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生活在同一区域的不同种群不是孤立的，而是直接或间接地联系着，共同构成了有序的整体——群落。
在华北地区植树造林的实践中，人们发现，在人工林群落中，容易发生鼠害。随着人工林的成长，鼠类剥食落叶松、樟子松的树皮，啃食幼苗，危害林木的生长和存活，而鼠的种群数量会大增。防治后过一段时期，鼠害还会反复。然而，在气候条件相似或优势树种相同的天然林中，鼠害的威胁却小得多。
为什么人工林容易受到鼠害的威胁呢 能不能通过经常投放鼠药的方式来防治人工林的鼠害？在优势树种相同的人工林和天然林中，物种的组成及相互关系是否相同呢？
第 2 章 群落及其演替
群落及其演替
第1节 群落的结构
学习目标
(第一课时)
1. 群落①概念;②结构特点
2. 物种组成
①物种丰富度;②优势种与常见种;③种间关系
3. 群落的空间结构
①垂直结构;②水平结构
(第二课时)
4. 季节性
5. 生态位
6. 实验:研究土壤中小动物的丰富度
视角决定问题——以群落和种群研究为例
数量特征
最基本特征
其他特征
年龄结构
性别比例
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
影响
直接 影响
波动
下降
数量变化
包括
研究种群的核心问题
种群密度
种群的数量特征及其变化规律
群落水平主要研究什么？
视角决定问题——以群落和种群研究为例
研究群落的核心问题
群落的范围和边界如何？
群落中有多少种群？哪些种群占优势？
群落中各个种群分别占据什么位置？
群落中各个种群之间的相互关系是怎样的？
群落具有怎样的时空结构？
群落的演替情况是怎样的？
边缘效应
丰富度
优势种
生态位
种间关系
空间结构
群落演替
可见，研究种群是研究群落的基础；在群落水平上研究，又会发现新的问题，获得新的认识。
种群的相互关系及其发展
什么是群落？
群落①概念
在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫做生物群落，简称群落。
注意:
① 一个群落必须包括该地域中全部的生物;
② 各种生物种群通过相互联系形成一个有机整体。
这个集合体具有什么结构特点？
群落
自然界中多数群落之间没有明显的边界，而是在群落之间存在一个过渡地带，即群落之间的交错区。
1.群落交错区
②特点
过渡突然(水域与陆地)
逐渐过渡(草原与荒漠)
交错成镶嵌状(森林与草原)
①含义
过渡地带宽窄不一
群落交错区种的数目及一些种的密度有增大的趋势，这种现象称为边缘效应。
2.边缘效应
②原因
①含义
群落交错区的环境条件比较复杂，能为不同生态类型的植物定居提供条件，从而为更多的动物提供食物、营巢和隐蔽条件。
生物分为三类：两类为临近两个群落所共有，另一类是交错区特有的。
一块麦田中，边缘的产量常高于中心部位。
荒漠的干旱地区，只有有河道出现，其边缘的生物种类和数量会增加。
野生动物管理者，增加交错区的面积，提高野生动物的产量。
③实例
群落的物种组成
1.意义
①区别不同群落的重要特征
②决定群落性质最重要的因素
群落中物种组成如何定量研究？
群落的物种组成
2.物种丰富度
一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。
群落甲和乙的物种丰富度相同，
群落丙的物种丰富度最大。
群落 种群1 种群2 种群3 种群4
甲 100 20 60 0
乙 50 50 50 0
丙 50 50 50 50
① 物种组成的衡量指标:
物种丰富度
一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂
纬度越高，丰富度越小
物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。
水域越深，丰富度越小
海拔越高，丰富度越小
群落的物种组成
新疆 北部 针叶林
部分物种名录
新疆五针松、新疆冷杉、新疆云杉
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。
群落物种组成中的优势种和常见种
① 优势种:
1
2
3
1
2
3
新疆云杉
新疆五针松
新疆冷杉
3.优势种和常见种
群落的物种组成
群落物种组成中的优势种和常见种
3.优势种和常见种
群落的不同层次可以有各自的优势种，其中优势层的优势种称为建群种。
在森林群落中乔木层、灌木层、草本层、地被层分别存在各自的优势种，其中乔木层的优势种即为森林群落的建群种。
① 优势种:
特征
a.个体数量多;
b.生物量高;
c.生活能力强
草原群落的优势物种：羊草
正常放牧
过度放牧
正常放牧：糙隐子草占优势
过度放牧：碱蓬占优势
群落的物种组成不是固定不变的。
动态变化随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势；原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失。
控制放牧强度对于维持草原群落稳定、实现可持续发展非常重要。
群落的物种组成
① 优势种:
群落的物种组成
群落物种组成中的优势种和常见种
② 常见种:
在生态调查中出现频率较高的种类，但其数量不一定有优势, 对群落中其他物种的影响不大。
例如: 武夷山常绿阔叶林中的狗脊（jǐ）、芒萁（qí）。
狗脊
芒萁
种间关系
一个群落中的物种不论多少，都不是随机地简单集合，而是通过复杂的的种间关系，形成一个有机的整体，所以研究群落的的结构，不仅需要研究物种的组成，还需要研究不同物种之间的关系。
种间关系
原始合作
互利共生
捕食
种间竞争
寄生
原始合作
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。
双方都受益，分开也能独立生活
这种关系没有发展到“相互依存”
特点：
实例：
海葵与寄居蟹
鳄鱼与牙签鸟
种间关系①原始合作
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。
同步变化
种间关系②互利共生
互利共生
两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
生
物
数
量
时间
特点：如果彼此分开, 至少一方不能独立生存.
数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。
地衣（藻类与真菌）
人与大肠杆菌
蚂蚁与蚜虫
白蚁与鞭毛虫
根瘤菌与豆科植物
鱼腥藻与满江红
实例：
种间关系③捕食
特点：捕食的结果常表现两种生物之间相互制约，相互选择，共同进化，种群数量一般处于动态平衡。被捕食者不会被捕食者淘汰。
一种生物以另一种生物为食物。
捕食
生物数量
时间
A：草
B：牛
A
B
被捕食者与捕食者之间不同步变化
被捕食者（A）：先增加者先减少
捕食者（B）：后增加者后减少
实例：
蝗虫与草
雪兔与猞猁
猎豹与斑马
螟蛉有子,蜾蠃负之
种间关系③捕食
捕食者与被捕食者之间是一场军备竞赛，相互影响，共同进化。捕食者与被捕食者之间的相互作用是一种负反馈作用，使两者的种群数量趋于稳定。
同种生物的成体以幼体为食，不是捕食关系，而是种内斗争。
捕食不只是动物之间，动物以草为食，亦是捕食关系。
思考:大鲈鱼以小鲈鱼为食，是不是捕食关系？为什么？
种间关系④种间竞争
特点：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。
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现象。
生存能力不同
生存能力相同
注意: 竞争激烈程度取决于空间, 食物重叠的范围。
你死我活
此消彼长
种间竞争
大草履虫与双小核草履虫
牛与羊
种间关系⑤寄生
特点：
★寄生者一般给寄主造成慢性伤害，不能立即杀死寄主。
★如果分开，寄生者难以单独生存，而寄主会生活更好。
生物数量
时间
宿主(寄主)
寄生生物
体表寄生
体内寄生
类型：体内 、体表
寄生
一种生物从另一种生物(宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通过对宿主产生危害的现象。
种间关系⑤寄生
寄生
蚜虫与草/噬菌体与大肠杆菌
蛔虫与人/猪与绦虫/菟丝子与豆科植物
实例：
菟丝子寄生在豆科植物上
菟丝子遇到适宜寄主就缠绕在上面，在接触处形成吸根伸入寄主，然后部分组织分化为导管和筛管，分别与寄主的相连并吸取寄主养分和水分。菟丝子生命力极强，生长旺盛，最喜寄生于豆科植物上。
寄生是从活的生物体获得营养物质；
腐生是从死的生物体获得营养物质；
课堂检测
【现学现用】说出以下图形分别对应的种间关系
种间竞争
(体表)寄生
捕食
(体内)寄生
互利共生
原始合作
课堂检测
【现学现用】说出以下图形分别对应的种间关系
种间竞争
种间竞争
捕食
互利共生或原始合作
寄生
寄生
【检测】某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是(　　)
A.青蛙与稻飞虱是捕食关系
B.水稻与青蛙是种间竞争关系
C.病毒V与青蛙是寄生关系
D.水稻和病毒V是互利共生关系
A
课堂检测
【检测】图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果,下列相关叙述错误的是( 　)
A.豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示
B.噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示
C.图甲、图乙、图丙分别表示的是互利共生、捕食、种间竞争关系
D.图丙中实验初期,种内互助与竞争并存,后期X的种内竞争加剧
B 　
课堂检测
种间关系
思考·讨论 分析种间关系对群落的影响
资料1：红尾鸲和鹟都捕食飞虫，也常常从树叶及树冠末梢喙食昆虫。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。
1.红尾鸲和鹟种间竞争对两个种群的分布有什么影响？
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16m2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。
2.资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的？
海星与藤壶、贻贝、帽贝和石鳖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；
种间关系
思考·讨论 分析种间关系对群落的影响
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16m2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。
2.资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的？
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，捕食会影响自然种群中不同物种之间的种间竞争的强弱，进而调节物种的种群密度。
问题探讨
稻田中生活着许多低栖动物，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螯蟹(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。
讨论:
1.河蟹与底栖动物(如螺类)的关系是怎样的？
河蟹捕食底栖动物，它们之间存在捕食关系；河蟹和某些底栖动物可能还会捕食水中的浮游生物，因此河蟹与底栖动物的种间关系可能还包括种间竞争。
2.提高河蟹的种群密度，稻田中其他动物种群发生怎样的变化？
河蟹的种群密度增大，会使很多生物种群的数量发生变化。
河蟹会吃掉更多的底栖动物和杂草，导致底栖动物等的数量减少；河蟹的爬行活动对田泥有松动作用，可以改善田泥的土壤肥力而有利于水稻的生长，可能会引起水稻为食物的其他动物的数量增加。
有研究表明，养蟹稻田底栖动物的种类数、密度和多样性均低于常规稻田，且放蟹密度越大，降低得越明显。为保护底栖动物的多样性，可以在稻田中增加河蟹饵料的投喂量。
物种组成
物种丰富度
优势种
种间关系
原始合作
互利共生
种间竞争
捕食
寄生
小结1:物种组成
群落的空间结构①垂直结构
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。
大多数群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
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。
1.垂直结构
①含义
②实例
森林群落
乔木层
灌木层
草本层
充分利用了不同层次的光能
光照
引起
引起植物分层分布的主要原因：光照强度
群落的空间结构①垂直结构
1.垂直结构
②实例
森林鸟类
黄鹂
啄木鸟
画眉
引起
植物垂直结构
多种多样
栖息空间
食物条件
创造
每一种鸟都有自己经常活动的层次，使资源得到充分利用的同时，在一定程度上避免了种间竞争。
思考:群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？
主要与光照有关
食物、栖息空间(主要)
植物群落：
动物群落：
【群落中植物的分层现象决定动物的分层现象】
使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，提高了环境资源的利用率。（如阳光、空间、营养物质等）
群落的空间结构①垂直结构
1.垂直结构
②实例
农业生产 —— 立体农业
桉树-菠萝立体种植
桉树深根性树种
菠萝浅根性植物
深浅搭配
合理利用了不同层次土壤内的水分和养分
桉树阳生性植物
菠萝半阴生植物
高矮搭配
充分利用了不同层次的光能
降低水土流失
菠萝覆盖地面
减少地表蒸发
桉树-菠萝立体种植，不仅可以充分利用光照、温度、分水、土壤，提高单位面积桉树和菠萝的产量，同时还具有保土蓄水、调节气候等生态功能。
群落的空间结构①垂直结构
1.垂直结构
②实例
海洋藻类植物
绿藻
褐藻
红藻
浅层
中层
深层
水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多,即到达深水层的光线是短波长的光,因此,吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的褐藻分布于海水中层，吸收蓝紫光较多的红藻分布于海水的深层。
海洋藻类植物的垂直分层的影响因素:
除了光照强度,还有光的波长(光质)有关。
群落的空间结构①垂直结构
1.垂直结构
②实例
湖泊植物
这些植物分别利用了湖泊的不同空间，形成了湖泊群落的垂直结构。
表层
浅层
深层
浮水植物
挺水植物
沉水植物
凤眼蓝、浮萍
芦苇、莲、茭白
水车前、小眼子菜
竹叶眼子菜、黑藻
主要以浮游植物为食
上层
中层
中下层
下层
表层
浮游动植物
鲢鱼
鳙鱼
草鱼
青鱼
以浮游动物和一些浮游植物为食
栖息在中下层，有时跃出水面取食岸边水草
以螺蛳、蚌、蚬、蛤等底栖动物为食物
群落的空间结构①垂直结构
1.垂直结构
②实例
湖泊鱼类
决定水生生物垂直分层的因素:
与食物和溶解氧、阳光、温度等因素有关
群落的空间结构①垂直结构
1.垂直结构
③影响因素
植物类群地上分层
光照、温度等
引起
创造
多种多样
栖息空间
食物条件
引起
动物类群垂直结构
水、无机盐等
引起
植物类群地下分层
植物类群垂直结构
思考:竹林中竹子高低错落有致，是群落在垂直结构上的分层现象吗 原因？
不是，一片竹林中的全部竹子是一个种群，种群不具有垂直结构
群落的垂直结构与垂直地带性分布
图中b、c是群落的垂直结构，
a是植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。
群落的垂直结构
不同种植物高矮引起垂直分层
不同地形高低引起的垂直分布
垂直地带性分布
群落的空间结构①垂直结构
群落的空间结构②水平结构
2.水平结构
在水平方向上，不同地段往往分布着不同的种群
①含义
②特点
呈镶嵌分布
③影响因素
主要是群落内部环境因子的不均匀性有关
例如：受水制约，芦苇等水生植物只能长在浅水或水边；
红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处。
1.地形的变化（起伏）
2.土壤的湿度和盐碱度的差异
3.光照强度的不同等环境因素
4.生物自身生长特点的不同
5.人和动物因素的影响（过度放牧）
分层现象
斑块镶嵌现象
使生物群落对自然资源充分利用
群落的
空间结构
垂直结构
水平结构
类型
意义
小结2:群落的空间结构
课堂检测
【检测】说明生物群落在垂直方向上具有分层现象的是( )
A. 森林中有乔木层、灌木层、草本层和地被层
B. 森林中的树木的间隙有较多的灌木和草丛
C. 一片竹林中的竹子高矮不一
D. 鹿群中有的鹿高，有的鹿矮
　A
课堂检测
【检测】下列有关群落结构的叙述，错误的是( )
A. 山顶生草甸、山腰长松林、山脚种作物，这体现了群落的垂直结构
B. 群落的垂直结构有利于对资源的充分利用
C. 淡水鱼占据不同的水层而出现分层现象，与各种鱼的食性有关
D. 不同地段的植被在水平方向上呈镶嵌分布，这体现了群落的水平结构
　A

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