分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况.pptx

第第3节节 群落的结构群落的结构1、不同群落在物种组成上有哪些、不同群落在物种组成上有哪些差别？差别？2、种间关系主要有哪几种类型？、种间关系主要有哪几种类型？3、群落的空间结构是怎样的？、群落的空间结构是怎样的？本节聚焦本节聚焦下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。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？、这个池塘中有哪些生物？2、假如池塘中的、假如池塘中的肉食性鱼大量减少，肉食性鱼大量减少，池塘中其他种群的池塘中其他种群的数量将会出现什么数量将会出现什么变化？变化？浮游植物、浮游动物、水草、植浮游植物、浮游动物、水草、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等食性鱼、肉食性鱼、微生物等肉食性鱼肉食性鱼浮游动物浮游动物浮游植物浮游植物植食性鱼植食性鱼 同一时间内聚集在一定区同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫域中各种生物种群的集合，叫做群落。做群落。例：一个池塘中的鱼类是一个种例：一个池塘中的鱼类是一个种群，还是一个群落，或都不是？群，还是一个群落，或都不是？包括这个区域内包括这个区域内所有有生命的物质所有有生命的物质群落群落的的概念概念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种间关系种间关系种群位置种群位置群落的群落的空间结构空间结构群落演替群落演替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群落特征：物种的多样性、群落结构、种间关系等。群落特征：物种的多样性、群落结构、种间关系等。常绿阔叶林常绿阔叶林常绿针叶林常绿针叶林你能从物种组成上说你能从物种组成上说出二者的区别吗？出二者的区别吗？物种的组成是区别不物种的组成是区别不同群落的重要特征。同群落的重要特征。二、群落的物种组成二、群落的物种组成一般来说，环境条件愈优越，群落发育的一般来说，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？愈复杂。如从热带到极地生物种数变化？武夷山武夷山 西伯利亚西伯利亚低等植物低等植物 840840种种 低等植物低等植物 670670种种高等植物高等植物 28882888种种 高等植物高等植物 139139种种动物动物 50005000余种余种 动物动物 约约10001000种种脊椎动物脊椎动物 475475种种 又如在美洲大陆上，从热带到极地生物种又如在美洲大陆上，从热带到极地生物种数逐渐减少。数逐渐减少。营巢鸟营巢鸟 高等植物高等植物哥伦比亚哥伦比亚 1395种种 佛罗里达佛罗里达 2500种种巴拿马巴拿马 1100种种 马萨诸塞马萨诸塞 1650种种佛罗里达佛罗里达 143种种 拉布拉多拉布拉多 390种种纽芬兰纽芬兰 118种种 巴芬岛巴芬岛 218种种格陵兰格陵兰 56种种比较下列各组物种组成的多少？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，这种现象带，生物的种类和数量常比相邻群落中多，这种现象称为称为边缘效应边缘效应。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常绿阔叶林常绿针叶林群落中群落中物种的数目物种的数目的多少称为的多少称为丰富度丰富度（1）物种组成是区别不同群落的重要特征物种组成是区别不同群落的重要特征物种组成是区别不同群落的重要特征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个体数量差别很大不同群落间种群数量和个体数量差别很大不同群落间种群数量和个体数量差别很大不同群落间种群数量和个体数量差别很大。例如，在热带森林的生物群落中，植物种群以万例如，在热带森林的生物群落中，植物种群以万计，无脊椎动物以计，无脊椎动物以10万计，脊椎动物种群以千计；万计，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。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丰富度：群落中物种数目的多少丰富度：群落中物种数目的多少丰富度：群落中物种数目的多少。在生态学上，。在生态学上，用丰富度来描述一个群落中种群数量的多少。用丰富度来描述一个群落中种群数量的多少。小结 1 1、如何解释资料、如何解释资料1 1中的实验结果？中的实验结果？2 2、分分析析猞猞猁猁和和雪雪兔兔种种群群数数量量的的波波动动情情况况，你能发现什么规律？你能发现什么规律？3 3、猞猞猁猁的的存存在在对对整整个个群群落落的的稳稳定定可可能能起起什么作用？什么作用？4 4、资资料料1 1和和资资料料2 2中中，两两个个种种群群之之间间的的相相互作用结果有什么不同？互作用结果有什么不同？两种草履两种草履虫单独培养和虫单独培养和混合培养时种混合培养时种群个体数量发群个体数量发生动态变化的生动态变化的原因是什么？原因是什么？资料资料1 1资料分析讨论提示：资料分析讨论提示：1.1.在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫在合适的条件下，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，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，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，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两种草履虫争夺资源，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。这就是竞争。2.902.90多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数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，从量之间存在相关性。例如，从18451845年到年到18551855年间，年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又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。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，使得植物的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物雪兔雪兔猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源比较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食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。的状态。4.资料资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；资料作用（竞争）；资料2中两个种群是通过捕食与被捕中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用（捕食）。资料食直接地发生作用（捕食）。资料1相互作用的结果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。资是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料料2相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。三、群落中的种间关系三、群落中的种间关系 1.捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。2.竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等现象。竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现间等现象。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。为一方占优势，另一方处于劣势，甚至灭亡。3.寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物寄生：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（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活的现象。的现象。4.互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利，分开至少一方不能独立存活存，彼此有利，分开至少一方不能独立存活。小结生生物物数数量量时间时间生物生物A生物生物BAB如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系，则可表示为：生生物物数数量量时间时间生物生物A生物生物B生物生物A生物生物BCAB例如：蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内；虱和蚤寄生在其它动物的体表；菟丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在细菌内部。生生物物数数量量时间时间A 宿主（寄主）宿主（寄主）B 寄生虫寄生虫体表寄生体表寄生体内寄生体内寄生BABA用坐标系来表示两种生物的共生关系：生物A生物B生物数量时间ABAB切叶蚁与真菌切叶蚁与真菌切叶蚁与真菌切叶蚁与真菌地衣地衣种间关系种间关系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AB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地衣、根瘤地衣、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种群得利种群得利种群有害种群有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时间时间数量数量0时间时间数量数量0时间时间数量数量0捕食捕食竞争竞争共生共生ABC三条曲线分别代表的是什么？三条曲线分别代表的是什么？三条曲线分别代表的是什么？三条曲线分别代表的是什么？它们之间存在什么关系？它们之间存在什么关系？它们之间存在什么关系？它们之间存在什么关系？曲线升降的主要原因？曲线升降的主要原因？曲线升降的主要原因？曲线升降的主要原因？最终相对平衡时为什么与初始水平不同？最终相对平衡时为什么与初始水平不同？最终相对平衡时为什么与初始水平不同？最终相对平衡时为什么与初始水平不同？19001900年人类大量捕杀狼和狮子后草原上鹿和年人类大量捕杀狼和狮子后草原上鹿和年人类大量捕杀狼和狮子后草原上鹿和年人类大量捕杀狼和狮子后草原上鹿和 植被的变化趋势植被的变化趋势植被的变化趋势植被的变化趋势时间（年）时间（年）时间（年）时间（年）1900 1910 1920 1930 1940 1950相相相相对对对对生生生生物物物物量量量量 1.垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直分层现象。它是群落中各植物间及植物与垂直分层现象。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。四、群落的空间结构四、群落的空间结构（一）群落的空间结构（一）群落的空间结构垂直结构垂直结构2.分分层层现象现象乔木层、灌木层、草木层以及乔木层、灌木层、草木层以及地被物层地被物层 ；草本植物群落的垂直结构草本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 群落的群落的分分层层现象，现象，是自然选择的结果是自然选择的结果，是植物与环境相互矛盾统一的反映。是植物与环境相互矛盾统一的反映。乔木层乔木层灌木层灌木层草木层草木层地被物层地被物层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麻雀麻雀总是成群地在森林的总是成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木上层的活动，吃高大乔木的种子。的种子。煤山雀、黄腰柳莺、和橙煤山雀、黄腰柳莺、和橙红红鹤鹤等鸟类总是森林的中等鸟类总是森林的中层营巢。层营巢。血雉和棕尾雉血雉和棕尾雉则是典型的则是典型的森林底层鸟类，吃地面上森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。的苔鲜和昆虫。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种名林冠层林冠层高于高于11.6米米乔木层乔木层511.6米米灌木层灌木层1.35米米草本层草本层11.3米米地面地面林鸽林鸽茶腹茶腹 青山雀青山雀长尾山雀长尾山雀旋木雀旋木雀煤山雀煤山雀沼泽山雀沼泽山雀大山雀大山雀载菊载菊乌鸫乌鸫红胸红胸句鸟句鸟 鹪鹩鹪鹩33334150122324515252233426418375108111741073119613627781551973325292024181720811031489321406972471920注：注：数字下划线数字下划线表示某种鸟表示某种鸟最喜好栖息最喜好栖息的层次的层次池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶池塘生物群落中，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。底，泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。（）群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？（）群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？（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的生物种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。间、营养物质等）的能力。思考讨论思考讨论不同种群在水平方向上的分区现象不同种群在水平方向上的分区现象水平结构（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.水平结构的特点：植物群落水平结构水平结构的特点：植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。的主要特征就是它的镶嵌性。2.导致镶嵌性出现的原因：植物个体在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，从而形成水平方向上的分布不均匀造成的，从而形成了许多小群落。了许多小群落。3.分布不均匀的原因：地形、土壤湿度分布不均匀的原因：地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等。人和动物的影响等。地球表面因地球表面因地球表面因地球表面因降雨量、温度大小等生态因子降雨量、温度大小等生态因子从赤道到北极依次从赤道到北极依次从赤道到北极依次从赤道到北极依次有热带雨林有热带雨林有热带雨林有热带雨林、温带森林、和苔原等不同类型的群落。、温带森林、和苔原等不同类型的群落。我国我国 南方南方 北方群落的变化？北方群落的变化？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生物本身的高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是由于环境的光、热、水及地形等条件对生物的选择造成的。的选择造成的。垂直结构和水平结构都是指不同种生物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。）垂直或水平结构的存在。）例例1 1、受水制约，、受水制约，芦苇、泽泻等水生植物芦苇、泽泻等水生植物只能长在浅水或水边；只能长在浅水或水边；红树、柳树等只能长在红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏水源附近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处，树等能长在比较干旱处，仙人掌、沙棘等可长在仙人掌、沙棘等可长在极干旱的沙漠。鸭子、极干旱的沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源青蛙只可在水中或水源附近活动，而鹰、黄羊、附近活动，而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的陆地沙鼠等可在干旱的陆地自由活动。自由活动。例例2 2、八面山、八面山(在湖南在湖南桂东县桂东县)海拔海拔20422042米，米，800800米以下为常绿阔叶林，米以下为常绿阔叶林，800800至至13001300米为针阔混交米为针阔混交林，林，13001300至至16001600米为针叶米为针叶林，林，16001600至至18001800米为灌木米为灌木林，林，18001800米以上为草地。米以上为草地。植物的这种分带现象属于植物的这种分带现象属于（水平结构（水平结构)。分析，这种分带由海分析，这种分带由海拔拔(地形地形)造成的温度和湿造成的温度和湿度差异引起而不是生物自度差异引起而不是生物自身差异引起的。身差异引起的。下列生物的关系是竞争还是捕食？下列生物的关系是竞争还是捕食？1、桦木林中出现云杉幼苗后，不断生长，最、桦木林中出现云杉幼苗后，不断生长，最终桦木林被云杉林取而代之。终桦木林被云杉林取而代之。2、狼以兔为食，兔以草为食。、狼以兔为食，兔以草为食。下列生物的关系是共生还是寄生？下列生物的关系是共生还是寄生？1、地衣中的真菌与藻类、地衣中的真菌与藻类2、白蚁与它肠内的鞭毛虫、白蚁与它肠内的鞭毛虫3、菟丝子与大豆、菟丝子与大豆4、根瘤菌与大豆、根瘤菌与大豆5、鸟与羽虱、鸟与羽虱 唯一能为丝兰传粉的丝兰蛾，以丝兰的花蜜为食，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（蛾与丝兰的关系（）A.A.共生共生 B.B.竞争竞争 C.C.寄生寄生D.D.捕食捕食 采采蜜蜜的的蜜蜜蜂蜂回回巢巢后后便便围围绕绕蜂蜂房房以以跳跳舞舞的的方方式式将将发发现现的的蜜蜜源源告告诉诉同同伙伙，这这种种现现象象在在生生物物学学上称（上称（）A A种内互助种内互助 B B种内斗争种内斗争 C C互利共生互利共生 D D竞争竞争A AA A练习下例说法正确的是（下例说法正确的是（)生长一致的稻田不存在垂直结构生长一致的稻田不存在垂直结构高山长草，低处长大树的现象是垂直结构高山长草，低处长大树的现象是垂直结构只要有生物群落就有一定程度的垂直结构只要有生物群落就有一定程度的垂直结构沙漠上只有极少的生物，不构成生物群落沙漠上只有极少的生物，不构成生物群落人类在北半球生产和使用农药人类在北半球生产和使用农药DDTDDT，却在南极的，却在南极的磷虾体内发现了磷虾体内发现了DDTDDT。该现象可解释为。该现象可解释为()()全球的生物可看作一个大生物群落全球的生物可看作一个大生物群落 全球的生物可看作一个大种群全球的生物可看作一个大种群 人类对南极的资源进行了过度开发人类对南极的资源进行了过度开发 磷虾特别容易吸收农药磷虾特别容易吸收农药DDTDDTC CA A 关于生物群落的结构，以下不正确的是（关于生物群落的结构，以下不正确的是（）A A在垂直方向，群落具有明显的分层现象在垂直方向，群落具有明显的分层现象B B动物在群落中的垂直分布依赖于植物动物在群落中的垂直分布依赖于植物C C动物群落中没有水平结构动物群落中没有水平结构D D在水平方向上，不同地段的生物种类分布有差异在水平方向上，不同地段的生物种类分布有差异 在森林群落中，乔木、灌木、草本植物三类绿在森林群落中，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（而使它们能（）A.A.有效避免竞争有效避免竞争 B.B.合理利用环境资源合理利用环境资源C.C.提高群落的光合产量提高群落的光合产量D.D.以上都正确以上都正确C CD DC C（广东（广东20042004）生活在一个生物群落中的两个种群（）生活在一个生物群落中的两个种群（a a、b b）的数量变化如图所示，下列判断正确）的数量变化如图所示，下列判断正确A A a a种群与种群与b b种群为捕食关系种群为捕食关系,a,a种群依赖于种群依赖于b b种种B B a a种群与种群与b b种群为竞争关系种群为竞争关系,竞争程度由强到弱竞争程度由强到弱C C a a为为S S型增长型增长,其增长受本身密度制约其增长受本身密度制约D D b b为为J J型增长型增长,始终受到始终受到a a种群的制约种群的制约