1、第第2929讲群落及其演替讲群落及其演替概念图一.群落的结构研究种群的核心问题研究种群的核心问题种群的数量特征种群的数量特征及其变化规律及其变化规律数量数量特征特征最基本最基本特征特征种群密度种群密度其他其他特征特征年龄年龄结构结构性别性别比例比例出生率出生率出生率出生率迁入率迁入率迁出率迁出率影影 响响直接直接 影响影响“J J”形增长形增长“S S”形增长形增长 波动波动下降下降数量数量变化变化视角决定问题以群落和种群研究为例科学方法：群落：同一时间内聚集在一定的自然区域中，各种生物种群的集合。种群与群落的关系：种群与群落都是强调一定自然区域中的生物成分，一定区域内同种生物之和是种群，一定
2、区域内各种生物种群之和是群落；群落并非是各种生物的简单集合，而是通过相互之间的各种联系建立起来的有机整体；特征：包括物种组成、种间关系、空间结构、季节性、生态位、群落演替等。1.群落的物种组成一.群落的结构（1）意义：群落的 是区别不同群落的重要特征（2）衡量指标：物种的丰富度：。（3）规律：不同的群落物种数目和数量比例 （有/无）差别。越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富（4）影响因素：科学研究发现物种丰富度与 ，等环境因素密切相关。（5）优势种：对群落结构和内部环境有 的物种,优势种很大程度上能影响其它物种的生存和生长。物种组成有群落中物种数目的多少温度 水分 光照决定作用探究土壤中的小
3、动物类群的丰富度1.群落的物种组成（1）调查方法：取样器取样法取样器取样法用一定规格的捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。（既要统计物种丰富度也要统计不同物种在群落中的数量）（2）丰富度统计方法 按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。记名计算法：记名计算法：在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。目测估计法：目测估计法：将表层土上的落叶轻轻拨开，用手来回旋转罐子，将其按入土中，按压到罐底与地表几乎齐平，用铲
4、子将罐内的土连同罐子一起挖出。将罐子中的土壤倒入塑料袋中，塑料袋上应标明取样的地点和时间等。利用土壤利用土壤小小动物具有动物具有趋暗、趋湿、避高温趋暗、趋湿、避高温的习性的习性体型较小的用吸虫器采集体型较小的用吸虫器采集（3）取样与采集 （4）观察、分类与统计 动物名称土壤小动物个体数土壤小动物个体数备注样本1样本2样本3样本1样本2样本3时间地点地形温度湿度待鉴定待鉴定土壤中小动物类群的丰富度调查记录土壤中小动物类群的丰富度调查记录表表思考讨论：（1）在使用诱虫器采集小动物时如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么？（2）如果要调查水中小动物类群的丰富度应如何对研究方法进行改进？湿棉花 取样
5、器:网兜、瓶子等。取样:选取有代表性的地点定点取样；每次取样数量相同（定量）。（3）如果要调查植物类群丰富度调查应如何对研究方法进行改进？调查方法：样方法。样方最小面积的确定。最小面积最小面积具体做法：具体做法：随着样地面积的增大，样地内植物的种类数也随着样地面积的增大，样地内植物的种类数也在增加，当物种增加到一定程度时，在增加，当物种增加到一定程度时，通常把曲通常把曲线开始变缓处所对应的面积作为最小面积。线开始变缓处所对应的面积作为最小面积。2.种间关系捕食种间竞争寄生互利共生种内关系种间关系（种群内）（群落内）种内互助种内竞争（种内斗争）种间互助:种间斗争:生物关系原始合作原始合作概念:两
6、种生物共同生活在一起时，双方_，但是分开后，各自_；特点:_举例:海葵与寄居蟹都受益也能独立生活双方都受益，分开也能独立生活寄居蟹寄居蟹海葵海葵海葵与寄居蟹海葵与寄居蟹归纳总结 捕食与竞争的区别：竞争是不同生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争，并不以获取对方当食物为目的；捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存。种内竞争和种间竞争的区别：同种生物以同种的幼体为食，或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内竞争；不同种生物之间对资源和空间的争夺就是种间竞争。捕食与寄生的区别：捕食强调是一种生物以另一种生物为食的现象，强调是吃与被吃的关系；而寄生是一种生物生
7、活在另一种生物的体内或体表，从活的生物体获得营养物质，而宿主一般不会死亡。寄生与腐生的区别：寄生是从活的生物体获得营养物质；腐生是从死的生物体获得营养物质。原始合作与种内互助的区别：前者是指不同种生物之间通过互助共同发展；后者是指同种生物之间通过互助共同发展。原始合作与互利共生的区别：前者是指对双方都有利的一种种间关系，但并没有发展到彼此相依为命的程度，如果解除这种关系，双方都能正常生存。而后者是物种之间不能分开的一种种间关系，双方分开后，会出现双方或其中一方不能正常生活的现象。典例1.(2021广东，10)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的
8、捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是（）A.缺少天敌，斑点数量可能会增多B.引入天敌，斑点数量可能会减少C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向D.自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊C 典例2.(2021山东，10)某种螺可以捕食多种藻类，但捕食喜好不同。L、M两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻，L中不放螺，M中放入100只螺。一段时间后，将M中的螺全部移入L中，并开始统计L、M中的藻类数量，结果如图所示。实验期间螺数量不变，下列说法正确的是（）A.螺捕食藻类的喜好为甲藻乙藻丙藻B.三种藻的竞争能力为乙藻甲藻丙藻C.图示L中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间
9、关系是竞争D.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统A 典例3.（2021湖南，4）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（）A食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线B图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量C该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关D过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性B3.群落的空间结构概念在群落中，各个 分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构类型 结构 结构模型 表现垂直方向有明显的 现象水平方向上常呈 分布决定因素植物：、无机盐等；动物：；植物分层决定动物分层环境因素：地形变化、_的差异以
10、及光照强度的不同；生物因素：生物_的不同以及人与动物的影响原因意义光照温度水分栖息空间和食物条件土壤湿度和盐碱度自身生长特点生物种群垂直水平分层镶嵌在长期自然选择基础上形成的对环境的适应利于群落整体对自然资源的充分利用4.群落的季节性(1)原因：、和等随季节而变化。(2)结果：群落的外貌和结构也会随之发生的变化。阳光温度水分有规律春春夏夏秋秋冬冬迁徙冬眠夏眠5.生态位(1)概念：一个物种在群落中的地位或作用，包括该物种所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。(2)研究内容研究动物的生态位：该动物的栖息地、食物、天敌、与其他物种的关系等。研究植物的生态位：该植物在研究区域内的出现
11、频率、种群密度、植株高度等特征、与其他物种的关系等。麻雀煤山雀黄鹂啄木鸟画眉橙红翁黄腰柳莺血雉棕尾红(3)特点：群落中每种生物都占据着的生态位。(4)原因：群落中物种之间以及生物与环境间的结果。(5)意义：有利于不同生物环境资源。相对稳定协同进化充分利用拓展1.1.生态位宽度生态位宽度指一个有机体单位（物种）利用的各种各样不同指一个有机体单位（物种）利用的各种各样不同资源的综合幅度。即一种生物或生物类群所表现资源的综合幅度。即一种生物或生物类群所表现出来的资源利用的多样性。出来的资源利用的多样性。七个假定种对两种资源的利用曲线，并以此作出的两维生态位空间图示在某一维度上生态位部分或完全重叠的物
12、种，能在另一维度的生态位上彼此出现生态分离一般说，生态位的宽度依据物种的适应性而改变，一般说，生态位的宽度依据物种的适应性而改变，适应性较大的物种占据较宽广的生态位。适应性较大的物种占据较宽广的生态位。2.2.生态位重叠生态位重叠当两个物种的生态位发生部分重叠时，每个物种都会有一部分无竞争的生态位空间，当两个物种的生态位发生部分重叠时，每个物种都会有一部分无竞争的生态位空间，因此可以实现共存。且具有竞争优势的物种最终还会占有更多的生态位空间；因此可以实现共存。且具有竞争优势的物种最终还会占有更多的生态位空间；生态位重叠本身并不一定伴随着竞争，只有当资源短缺时才会发生竞争；生态位重叠本身并不一定
13、伴随着竞争，只有当资源短缺时才会发生竞争；由于竞争对双方都不利，所以自然界的生物形成了很多减少甚至避免竞争的形态和行由于竞争对双方都不利，所以自然界的生物形成了很多减少甚至避免竞争的形态和行为适应。为适应。3.3.生态位分化生态位分化经过协同进化，最终每种生物都占据相对稳定的、差异化的生态位，这有利于不经过协同进化，最终每种生物都占据相对稳定的、差异化的生态位，这有利于不同生物同生物充分利用环境资源。充分利用环境资源。（1 1）栖息地分化：）栖息地分化：例如美国佐治亚盐沼的例如美国佐治亚盐沼的招潮蟹招潮蟹，一，一种栖息于开阔的沙质地，另一种多栖息于覆盖于沼泽种栖息于开阔的沙质地，另一种多栖息于
14、覆盖于沼泽草的泥质地草的泥质地.（2 2）领域地分化：）领域地分化：例如，北大西洋和北太平洋海岸各例如，北大西洋和北太平洋海岸各种海鸟尽管食性和生殖周期几乎完全相同，但觅食地种海鸟尽管食性和生殖周期几乎完全相同，但觅食地域各有不同。域各有不同。（3 3）食性分化：）食性分化：一种很常见的现象，一些亲缘关系相近，栖息于同一生境的种类，食性不同。例一种很常见的现象，一些亲缘关系相近，栖息于同一生境的种类，食性不同。例如，如，栖息于夏威夷潮线下珊瑚礁的栖息于夏威夷潮线下珊瑚礁的8 8种腹足类软体动物种腹足类软体动物，各有各偏好的事物。，各有各偏好的事物。两种鸬鹚两种鸬鹚（Phalacrocorar
15、carbo Phalacrocorar carbo 和和 P.aristotelis P.aristotelis）虽然在同一水流摄食、同一峭壁土营巢，）虽然在同一水流摄食、同一峭壁土营巢，但它们的营养生态位是有区别的，前者主要是捕食底栖的比目鱼和底栖的无脊椎动物但它们的营养生态位是有区别的，前者主要是捕食底栖的比目鱼和底栖的无脊椎动物;后者主要捕后者主要捕食水体上层自由游泳的鱼类和沙鳗。食水体上层自由游泳的鱼类和沙鳗。（4 4）生理分化：）生理分化：例如寄生在海龟大肠内的尖尾虫对氧和二氧化碳的需要不同，也就是缺氧呼吸和例如寄生在海龟大肠内的尖尾虫对氧和二氧化碳的需要不同，也就是缺氧呼吸和PHP
16、H值的适应性不一样。值的适应性不一样。（5 5）体型分化：）体型分化：体型大的动物需要的能量就多，但遭遇敌害的机会也多，而体型小的动物需要的体型大的动物需要的能量就多，但遭遇敌害的机会也多，而体型小的动物需要的能量少，相对的，比较容易逃避捕食者能量少，相对的，比较容易逃避捕食者典例4.（2021全国，30）在自然界中，竞争是一个非常普遍的现象。回答下列问题：（1）竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理，某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验，选择动物所遵循的原则是_。该实验中需要将两种草履虫放
17、在资源_（填“有限的”或“无限的”）环境中混合培养。当实验出现 _的结果时即可证实竞争排斥原理。（2）研究发现，以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系，经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析，两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存，还可因取食的_（答出 1 点即可）不同而共存。（3）根据上述实验和研究，关于生物种间竞争的结果可得出的结论是_。具有相同资源利用方式有限的一种草履虫数量增多并维持稳定，另一种草履虫逐渐减少、消失时间或部位具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起，但可以通过进化出新的资源利用方式降低竞争而长期共存。(6)生态位的应用生态农
18、业生态农业就是按照生态位理论而进行生产的整体协调、知识密集、高效无害、良性循环的科学农业。在实际农业生产中人类通过高效合理利用现存生态位、开发潜能生态位、引进外部生态因子增加生态位的可利用性、定向改变基础生态位等途径，最大限度地开发组合利用各种形式的时间空间生态位。生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理，就可以合理生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理，就可以合理设计食物链，是生态系统中的物质和能量被分层多级利用，以便提高能量转化效率，设计食物链，是生态系统中的物质和能量被分层多级利用，以便提高能量转化效率，减少环境污染。减少环境污染。生态农业的建立不仅
19、减少了化肥的用量，净化了环境，而且增加了经济效益，降生态农业的建立不仅减少了化肥的用量，净化了环境，而且增加了经济效益，降低了人和家畜、家禽的发病率。低了人和家畜、家禽的发病率。(6)生态位的应用立体农业是运用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水分和养分。壤内水分和养分。两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光。两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光。立体农业立体农业，还可通过，还可通过轮作或套作来实现。轮作或套作来实现。典例5.（2021河北，13）烟粉
20、虱为害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作（番茄田与玫瑰田间隔1m）模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是（）BA由单作转为邻作，烟粉虱种群的年龄结构改变B由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变C由单作转为邻作，群落的水平结构改变D玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能(6)生态位的应用立体养殖青鱼、草鱼、鳙鱼和鲢鱼是我国传统的四大家青鱼、草鱼、鳙鱼和鲢鱼是我国传统的四大家鱼。最晚在明代，鱼。最晚在明代，我国劳动人民就已经将四大我国劳动人民就已经将四大家鱼混养以提高效益。四大家鱼的混养就是利家鱼混养以提高
21、效益。四大家鱼的混养就是利用了它们在池塘中占据着不同的生态位用了它们在池塘中占据着不同的生态位;青鱼青鱼栖息在水体的中下层，以水底的螺、蚌及栖息在水体的中下层，以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食水生昆虫等为食;草鱼草鱼栖息于水体的中下层或水栖息于水体的中下层或水草多的地方，主要以水草为食草多的地方，主要以水草为食;鳙鱼鳙鱼又叫胖头鱼。又叫胖头鱼。生活在水体的中上层。主要以浮游动物为食，生活在水体的中上层。主要以浮游动物为食，也食用部分浮游植物也食用部分浮游植物;鲢鱼鲢鱼主要以浮游植物为食，主要以浮游植物为食，生活在水体的上层。生活在水体的上层。典例6.最晚在明代，我国劳动人民就已经将四大家鱼混养以
22、提高效益。如图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布，据图分析，下列相关说法正确的是（）A.与同一片草原上的牛羊之间的竞争相比，鲢鱼和鳙鱼的竞争更激烈B.若浮游动物大量死亡，鲢鱼数量在短时间内会减少C.混合放养时四大家鱼“和平共存”，说明它们之间是互利共生关系D.四大家鱼混养技术能够提高利用环境资源的能力D二.群落的主要类型荒漠生物群落森林生物群落草原生物群落沼泽生物群落淡水生物群落海洋生物群落生物群落水生生物群落人工生物群落自然生物群落陆地生物群落外貌特征物质组成在不同的群落中，生物适应环境的方式不尽相同，每一种生物都有自己适宜的生存环境，所以说群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。三.群落的
23、演替1.演替的概念群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。在群落演替过程中，一些物种取代另一些物种是指“优势取代”而不是“取而代之”。例如：形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。2.演替的类型裸岩阶段裸岩阶段地衣阶段地衣阶段苔藓阶段苔藓阶段草本植物阶段草本植物阶段灌木阶段灌木阶段乔木阶段乔木阶段一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。如：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替(教材P41)（1）初生演替（2）次生演替弃耕农田弃耕农田杂草杂草灌木灌木乔木乔木森林森林次生演替：指在原有的植被虽已不
24、存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。实 例裸岩弃耕地起始条件 演替阶段 裸岩地衣苔藓草本灌木乔木 弃耕地草本灌木乔木 速 度 共 同 点 有机物越来越 ，物种丰富度逐渐 ，食物网越来越 ，群落的结构越来越 。最终群落发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态。裸地，无任何植物繁殖体 有土壤条件，甚至有植物繁殖体 慢快丰富加大复杂复杂群落演替到与群落所处环境相适应的相对稳定的状态，演替就不再进行了。此时的群落称为这个环境下的顶级群落。特点：顶级群落（3）比较群落中各主要种群的出生率等于死亡率，群落中能量的输入和输出相等。典例7.（
25、2021.全国，6）群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是（）A.人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向B.发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替C.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段D.在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展C典例8.（2020.全国，6）河水携带泥沙流入大海时，泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中，会出现3种植物群落类型：以芦苇为主的植物群落（生长在淡水环境中），以赤碱蓬为主的植物群落（生长在海水环境中），草甸植物群落（生长在陆地环境中）。该三角洲上的植物
26、群落是通过群落演替形成的，演替的顺序是（）A.B.C.D.A3.人类活动对群落演替的影响(2)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的和进行。方向速度典例9.某湿地是由河流携带的泥沙长期淤积逐渐形成的，该湿地由近水边到岸边分为光滩区、近水缓冲区、湿地核心区等区域，如图1所示。研究人员统计了近水缓冲区和湿地核心区的植物盖度(表示植被的茂密程度)，结果如图2所示。下列叙述错误的是（）A.若进行人为干预可能会加快该群落的演替速度B.芦苇在该湿地的分布不能体现该湿地群落垂直 结构上的差异C.近水缓冲区群落能代表湿地核心区群落形成的 早期状况D.在多年的演替中，灌木逐渐替代了草本，主要 原因是灌木繁
27、殖能力较强D典例10.为改善某湿地的环境和功能，科研人员综合考虑海拔差异和人为干扰，从江心到防洪堤将湿地划分为A、B、C、D四个区域(如下图所示)。下列相关说法正确的是()A.图中B区的优势植物为芦苇，芦苇长势高低错落，属于群落的垂直结构B.海拔高度不同的C、D两个区域分布着不同的种群，在空间上构成群落的水平结构C.当枯水期来临后，A、B区会重新露干，恢复植被，此过程属于初生演替D.人为干扰下该湿地环境明显提升，改善后的湿地不需要从外界获得物质补给B（1）人类活动有时会有意或无意地将一种新的物种引入到某一群落中。在适宜的条件下，这些脱离了原有生物之间相互作用关系的新物种 往往会大肆扩散和蔓延，
28、迅速成为优势种，打破原有群落的稳定性，危及已有物种的生存，造成生物多样性的丧失，对当地经济、社会造成巨大危害。（2）生物入侵的危害：竞争、占据当地物种的空间和食物等，摧毁生态系统；分泌释放化学物种，抑制其他物种生长，危害生物多样性；影响遗传多样性等。4.生物入侵典例11.（2020.山东，19）在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑，因无瓣海桑生长快，能迅速长成高大植株形成荫蔽环境，使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代，促进了本地植物群落的恢复。下列说法错误的是（）A.在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度B.由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替C.逐渐被本地植物替代的过程中，无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型D.应用外来植物治理入侵植物的过程中，需警惕外来植物潜在的入侵性AB
