群落的结构

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第3节 群落的结构

下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。

1、这个池塘中有哪些生物？

2、假如池塘中的肉食性鱼大量减少，池塘中其他种群的数量将会出现什么变化？

浮游植物、浮游动物、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等

肉食性鱼

浮游动物

浮游植物

植食性鱼

一、群落的概念

同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。

***有的生物，即包含生产者、消费者和分解者

1、生活在一定区域内，相互之间有直接或间接关系的各种生物种群的总和。

2、由于种间关系而形成了生物群落。

3、植物、动物、微生物三大功能类群是相互作用相互影响，彼此之间以物质和能量为纽带紧密地联系在一起，组成了生物群落。

理解群落的内涵：

例：一个池塘中的鱼类是一个种群，还是一个群落，或都不是？

判断：下列描述属于群落的是：

1)一个池塘中的鱼类

2)一片森林中的各种植物

3）一片草地

4）一座山上的各种植物、动物、真菌等

全部生物

二、群落水平上研究的问题

种群的种类、优势种群

种间关系

种群占据的位置

群落的空间结构

群落演替

池塘的范围和边界

研究池塘群落

种群是一个系统，种群水平研究的核心主要是研究种群的数量变动，群落是更高层次的系统，那么在群落水平上研究哪些问题呢?

要认识一个群落，首先要分析群落的物种组成

（丰富度）

常绿阔叶林

常绿针叶林

你能从物种组成上说出二者的区别吗？

物种的组成是区别不同群落的重要特征。

三、群落的物种组成

一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。如从热带到极地生物种数变化？

武夷山??? 西伯利亚

低等植物? 840种?? ? ?? ?低等植物? 670种

高等植物? 2888种????? ? 高等植物? 139种?

动物 ? 5000余种???? 动物 ? 约1000种?

脊椎动物? 475种????????

又如在美洲大陆某某，从热带到极地生物种数逐渐减少。

营巢鸟????????????? 高等植物

哥伦比亚? 1395种?? ? ??? 佛罗里达? 2500种

巴拿马? 1100种????? ? 马萨诸塞? 1650种

佛罗里达? 143种???? ? ?? 拉布拉多? 390种

纽芬兰? 118种???????? 巴芬岛? 218种

格陵兰? 56种

不同群落间种群数量和个体数量差别很大。

我国 南方 北方群落的变化？

热带雨林

常绿阔叶林

落叶阔叶林

常绿针叶林

苔原

比较下列各组物种组成的多少？

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，森林与草地或农田交界的地带，生物的种类和数量常比相邻群落中

多，这种现象称为边缘效应。

平原－－－山地

草地－－－林地

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

常绿阔叶林

常绿针叶林

群落中物种的数目的多少称为丰富度

不同生物种的生态位常常不同。据此可以把群落中的生物种划分成不同的群落成员型。凡是个体数量多、生物量大、覆盖地面的程度也大的生物叫做优势种；

优势种中的最优势者，即盖度最大、生物量也最大、占有最大空间，并在建造群落、改造环境和在物质与能量交换中作用最突出的生物种叫做建群种。

群落的物种组成

1、物种组成是区别不同群落的重要特征。例如，我国北方的森林，主要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乔木

2、不同群落间种群数量和种群中个体数量差别很大。例如，在热带森林的生物群落中，植物种群数以万某某，无脊椎动物以10万某某，脊椎动物种群以千计；但在冻原和荒漠的生物种群中，种群数量要少得多。

3、丰富度：群落中物种数目的多少。在生态学上，用丰富来描述一个群落中种群数量的多少。

小结

资料分析

反映种间关系的实例

（见课本第72-73页）

两种草履虫单独培养和混合培养时种群个体数量发生动态变化的原因是什么？

资料1

资料分析讨论提示：

1. 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，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，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，进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。

2. 90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1845年到1855年间，猞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。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。

3.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，使得植物→雪兔→猞猁之间保持相对稳定，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。

4.资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用（捕食）。资料1相互作用的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料2相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。

四、群落中的种间关系

捕食

一种生物以另一种生物为食。

注意：

同种生物的成体以幼体为食，不是捕食关系，而是种内斗争。

捕食不只是动物之间，动物以草为食，亦是捕食关系。

被捕食者与捕食者之间不同步变化

被捕食者：数量多者或先增加先减少者

捕食者：数量少者或后增加后减少者

特点：被捕食者与捕食者相互决定数量的种间关系，相互制约双方的数量，被捕食者不会被捕食者淘汰。

竞争

两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。如下图中的狮子和大象；又如培养在一起的两种草履虫。

生态位相同（重叠）越多， 竞争越激烈——“你死我活”

★竞争实力悬殊时

（大草履虫与双小核草履虫）

★竞争实力相当时

（牛与羊）:

寄生

一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。一方获利，另一方受害，如：蛔虫、虱子等各种寄生虫。

寄生物通常不会杀死寄主

A 宿主（寄主）

B 寄生虫

体表寄生

体内寄生

特点： ★寄生者一般给寄主造成慢性伤害，但不能立即杀死寄主（宿主）。 ★如果分开，寄生者难以单独生存，而寄主会生活更好。

互利共生

两种生物共同生活在一起，互相依存，彼此有利；如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。如地衣是真菌和藻类的共生体。

其它实例：如根瘤菌与豆科植物白蚁与其体内的鞭毛虫大肠杆菌与人

两者生活在一起，相互依赖，彼此有利

互利共生——“同生共死”

特点： 如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。

种内互助

种内斗争

种间互助:

种间斗争

捕食

竞争

寄生

互利共生

种内关系

种间关系

（种群内）

（群落内）

生存斗争

种内斗争

种间斗争

竞争

寄生

捕食

★种内关系（种内互助、种内斗争）

种内斗争意义： ①对失败的个体是有害的，甚至死亡②对于种的生存是有利的，使得种内生存下来的个体得到充分的生活条件，或后代更优良。

★种间关系（互利共生、寄生、竞争、捕食）同种生物成体以幼体为食是种内斗争非捕食同种生物没有竞争关系

特别提醒

种间关系

（“＋”表示有利，“－”表示有害）

＋ ＋

彼此有利 彼此依赖

＋ －

一方有利 一方受害

彼此抑制

－ －

种群Ａ得利种群Ｂ有害

＋ －

小结

五、群落的空间结构

:是指群落垂直方向上的分层现象。

垂直结构

群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象，植物为动物的生存提供了食物和栖息场所。

森林植物的分层与对光的利用有关

森林中鸟类分层现象示意图

麻雀总是成群地在森林的上层活动，吃高大乔木的种子。

煤山雀、黄腰柳莺、和橙红鹤等鸟类总是森林的中层营巢。

血雉和棕尾雉则是典型森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫

动物之所以有分层现象，主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件有关。

池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶高高地挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等浮于水面；金鱼藻等则生长于水底。鲢鱼在水体浅层；鲩鱼在中层；青鱼、虾、蚌等在水底；泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。

影响浮游动物垂直分布的原因主要决定与阳光、温度、食物和含氧量等。

在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度制约的。

高山草甸

针叶林

落叶阔叶林

常绿阔叶林

热带雨林

高山

群落的分层现象，是自然选择的结果，是植物与环境相互矛盾统一的反映。

★群落垂直结构出现分层现象的意义？

★引起植物分层分布的主要原因是：

光照强度

★引起动物分层分布的主要原因是：

食物、栖息场所等

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、空间、营养物质等）的能力。

思考讨论

分层现象的意义

缓解了植物之间争夺阳光、空间、水分和矿质营养等的矛盾，扩大了植物利用环境的范围，提高了同化功能的强度和效率。

动物的分层现象，主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件有关。

水域中，某些水生动物也有分层现象。比如湖泊和海洋的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象。影响浮游动物垂直分布的原因主要有阳光、温度、食物和含氧量等。

水平结构:是生物个体在水平方向上的分布不均匀造成不同地段的生物种类的差异。

五、群落的空间结构

1.水平结构的特点：植物群落水平结构的主要特征是具有镶嵌性。

2.导致镶嵌性出现的原因：植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的,从而形成了许多小群落。

3.分布不均匀的原因：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。

水平结构

五、群落的空间结构

地球表面因降雨量、温度大小等生态因子从赤道到北极依次

有热带雨林、温带森林、和苔原等不同类型的群落。

垂直结构与水平结构的区分

　　垂直结构的分层现象是由于生物本身的高度或活动空间的高度造成的；水平结构的分段是由于环境的光、热、水及地形等条件对生物的选择造成的。

　　垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异。同种生物的不同不能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构的存在。）

　　例：受水制约，芦苇、泽泻等水生植物只能长在浅水或水边；红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等只能长在比较干旱处，仙人掌、沙棘等可长在极干旱的沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源附近活动，而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的陆地自由活动。

小结 群落的空间结构

空间结构

空间结构

植物分层的原因

动物分层的原因

影响因素

类型

特点

特点

概

念

垂直结构

水平结构

分层分布

镶嵌分布

阳光

食物栖息场所

地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度XXXXXXXXXX

群落中各个生物种群分别占据不同的空间

1、唯一能为丝兰传粉的丝兰蛾，以丝兰的花蜜为食，雌蛾只有把卵产在丝兰子房内，幼虫才能发育。丝兰蛾与丝兰的关系（ ）

A. 共生????? B.竞争 C. 寄生???????D. 捕食

2、采蜜的蜜蜂回巢后便围绕蜂房以跳舞的方式将发现的蜜源告诉同伙，这种现象在生物学上称（ ）

A．种内互助 B．种内斗争

C．互利共生 D．竞争

A

A

练习

3、下例说法正确的是（ )　ＡXXXXX生长一致的稻田不存在垂直结构　ＢXXXXX高山长草，低处长大树的现象是垂直结构　ＣXXXXX只要有生物群落就有一定程度的垂直结构　ＤXXXXX沙漠上只有极少的生物，不构成生物群落

4、人类在北半球生产和使用农药DDT，却在南极的磷虾体内发现了DDT。该现象可解释为( )　 ＡXXXXX全球的生物可看作一个大生物群落　 ＢXXXXX全球的生物可看作一个大种群　 ＣXXXXX人类对南极的资源进行了过度开发　 ＤXXXXX磷虾特别容易吸收农药DDT

C

A

6、关于生物群落的结构，以下不正确的是（ ）

A．在垂直方向，群落具有明显的分层现象

B．动物在群落中的垂直分布依赖于植物

C．动物群落中没有水平结构

D．在水平方向上，不同地段的生物种类分布有差异

5、在森林群落中，乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合，从而使它们能（ ）

A.有效避免竞争????

B.合理利用环境资源

C.提高群落的光合产量???????

D.以上都正确

C

D

C

7、生活在一个生物群落中的两个种群（a、b）的数量变化如图所示，下列判断正确

A． a种群与b种群为捕食关系,a种群依赖于b种群

B． a种群与b种群为竞争关系,竞争程度由强到弱

C． a为S型增长,其增长受本身密度制约

D． b为J型增长,始终受到a种群的制约

巩固练习

8、在一群落中，对甲、乙两个动物种群的数量进行研究后得到下图，据图回答：

(1)甲、乙两种群之间的关系是　　　　。

(2)在3、4月份甲种群数量的下降，很可能是由于　　　　　　　　　。

(3)种群数量变化的周期是　　　　。

捕食关系

乙种群数量的增长

1年

9、在我国珠穆朗玛峰的河谷森林中，有一种雀鸟总成群

地在森林上层活动，吃高大乔木的种子，煤山雀、黄腰柳

莺和橙红鹤等鸟类总是在森林中层营巢，血雉和棕尾雉则

是典型的森林底栖鸟类，吃地面的苔藓和昆虫。

（1）上述森林中的各种生物都有密切关系，如血雉和昆

虫之间的关系是_______，煤山雀和橙红鹤的生活环境相

同是_______关系。

（2）在这个森林中，除了上面提到的各种的动物和植物

之外，还生活着_______、_______等微生物，微生物主要

生活在_______里。

（3）下列哪项是一个种群

A．森林中的所有昆虫 B．森林中所有血雉

C．森林中所有苔藓 D．森林中所有树木

（4）上述森林中的各种生物在垂直方向上的分层现象，称为　　

A．群落的垂直结构 B．种群的垂直结构

C．群落的海拔结构 D．种群的海拔结构

捕食

竞争

细菌 真菌

土壤

◆ 实验：土壤中小动物类群丰富度的研究

1．实验原理

(1)土壤是无数小动物的家园。

(2) >>>>>>内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。<<<<<< 越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。

1．某生物课外兴趣小组对甲、乙两地土壤中的小型动物类群丰富度进行了调查研究，每次随机取相同体积的甲、乙两地土壤对比研究。结果发现，甲地土壤中的小型动物类群平均有18种，个体数平均值是109个，乙地土壤中的小型动物类群平均有15种，个体数平均值是209个，则甲、乙两地土壤小型动物类群丰富度的大小是(　　)

A．甲＝乙 B．甲<乙

C．甲>乙 D．无法确定

C

A.裸露泥滩的大型底栖动物物种丰富度高于米草群落

B．米草群落的大型底栖动物种群密度高于裸露泥滩

C．改用另一规格的常用底泥采样器会影响对此研究的结论

D．改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数

2．(2009年**_*科研人员对江苏某地沿海滩涂米草群落和裸露泥滩的大型底栖(土壤)动物丰富度进行了对比研究。在相同取样条件下，利用一种常用底泥采样器(50 cmXXXXX50 cmXXXXX30 cm)采得各动物类群的物种数和个体总数如下表。下列有关本研究的叙述，正确的有(多选)(　　)

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