穩(wěn)態(tài)以及環(huán)境群落具體結構

1、第第3節(jié)節(jié) 群落的結構群落的結構 教學目標： 1.識別群落，說出群落水平上研究的問題。 2.分析群落的物種組成，區(qū)別不同的群落。 3.舉例說出一個群落中不同生物種群間的種間關系。 4.說出群落的空間結構。 5.嘗試進行土壤中小動物類群豐富度的研究。 教學重點: 群落的結構特征 教學難點: 從結構與功能相適應的角度 描述群落的結構特征 2課時課時 下圖展示了在池塘水面、水中、水底下圖展示了在池塘水面、水中、水底 生活的多種生物。生活的多種生物。 1. 這個池塘中有哪些生物？這個池塘中有哪些生物？ 浮游植物、浮游植物、 浮游動物、浮游動物、 水草、水草、 植食性魚、植食性魚、 肉食性魚、肉食性魚、

2、 微生物等微生物等 2.該區(qū)域所有的生物構成了生命系該區(qū)域所有的生物構成了生命系 統(tǒng)結構層次中的哪個層次？統(tǒng)結構層次中的哪個層次？ 群落群落 群落的概念群落的概念 同一時間內聚集在一定區(qū)域中各種生物同一時間內聚集在一定區(qū)域中各種生物 種群的集合，叫做群落。種群的集合，叫做群落。 包括這個區(qū)域內包括這個區(qū)域內有生命的物質有生命的物質 例：一個池塘中的魚類是一個種群，還是一個群落，例：一個池塘中的魚類是一個種群，還是一個群落， 或都不是？或都不是？ 一、群落水平上研究的問題一、群落水平上研究的問題 二、群落的物種組成二、群落的物種組成 針葉林針葉林 苔苔 原原 熱帶雨林熱帶雨林 常綠闊葉林常綠闊葉

3、林 落葉闊葉林落葉闊葉林 1.這些群落的不同是靠什么來區(qū)別的呢？這些群落的不同是靠什么來區(qū)別的呢？ 物種的組成是區(qū)別不同群落物種的組成是區(qū)別不同群落 的重要特征。的重要特征。 2.群落的物種數(shù)目多少如何表示呢？群落的物種數(shù)目多少如何表示呢？ 群落中物種數(shù)目的多少稱為群落中物種數(shù)目的多少稱為 豐富度。豐富度。 元貝駕考 元貝駕考2016科目一 科目四 金手指考試 金手指駕駛員考試 右圖表示從南極右圖表示從南極 （9090o oS S）經過赤道（）經過赤道（0 0o o） 到北極（到北極（9090o oN N）緯度梯度）緯度梯度 上群落中物種多樣性的變上群落中物種多樣性的變 化趨向。試分析說明：化

4、趨向。試分析說明： 從極地向熱帶推移，從極地向熱帶推移， 群落中物種是怎樣變化的？群落中物種是怎樣變化的？ 這表明某地區(qū)群落物這表明某地區(qū)群落物 種的多少主要取決于哪些種的多少主要取決于哪些 因素？因素？ 物物 種種 的的 豐豐 富富 度度 氣候氣候 群落中物種數(shù)目越多，特種越豐富度。群落中物種數(shù)目越多，特種越豐富度。 一般來說，環(huán)境條件愈優(yōu)一般來說，環(huán)境條件愈優(yōu) 越，群落發(fā)育的時間愈長，生越，群落發(fā)育的時間愈長，生 物種的數(shù)目愈多，群落的結構物種的數(shù)目愈多，群落的結構 也愈復雜。也愈復雜。 兩種草履兩種草履 蟲單獨培養(yǎng)和蟲單獨培養(yǎng)和 混合培養(yǎng)時種混合培養(yǎng)時種 群個體數(shù)量發(fā)群個體數(shù)量發(fā) 生動態(tài)

5、變化的生動態(tài)變化的 原因是什么？原因是什么？ 資料資料1 1 三、種間關系三、種間關系 兩種草履蟲具有相似的生活習性，當兩種草履蟲具有相似的生活習性，當 它們被放在同一個容器中培養(yǎng)時，起初兩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)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)為兩種草履蟲的種群數(shù)量較多，因此表現(xiàn)為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)量的量均增加。但是，隨著兩種草履蟲數(shù)量的 增加，相互之間對增加，相互之間對食物的爭奪食物的爭奪表現(xiàn)為表現(xiàn)為大草大草 履蟲處于劣勢，雙小核草履蟲處于優(yōu)勢履蟲處于劣勢，雙小核草履蟲處于優(yōu)勢。 隨著

6、雙小核草履蟲數(shù)量的增加，爭奪食物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的優(yōu)勢越來越大，最終大草履蟲失去了食 物來源而滅亡。這就是物來源而滅亡。這就是競爭競爭。 兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等 大象和獅子搶奪水源大象和獅子搶奪水源 競爭競爭 如果用坐標系來表示兩種生物的競如果用坐標系來表示兩種生物的競 爭關系，則可表示為：爭關系，則可表示為： 生生 物物 數(shù)數(shù) 量量 時間時間 生物生物A A 生物生物B B 如果用坐標系來表示兩種生物的競如果用坐標系來表示兩種生物的競 爭關系，則可表示為：爭關系，則可表示為： 生物

7、生物A A 生物生物B B 生生 物物 數(shù)數(shù) 量量 時間時間 C A B 捕食：捕食： 一種生物以另一種生物作為食物一種生物以另一種生物作為食物 生生 物物 數(shù)數(shù) 量量 時間時間 生物生物A A 生物生物B B AB 捕食捕食 寄生寄生 一種生物（寄生者）寄生于另一種一種生物（寄生者）寄生于另一種 生物（寄主）的體內或體表，攝取寄主生物（寄主）的體內或體表，攝取寄主 的養(yǎng)分以維持生活的養(yǎng)分以維持生活 菟絲子菟絲子 一方受益一方受益 一方受害一方受害 寄生的結果：寄生的結果： 生生 物物 數(shù)數(shù) 量量 時間時間 A A宿主宿主( (寄主寄主) ) B B寄生蟲寄生蟲 寄生寄生 生生 物物 數(shù)數(shù) 量

8、量 時間時間 A A宿主宿主( (寄主寄主) ) B B寄生蟲寄生蟲 體表寄生體表寄生 BA 體內寄生體內寄生 B A 寄生寄生 兩者生活在一起，相互依賴，彼此有利兩者生活在一起，相互依賴，彼此有利 豆科植物和菌瘤根豆科植物和菌瘤根 互利共生：互利共生： 地衣地衣( (真菌和藻類植物的共生體真菌和藻類植物的共生體 ) ) 真菌真菌 藻類藻類 通過菌絲提供水、通過菌絲提供水、CO2、無機鹽、無機鹽 通過光合作用提供有機養(yǎng)料通過光合作用提供有機養(yǎng)料 互利共生互利共生 互利共生互利共生 切葉蟻與真菌切葉蟻與真菌 生物生物A A 生物生物B B 用坐標系來表示用坐標系來表示 兩種生物的共生兩種生物的共

9、生 關系：關系： 生生 物物 數(shù)數(shù) 量量 時間時間 A B 是寄生呢還是互利共生？ 冬蟲夏草是一種名貴中藥冬蟲夏草是一種名貴中藥 蝙蝠蛾的幼蟲被真菌侵入體內，菌絲逐蝙蝠蛾的幼蟲被真菌侵入體內，菌絲逐 漸充滿蟲體，變?yōu)榫耸瓜x體的組織破漸充滿蟲體，變?yōu)榫耸瓜x體的組織破 環(huán)，殘留外皮。環(huán)，殘留外皮。 夏季菌核萌發(fā)，從幼蟲的口或頭部長出夏季菌核萌發(fā)，從幼蟲的口或頭部長出 有柄的子座，似直立小草。有柄的子座，似直立小草。 這種真菌和幼蟲的關系是？這種真菌和幼蟲的關系是？ 寄寄 生生 種間關系辨析種間關系辨析 （1）寄生與共生的區(qū)別）寄生與共生的區(qū)別 相同的是兩者都是兩種生物共同生相同的是兩者都是兩種

10、生物共同生 活在一起。不同的是共生的兩種生物，活在一起。不同的是共生的兩種生物， 相互依賴，彼此有利，而寄生的兩種生相互依賴，彼此有利，而寄生的兩種生 物，對寄生者來說，當然是有利的，但物，對寄生者來說，當然是有利的，但 對寄主來說，則是有害的。對寄主來說，則是有害的。 種間關系辨析種間關系辨析 （2）寄生與捕食的區(qū)別）寄生與捕食的區(qū)別 寄生是一種生物寄居在另一種生物的寄生是一種生物寄居在另一種生物的 體內或體表，從那里吸取營養(yǎng)物質來維持體內或體表，從那里吸取營養(yǎng)物質來維持 生活，從而對寄生造成危害。寄生者在寄生活，從而對寄生造成危害。寄生者在寄 主那里吸取的營養(yǎng)物質一般是寄主體內的主那里吸取

11、的營養(yǎng)物質一般是寄主體內的 汁液、血液或寄主從外界環(huán)境中攝取的營汁液、血液或寄主從外界環(huán)境中攝取的營 養(yǎng)物質，而不是吃掉整個寄主或寄主的某養(yǎng)物質，而不是吃掉整個寄主或寄主的某 一部分，如果是吃掉整個寄主或寄主的某一部分，如果是吃掉整個寄主或寄主的某 一部分，那就不是寄生關系，而是捕食關一部分，那就不是寄生關系，而是捕食關 系了。系了。 種間關系比較表種間關系比較表 關系類型關系類型 物種物種 關系一般特征關系一般特征實例實例 A BA B 互利共生互利共生 寄生寄生 競爭競爭 捕食捕食 （“”表示有利，表示有利，“”表示有害）表示有害） 彼此有利彼此有利 相互依存相互依存 地衣、根瘤地衣、根瘤

12、 一方有利一方有利 一方受害一方受害 彼此抑制彼此抑制 種群種群A得利得利 種群種群B有害有害 蛔蟲和人蛔蟲和人 水稻和稗草水稻和稗草 羊與草羊與草 狼與羊狼與羊 時間時間 數(shù)量數(shù)量 0 時間時間 數(shù)量數(shù)量 0 時間時間 數(shù)量數(shù)量 0 捕食捕食競爭競爭 共生共生 圖圖A圖圖B圖圖C 時間（年）時間（年） 1900 1910 1920 1930 1940 1950 相相 對對 生生 物物 量量 19001900年人類大量捕殺狼和獅子后草原上年人類大量捕殺狼和獅子后草原上 鹿和植被的變化趨勢鹿和植被的變化趨勢 三條曲線分別代表的是什么？它們之間存在什么關系？三條曲線分別代表的是什么？它們之間存在什

13、么關系？ 時間（年）時間（年） 1900 1910 1920 1930 1940 1950 相相 對對 生生 物物 量量 19001900年人類大量捕殺狼和獅子后草原上年人類大量捕殺狼和獅子后草原上 鹿和植被的變化趨勢鹿和植被的變化趨勢 曲線升降的主要原因？最終相對平衡時為什么與初始水平不同？曲線升降的主要原因？最終相對平衡時為什么與初始水平不同？ 喬木層喬木層 灌木層灌木層 草木層草木層 地被物層地被物層 四、群落的空間結構四、群落的空間結構 1.垂直結構的概念：是指群落在垂直結構的概念：是指群落在 空間上的垂直空間上的垂直分層現(xiàn)象分層現(xiàn)象。 （一）群落的空間結構（一）群落的空間結構垂直結構

14、垂直結構 麻雀麻雀總是成群地在森總是成群地在森 林的上層的活動，吃林的上層的活動，吃 高大喬木的種子。高大喬木的種子。 煤山雀、黃腰柳鶯、煤山雀、黃腰柳鶯、 和橙紅和橙紅鶴鶴等鳥類總是等鳥類總是 森林的中層營巢。森林的中層營巢。 血雉和棕尾雉血雉和棕尾雉則是典型則是典型 的森林底層鳥類，吃地的森林底層鳥類，吃地 面上的苔鮮和昆蟲。面上的苔鮮和昆蟲。 池塘生物群落中，荷花、蘆葦?shù)葘⑶o池塘生物群落中，荷花、蘆葦?shù)葘⑶o 葉高高地葉高高地挺出水面挺出水面；睡蓮、滿江紅、浮萍；睡蓮、滿江紅、浮萍 等等浮于水面浮于水面；金魚藻等則生長于；金魚藻等則生長于水底水底。鰱。鰱 魚在水體魚在水體淺層淺層、鯇魚在、

15、鯇魚在中層中層、青魚、蝦、青魚、蝦、 蚌等在蚌等在水底水底，泥鰍、鱔魚等則在水底，泥鰍、鱔魚等則在水底淤泥淤泥 中中生活。生活。 (1)(1)引起植物分層分布的主要原因是：引起植物分層分布的主要原因是： 光照強度光照強度 (2)(2)引起動物分層分布的主要原因是：引起動物分層分布的主要原因是： 食物、棲息場所等食物、棲息場所等 思考討論思考討論 (3)(3)群落的垂直結構出現(xiàn)分層現(xiàn)象的群落的垂直結構出現(xiàn)分層現(xiàn)象的 意義是什么？意義是什么？ 使生物群落在單位面積上能容納更多的使生物群落在單位面積上能容納更多的 生物種類和數(shù)量，提高了群落利用環(huán)境資源生物種類和數(shù)量，提高了群落利用環(huán)境資源 （如陽光

16、、空間、營養(yǎng)物質等）的能力。（如陽光、空間、營養(yǎng)物質等）的能力。 不同種群在水平方向上的分區(qū)現(xiàn)象不同種群在水平方向上的分區(qū)現(xiàn)象 水平結構水平結構 （二）群落的空間結構（二）群落的空間結構水平結構水平結構 1.1.水平結構的特點水平結構的特點：植物群落水平：植物群落水平 結構的主要特征就是它的鑲嵌性。結構的主要特征就是它的鑲嵌性。 2.2.導致鑲嵌性出現(xiàn)的原因導致鑲嵌性出現(xiàn)的原因：植物個：植物個 體在水平方向上的分布不均勻造成的，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。從而形成了許多小群落。 3.3.分布不均勻的原因分布不均勻的原因：地形、土壤：地形、土壤 濕度和鹽堿度、光照強

17、度、生物自身生濕度和鹽堿度、光照強度、生物自身生 長特點、人和動物的影響等。長特點、人和動物的影響等。 垂直結構與水平結構的區(qū)分垂直結構與水平結構的區(qū)分 垂直結構的分層現(xiàn)象是由于垂直結構的分層現(xiàn)象是由于生物本生物本 身的高度身的高度或或活動空間的高度活動空間的高度造成的；水造成的；水 平結構的分段是由于環(huán)境的平結構的分段是由于環(huán)境的光、熱、水光、熱、水 及及地形地形等條件對生物的選擇造成的。等條件對生物的選擇造成的。 垂直結構和水平結構都是指不同種垂直結構和水平結構都是指不同種 生物的分布差異。同種生物的不同不能生物的分布差異。同種生物的不同不能 構成垂直結構或水平結構。（也不因同構成垂直結構

18、或水平結構。（也不因同 種生物的一致而影響垂直或水平結構的種生物的一致而影響垂直或水平結構的 存在。）存在。） 例例2 2、八面山、八面山( (在湖南桂在湖南桂 東縣東縣) )海拔海拔20422042米，米，800800米以米以 下為常綠闊葉林，下為常綠闊葉林，800800至至13001300 米為針闊混交林，米為針闊混交林，13001300至至 16001600米為針葉林，米為針葉林，16001600至至 18001800米為灌木林，米為灌木林，18001800米以米以 上為草地。植物的這種分帶上為草地。植物的這種分帶 現(xiàn)象屬于（水平結構現(xiàn)象屬于（水平結構) )。 分析，這種分帶由海拔分析，這種分帶由海拔 ( (地形地形) )造成的溫度和濕度差造成的溫度和濕度差 異引起而不是生物自身差異異引起而不是生物自身差異 引起的。引起的。 5. 在森林群落中，喬木、灌木、草本植物三類綠色在森林群落中，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，從而使它們植物在空