资源简介

(共44张PPT)
本章内容结构
物种丰富度
群落及其演替
群落的结构
群落的主要类型
群落的演替
物种组成
空间结构
季节性
生态位
荒漠生物群落
草原生物群落
森林生物群落
演替的类型
人类活动对演替的影响
种间关系
原始合作
互利共生
种间竞争
捕食
寄生
垂直结构
水平结构
生物对环境的适应性特征
初生演替
次生演替
影响演替的方向和速度
退耕还林、还草、还湖
始终处于动态变化中
从不同视角看群落
从内部结构看群落
从生物的适应性看群落
从动态变化看群落
群落的结构第1课时
新课引入
问题探讨：
稻田中生活着多种底栖动物，如大脐圆扁螺、中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊的幼虫等。在稻田中饲养中华绒鳌蟹（俗称“河蟹”）,由于河蟹喜食底栖动物和杂草，底栖动物和杂草都会减少。同时，河蟹的爬行能起到松动田泥的作用，因而有利于水稻的生长。
稻田中的河蟹
1、河蟹与底栖动物（如螺类）的关系是怎样的？
2、提高河蟹的种群密度，稻田中其他动物种群会发生怎样的变化？
捕食
种间竞争
使很多生物种群数量发生变化:底栖动物等的数量减少;有利于水稻的生长;以水稻为食的其他动物的数量增加
种群水平研究的主要内容是什么？
本节内容导航
系统的组分——群落的物种组成
系统组分间的关系——种间关系
系统的空间结构——群落的空间结构
系统的时间结构——群落的季节性
系统组分在系统中的地位和作用——生态位
群落作为一个系统
群落具有立体、动态的结构
【群落】在相同时间内聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
种群的数量动态，包括种群密度、出生率、死亡率、年龄组成、性别比例等。
1.1群落的物种组成
新疆北部的针叶林
福建武夷山的常绿阔叶林
1. 要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成。物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要因素。
1.1群落的物种组成
一个群落的物种数目，称为物种丰富度。
针叶林
落叶阔叶林
常绿阔叶林
热带雨林
不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别。
我国从东北到海南的森林群落，越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
在群落中，有些物种不仅仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。
米槠
甜槠
木荷
狗脊
芒萁
1.1群落的物种组成
群落的物种组成不是固定不变的。
1.1群落的物种组成
在我国东北部的草原群落中，羊草通常占据显著优势。
当放牧强度加大时，羊草就会明显减少，糙隐子草等植物便逐渐占优势，一些原来在群落中罕见的植物种类也变得常见了。
如果过度放牧，碱蓬等植物就会明显占优势，群落中原有的一些植物种类会消失，草原生产力严重降低。
①记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体 ，种群数量 的群落。
法：按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。
1.2研究土壤小动物类群的丰富度
栖息场所
较强
取样器
目测估计
较大
有限
目测估计
1.2研究土壤小动物类群的丰富度
提出问题：如土壤中有哪些小动物，它们的种群密度是多少？
制订计划：包括三个主要操作环节——取样、观察和分类、统计和分析。
实施计划：
准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境的主要情况。
取样：选择取样地点，用取样器取土壤样本，并标明取样地点和时间等。
采集小动物：从土壤样本中采集小动物。
观察和分类：对采集的小动物进行分类，并做好记录。
统计和分析：设计一个数据收集和统计表，分析所搜集的数据。
得出结论：
组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度也是不同的。
一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越丰富，群落结构也越复杂。
1.2研究土壤小动物类群的丰富度
采集小动物的示意图
(1)简易采集法：用解剖针拨找，同时用放大镜或实体镜观察。
(2)诱虫器采集：利用小动物趋暗、趋湿、避高温、避光的习性。
(3)吸虫器采集：纱布是防止将小动物吸走，将其收集在试管中。
群落物种多样性的衡量指标：辛普森指数的计算公式为∶
D——多样性指数;
S——物种的数目（种数）;
ni——第i个物种的个体数;
N——群落中所有物种的个体总数。
2种间关系——原始合作
原始合作（protocooperation）
两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。例如，海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食；海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。
2种间关系——互利共生
互利共生（mutualism）
两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。例如，豆科植物与根瘤菌之间∶植物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用。
真菌
藻类
免遭干旱和阳光的辐射
提供光合作用产物
地衣(真菌和藻类的共生体 )
2种间关系——互利共生
2.种间关系——捕食与寄生
2.种间关系——种间竞争
牛和羊的竞争
水稻和杂草的竞争
种间竞争（interspecific competition)
两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
【资料1】红尾鸲(qu)和鹟(weng)都捕食飞虫，也常常从树叶及树冠末梢上啄食昆虫。在两种鸟共同生活的地区，红尾鸲喜欢在疏林和缓坡处活动，而鹟更喜欢选择密林和陡坡。如果只有一种鸟存在，那么无论红尾鸲还是鹟，它们觅食生境的范围都比共存时的更大。
讨论1.红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响
2.种间关系
红尾鸲和鹟的食性比较相似，种间竞争导致两个种群的分布范围缩小，甚至错开。
【资料2】某地海边潮间带分布着海星藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物，海星可以捕食该群落中的其他四种动物，其他四种动物之间无捕食关系。在一个16㎡的实验样地中，人为去除该样地中的所有海星，几个月后，藤壶在该实验样地中占据优势，数量最多；再过一段时间，贻贝成为最终占优势的物种。
讨论2. 资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的
2.种间关系
海星与藤壶、贻贝、帽贝和石四种动物存在捕食关系，后四种动物以水中的浮游生物、腐殖质等为食，彼此存在种间竞争关系;自然状态下，这五种生物可以共存，但在人为去除捕食者海星之后，藤壶、贻贝、帽贝和石鳖之间主要是种间竞争，且占优势的物种随时间推移而发生变化。由此可见，捕食会影响自然群落中不同物种之间种间竞争的强弱，进而调节物种的种群密度。
【资料2】某地海边潮间带分布着海星藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物，海星可以捕食该群落中的其他四种动物，其他四种动物之间无捕食关系。在一个16㎡的实验样地中，人为去除该样地中的所有海星，几个月后，藤壶在该实验样地中占据优势，数量最多；再过一段时间，贻贝成为最终占优势的物种。
讨论3. 除了种间关系，还有哪些影响群落的因素呢
2.种间关系
影响群落的因素有自然因素和人为因素，自然因素有生物因素和非生物因素。除种间关系外，生物因素还有种内竞争等；非生物因素主要有光照、温度、水、无机盐等。
群落
的物
种组
成
种间
关系
不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别
可变
原始合作
互利共生
种间竞争
捕食
寄生
两种生物互相有利
群落中的物种组成不是固定不变的。
空间结构
季节性
生态位
在群落中，有些物种往往占据优势。
群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要因素。
群落的结构
本堂小结
群落的结构第2课时
本节内容导航
系统的组分——群落的物种组成
系统组分间的关系——种间关系
系统的空间结构——群落的空间结构
系统的时间结构——群落的季节性
系统组分在系统中的地位和作用——生态位
群落作为一个系统
群落具有立体、动态的结构
【群落】在相同时间内聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
3.群落的空间结构
在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
森林群落的分层现象示意图
1、垂直结构
在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。
植物地下部分的分层现象
3.群落的空间结构
1、垂直结构
在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。
挺水层（如芦苇、莲、茭白）
浮水层（如凤眼蓝、浮萍）
沉水层（如水车前、小眼子菜、竹叶眼子菜、黑藻）。
鲢鱼
鳙鱼
草鱼
青鱼
挺水层植物菰（茭白）
浮水层植物凤眼蓝
沉水层植物水车前
3.群落的空间结构
（1）引起陆生植物分层分布的环境因素？
（2）引起动物分层分布的主要原因？
（3）群落的垂直结构出现分层现象有何意义？
3.群落的空间结构
决定植物地上分层的环境因素有光照强度、温度等。
决定植物地下分层的环境因素有水分、无机盐等。
食物条件、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，能最充分地利用空间和营养物质，产生更多的生物物质。
3.群落的空间结构
某群落的水平结构
2、水平结构
某草地在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
（1）导致镶嵌分布出现的原因：
（2）分布不均匀的原因：
3.群落的空间结构
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。
地形的变化、土壤湿度和盐碱度、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、人和动物的影响等因素。
4.群落的季节性
4.群落的季节性
4.群落的季节性
小结：很多群落的结构、功能和外貌会发生有规律的季节性变化，这是因为阳光、温度、水分等因素随季节变化而变化。
有些植物在早春来临时开始萌发，并迅速开花和结实，到了夏季其生活周期结束；一些种类的植物则在夏季达到生命活动的高峰，从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变。
大多数典型的草原鸟类和高鼻羚羊等有蹄类动物，在冬季都向南方迁移，到雪被较少、食物充足的地区生活。
旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季会冬眠，有些动物则在炎热的夏季进入夏眠。
4.群落的生态位
【资料】崇明东滩鸟类国家级自然保护区位于长江入海口，是重要的水鸟越冬区，每年有数万只水鸟于10月至次年2月在崇明东滩越冬。某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象，调查了它们的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等，结果如下表所示。
生境1为低潮盐沼—光滩带，宽度为2000 m左右；
生境2为海三棱藤（biao）草带，宽度为400 m左右；
生境3为海堤内鱼塘—芦苇区，芦苇在植物群落中占优势。
物种 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
观察数量 观察
数量 生境1 生境2 生境3 小
坚果 茎类 草屑 螺类 贝売
沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52 16 0 12 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50 25 25 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33 33 0 33 0.1
1.哪一种鸟的觅食生境范围更宽 哪一种鸟的取食种类更广
2.不同的鸟选择觅食生境的策略不同，有何意义
物种 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
观察数量 观察
数量 生境1 生境2 生境3 小
坚果 茎类 草屑 螺类 贝売
沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52 16 0 12 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50 25 25 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33 33 0 33 0.1
青脚鹬的觅食生境范围更宽。
绿头鸭的取食种类更广。
减少生态位的重叠以减弱竞争。
3.选取一种鸟，描述其食性、觅食生境、种间关系等。
物种 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
观察数量 观察
数量 生境1 生境2 生境3 小
坚果 茎类 草屑 螺类 贝売
沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52 16 0 12 13.0 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 78 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50 25 25 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33 33 0 33 0.1
绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝类等，绿头鸭也如此，二者存在明显的种间竞争关系；绿翅鸭与鹤鹬、青脚鹬也有种间竞争关系，因为它们都捕食螺类，绿翅鸭和鹤鹬都吃贝类。
以青脚鹬为例，它们的觅食生境包括低潮盐沼——光滩带、海三棱藨草带及海堤鱼塘——芦苇区；以草屑、螺类、甲壳类为食；青脚鹬与鹤鹬之间存在明显的种间竞争，因为它们都以草屑和螺类为主要食物，青脚鹬与绿翅鸭、绿头鸭也存在种间竞争，因为它们都捕食螺类，青脚鹬与绿翅鸭还捕食甲壳类。
【生态位】一个物种在群落中的地位或作用。包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
4.群落的生态位
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
在某湖泊中生活着短吻鳄，短吻鳄会捕食鲈鱼，而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹之后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量竟然比原来还下降了。
溯因推理
追溯原因，有人提出了以下可能：
A、气候变化造成鲈鱼的食物短缺；
B、短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食；
C、捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退；
D、人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。
以上四种解释都有道理吗？你认为哪种是最可能的原因？作出推测后，应该怎样进一步判别？
群落
的物
种组
成
种间
关系
不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别
可变
原始合作
互利共生
种间竞争
捕食
寄生
两种生物互相有利
群落中的物种组成不是固定不变的。
空间结构
季节性
生态位
在群落中，有些物种往往占据优势。
群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要因素。
群落的结构
本堂小结
垂直结构
水平结构
练习与应用
1.长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物,在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄 鹏等鸟类。判断下列表述是否正确。
(1)针阔叶混交林中的红松和红皮云杉存在种间竞争的关系。( )
(2)从山麓到山顶依次出现不同的森林类型，是群落的垂直结构。( )
(3)小杜鹃主要生活在林冠层，这是小杜鹃的生态位。( )
X
X
√
练习与应用
2.某弃耕农田中的植物种类40年间的变化情况见下表。下列有关该地群落变化的叙述，错误的是
A.物种丰富度趋于增加
B.群落对光能的利用能力提高
C.物种丰富度呈现"S"形增长
D.群落的垂直结构和水平结构发生了变化
练习与应用
3.河蟹是杂食性动物，以鱼、虾、螺、蚌、水生昆虫和水草等为食，它们喜欢潜伏在水草或底泥中。在生产实践中，人们不会将河蟹与食性和它相似的青鱼混养。为什么
提示 青鱼与河蟹的食性相似，生态位有所重叠，如果放在一起混养，在食物和空间资源有限的情况下，二者的种间竞争关系强烈，不利于各自种群数量的增加。
练习与应用
1.《诗经·小雅·小宛》写道： “螟蛉有子，蜾蠃负之。”古人以为蜾蠃不产子，因此捕捉“螟蛉”当作“义子”来养育。南北朝时期，医学家陶弘景发现。蜾鸁将螟蛉衔回窝中，用尾上的毒针刺入螟蛉体内，并在其身上产卵。所以他认为螟蛉不是“义子”，而是蜾鸁幼虫的食物。这两种生物存在怎样的种间关系？
拟寄生：寄生者进入宿主体内吸收营养并把宿主逐渐杀死。
捕食
广义的捕食包括植食、肉食、拟寄生等
练习与应用
2.在群落形成的过程中，如果两个物种的生态位相似，你认为这两个物种的发展将是什么结果
3.捕食者在猎杀猎物时，场面比较血腥，这往往会让人认为捕食者很残忍。有的地方曾经为了保护某些食草动物而人为消灭捕食者，但结果却事与愿违。请从群落中物种之间的相互关系，以及这种关系是如何形成的等角度，分析群落中存在捕食者的生态意义。
两个物种的生态位相似，在空间和资源有限的情况下，它们必然存在种间竞争。种间竞争可能会使二者的生态位发生分化，结果为它们仍然共存干同一个群落中;也可能为一方消失，另一方留存下来。
提示 捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出空间，因此，捕食者有利于保持群落内物种的丰富度，并使多个生物种群的数量维持在一定范围内。
同时，捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用;捕食者与被捕食者还表现出协同进化。

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