1、第第3 3节节 群落的结构群落的结构第四章 种群和群落同一时间内聚集在一定区域中同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群各种生物种群的集合。的集合。一个池塘中的鱼类是一个种群，还是一个群落，一个池塘中的鱼类是一个种群，还是一个群落，或都不是？或都不是？一、群落的概念 注意注意 ：群落包括该环境中的全部：群落包括该环境中的全部动物、植物和动物、植物和微生物微生物，不只是全部鱼，还包括其他动物。，不只是全部鱼，还包括其他动物。思考 1.1.下面的实例中，不能能构成群落的是下面的实例中，不能能构成群落的是()A A亚马逊河流的热带雨林亚马逊河流的热带雨林 B B大兴安岭的红松林大兴安岭的红松林 C C
2、无菌培养基污染后长出的共生菌落无菌培养基污染后长出的共生菌落 DD无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落D D思考2.2.下列实例中属于群落的是（下列实例中属于群落的是（）A.A.一片草地里的全部跳蝻和蝗虫一片草地里的全部跳蝻和蝗虫B.B.一棵枯树和其上的苔藓、真菌、昆虫、蜗牛一棵枯树和其上的苔藓、真菌、昆虫、蜗牛C.C.一个池塘中的藻类、鱼类、真菌、昆虫、蜗牛一个池塘中的藻类、鱼类、真菌、昆虫、蜗牛等所有生物等所有生物D.D.海洋中全部的鱼海洋中全部的鱼C C思考 在池塘生物群落中，既有浮萍等水生植物，也有在池塘生物群落中，既有浮萍等水生植物，也有鱼、虾、螺
3、等水生动物，还有多种多样的微生物等。鱼、虾、螺等水生动物，还有多种多样的微生物等。二、群落水平上研究的问题 群落中每一个生物种所占据的小生境（住所）和群落中每一个生物种所占据的小生境（住所）和它所执行的机能（职业）的结合它所执行的机能（职业）的结合 凡是个体数量凡是个体数量多多、生物量、生物量大大、覆盖地面的程度、覆盖地面的程度也也大大的生物叫做的生物叫做例如森林群落中数量占绝例如森林群落中数量占绝对优势的是对优势的是木本木本植物。植物。生态位优势种研究池研究池塘群落塘群落物种组成和优势种物种组成和优势种群落演替群落演替种间关系种间关系群落的空间结构群落的空间结构种群位置种群位置(生态位生态位
4、)群落的范围群落的范围和边界和边界其中群落的其中群落的物种组成物种组成、种间关系种间关系、群落的空间结构群落的空间结构等都属于群落的结构特征。等都属于群落的结构特征。研究群落的基础是研究群落的基础是研究种群研究种群。我国新疆北部的森林，主要我国新疆北部的森林，主要是由常绿针叶树种组成，而南方是由常绿针叶树种组成，而南方许多森林的主要树种是阔叶树。许多森林的主要树种是阔叶树。1.1.物种组成是物种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。在热带森林的生物群落中，在热带森林的生物群落中，植物种群数以万计，动物种群植物种群数以万计，动物种群数以十万计；而荒漠的种群数数以十万计；而荒漠的种群
5、数以千计。以千计。2.2.不同的群落间，不同的群落间，物种数目物种数目和种群中个体数量和种群中个体数量差别很大。差别很大。三、群落的物种组成（一）群落物种组成的特点（一）群落物种组成的特点常绿阔叶林常绿阔叶林常绿针叶林常绿针叶林 1.1.该群落有多少种植物、动物和微生物，并列出该群落有多少种植物、动物和微生物，并列出名录名录。（二）群落物种组成的调查内容（二）群落物种组成的调查内容2.2.群落中各种群的群落中各种群的相对数量和比例相对数量和比例。（1）概念：群落中群落中物种数目的多少物种数目的多少。丰富度（二）群落物种组成的调查内容（二）群落物种组成的调查内容 南方南方 北方群落的变化北方群落
6、的变化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热带雨林热带雨林 从赤道到两极生物物种数目（丰富度）变化从赤道到两极生物物种数目（丰富度）变化纬度越低，纬度越低，群落结构越群落结构越复杂。复杂。（2）丰富度特点：越靠近热带，越靠近热带，单位面积内的单位面积内的物种物种越丰富。越丰富。2.2.群落中各种群的群落中各种群的相对数量和比例相对数量和比例。（1）丰富度概念：群落中群落中物种数目的多少物种数目的多少。环境条件愈优越，群落发育环境条件愈优越，群落发育时间愈长，物种数目愈时间愈长，物种数目愈多多，群落结构愈群落结构愈复杂复杂。（二）群落物种组成的调查内容（二）群落物
7、种组成的调查内容 在两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，在两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，如海陆交界的潮间带、河口湾，森林与草地或农田如海陆交界的潮间带、河口湾，森林与草地或农田交界的地带，生物的种类和数量常比相邻群落中交界的地带，生物的种类和数量常比相邻群落中多多，这种现象称为这种现象称为。平原山地平原山地 草地林地草地林地 远离大陆的岛屿大陆附近的岛屿远离大陆的岛屿大陆附近的岛屿 群落间的过渡地带非过渡地带群落间的过渡地带非过渡地带少少少少少少少少拓展初步学会动物类群初步学会动物类群丰富度丰富度的统计方法的统计方法能对土壤中部分常见的动物进行分类能对土壤中部分常见的动物进行分类
8、学会设计表格进行观察和统计。学会设计表格进行观察和统计。许多土壤动物有较强的活动能力，且身体微小，许多土壤动物有较强的活动能力，且身体微小，常用常用取样器取样法取样器取样法进行采集、调查。一般不能用样进行采集、调查。一般不能用样方法或标志重捕法进行调查。方法或标志重捕法进行调查。（三）（三）土壤中土壤中小小动物类群丰富度的研究动物类群丰富度的研究1.实验目的2.实验原理调查方法：调查方法：采集方法：采集方法：统计方法：统计方法：取样器取样法取样器取样法诱虫器采集法；简易采集法诱虫器采集法；简易采集法1.记名计算法：在一定面积的样地中，在一定面积的样地中，直接直接数出各种群数出各种群的个体数。的
9、个体数。适用于适用于个体较大，种群数量有限的个体较大，种群数量有限的群落。群落。2.目测估计法：按预先确定的按预先确定的多度等级多度等级来估计单位面来估计单位面积上个体数量的多少。积上个体数量的多少。等级划分和表示方法：等级划分和表示方法：非常多、多、较非常多、多、较多、较少、少、很少多、较少、少、很少等。等。（三）（三）土壤中土壤中小小动物类群丰富度的研究动物类群丰富度的研究3.实验方法提出问题提出问题制定计划制定计划实施计划实施计划(1)准备：(2)取样：(3)采集：(4)观察和分类：(5)统计和分析：制作制作取样器取样器;记录调查环境情况等。记录调查环境情况等。取样器取样取样器取样的方法
10、进行采集的方法进行采集诱虫器取样诱虫器取样；简易采集法简易采集法（镊子、吸虫器）（镊子、吸虫器）(记名计算法；目测估计法记名计算法；目测估计法)（三）（三）土壤中土壤中小小动物类群丰富度的研究动物类群丰富度的研究4.实验步骤将取到的土壤样品倒置将取到的土壤样品倒置在金属网上。在金属网上。土壤和花盆壁之间为什么要土壤和花盆壁之间为什么要留一定的空隙？留一定的空隙？为了使空气流通。为了使空气流通。将花盆放在诱虫器上，将花盆放在诱虫器上，打开电灯。打开电灯。酒精起什酒精起什么作用？么作用？使小动物固定使小动物固定如果需保证小动物生活状态如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么？应将酒精换成什么？湿棉
11、花湿棉花诱虫器诱虫器(1)诱虫器采集1.1.诱虫器采集小动物原理诱虫器采集小动物原理土壤小动物土壤小动物趋暗、趋湿、避高温趋暗、趋湿、避高温2.2.土壤小动物的收集土壤小动物的收集使用使用体积分数体积分数70%70%的酒精的酒精处理：杀死、固定、防腐等处理：杀死、固定、防腐等强调：强调：观察分类时，对于无法知道的小动物，观察分类时，对于无法知道的小动物，也要记录它们的也要记录它们的特征特征。诱虫器采集将取到的土壤样品放在瓷盆内（注意防止小动物逃将取到的土壤样品放在瓷盆内（注意防止小动物逃走），用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察发现走），用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察发现体型较大的小动物
12、，可用包着纱布的镊子取出来。体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子取出来。体型较小的小动物可用吸虫器采集体型较小的小动物可用吸虫器采集或AB作为标本长作为标本长时间保存时间保存用于实验用于实验室培养室培养简易采集法（镊子、吸虫器）吸虫器吸虫器3.3.在探究土壤动物类群丰富度的实验中，某小组设在探究土壤动物类群丰富度的实验中，某小组设计的采集小动物的装置如右图所示，下列说法正确计的采集小动物的装置如右图所示，下列说法正确的是（的是（）A A利用土壤动物的趋光性利用土壤动物的趋光性 B B灯罩的功能是防止昆虫逃跑灯罩的功能是防止昆虫逃跑 C C金属筛网阻止小动物向下移动金属筛网阻止小动物向下移动 D
13、D广口瓶中需加入体积分数为广口瓶中需加入体积分数为70%70%的酒精溶液的酒精溶液D D思考1.1.生态学家高斯的草履虫培养实验生态学家高斯的草履虫培养实验 四、种间关系（一）种间关系的实例（一）种间关系的实例如何解释高斯实验结果？如何解释高斯实验结果？混合培养：由于这两种草履虫混合培养：由于这两种草履虫具有相似的生活习性具有相似的生活习性（尤其（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，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，而食物（杆菌）数量较多，因此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群数量
14、均增加。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，相互之间对但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物食物的争的争夺表现为大草履虫处于夺表现为大草履虫处于劣势劣势，双小核草履虫处于，双小核草履虫处于优势优势。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。思考2.2.猞猁和雪兔种群数量的变化猞猁和雪兔种群数量的变化 四、种间关系（一）种间关系的实例（一）种间关系的实例猞猁的存在对整个群落的稳定可能猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用？起什么
15、作用？雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得：的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得：植物植物雪雪兔兔猞猁猞猁之间保持相对稳定；之间保持相对稳定；而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。整个群落可以处在相对稳定的状态。思考一种生物以另一种生物作为食物。一种生物以另一种生物作为食物。生物数量生物数量时间时间生物A被捕食者生物B-捕食者1.1.不同步性变化不同步性变化:
16、在某一周在某一周期内期内,先增加者先减少先增加者先减少,是被是被捕食者捕食者；2.2.被捕食者的数量相对要被捕食者的数量相对要多多于于捕食者。捕食者。1.1.概念概念2.2.数量变化曲线数量变化曲线 四、种间关系（二）捕食（二）捕食判断依据3.3.物质（或能量）流向物质（或能量）流向4.4.实例实例（1 1）动物捕食动物：）动物捕食动物：（2 2）动物捕食植物：）动物捕食植物：（3 3）动物捕食微生物：）动物捕食微生物：如狼捕食羊如狼捕食羊如羊吃草如羊吃草如兔子食蘑菇如兔子食蘑菇AB 捕食者与猎物的捕食者与猎物的关系是漫长的关系是漫长的进化过程进化过程中形成的。在自然界中，中形成的。在自然界中
17、，捕食者种群将猎物种群捕食者种群将猎物种群捕食殆尽的事例是极少捕食殆尽的事例是极少的，被捕食的往往是的，被捕食的往往是体体弱患病的或遗传特性较弱患病的或遗传特性较差差的个体，从而防止了的个体，从而防止了疾病的传播和不利遗传疾病的传播和不利遗传因素的延续，有利于被因素的延续，有利于被捕食者种群的捕食者种群的生存、繁生存、繁衍和进化衍和进化。四、种间关系（二）捕食（二）捕食大象和狮子抢夺水源大象和狮子抢夺水源水稻和稗草争夺阳光、营养水稻和稗草争夺阳光、营养 四、种间关系（三）竞争（三）竞争两种或两种以上生物相互两种或两种以上生物相互争夺资源和空间争夺资源和空间等的现象。等的现象。一方占优势，另一方
18、处于劣势甚至灭亡。1.1.概念概念2.2.数量变化曲线数量变化曲线生物生物A生物生物B生物数量生物数量时间时间相互抑制 四、种间关系（三）竞争（三）竞争3.3.物质（或能量）流向物质（或能量）流向4.4.实例实例（1 1）相互抑制：）相互抑制：（2 2）一方占优的：）一方占优的：如草原上羊和牛如草原上羊和牛如大小草履虫如大小草履虫CBA 四、种间关系（三）竞争（三）竞争菟丝子菟丝子蛔虫蛔虫1.1.概念概念20072007年年4 4月月1111日日 一种生物寄居于另一种生物（寄主）的一种生物寄居于另一种生物（寄主）的体内或体内或体表体表，摄取，摄取寄主的养分寄主的养分以维持生活的现象。以维持生活
19、的现象。2.2.数量变化曲线数量变化曲线生生物物数数量量时间时间AB 四、种间关系（四）寄生（四）寄生3.3.物质（或能量）流向物质（或能量）流向5.5.实例实例BABA（1 1）体表寄生：）体表寄生：（2 2）体内寄生：）体内寄生：如人和虱子如人和虱子如细菌和噬菌体如细菌和噬菌体对寄主有害，而对寄生者有利。对寄主有害，而对寄生者有利。4.4.特点特点 四、种间关系（四）寄生（四）寄生1.1.概念概念20072007年年4 4月月1111日日两种生物共同生活在一起，两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利相互依存，彼此有利的现象。的现象。2.2.数量变化曲线数量变化曲线生物数量生物数量时间时
20、间生物生物A生物生物B“同生共死同生共死”，同增同减的同步性变化同增同减的同步性变化。四、种间关系（五）互利共生（五）互利共生判断依据3.3.相互关系及特点相互关系及特点BA相互依存，彼此有利。相互依存，彼此有利。四、种间关系（五）互利共生（五）互利共生4.4.实例实例（1 1）豆科植物和根瘤菌）豆科植物和根瘤菌根瘤菌豆类植物通过通过固氮作用固氮作用提供含氮养料提供含氮养料通过通过光合作用光合作用提供有机养料提供有机养料 四、种间关系（五）互利共生（五）互利共生（2 2）地衣）地衣(真菌和藻类真菌和藻类植物的共生体植物的共生体 )真菌藻类通过通过吸收作用吸收作用提供水、无机盐等提供水、无机盐等
21、通过通过光合作用光合作用提供有机养料提供有机养料4.4.实例实例 四、种间关系（五）互利共生（五）互利共生关系类型关系类型物种物种关系一般特征关系一般特征实例实例A BA 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，彼此依赖彼此有利，彼此依赖地衣、根瘤菌地衣、根瘤菌一方有利，一方受害一方有利，一方受害彼此抑制彼此抑制种群得利，有害种群得利，有害蛔虫和人蛔虫和人水稻和稗草水稻和稗草狼与羊狼与羊（六）种间关系小结（六）种间关系小结种间关系辨析种间关系辨析（1 1）寄生与共生）寄生与共生相同点：相同点：都是两种生物都是两种生物共同生活共同生活
22、在一起。在一起。不同点：不同点：共生共生的两种生物，的两种生物，相互依赖，彼此有利；相互依赖，彼此有利；寄生寄生的两种生物，对寄生者的两种生物，对寄生者有利有利，但对寄主，但对寄主有害的有害的。（2 2）寄生与捕食）寄生与捕食寄生者吸取的营养物质一般是寄主寄生者吸取的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液体内的汁液、血液或寄主或寄主从外界环境中摄取的营养物质从外界环境中摄取的营养物质；如果是如果是吃掉整个寄主或寄主的某一部分吃掉整个寄主或寄主的某一部分，那就是捕食，那就是捕食关系。关系。拓展1.1.概念概念指群落指群落在空间上的垂直分化或在空间上的垂直分化或分分层层现象。现象。2.2.特点特点分层
23、性分层性 五、群落的空间结构（一）垂直结构（一）垂直结构乔木层乔木层：高大的树种构成高大的树种构成灌木层灌木层草草本本层层地被层地被层：苔藓、地衣等苔藓、地衣等地下地下层层：植物根系、根茎等植物根系、根茎等群落中植物的分层群落中植物的分层原因：原因：（1）森林群落光照强度群落中动物的分层群落中动物的分层麻雀总是成群地在森林的上麻雀总是成群地在森林的上层活动，吃高大乔木的种子。层活动，吃高大乔木的种子。煤山雀、黄腰柳莺、橙红翁煤山雀、黄腰柳莺、橙红翁等鸟类总是森林的中层营巢。等鸟类总是森林的中层营巢。血雉和棕尾虹则是典型的森林底血雉和棕尾虹则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。层鸟类，吃
24、地面上的苔鲜和昆虫。主要与主要与食物、栖息场所食物、栖息场所等有关等有关（1）森林群落荷花、芦苇等的茎荷花、芦苇等的茎叶挺出水面叶挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等睡莲、满江红、浮萍等浮于水面浮于水面；金鱼藻等则金鱼藻等则生长于水底。生长于水底。（1）水域群落鲢鱼在水体鲢鱼在水体浅层浅层，鲩鱼在鲩鱼在中层中层，青鱼、虾、蚌等在青鱼、虾、蚌等在底底层层，泥鳅、鳝鱼等在泥鳅、鳝鱼等在淤泥淤泥中。中。影响水中影响水中动物动物垂直分布的原因主要有：垂直分布的原因主要有：非生物因素：非生物因素：温度、盐度、氧气含量等温度、盐度、氧气含量等 生物因素：生物因素：食物、天敌等食物、天敌等 影响水中影响水中植物植
25、物垂直分布的原因主要有：垂直分布的原因主要有：（1）水域群落光照强度 使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，提高了群落利用环境资源（如阳光、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）的能力。空间、营养物质等）的能力。3.3.意义意义 五、群落的空间结构（一）垂直结构（一）垂直结构 如某群落在水平方向上，如某群落在水平方向上，受受水水的制约，芦苇、泽泻等水的制约，芦苇、泽泻等水生植物只能长在浅水或水边；生植物只能长在浅水或水边；红树、柳树等只能长在水源附红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等能长在比近；松、杉、柏树等能长
26、在比较干旱处，仙人掌、沙棘等可较干旱处，仙人掌、沙棘等可长在极干旱处。鸭子、青蛙只长在极干旱处。鸭子、青蛙只可在水中或水源附近活动，而可在水中或水源附近活动，而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的陆地自由活动等。陆地自由活动等。群落的水平结构就如同群落的水平结构就如同在一个绿色的地毯上镶嵌了在一个绿色的地毯上镶嵌了许多五颜六色的宝石一样。许多五颜六色的宝石一样。绿色的地毯就是某一植物群绿色的地毯就是某一植物群落类型，而五颜六色的宝石落类型，而五颜六色的宝石就是由不同生态因子引起而就是由不同生态因子引起而形成的不同的小群落。正是形成的不同的小群落。正是它们构成了植物群落的水平它们
27、构成了植物群落的水平结构。结构。群落环境的复杂性越高，群落环境的复杂性越高，群落的水平结构就越群落的水平结构就越复杂复杂。1.1.特点：特点：2.2.产生原因：产生原因：3.3.分布不均匀的原因：分布不均匀的原因：五、群落的空间结构（二）水平结构（二）水平结构具有镶嵌性具有镶嵌性植物个体在水平方向上的分布不均匀植物个体在水平方向上的分布不均匀地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等。生长特点、人和动物的影响等。同种生物的不同同种生物的不同不能不能构成垂直结构或水平结构。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
28、水平结构的存在。也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结构的存在。如玉米地里长势齐整的玉米；竹林里的竹子等。如玉米地里长势齐整的玉米；竹林里的竹子等。拓展1.1.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生物的分布差异。的分布差异。高山草甸高山草甸针叶林针叶林落叶阔叶林落叶阔叶林常绿阔叶林常绿阔叶林热带雨林热带雨林海拔海拔高高低低温度温度低低高高2.2.不同海拔地带的植物垂直分布主要不同海拔地带的植物垂直分布主要受温度制约。受温度制约。属于水平结构属于水平结构。拓展水平结构垂直结构垂直结构拓展3.3.海洋中藻类植物的垂直分布主要受海洋中藻类植物的垂直分布主要受光照强度制约。光照强度制约。属于垂直结构属于垂直结构。
