生物学必修群落的结构公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

群落结构第1页第1页教学目的教学目的v知识与能力知识与能力v1辨认群落，阐明群落水平上研究问题。v2描述群落结构特性。v3尝试土壤中小动物类群丰富度研究。v学习重点学习重点：v群落结构特性。v学习难点学习难点：v从结构与功效上相统一角度描述群落结构特性。第2页第2页下图展示了在池塘水面、水中、水底生活各种生物。下图展示了在池塘水面、水中、水底生活各种生物。1、这个池塘中有哪些生物？、这个池塘中有哪些生物？2、假如池塘中肉、假如池塘中肉食性鱼大量减少，食性鱼大量减少，池塘中其它种群数池塘中其它种群数量将会出现什么改量将会出现什么改变？变？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第3页第3页 同一时间内汇集在一定区同一时间内汇集在一定区域中各种生物种群集合，叫做域中各种生物种群集合，叫做群落。群落。例：一个池塘中鱼类是一个种群，例：一个池塘中鱼类是一个种群，还是一个群落，或都不是？还是一个群落，或都不是？包括这个区域内所有有生命物质包括这个区域内所有有生命物质群落群落概念概念第4页第4页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群落空间结构空间结构群落演替群落演替池塘范围池塘范围和边界和边界一、群落水平上研究问题一、群落水平上研究问题群落特性：物种多样性、群落结构、种间关系等。群落特性：物种多样性、群落结构、种间关系等。第5页第5页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构成上说你能从物种构成上说出两者区别吗？出两者区别吗？物种组成是区分不同群落主要特性。二、群落物种构成二、群落物种构成第6页第6页普通来说，环境条件愈优越，群落发育时普通来说，环境条件愈优越，群落发育时间愈长，生物种数目愈多，群落结构也愈复杂。间愈长，生物种数目愈多，群落结构也愈复杂。如从热带到极地生物种数改变？如从热带到极地生物种数改变？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种种第7页第7页 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步减少。数逐步减少。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种种第8页第8页比较下列各组物种构成多少？比较下列各组物种构成多少？两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，如海陆交界潮间带、河口湾，森林与草地或农田交如海陆交界潮间带、河口湾，森林与草地或农田交界地带，生物种类和数量常比相邻群落中界地带，生物种类和数量常比相邻群落中多，这种现象称为多，这种现象称为边沿效应边沿效应。平原山地平原山地草地林地草地林地远离大陆岛屿大陆附近岛屿远离大陆岛屿大陆附近岛屿 群落间过渡地带非过渡地带群落间过渡地带非过渡地带第9页第9页常绿阔叶林常绿针叶林群落群落中物种数中物种数目的多少目的多少称为称为丰丰富度富度第10页第10页（1）物种组成是区分不同群落主要特性。比如，我国北方森林，主要是由常绿针叶树种组成，而南方许多森林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异很大。比如，在热带森林生物群落中，植物种群以万计，无脊椎动物以10万计，脊椎动物种群以千计；但在冻原和荒漠生物种群中，种群数量要少得多。（3）丰富度：群落中物种数目标多少。在生态学上，用丰富度来描述一个群落中种群数量多少。小结第11页第11页 1、怎样解释资料1中试验结果？2、分析猞猁和雪兔种群数量波动情况，你能发觉什么规律？3、猞猁存在对整个群落稳定可能起什么作用？4、资料1和资料2中，两个种群之间相互作用结果有什么不同？可参看书本p72-p73第12页第12页 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改变原生动态改变原因是什么？因是什么？资料资料1 1第13页第13页资料分析讨论提醒：资料分析讨论提醒：1.1.在适当条件下，大草履虫和双小核草履虫均在适当条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。由于这两种草履虫含有相同生活习能正常生长繁殖。由于这两种草履虫含有相同生活习性（尤其是能以同一个杆菌为食），当它们被放在同性（尤其是能以同一个杆菌为食），当它们被放在同一个容器中培养时，起初两种草履虫数量较少，而食一个容器中培养时，起初两种草履虫数量较少，而食物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫种群数物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫种群数量均增长。但是，伴随两种草履虫数量增长，互相之量均增长。但是，伴随两种草履虫数量增长，互相之间对食物争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履间对食物争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。伴随双小核草履虫数量增长，争夺食物虫处于优势。伴随双小核草履虫数量增长，争夺食物优势越来越大，最后大草履虫失去了食物起源而灭亡。优势越来越大，最后大草履虫失去了食物起源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方物质，进一步证实了该两种草履虫没有分泌杀死对方物质，进一步证实了该试验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。试验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。第14页第14页 2.90 2.90多年调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量多年调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。比如，从之间存在相关性。比如，从18451845年到年到18551855年间，猞年间，猞猁数量增长造成雪兔减少；而雪兔减少，又会造成猁数量增长造成雪兔减少；而雪兔减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增长。从多年调查看，猞猁减少，之后雪兔又大量增长。从多年调查看，雪兔和猞猁互相制约，使它们种群数量保持在一定雪兔和猞猁互相制约，使它们种群数量保持在一定范围内波动。范围内波动。第15页第15页 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。猞猁存在不但制约雪兔种群数量，使得植物存在不但制约雪兔种群数量，使得植物雪兔雪兔猞猞猁之间保持相对稳定，并且由于植物资源比较稳定，猁之间保持相对稳定，并且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生动物数量及其食物链相进而使得另一些以植物为生动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落能够处于相对稳定状态。对稳定，因而整个群落能够处于相对稳定状态。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互相作用结果是互相作用结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最后灭亡。资料一方处于优势，另一方处于劣势，最后灭亡。资料2互相作用结果是两个种群数量相对稳定。互相作用结果是两个种群数量相对稳定。第16页第16页三、群落中种间关系三、群落中种间关系第17页第17页 1.捕食：一个生物以另一个生物为食现象。捕食：一个生物以另一个生物为食现象。2.竞争：两种或两种以上生物互相争夺资源和空竞争：两种或两种以上生物互相争夺资源和空间等现象。竞争结果常表现为互相克制，有时表现为间等现象。竞争结果常表现为互相克制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势，甚至灭亡。一方占优势，另一方处于劣势，甚至灭亡。3.寄生：一个生物（寄生者）寄居于另一个生物寄生：一个生物（寄生者）寄居于另一个生物（寄主）体内或体表，摄取寄主养分以维持生活现象。（寄主）体内或体表，摄取寄主养分以维持生活现象。4.互利共生：两种生物共同生活在一起，互相依互利共生：两种生物共同生活在一起，互相依存，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。小结第18页第18页生物数量生物数量时间时间生物生物A生物生物BAB第19页第19页假如用坐标系来表示两种生物竞争关系，则可表示为：生物数量生物数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第20页第20页比如：蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物体内；虱和蚤寄生在其它动物体表；菟丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在细菌内部。生物数量生物数量时间时间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第21页第21页用坐标系来表示两种生物共生关系：生物A生物B生物数量时间BAB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A第22页第22页种间关系种间关系关系类型关系类型物种物种关系普通特性实例实例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）彼此有利彼此有利互相依存互相依存地衣、根瘤地衣、根瘤一方有利一方有利一方受害一方受害彼此克制彼此克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第23页第23页时间时间数量数量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第24页第24页三条曲线分别代表是什么？三条曲线分别代表是什么？三条曲线分别代表是什么？三条曲线分别代表是什么？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？曲线升降主要原因？曲线升降主要原因？曲线升降主要原因？曲线升降主要原因？最终相对平衡时为何与初始水平不同？19人类大量捕杀狼和狮子后草原上鹿和 植被改变趋势时间（年）时间（年）时间（年）时间（年）1900 1910 1920 1930 1940 1950相对生物量相对生物量相对生物量相对生物量第25页第25页 1.垂直结构概念：是指群落在空间上垂直垂直结构概念：是指群落在空间上垂直分层现象。它是群落中各植物间及植物与环境分层现象。它是群落中各植物间及植物与环境间互相关系一个特殊形式。间互相关系一个特殊形式。四、群落空间结构四、群落空间结构（一）群落空间结构（一）群落空间结构垂直结构垂直结构第26页第26页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 ；草本植物群落垂直结构草本植物群落垂直结构，也含有也含有分分层层；根系、根茎等在地下也是按深度分层分布根系、根茎等在地下也是按深度分层分布 群落群落分分层层现象，现象，是自然选择结果是自然选择结果，是植是植物与环境互相矛盾统一反应。物与环境互相矛盾统一反应。第27页第27页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第28页第28页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第29页第29页麻雀总是成群地在森林上麻雀总是成群地在森林上层活动，吃高大乔木种子。层活动，吃高大乔木种子。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中层等鸟类总是森林中层营巢。营巢。血雉和棕尾雉则是典型森血雉和棕尾雉则是典型森林底层鸟类，吃地面上苔林底层鸟类，吃地面上苔鲜和昆虫。鲜和昆虫。第30页第30页栎林中鸟类在不同层次中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：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息层次注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息层次第31页第31页池塘生物群落中，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。第32页第32页（）群落垂直结构出现分层现象意义是什么？（）群落垂直结构出现分层现象意义是什么？（1 1）引起植物分层分布主要原因是：）引起植物分层分布主要原因是：光照强度光照强度（）引起动物分层分布主要原因是：（）引起动物分层分布主要原因是：食物、栖息场合等食物、栖息场合等使生物群落在单位面积上能容纳更多生物种类使生物群落在单位面积上能容纳更多生物种类和数量，提升了群落利用环境资源（如阳光、空间、和数量，提升了群落利用环境资源（如阳光、空间、营养物质等）能力。营养物质等）能力。思考讨论思考讨论第33页第33页不同种群在水平方向上分区现象水平结构第34页第34页（二）群落空间结构（二）群落空间结构水平结构水平结构 1.水平结构特点：植物群落水平结构主水平结构特点：植物群落水平结构主要特性就是它镶嵌性。要特性就是它镶嵌性。2.造成镶嵌性出现原因：植物个体在水造成镶嵌性出现原因：植物个体在水平方向上分布不均匀造成，从而形成了许多平方向上分布不均匀造成，从而形成了许多小群落。小群落。3.分布不均匀原因：地形、土壤湿度和分布不均匀原因：地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物本身生长特点、人盐碱度、光照强度、生物本身生长特点、人和动物影响等。和动物影响等。第35页第35页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、温带森林、和苔原等不同类型群落。第36页第36页我国我国 南方南方 北方群落改变？北方群落改变？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第37页第37页垂直结构与水平结构区别垂直结构与水平结构区别垂直结构分层现象是由于生物本身高度或垂直结构分层现象是由于生物本身高度或活动空间高度造成；水平结构分段是由于环境活动空间高度造成；水平结构分段是由于环境光、热、水及地形等条件对生物选择造成。光、热、水及地形等条件对生物选择造成。垂直结构和水平结构都是指不同种生物分布差异。同种生物不同不能组成垂直结构或水平结构。（也不因同种生物一致而影响垂直或水平结构存在。）第38页第38页例例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沙漠。鸭子、青极干旱沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源附蛙只可在水中或水源附近活动，而鹰、黄羊、近活动，而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱陆地自沙鼠等可在干旱陆地自由活动。由活动。第39页第39页 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米下列为常绿阔叶林，米下列为常绿阔叶林，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。植物这种分带现象属于植物这种分带现象属于（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)造成温度和湿度造成温度和湿度差别引起而不是生物本身差别引起而不是生物本身差别引起。差别引起。第40页第40页下列生物关系是竞争还是捕食？下列生物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。下列生物关系是共生还是寄生？下列生物关系是共生还是寄生？1、地衣中真菌与藻类、地衣中真菌与藻类2、白蚁与它肠内鞭毛虫、白蚁与它肠内鞭毛虫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、鸟与羽虱竞争竞争捕食捕食共生共生共生共生共生共生寄生寄生寄生寄生第41页第41页 唯一能为丝兰传粉丝兰蛾，以丝兰花蜜为食，雌唯一能为丝兰传粉丝兰蛾，以丝兰花蜜为食，雌蛾只有把卵产在丝兰子房内，幼虫才干发育。丝兰蛾蛾只有把卵产在丝兰子房内，幼虫才干发育。丝兰蛾与丝兰关系（与丝兰关系（）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方方式式将将发发觉觉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上称称（）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练习第42页第42页下例说法正确是（下例说法正确是（)生长一致稻田不存在垂直结构生长一致稻田不存在垂直结构高山长草，低处长大树现象是垂直结构高山长草，低处长大树现象是垂直结构只要有生物群落就有一定程度垂直结构只要有生物群落就有一定程度垂直结构沙漠上只有很少生物，不构成生物群落沙漠上只有很少生物，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，却在南极磷，却在南极磷虾体内发觉了虾体内发觉了DDTDDT。该现象可解释为。该现象可解释为()()全球生物可看作一个大生物群落全球生物可看作一个大生物群落全球生物可看作一个大种群全球生物可看作一个大种群人类对南极资源进行了过度开发人类对南极资源进行了过度开发磷虾尤其容易吸取农药磷虾尤其容易吸取农药DDTDDTC CA A第43页第43页关于生物群落结构，以下不正确是（）A在垂直方向，群落含有显著分层现象B动物在群落中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、草本植物三类绿色植在森林群落中，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组合，从而使它物在空间位置配备上形成了有序组合，从而使它们能（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.提升群落光合产量提升群落光合产量D.D.以上都正确以上都正确C CD D第44页第44页C C（广东）生活在一个生物群落中两个种群（广东）生活在一个生物群落中两个种群（a a、b b）数）数量改变如图所表示，下列判断正确量改变如图所表示，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种群制约种群制约第45页第45页1.B1.B。2.2.屏障撤掉后，很也许出现下列情况屏障撤掉后，很也许出现下列情况:由于由于种群种群A A捕食种群捕食种群B B，种群，种群B B数量减少，而种群数量减少，而种群A A数量增长。但伴随种群数量增长。但伴随种群B B数量减少，种群数量减少，种群A A因因食物起源减少而出现数量减少，种群食物起源减少而出现数量减少，种群B B数量又数量又会出现一定增长。这样，假设水族箱中资源会出现一定增长。这样，假设水族箱中资源和其它条件较稳定，种群和其它条件较稳定，种群A A和种群和种群B B将出现此将出现此消彼长相对稳定情况。消彼长相对稳定情况。练习练习P P7777 基础题基础题第46页第46页1.大致步骤：（1）选择植物（普通用草本植物）应能适应同一环境，植株大小基本一致。最好查阅相关资料搞清楚植物名称与生活习性等；（2）试验前要做必要观测统计，如植株（尤其是根）生长情况；（3）设置对照组（单独种植、同种植株种植在一起）、试验组（不同种植株种植在一起），并给予相同环境条件，也可深入从不同植株间距来设计试验；（4）经过比较分析根系长势，论证自己假设是否成立；（5）解释试验结果。2.蜾蠃捕食螟蛉幼虫。拓展题拓展题第47页第47页第48页第48页