《種群與群落復(fù)習(xí)》課件

種群與群落復(fù)習(xí)本課件旨在幫助學(xué)生回顧和鞏固種群與群落的相關(guān)知識(shí)，為期末考試做好準(zhǔn)備。種群的定義與特征種群定義同一物種的個(gè)體在一定時(shí)間內(nèi)占據(jù)一定空間的群體。例如，一個(gè)湖泊中的所有鯉魚。種群特征種群具有一定的數(shù)量、密度、出生率、死亡率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例等特征。這些特征相互影響，共同決定種群的動(dòng)態(tài)變化。種群密度及其測(cè)定種群密度是指單位面積或體積內(nèi)個(gè)體數(shù)量。它是種群數(shù)量的重要指標(biāo)，反映了種群在空間上的分布情況。測(cè)定種群密度的方法有多種，常用的方法包括樣方法、標(biāo)志重捕法和目測(cè)法等。樣方法適用于植物和活動(dòng)范圍較小的動(dòng)物；標(biāo)志重捕法適用于活動(dòng)范圍較大的動(dòng)物；目測(cè)法適用于數(shù)量較少的物種。種群的生長(zhǎng)模式1指數(shù)增長(zhǎng)資源充足，環(huán)境理想，種群數(shù)量迅速增加2邏輯斯諦增長(zhǎng)資源有限，環(huán)境阻力增加，種群數(shù)量趨于穩(wěn)定3環(huán)境阻力食物、空間、天敵、寄生蟲等因素種群的生長(zhǎng)模式是指種群數(shù)量隨時(shí)間變化的趨勢(shì)。指數(shù)增長(zhǎng)模型假設(shè)種群在不受限制的情況下，以指數(shù)形式增長(zhǎng)。邏輯斯諦增長(zhǎng)模型更貼近實(shí)際情況，考慮了環(huán)境阻力的影響，導(dǎo)致種群數(shù)量最終趨于穩(wěn)定。種群生長(zhǎng)曲線種群生長(zhǎng)曲線反映種群數(shù)量隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，通常分為“S”型和“J”型曲線，分別對(duì)應(yīng)有限環(huán)境和無(wú)限環(huán)境下的種群增長(zhǎng)情況。“S”型曲線中，種群數(shù)量在初始階段呈指數(shù)增長(zhǎng)，逐漸趨于穩(wěn)定，反映出有限資源對(duì)種群增長(zhǎng)的限制；“J”型曲線中，種群數(shù)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，直至資源耗盡或環(huán)境承載力不足，最終導(dǎo)致種群崩潰。種群的生活表11.出生率反映種群在一定時(shí)間內(nèi)新個(gè)體的產(chǎn)生數(shù)量。22.死亡率反映種群在一定時(shí)間內(nèi)死亡個(gè)體的數(shù)量。33.壽命表記錄種群中不同年齡個(gè)體在不同時(shí)間段的存活率和死亡率。44.年齡結(jié)構(gòu)反映種群中不同年齡個(gè)體的比例，可以預(yù)測(cè)種群的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。種群的年齡結(jié)構(gòu)種群年齡結(jié)構(gòu)是指種群中各個(gè)年齡組個(gè)體數(shù)目的比例關(guān)系。它是種群的重要特征之一，可以反映種群的出生率、死亡率和種群的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。1增長(zhǎng)型幼年個(gè)體數(shù)量多于老年個(gè)體，種群呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。2穩(wěn)定型各個(gè)年齡組個(gè)體數(shù)量大體相等，種群處于穩(wěn)定狀態(tài)。3衰退型老年個(gè)體數(shù)量多于幼年個(gè)體，種群呈衰退趨勢(shì)。種群動(dòng)態(tài)的影響因素環(huán)境因素資源豐富，氣候適宜，種群數(shù)量增加。資源匱乏，氣候惡劣，種群數(shù)量減少。種間關(guān)系捕食、競(jìng)爭(zhēng)、寄生等關(guān)系會(huì)影響種群數(shù)量變化。種群自身因素出生率、死亡率、遷入率、遷出率等影響種群數(shù)量變化。群落的定義與特征群落是指在特定時(shí)間和空間內(nèi)，各種生物種群相互作用形成的集合體。群落是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，生物群落之間相互聯(lián)系，共同構(gòu)成一個(gè)整體。群落是生態(tài)系統(tǒng)中各種生物種群相互聯(lián)系、相互制約、相互依存的結(jié)果。群落結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu)群落中不同物種的分布，呈現(xiàn)出從上到下的層次性，如喬木層、灌木層、草本層。水平結(jié)構(gòu)群落中不同物種的分布，呈現(xiàn)出從中心到邊緣的差異，形成不同的區(qū)域。時(shí)間結(jié)構(gòu)群落中不同物種的活動(dòng)，呈現(xiàn)出晝夜交替、季節(jié)變化的規(guī)律性。群落的垂直結(jié)構(gòu)植物分層熱帶雨林中植物按照對(duì)陽(yáng)光的需求不同，形成喬木層、灌木層、草本層和地被層。動(dòng)物分層動(dòng)物也根據(jù)食性和生活習(xí)性分布在不同層次，例如，樹(shù)棲動(dòng)物生活在喬木層，地面動(dòng)物生活在草本層。海洋生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)也有垂直結(jié)構(gòu)，例如，淺海區(qū)有豐富的藻類和魚類，深海區(qū)則以底棲生物為主。群落的水平結(jié)構(gòu)群落的水平結(jié)構(gòu)是指群落在水平方向上的分布格局。不同種群在群落中的水平分布并非隨機(jī)的，而是受環(huán)境因素和種間關(guān)系的影響。例如，森林中的樹(shù)木、灌木和草本植物在水平方向上呈現(xiàn)出不同的分布模式，這與光照、水分、土壤等環(huán)境因素有關(guān)。群落優(yōu)勢(shì)種的確定數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)種在群落中數(shù)量最多，占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。生物量?jī)?yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)種的總重量最大，對(duì)群落的結(jié)構(gòu)和功能影響最大。覆蓋度優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)種的覆蓋面積最大，對(duì)群落中其他物種的分布和生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。其他指標(biāo)可以根據(jù)群落的具體特點(diǎn)，選擇其他指標(biāo)，如生物多樣性指數(shù)、種間關(guān)系等。群落多樣性指數(shù)豐富度指數(shù)反映群落中物種數(shù)目的多少。均勻度指數(shù)反映群落中各物種個(gè)體數(shù)量的均勻程度。多樣性指數(shù)綜合反映群落物種豐富度和均勻度的指標(biāo)。多樣性指數(shù)越高，群落越穩(wěn)定，抗干擾能力越強(qiáng)。群落演替的類型原生演替原生演替是指在一個(gè)從未有過(guò)生物生存過(guò)的地方發(fā)生的演替，例如火山爆發(fā)后的熔巖流，裸露的巖石等。次生演替次生演替是指在曾經(jīng)有過(guò)生物生存過(guò)，但由于某種原因被破壞后，發(fā)生的演替，例如森林火災(zāi)后的林地，廢棄的農(nóng)田等。演替類型演替可分為原生演替和次生演替，這兩種演替都是自然發(fā)生的過(guò)程，其過(guò)程緩慢而復(fù)雜。群落演替的動(dòng)因氣候變化氣候變化會(huì)改變環(huán)境條件，如溫度、降水和光照，影響植物生長(zhǎng)，進(jìn)而影響整個(gè)群落結(jié)構(gòu)。人為活動(dòng)人類活動(dòng)，如砍伐森林、開(kāi)墾土地、污染環(huán)境，會(huì)直接改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致演替發(fā)生。自然災(zāi)害火災(zāi)、洪水、地震等自然災(zāi)害會(huì)破壞現(xiàn)有植被，為新的物種入侵和演替提供機(jī)會(huì)。生物因素物種入侵、競(jìng)爭(zhēng)和捕食關(guān)系的變化也會(huì)影響群落的演替方向。群落演替的階段1先鋒階段以耐貧瘠的物種為主，如地衣、苔蘚。2過(guò)渡階段植物種類逐漸增加，如草本植物、灌木。3頂極階段生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，生物種類豐富，如森林。群落演替是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，每個(gè)階段都有其特點(diǎn)。先鋒階段的生物種類少，數(shù)量少，但它們能夠改變環(huán)境條件，為其他生物的生存創(chuàng)造條件。過(guò)渡階段的生物種類和數(shù)量不斷增加，生態(tài)系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜。頂極階段是群落演替的最終階段，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，生物種類豐富，能夠保持相對(duì)平衡。群落穩(wěn)定性的特征抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性是指群落抵抗外界干擾的能力?；謴?fù)力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性是指群落受到干擾后恢復(fù)到原有狀態(tài)的能力。物種多樣性生物多樣性高的群落往往具有更高的抵抗力和恢復(fù)力。食物網(wǎng)復(fù)雜性復(fù)雜的種間關(guān)系可以提高群落的穩(wěn)定性。群落穩(wěn)定性的影響因素11.物種多樣性物種多樣性越豐富，群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抗干擾能力越強(qiáng)。22.食物網(wǎng)的復(fù)雜程度食物網(wǎng)越復(fù)雜，能量流動(dòng)途徑越多，群落越穩(wěn)定。33.環(huán)境的穩(wěn)定性環(huán)境越穩(wěn)定，群落越穩(wěn)定，反之亦然。44.人類活動(dòng)的影響過(guò)度放牧、砍伐森林等都會(huì)破壞群落的穩(wěn)定性。群落的演替模式初生演替從無(wú)機(jī)環(huán)境開(kāi)始的演替，例如裸巖、火山灰、沙丘等。從無(wú)到有，逐漸形成一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)。次生演替在原有植被受到破壞后，在原來(lái)的土壤上重新開(kāi)始的演替。例如森林火災(zāi)后、農(nóng)田棄耕后、森林被砍伐后等。生態(tài)位的概念資源利用指一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中所利用的各種資源，如食物、空間、光照、水分等。功能作用指一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中所扮演的角色，如生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者等。生存方式指一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中所采取的生存策略，如繁殖方式、活動(dòng)時(shí)間、活動(dòng)范圍等。競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系指兩個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)同一資源的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，以及它們之間的相互影響。生態(tài)位分化與重疊11.生態(tài)位分化物種通過(guò)細(xì)化其資源利用方式，減少競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)共存。22.生態(tài)位重疊物種之間存在部分資源利用的重疊，可能導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)。33.競(jìng)爭(zhēng)排斥原理生態(tài)位完全重疊的兩個(gè)物種，競(jìng)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致一方被淘汰。44.生態(tài)位分化程度決定著物種共存的可能性，分化程度高，競(jìng)爭(zhēng)小，共存可能性大。種間關(guān)系的類型捕食一種生物以另一種生物為食，例如獅子捕食斑馬?；ダ采鷥煞N生物之間相互有利的合作關(guān)系，例如蜜蜂為花授粉，花為蜜蜂提供食物。寄生一種生物以另一種生物為寄主，獲得營(yíng)養(yǎng)和庇護(hù)，例如藤蔓植物寄生在樹(shù)木上。競(jìng)爭(zhēng)兩種生物爭(zhēng)奪同一資源，例如兩種魚類爭(zhēng)奪食物和棲息地。種間關(guān)系的作用維持生態(tài)平衡種間關(guān)系是維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要力量。不同的種群相互作用，形成復(fù)雜的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。促進(jìn)生物多樣性種間關(guān)系推動(dòng)生物多樣性演化。例如，捕食關(guān)系促進(jìn)獵物種群進(jìn)化，以提高生存能力，從而增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)多樣性。影響種群數(shù)量種間關(guān)系直接影響種群數(shù)量變化。例如，競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系會(huì)導(dǎo)致一方種群數(shù)量下降，而互利共生關(guān)系則促進(jìn)雙方種群數(shù)量增長(zhǎng)。塑造群落結(jié)構(gòu)種間關(guān)系塑造群落結(jié)構(gòu)，影響群落物種組成、數(shù)量和空間分布。例如，優(yōu)勢(shì)種的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系會(huì)抑制其他物種的生長(zhǎng)，影響群落結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生物成分生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，構(gòu)成生物群落非生物成分光照、溫度、水、土壤等，為生物提供生存環(huán)境物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，物質(zhì)不斷循環(huán)流動(dòng)，保證生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定能量流動(dòng)能量單向流動(dòng)，從生產(chǎn)者到消費(fèi)者，最后分解為熱能生態(tài)系統(tǒng)的功能11.能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是單向的，從太陽(yáng)輻射開(kāi)始，通過(guò)生物的捕食關(guān)系傳遞。22.物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是指無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)經(jīng)過(guò)生物的吸收、利用和分解，最終回到無(wú)機(jī)環(huán)境的過(guò)程。33.信息傳遞信息傳遞是指生物之間、生物與環(huán)境之間相互傳遞信息，有助于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。44.自我調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，能抵抗外界干擾，維持系統(tǒng)穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換1能量流動(dòng)能量通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)流動(dòng)，從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞到另一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。2能量損失在能量傳遞過(guò)程中，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都會(huì)損失一部分能量，主要以熱能形式散失。3能量轉(zhuǎn)化效率能量轉(zhuǎn)化效率是指一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量占其前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的比例，一般為10%左右。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1生物群落吸收、利用物質(zhì)2分解者分解有機(jī)物3非生物環(huán)境物質(zhì)儲(chǔ)庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是指物質(zhì)在生物群落和非生物環(huán)境之間不斷循環(huán)的過(guò)程。包括碳循環(huán)、氮循環(huán)、磷循環(huán)等，是維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵。生態(tài)系統(tǒng)的演替1原生演替在從未有過(guò)生物生存的區(qū)域，例如裸巖、火山灰等，發(fā)生的演替過(guò)程稱為原生演替。2次生演替在原有生物群落受到破壞后，例如森林火災(zāi)、砍伐森林等，發(fā)生的演替過(guò)程稱為次生演替。3演替的方向演替過(guò)程通常表現(xiàn)為生物群落的物種組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，并朝著一定的方向發(fā)展。生態(tài)平衡與生態(tài)平衡的維護(hù)動(dòng)態(tài)平衡生態(tài)平衡并非絕對(duì)穩(wěn)定，而是動(dòng)態(tài)平衡，不斷調(diào)整與變化，維持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。人類活動(dòng)影響人類活動(dòng)是破壞生態(tài)平衡的主要因素，包括污染、過(guò)度開(kāi)發(fā)、外來(lái)物種入侵等。維護(hù)措施加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)控制污染排放合理利用資源自然保護(hù)區(qū)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)保護(hù)生