1、第第3 3节节 群落的结构群落的结构群落的概念群落的概念o同一时间同一时间内聚集在内聚集在一定区域一定区域中各种中各种生物生物种群的集合种群的集合，叫做群落。，叫做群落。o一个群落是一个群落是共同生活在一个地区的生共同生活在一个地区的生物大家庭物大家庭，具有一定的组成和结构，具有一定的组成和结构，其中的各种生物相互制约，又相互依其中的各种生物相互制约，又相互依存。存。若要你研究池塘生物群落，你若要你研究池塘生物群落，你将从哪些方面着手研究？将从哪些方面着手研究？种群水平上的研究对象是同一物种的生物集合体，而群落水平上研究的是不同物种的生物集合体。群落是从比种群层次更高、范围更广的角度来研究生物
2、之间的关系和相互作用。研究池研究池塘群落塘群落种群种类种群种类优势种群优势种群群落演替群落演替种间关系种间关系群落的群落的空间结构空间结构种群位置种群位置池塘的范池塘的范围和边界围和边界一、群落水平上研究的问题一、群落水平上研究的问题二、群落的物种组成二、群落的物种组成热带雨林热带雨林常绿阔叶林常绿阔叶林落叶阔叶林落叶阔叶林针叶林针叶林苔原苔原1 1、物种的组成是、物种的组成是区别不同群落的区别不同群落的重要特征。重要特征。群落的物种数群落的物种数目多少如何表目多少如何表示呢？示呢？2 2、群落中物种数、群落中物种数目的多少称为目的多少称为丰富度丰富度这些群落的不这些群落的不同是靠什么来同是靠
3、什么来区别的呢？区别的呢？右图表示从南极（右图表示从南极（9090o oS S）经过赤道（经过赤道（0 0o o）到北极）到北极（9090o oNN）纬度梯度上群落）纬度梯度上群落中物种多样性的变化趋向。中物种多样性的变化趋向。试分析说明：试分析说明：从极地向热带推移，群落中从极地向热带推移，群落中物种是怎样变化的？物种是怎样变化的？这表明某地区群落物种的多这表明某地区群落物种的多少主要取决于哪些因素？少主要取决于哪些因素？物种的丰富度物种的丰富度气候气候一般来说，环境条件愈优越，群落一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，物种的数目愈多，发育的时间愈长，物种的数目愈多，群落的结构也愈复
4、杂。群落的结构也愈复杂。o 群落不是一定空间内各种生物简单的集合，群落不是一定空间内各种生物简单的集合，而是通过种内的斗争或互助，复杂的种间关而是通过种内的斗争或互助，复杂的种间关系建立起的有机整体。系建立起的有机整体。三、种间关系三、种间关系 两种草履虫单独培养：两种草履虫单独培养：可进行正常的生长繁殖可进行正常的生长繁殖 两种草履虫混合培养：种群个体数量发生动两种草履虫混合培养：种群个体数量发生动态变化的原因是什么？态变化的原因是什么？在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。由于这两种草履虫具有相似的生活习正常生长繁殖。由于这两种草
5、履虫具有相似的生活习性（尤其是能以同一种杆菌为食），当它们被放在同性（尤其是能以同一种杆菌为食），当它们被放在同一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫的种食物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是，随着两种草履虫数量的增加，群数量均增加。但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之间对相互之间对食物的争夺食物的争夺表现为表现为大草履虫处于劣势大草履虫处于劣势，双双小核草履虫处于优势小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最
6、终大草履虫失去了食物争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结果缘于进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源两种草履虫争夺资源，这就是这就是竞争竞争。90 90多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。例如，从之间存在相关性。例如，从18451845年到年到18551855年间，猞年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调造成猞猁
7、减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁查看，雪兔和猞猁相互制约相互制约，使它们的种群数量保，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。持在一定范围内波动。资料二：资料二：猞猁和雪兔数量变化有什么规律？它们之间关猞猁和雪兔数量变化有什么规律？它们之间关系如何？系如何？捕食关系捕食关系捕食捕食o 一种生物以另一种生物为食物。一种生物以另一种生物为食物。o 例如：羊吃草；狼吃羊等例如：羊吃草；狼吃羊等o 关系特征：关系特征：o 捕食关系的图像分析捕食关系的图像分析一方有利，一方有害。一方有利，一方有害。种群个体种群个体数数时间时间B BA A捕食关系的图像分析捕食关系的图像分析o A A、
8、B B两生物个体数量两生物个体数量 变化不同步，变化不同步，后增后减后增后减者为捕食者，先增先者为捕食者，先增先减少者为被捕食者减少者为被捕食者；捕食者的最高点低于捕食者的最高点低于被捕食者的最高点被捕食者的最高点。种群个体种群个体数数时间时间B BA AA A为被捕食者，为被捕食者，B B为捕食者。为捕食者。AB竞争竞争o 两种或两种以上生物互相争夺资源和空间等。两种或两种以上生物互相争夺资源和空间等。o 例如：水稻和稗草；大象和狮子抢夺水源等例如：水稻和稗草；大象和狮子抢夺水源等o 关系特征：关系特征：竞争关系的图像分析竞争关系的图像分析互相抑制；一方优势，一方劣势互相抑制；一方优势，一方
9、劣势种群个体种群个体数数时间时间B BA A竞争关系的图像分析竞争关系的图像分析 A A、B B两生物开始时两生物开始时 个体数量为个体数量为“同步同步”变化，以后则变化，以后则 此消彼长，你死我活此消彼长，你死我活种群个体种群个体数数时间时间B BA ACAB寄生寄生o 一种生物（寄生者）寄生于另一种生物一种生物（寄生者）寄生于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。以维持生活。o 例如：蛔虫和人、噬菌体与细菌例如：蛔虫和人、噬菌体与细菌o 关系特征：关系特征：o 寄生关系的图像分析寄生关系的图像分析一方有利，一方受害一方有利，一方受害种
10、群个体种群个体数数时间时间B BA A寄生关系的图像分析寄生关系的图像分析o 在寄生初期被寄生的寄在寄生初期被寄生的寄主可能会明显下降，而主可能会明显下降，而后保持稳定，营寄生生后保持稳定，营寄生生活的寄生者数量会明显活的寄生者数量会明显上升，而后由于受寄主上升，而后由于受寄主数量的限制而保持稳定，数量的限制而保持稳定，从而使两种生物以寄生从而使两种生物以寄生关系维持着有限的平衡。关系维持着有限的平衡。种群个体种群个体数数时间时间B BA AA A为寄生者，为寄生者，B B为寄主。为寄主。体表寄生体表寄生AB体内寄生体内寄生AB互利共生互利共生o 两种生物共同生活在一起，相互依存。两种生物共同
11、生活在一起，相互依存。o 例如：例如：真菌和藻类植物共生为地衣真菌和藻类植物共生为地衣；豆科植物与根瘤菌豆科植物与根瘤菌o 关系特征：关系特征：o 图像分析图像分析 彼此有利，彼此依赖彼此有利，彼此依赖种群个体种群个体数数时间时间B BA A根瘤内有大量根瘤内有大量根瘤菌根瘤菌豆科植物的根豆科植物的根根瘤菌根瘤菌豆科植物豆科植物通过固氮作用提供含氮养料通过固氮作用提供含氮养料通过光合作用提供有机养料通过光合作用提供有机养料互利共生关系的图像分析 A A、B B两种生物个体两种生物个体数量为同步变化，数量为同步变化，二者二者同生共死同生共死种群个体种群个体数数时间时间B BA AABAB偏利互生
12、偏利互生p 对一方有利、对另一方无害的共生类型对一方有利、对另一方无害的共生类型 p 附生植物与被附生植物是一种典型的偏利附生植物与被附生植物是一种典型的偏利共生，如地衣、苔藓以及很多高等的附生共生，如地衣、苔藓以及很多高等的附生植物（如兰花）附生在树皮上，借助于被植物（如兰花）附生在树皮上，借助于被附生植物支撑自己，获取更多的光照和空附生植物支撑自己，获取更多的光照和空间资源。间资源。是寄生还是互利共生？冬虫夏草是一种名贵中药冬虫夏草是一种名贵中药蝙蝠蛾的幼虫被真菌侵入体内，菌丝逐蝙蝠蛾的幼虫被真菌侵入体内，菌丝逐渐充满虫体，变为菌核使虫体的组织破渐充满虫体，变为菌核使虫体的组织破环，残留外
13、皮。环，残留外皮。夏季菌核萌发，从幼虫的口或头部长出夏季菌核萌发，从幼虫的口或头部长出有柄的子座，似直立小草。有柄的子座，似直立小草。这种真菌和幼虫的关系是？这种真菌和幼虫的关系是？寄寄 生生（1）寄生与共生的区别）寄生与共生的区别相同相同：两者都是两种生物共同生活：两者都是两种生物共同生活在一起。在一起。不同不同：共生的两种生物，相互依赖，：共生的两种生物，相互依赖，彼此有利，而寄生的两种生物，对寄生彼此有利，而寄生的两种生物，对寄生者有利，但对寄主是有害的。者有利，但对寄主是有害的。种间关系辨析种间关系辨析（2）寄生与捕食的区别）寄生与捕食的区别寄生是一种生物寄居在另一种生物的体内或寄生是
14、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，从体表，从那里吸取营养物质来维持生活，从而对寄生造成危害。而对寄生造成危害。寄生者在寄主那里吸取寄生者在寄主那里吸取的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液或的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液或寄主从外界环境中摄取的营养物质，寄主从外界环境中摄取的营养物质，而不是而不是吃掉整个寄主或寄主的某一部分，如果是吃吃掉整个寄主或寄主的某一部分，如果是吃掉整个寄主或寄主的某一部分，那就不是寄掉整个寄主或寄主的某一部分，那就不是寄生关系，而是捕食关系。生关系，而是捕食关系。种间关系比较表种间关系比较表关系类型关系类型物种物种关系一般特征关系
15、一般特征实例实例A B互利共生互利共生寄生寄生竞争竞争捕食捕食（“”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豆科、根瘤豆科、根瘤一方有利一方有利一方受害一方受害彼此抑制彼此抑制一方有利一方有利一方受害一方受害蛔虫和人蛔虫和人水稻和稗草水稻和稗草羊与草羊与草狼与羊狼与羊个体数时间个体数时间BAAABB捕食捕食竞争竞争123判断下列各图表示的种间关系各是什么判断下列各图表示的种间关系各是什么?共生共生 1.1.垂直结构的概念：在垂直结构的概念：在垂直方向垂直方向上，大多数群落都具有明显上，大多数群落都具有明显分层现象分层现象。四、群落的空间结构四、群落的空间结构
16、（一）群落的空间结构（一）群落的空间结构垂直结构垂直结构 它是群落中各植物间及植物与它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。环境间相互关系的一种特殊形式。乔木层乔木层灌木层灌木层草草本本层层地被层地被层2.2.森林植物的分森林植物的分层层现象现象分层的主要原因：分层的主要原因：草草原原植物群落的垂直结构植物群落的垂直结构，也具有也具有分分层层；根系、根茎等在地下也是按深度分层分布的根系、根茎等在地下也是按深度分层分布的光照强度光照强度群落中植物的垂直结构直接影响群落群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构中动物的垂直结构森林中鸟类分层现象示意图森林中鸟类分层现象示意图林
17、冠林冠杜鹃等杜鹃等中层中层啄木鸟等啄木鸟等下层下层画眉等画眉等栎林中鸟类在不同层次中的相对密度栎林中鸟类在不同层次中的相对密度种名林冠层高于11.6米乔木层511.6米灌木层1.35米草本层11.3米地面林鸽茶腹 青山雀长尾山雀旋木雀煤山雀沼泽山雀大山雀载菊乌鸫红胸句鸟 鹪鹩33334150122324515252233426418375108111741073119613627781551973325292024181720811031489321406972471920注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次麻雀总是成群地在森麻雀总是成群地在森林的上
18、层的活动，吃林的上层的活动，吃高大乔木的种子。高大乔木的种子。煤山雀、黄腰柳莺和煤山雀、黄腰柳莺和橙红橙红鹤鹤等鸟类总是森等鸟类总是森林的中层营巢。林的中层营巢。血雉和棕尾雉则是典血雉和棕尾雉则是典型的森林底层鸟类，型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆吃地面上的苔鲜和昆虫。虫。分层的主要原因：分层的主要原因：食物、栖息空间食物、栖息空间 动物种类的多少是随植物层次动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的的多少而变化的池塘生物群落中池塘生物群落中植物分层植物分层挺水植物挺水植物浮水植物浮水植物沉水植物沉水植物动物分层动物分层水体浅层水体浅层 鲢鱼中层中层鲩鱼水底水底青鱼、虾、蚌水底淤泥水底淤泥泥
19、鳅、鳝鱼睡莲睡莲、满江红满江红、浮浮萍萍等浮于水面等浮于水面金鱼藻金鱼藻等则生长于等则生长于水底水底水体的物理条件（温度、盐度、氧气含水体的物理条件（温度、盐度、氧气含量等）和生物条件（食物、天敌等）量等）和生物条件（食物、天敌等）()群落的垂直结构出现分层现象的意义群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？是什么？（1 1）引起植物分层分布的主要原因是：）引起植物分层分布的主要原因是：光照强度光照强度()引起动物分层分布的主要原因是：引起动物分层分布的主要原因是：食物、栖息场所等食物、栖息场所等 使生物群落在单位面积上能容纳更多使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，提高了群落利用环
20、的生物种类和数量，提高了群落利用环境资源（如阳光、空间、营养物质等）境资源（如阳光、空间、营养物质等）的能力。的能力。不同种群在水平方向上有不同种群在水平方向上有镶嵌镶嵌现象现象（二）群落的空间结构（二）群落的空间结构水平结构水平结构 1.1.水平结构的主要特点：镶嵌性水平结构的主要特点：镶嵌性 2.2.导致镶嵌性出现的原因：植物导致镶嵌性出现的原因：植物种类在水平方向上的不均匀配置，使种类在水平方向上的不均匀配置，使群落在外形上表现为斑块相间的现象，群落在外形上表现为斑块相间的现象，每个斑块就是一个小群落。每个斑块就是一个小群落。3.3.分布不均匀的原因：地形、土分布不均匀的原因：地形、土壤
21、湿度和盐碱度、光照强度、生物自壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等。身生长特点、人和动物的影响等。降雨量降雨量、温度温度大小等生态因子大小等生态因子、温带森林温带森林、和、和苔原苔原等不同类型的群落。等不同类型的群落。热带雨林热带雨林常绿阔叶林常绿阔叶林落叶阔叶林落叶阔叶林常绿针叶林常绿针叶林苔原苔原垂直结构与水平结构的区分垂直结构与水平结构的区分垂直结构的分层现象是由于垂直结构的分层现象是由于生物本身生物本身的高度的高度或或活动空间的高度活动空间的高度造成的；水平造成的；水平结构的分段是由于环境的结构的分段是由于环境的光光、热热、水水及及地形地形等条件对生物的选择造成
22、的。等条件对生物的选择造成的。垂直结构和水平结构都是指垂直结构和水平结构都是指不同种不同种生物的分布差异生物的分布差异。同种生物的不同分布。同种生物的不同分布不能不能构成垂直结构或水平结构。（也不构成垂直结构或水平结构。（也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结因同种生物的一致而影响垂直或水平结构的存在。）构的存在。）例、八面山例、八面山(在湖南桂东在湖南桂东县县)海拔海拔20422042米，米，800800米以下米以下为常绿阔叶林，为常绿阔叶林，800800至至13001300米为针阔混交林，米为针阔混交林，13001300至至16001600米为针叶林，米为针叶林，16001600至至180
23、01800米为灌木林，米为灌木林，18001800米以米以上为草地。植物的这种分带上为草地。植物的这种分带现象属于（现象属于（)。分析，这种分带由海拔分析，这种分带由海拔(地形地形)造成的温度和湿度差造成的温度和湿度差异引起而不是生物自身差异异引起而不是生物自身差异引起的。引起的。水平结构水平结构1.1.下列关于丰富度的叙述不正确的是下列关于丰富度的叙述不正确的是A.A.群落中生物数目的多少称为丰富度群落中生物数目的多少称为丰富度 B.B.不同群落生物的丰富度不同不同群落生物的丰富度不同C.C.从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减少从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减少 D.D.丰富度越多的群落，其结
24、构越复杂丰富度越多的群落，其结构越复杂2.2.下列属于区别不同群落的重要特征是下列属于区别不同群落的重要特征是A.A.群落中物种的数目群落中物种的数目 B.B.群落中各生物的种间关系群落中各生物的种间关系C.C.群落的空间结构群落的空间结构 D.D.群落的物种组成群落的物种组成 随堂练习随堂练习3.3.下列三图分别表示两种生物种群随时间推移下列三图分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。那么而发生的数量变化。那么,甲、乙、丙三图表甲、乙、丙三图表示的关系依次是示的关系依次是互利共生互利共生捕食捕食竞争竞争随堂练习随堂练习4.4.冬虫夏草是一味名贵中药冬虫夏草是一味名贵中药,虫草蝙蝠蛾的
25、幼虫在虫草蝙蝠蛾的幼虫在土壤中越冬时土壤中越冬时,被虫草属真菌侵入体内被虫草属真菌侵入体内,菌丝逐渐菌丝逐渐充满虫体而变为菌核充满虫体而变为菌核,使虫体内部组织被破坏使虫体内部组织被破坏,仅仅残留外皮残留外皮,夏季菌核萌发夏季菌核萌发,由幼虫口或头部长出具由幼虫口或头部长出具柄的子座柄的子座,因而似直立的小草因而似直立的小草,这种真菌与幼虫之这种真菌与幼虫之间的关系属于间的关系属于 A.A.共生共生 B.B.寄生寄生 C.C.竞争竞争 D.D.捕食捕食 随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习5.5.下图是处于平衡状态的某草原上各生物种群间的下图是处于平衡状态的某草原上各生物种群间的关系，请据图回答：关系，请据图回答：图中鼠与兔之间构成了图中鼠与兔之间构成了 关系，猫头鹰和蛇关系，猫头鹰和蛇之间既是之间既是 关系，又是关系，又是 关系。关系。竞争竞争竞争竞争捕食捕食
