必修三第32講群落的結(jié)構(gòu)與演替

第32講群落的結(jié)構(gòu)與演替

內(nèi)聚集在

中

的集合，叫做群落。一、群落同一時間一定區(qū)域各種生物種群

a.一定的自然區(qū)域

b.包括這個區(qū)域內(nèi)所有的生物

c.相互之間有直接或間接關(guān)系2.概念要點(diǎn)：1.概念研究池塘群落種群的數(shù)量優(yōu)勢種群群落演替群落的空間結(jié)構(gòu)池塘的范圍和邊界群落的物種組成、種間關(guān)系、群落空間結(jié)構(gòu)、群落的演替、群落的生態(tài)位、群落的范圍和邊界二、群落水平上研究的問題種群位置種間關(guān)系群落的結(jié)構(gòu)特征：

是區(qū)別不同群落的重要特征。不同群落的物種組成是

。群落中

的多少，稱為豐富度。三、群落的物種組成群落的物種組成物種數(shù)目不同的（1）一般來說，環(huán)境條件愈優(yōu)越，群落發(fā)育的時間愈長，物種的豐富度

，群落的結(jié)構(gòu)也愈

。（2）群落間的過渡地帶>非過渡地帶越大復(fù)雜

兩個或多個群落間過渡地帶，即群落交錯區(qū)，如海陸交界的潮間帶、河口灣，森林與草地或農(nóng)田交界的地帶，生物的種類和數(shù)量常常比相鄰群落中多，這種現(xiàn)象稱為邊緣效應(yīng)。四、種間關(guān)系1.捕食（1）定義：注意：

同種生物的成體以幼體為食，不是捕食關(guān)系，而是種內(nèi)斗爭。捕食不只是動物之間，動物以草為食，亦是捕食關(guān)系。生物數(shù)量時間生物B生物A(2)數(shù)量坐標(biāo)圖：—被捕食者—捕食者一種生物以另一種生物為食。數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少，后增加者后減少”的不同步性變化被捕食者：數(shù)量多者或先增加先減少者。捕食者：數(shù)量少者或后增加后減少者。被捕食者與捕食者相互制約雙方的數(shù)量，被捕食者不會被(捕食者)淘汰（5）實(shí)例：猞猁和雪兔、兔子和草（3）特點(diǎn)：（4）結(jié)果：2.競爭（1）定義：注意：

同種生物爭奪資源和空間等，不是競爭關(guān)系，而是種內(nèi)斗爭。發(fā)生競爭生物之間生活習(xí)性或生態(tài)位相似。(2)數(shù)量坐標(biāo)圖：時間生物數(shù)量生物A生物B生物數(shù)量時間生物A生物B競爭實(shí)力相當(dāng)時相互抑制（牛與羊）★競爭實(shí)力懸殊時（獅子與野狗）兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等。數(shù)量上常呈現(xiàn)出“你死我活”的生物“同步性變化”。常表現(xiàn)為相互抑制，有時表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢，另一方處于劣勢甚至滅亡。（5）實(shí)例：大、小草履蟲（3）特點(diǎn)：（4）結(jié)果：兩種草履蟲單獨(dú)培養(yǎng)和混合培養(yǎng)時種群個體數(shù)量發(fā)生動態(tài)變化的原因是什么？資料13.寄生（1）定義：注意：一般寄生者比寄主小一般是吸取寄主的汁液、血液等中的營養(yǎng)物質(zhì)，而不是將整個寄主或一部分吃掉。(2)數(shù)量坐標(biāo)圖：一種生物（寄生者）寄生于另一種生物（寄主）的體內(nèi)或體表，攝取寄主的養(yǎng)分以維持生活。對寄生者有利，對寄主有害。如果分開，則寄生生物難以單獨(dú)生存，而寄主會生活得更好。（5）實(shí)例：蛔蟲與人，噬菌體與細(xì)菌，病毒與細(xì)胞生物，菟絲子和植物（3）特點(diǎn)：（4）結(jié)果：一方受益，一方受害4.互利共生（1）定義：（2）數(shù)量坐標(biāo)圖：生物數(shù)量時間生物A生物B兩者生活在一起，相互依存,彼此有利。數(shù)量上兩種生物同時增加，同時減少，呈現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化彼此有利（5）實(shí)例：地衣(真菌和藻類植物的共生體)，大豆和根瘤菌，大腸桿菌和人，白蟻和其體內(nèi)的鞭毛蟲（3）特點(diǎn)：（4）結(jié)果：（“＋”表示有利，“－”表示有害）＋＋相互依存彼此有利地衣、根瘤＋－一方有利一方受害彼此抑制－－種群Ａ得利

種群Ｂ有害＋－蛔蟲和人水稻和稗草羊與草狼與羊5.種間關(guān)系小結(jié)地衣中的藻類和真菌；大豆與根瘤菌；白蟻與鞭毛蟲等

蛔蟲與人；菟絲子與大豆；噬菌體與被侵染的細(xì)菌相互依存，彼此有利。如果彼此分開，則雙方或者一方不能獨(dú)立生存。數(shù)量上兩種生物同時增加，同時減少，呈現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化對寄主有害，對寄生生物有利。如果分開，則寄生生物難以單獨(dú)生存，而寄主會生活得更好互利共生寄生牛與羊；農(nóng)作物與雜草；大草履蟲與小草履蟲羊與草；狼與兔；青蛙與昆蟲數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我活”的生物“同步性變化”。兩種生存能力不同，如圖a；生存能力相當(dāng)，如圖b。一般生態(tài)需求越接近的不同物種間競爭越激烈一種生物以另一種生物為食，數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少，后增加者后減少”的不同步性變化競爭捕食1.概念：在垂直方向上，大多數(shù)群落在空間上的垂直

現(xiàn)象。2.注意：任何動物或植物中都有分層現(xiàn)象，主要受光照，溫度，濕度，食物，棲息環(huán)境等環(huán)境因素影響。3.意義：a．提高群落利用

等環(huán)境資源的能力。b．植物分層為動物提供了多種多樣的

和

條件。（一）垂直結(jié)構(gòu)五、群落的空間結(jié)構(gòu)分層陽光棲息空間食物(二)水平結(jié)構(gòu)：在水平方向上，由于地形、土壤濕度、

和

的不同，生物自身生長特點(diǎn)的不同，以及

的影響等因素，不同地段分布著不同的

，同一地段上的種群也有差別，常呈

分布。光照強(qiáng)度鹽堿度人與動物種群鑲嵌一、實(shí)驗(yàn)原理：1.土壤是無數(shù)小動物的家園。2.許多土壤動物有

，一般

用樣方法或標(biāo)志重捕法進(jìn)行調(diào)查，常用

進(jìn)行采集、調(diào)查。3.豐富度的統(tǒng)計(jì)方法通常有

和

。較強(qiáng)的活動能力，且身體微小取樣器取樣法記名計(jì)算法目測估計(jì)法土壤中動物類群豐富度的研究不能二、步驟（實(shí)施計(jì)劃)：1.準(zhǔn)備：

⑴制作取樣器：如圖：5cm⑵記錄：調(diào)查地點(diǎn)的地形和環(huán)境的主要情況注意斷口處鋒利，操作時注意安全注意：取樣時盡量不要破壞環(huán)境，并事先取得有關(guān)部門的同意。2.取樣：⑴選擇取樣點(diǎn)，將表土的落葉輕輕撥開⑵如圖：用手來回旋轉(zhuǎn)罐子，將其按入土中，按壓到罐底與地表幾乎平齊。⑶用花鏟將罐內(nèi)的土連同罐子一起挖出，將罐子中的土壤倒入塑料袋中。注意：塑料袋上應(yīng)標(biāo)明取樣的地點(diǎn)和時間等。誘蟲器的選擇：土壤小動物的特點(diǎn)：具有趨暗、趨濕、避高溫的習(xí)性。根據(jù)這個特性，我們應(yīng)選擇怎樣的吸蟲器呢？Ａ吸蟲器的使用：蟲子３.采集小動物⑴用誘蟲器采集：①將取到的土壤樣品倒置在金屬網(wǎng)上。土壤和花盆壁之間為什么要留一定的空隙？為了使空氣流通。將花盆放在誘蟲器上，打開電燈。酒精起什么作用？保存制作標(biāo)本如果需保證小動物生活狀態(tài)應(yīng)將酒精換成什么？濕棉花⑵簡易采集法：將取到的土壤樣品放在瓷盆內(nèi)（注意防止小動物逃走），用解剖針撥找小動物，同時用放大鏡觀察發(fā)現(xiàn)體型較大的小動物，可用包著紗布的鑷子取出來。體型較小的小動物可用吸蟲器采集或AB如果作為標(biāo)本長時間保存應(yīng)選擇哪個？如果用于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)應(yīng)選擇哪個？4.觀察和分類5.統(tǒng)計(jì)和分析三、注意事項(xiàng)1、取樣時應(yīng)注意隨機(jī)取樣，避免人為心理作用，以避免結(jié)果偏差較大。2、動物類群因所取地段不同，可能差異較大。從不同營養(yǎng)環(huán)境中采集土壤樣品要分開統(tǒng)計(jì)，并盡可能多得收集小動物。3、樣土塑料袋上標(biāo)明取樣點(diǎn)地點(diǎn)與時間。4、對不知名的小動物也要統(tǒng)計(jì)?？捎洖椤按b定××”。5、本實(shí)驗(yàn)調(diào)查的對象是樣本肉眼可見（可借助放大鏡或?qū)嶓w鏡）的所有動物。一、群落的演替隨著時間的推移，一個

被另一個

代替的過程，就叫做演替。①向著一定方向，具有一定規(guī)律，隨時間而變化的有序過程。往往是能預(yù)見的或可測的。②生物與環(huán)境反復(fù)相互作用，發(fā)生在時間和空間上的不可逆變化。③頂級群落是演替達(dá)到的最終階段，但并不絕對穩(wěn)定，而是處于不斷變化的相對穩(wěn)定狀態(tài)。群落群落2.特點(diǎn)1.概念二、演替1.裸巖上的演替

階段

階段

階段

階段

階段

階段裸巖地衣苔蘚灌木森林2.棄耕農(nóng)田上的演替草本

一年生雜草多年生雜草灌木叢喬木（森林）注：在干旱的荒漠上很難形成

。森林3.按演替發(fā)生的起始條件可以劃分為：（1）初生演替（2）次生演替在一個

被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被

了的地方發(fā)生的演替。指原有的植被雖已不存在，但

基本保留，甚至還保留了植物的

（如能發(fā)芽的地下莖）的地方發(fā)生的演替。從來沒有徹底消滅原有土壤條件種子或其他的繁殖體334.兩種演替類型的比較 棄耕農(nóng)田上的演替裸巖上的演替實(shí)例人類活動較為關(guān)鍵自然因素影響因素較快緩慢速度經(jīng)歷的時間短經(jīng)歷的時間長時間次生裸地初生裸地起點(diǎn)次生演替初生演替類型內(nèi)容三、人類活動對群落演替的影響過度放牧、導(dǎo)致草原退化過度砍伐、導(dǎo)致森林破壞污水排放，破壞水域生物群落

人類活動往往會使群落演替按照________自然演替的

和

進(jìn)行。不同于退耕還林、退牧還草、退田還湖速度方向生物入侵三、人類活動對群落演替的影響人類活動有時會有意或無意地將一種新的物種引入到某群落中。在適宜的條件下，這些脫離了原有生物之間相互作用關(guān)系的新物種往往會大肆擴(kuò)散和蔓延，迅速成為優(yōu)勢種，打破原有群落的穩(wěn)定性。人類活動對群落演替的影響砍伐森林填湖造田捕殺動物我們可以封山育林治理沙漠管理草原建立人工群落我們也可以or

人類活動往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行。特別提醒

①兩種生物之間可能有多種種間關(guān)系。②上述各種關(guān)系都有利于種群的進(jìn)化。捕食對捕食者和被捕食者從種群角度都是有利的。③共生與寄生都是種間關(guān)系，且共同生活在一起,但共生是雙方互利共生，寄生是對一方有利而對另一方有害。④關(guān)于捕食坐標(biāo)曲線中捕食者與被捕食者的判定：a.從最高點(diǎn)判斷，捕食者數(shù)量少，被捕食者數(shù)量多；b.從變化趨勢看，先到波峰的為被捕食者，后達(dá)到波峰的為捕食者，即被捕食者變化在先，捕食者變化在后。⑤捕食是一種弱肉強(qiáng)食現(xiàn)象，廣義捕食主要指大型肉食動物捕食小型動物的食肉行為以及草食動物的食草行為。而寄生是弱者依附于強(qiáng)者的現(xiàn)象,寄生生物（寄生者）主要從宿主（被寄生者）的體表或體內(nèi)吸取體液營養(yǎng)，寄生生物一般能給宿主造成慢性傷害，但不能立即殺死宿主。

⑥種內(nèi)斗爭為種內(nèi)關(guān)系，競爭（不同種生物爭奪同種食物或生活空間的現(xiàn)象）為種間關(guān)系，種間斗爭包含競爭，而生存斗爭是達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的中心論點(diǎn)之一。很明顯，生存斗爭內(nèi)容更豐富，既包括生物與生物之間的關(guān)系，又包括生物與無機(jī)環(huán)境之間的關(guān)系,圖示如下：A代表生存斗爭、B代表種內(nèi)斗爭、C代表種間斗爭、D代表競爭。歸納：群落演替的內(nèi)外因素內(nèi)因外因種內(nèi)關(guān)系種間關(guān)系其動態(tài)變化是群落演替的催化劑群落內(nèi)部環(huán)境的變化是群落演替的動力自然因素人為因素氣溫的大幅度變化、洪水、干旱等放火燒山、砍伐森林、開墾土地、建造水庫等⑴特點(diǎn)：兩物種相互依賴，彼此有利，如果彼此分開，則雙方或者一方不能獨(dú)立生存。在數(shù)量上兩種生物呈現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化。個體數(shù)時間AB數(shù)量坐標(biāo)圖能量關(guān)系圖AB⑵例子:大豆與根瘤菌、地衣。四.種間關(guān)系㈠.種間互助互利共生：豆科植物和菌瘤根1.捕食：數(shù)量坐標(biāo)圖能量關(guān)系圖⑴特點(diǎn):一種生物以另一種生物為食，數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少，后增加者后減少”的不同步性變化。個體數(shù)時間BABA⑵例子：羊和草、狼與兔、青蛙與昆蟲。㈡.種間斗爭捕食2.競爭：個體數(shù)時間AB競爭能力不同數(shù)量坐標(biāo)圖能量關(guān)系圖⑴特點(diǎn):兩種生物在數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我活”的變化。一般生態(tài)需求越接近的不同物種間競爭越激烈。時間個體數(shù)AB競爭能力相同BAC⑵例子：牛與羊、農(nóng)作物與雜草、大草履蟲與雙小核草履蟲。大象和獅子搶奪水源3.寄生：⑴特點(diǎn)：對寄主有害，對寄生生物有利，如果分開，則寄生生物難以單獨(dú)生存，而寄主會生活得更好。能量關(guān)系圖ABAB數(shù)量坐標(biāo)圖A個體數(shù)時間B⑵例子：蛔蟲與人、菟絲子與大豆、噬菌體與細(xì)菌。寄生Go資料分析：反映種間關(guān)系的實(shí)例1.答：①單獨(dú)培養(yǎng)：在合適的條件下，大草履蟲和雙小核草履蟲均能正常生長繁殖。②混合培養(yǎng)：由于這兩種草履蟲具有相似的生活習(xí)性（尤其是能以同一種桿菌為食），當(dāng)它們被放在同一個容器中培養(yǎng)時，起初兩種草履蟲的數(shù)量較少，而食物（桿菌）數(shù)量較多，因此表現(xiàn)為兩種草履蟲的種群數(shù)量均增加。但是，隨著兩種草履蟲數(shù)量的增加，相互之間對食物的爭奪表現(xiàn)為大草履蟲處于劣勢，雙小核草履蟲處于優(yōu)勢。隨著雙小核草履蟲數(shù)量的增加，爭奪食物的優(yōu)勢越來越大，最終大草履蟲失去了食物來源而滅亡。兩種草履蟲沒有分泌殺死對方的物質(zhì)，進(jìn)一步證明了該實(shí)驗(yàn)結(jié)果緣于兩種草履蟲爭奪資源，這就是競爭。1、如何解釋資料1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？2、分析猞猁和雪兔種群數(shù)量的波動情況，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？3、猞猁的存在對整個群落的穩(wěn)定可能起什么作用？4、資料1和資料2中，兩個種群之間的相互作用結(jié)果有什么不同？4.提示：資料1中兩個種群之間是通過食物間接地發(fā)生作用（競爭）；相互作用的結(jié)果：是一方處于優(yōu)勢，另一方處于劣勢，最終滅亡。資料2中兩個種群是通過捕食與被捕食直接地發(fā)生作用（捕食）。相互作用的結(jié)果：是兩個種群數(shù)量相對穩(wěn)定。BACK3.提示：雪兔是以植物為食，猞猁是以雪兔為食。猞猁的存在不僅制約雪兔的種群數(shù)量，使得：植物→雪兔→猞猁之間保持相對穩(wěn)定；而且由于植物資源比較穩(wěn)定，進(jìn)而使得另一些以植物為生的動物數(shù)量及其食物鏈相對穩(wěn)定，因而整個群落可以處在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。2.提示：90多年的調(diào)查研究表明，猞猁和雪兔種群數(shù)量之間存在相關(guān)性。例如，從1845年到1855年間，猞猁數(shù)量的增加導(dǎo)致雪兔減少；而雪兔的減少，又會造成猞猁減少，之后雪兔又大量增加。從多年的調(diào)查看，雪兔和猞猁相互制約，使它們的種群數(shù)量保持在一定范圍內(nèi)波動。彼此有利，彼此依賴地衣、根瘤一方有利，一方受害彼此抑制適量捕食對捕食者和被捕食者都是有利的蛔蟲和人水稻和稗草羊與草狼與羊種間關(guān)系小結(jié)㈠.種內(nèi)互助蜜蜂群、螞蟻群等羊群、魚群等狼、烏鴉等蜂、螞蟻等“群聚”互助“社會性”群聚“生活性”群聚“報(bào)警”互助發(fā)聲報(bào)警釋放化學(xué)物質(zhì)報(bào)警形態(tài)動作報(bào)警危險(xiǎn)時鹿閃動尾巴拓展內(nèi)容：種內(nèi)關(guān)系㈡.種內(nèi)斗爭同類相食爭奪配偶爭奪生活場所五.生物群落的結(jié)構(gòu)㈠.垂直結(jié)構(gòu)1.定義：在垂直方向上，生物群落具有明顯的分層現(xiàn)象。2.平坦地面上的植物分層分布主要與光照強(qiáng)度有關(guān)。3.高山植物群落的分層分布主要與溫度有關(guān)。麻雀總是成群地在森林的上層的活動，吃高大喬木的種子。煤山雀、黃腰柳鶯、和橙紅翁等鳥類總是森林的中層營巢。血雉和棕尾虹則是典型的森林底層鳥類，吃地面上的苔鮮和昆蟲。4.動物群落也有分層現(xiàn)象，其分層主要與其食物和棲息場所有關(guān)。6.分層現(xiàn)象的意義：

影響某些水生生物垂直分布的原因主要決定與陽光、溫度、食物和含氧量等。

它不僅緩解了植物之間爭奪陽光、空間、水分和礦質(zhì)營養(yǎng)等的矛盾，而且由于植物在空間上的成層排列，擴(kuò)大了植物利用環(huán)境的范圍，提高了同化功能的強(qiáng)度和效率。分層現(xiàn)象愈復(fù)雜，即群落結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，植物對環(huán)境利用愈充分，提供的有機(jī)物質(zhì)也就愈多。5.水域中的分層現(xiàn)象：㈡.水平結(jié)構(gòu)

在水平方向上,由于地形的起伏、光照的明暗、濕度的大小等因素的影響,不同地段往往分布著不同的種群,種群的密度也有差別,這就是群落的水平結(jié)構(gòu)。一.群落演替的概念

隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，就叫做演替。在一個從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。二.群落演替的類型沙丘、火山巖、冰川泥、裸巖上進(jìn)行的演替。㈠.初生演替1.定義：2.實(shí)例:▲在以上演替的各階段中，所需時間最長的是地衣到苔蘚階段,所需時間最短的是草本植物到灌木階段。裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段灌木階段森林階段（喬木階段）裸巖上的演替1、光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？2、地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？為什么苔蘚能夠取代地衣？3、在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？1.因?yàn)樘μ\和草本植物無法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，而地衣可以通過分泌有機(jī)酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。2.通過地衣分泌有機(jī)酸加速巖石風(fēng)化形成土壤，并積累起了有機(jī)物，這為苔蘚的生長提供了條件。而苔蘚生長后，由于其植株高于地衣能獲得更多的陽光，處于優(yōu)勢地位，其結(jié)果是逐漸取代了地衣。3.能找到這些植物。在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指優(yōu)勢取代，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢，取代了灌木的優(yōu)勢，但在森林中各種類型的植物都是存在的。思考與討論⑴一年生雜草⑵多年生雜草⑶小灌木⑷灌木叢⑸喬木（森林）在干旱的荒漠上很難形成1.定義：原有的植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他的繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的地方發(fā)生的演替。2.實(shí)例：火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替。㈡.次生演替3.棄耕農(nóng)田上的群落演替的過程頂極群落是演替達(dá)到的最終穩(wěn)定狀態(tài)。三.群落演替的一般過程和演替特點(diǎn)㈠.演替過程：㈢.演替特