shù)量,0,捕食,競(jìng)爭(zhēng),共生,四、群落的空間結(jié)構(gòu)（）垂直結(jié)構(gòu),1.垂直結(jié)構(gòu)的概念：是指群落在空間上的垂直分化或成層現(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。,2.成層性,喬木層、灌木層、草木層以及地被層 ；,草本植物群落的垂直結(jié)構(gòu) , 也具有成層性；,根系、根莖等在地下也是按深度分層分布的,群落的成層性,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。,（一）群落的空間結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu),櫟林中鳥(niǎo)類(lèi)在不同

8、層次中的相對(duì)密度,注：數(shù)字下劃線(xiàn)表示某種鳥(niǎo)最喜好棲息的層次,（一）群落的空間結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu),（一）群落的空間結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu),3. 成層現(xiàn)象的意義： （1）它不僅緩解了植物之間爭(zhēng)奪陽(yáng)光、空間、水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等的矛盾，而且由于植物在空間上的成層排列，擴(kuò)大了植物利用環(huán)境的范圍，提高了同化功能的強(qiáng)度和效率。成層現(xiàn)象愈復(fù)雜，即群落結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，植物對(duì)環(huán)境利用愈充分，提供的有機(jī)物質(zhì)也就愈多。,（2） 生物群落中動(dòng)物的分層現(xiàn)象也很普遍。動(dòng)物之所以有分層現(xiàn)象，主要與食物有關(guān)，其次還與不同層次的微氣候條件有關(guān)。,（3）水域中，某些水生動(dòng)物也有分層現(xiàn)象。比如湖泊和海洋的浮游動(dòng)物即表現(xiàn)出明顯的垂直分層現(xiàn)象。影響浮游動(dòng)物垂

9、直分布的原因主要決定與陽(yáng)光、溫度、食物和含氧量等。,群落中植物的分層現(xiàn)象決定了動(dòng)物的分層現(xiàn)象,（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(diǎn)：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(gè)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(qiáng)度、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)、人和動(dòng)物的影響等,練習(xí)P77 基礎(chǔ)題 1.B。 2.提示：屏障撤掉后，很可能出現(xiàn)以下情況:由于種群A捕食種群B，種群B的數(shù)量減少，而種群A的數(shù)量增加。但隨著種群B的數(shù)量減少，種群A因食物來(lái)源減少而出現(xiàn)數(shù)量減少，種群B的數(shù)量又會(huì)出現(xiàn)一定的增加。這樣，假設(shè)水族箱中資源和其他條件較穩(wěn)定，種群A和種群B將出現(xiàn)此消彼長(zhǎng)的相對(duì)穩(wěn)定情況。 拓展題 1.提示：大致步驟：（1）選擇的植物（一般用草本植物）應(yīng)能適應(yīng)同一環(huán)境，植株大小基本一致。最好查閱有關(guān)資料搞清楚植物名稱(chēng)與生活習(xí)性等；（2）實(shí)