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(共55张PPT)
第28讲　群落及其演替
1
群落的结构
在相同时间聚集在一定地域中
的集合。
各种生物种群
群落：
（ 植物、动物、微生物 ）
思考：下面所列的是群落吗
①一个池塘中的所有鲤鱼；
②一个池塘中的所有鱼；
③一个池塘中的所有植物和动物；
④一个池塘中的所有植物、动物、细菌、真菌等各种生物；
⑤一个池塘；
⑥菜市场上待售的动物、蔬菜等全部生物。
种群
不是种群，也不是群落
群落
不是种群，也不是群落
生态系统
不是种群，也不是群落
群落水平上研究的问题：
研究群落的核心问题
研 究
群 落
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？
范围和边界
丰富度
优势种
生态位
种间关系
空间结构
群落演替
群落具有立体、动态的结构
种群的相互关系及其发展
1.群落的物种组成
（1）作用：
区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。
（2）衡量指标：
丰富度，即群落中物种数目的多少。
(与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关)
（3）规律：
①不同的群落物种组成不同，物种丰富度也有差异；
②越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
群落的生态环境越优越，组成群落的物种越丰富，反之越少。
（4）群落中的物种组成不是固定不变的。
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。
2.群落的种间关系
(1) 原始合作（互惠）
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。
海葵与寄居蟹
鳄鱼与牙签鸟
数量坐标图 营养关系图
(2) 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。
豆科植物和根瘤菌
地衣(藻类与真菌共生体)
真菌
藻类
通过菌丝提供水、CO2、无机盐
通过光合作用提供有机养料
特点：
二者同时增加、同时减少，分开后至少一方无法独立生存。
生
物
数
量
时间
(3) 捕食
一种生物以另一种生物为食的现象
被捕食者数量先增加、减少，捕食者随后，不同步变化
特点：
被捕食者
捕食者
生物数量
时间
A
B
思考：大鲈鱼以小鲈鱼为食，是不是捕食关系？为什么？
大熊猫饮水是不是捕食关系？为什么？
快速判断捕食曲线中的被捕食者：
生物数量
时间
一看起点：起点高为被捕食者
二看峰值：峰值高为被捕食者
三看上升和下降：
先上升、先下降的为被捕食者
群落中存在捕食者的生态意义？
既有利于维持物种丰富度，又能促进被捕食者种群的发展。
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。
如：同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗
(4) 种间竞争
两个物种在数量上呈现“你死我活”或 “此消彼长”的同步性变化
生存能力不同（A强B弱）
生存能力相同
两个物种或更多个物种利用同样而有限的资源时产生竞争，而竞争一般会导致形态和生态的分化，淘汰了弱者、保存了生存能力较强的物种，其意义是？
使有限的空间和食物容纳更多的物种，使自然界形形色色的物种各就各位，达到有序的平衡，有利于生物的进化。
(5) 寄生
（体表寄生和体内寄生）
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常对宿主产生危害的现象。
马蛔虫与马
菟丝子与植物
体表寄生
体内寄生
特点：寄主受害，寄生生物受益，
分开对寄生生物不利
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
种间竞争
种间竞争
捕食
互利共生或原始合作
寄生
寄生
3.群落的空间结构
垂直结构
表现：在垂直方向有明显的分层现象
植物分层的因素：
动物分成的因素：
光照、温度、水分、无机盐
栖息空间和食物条件
决定地下分层
植物分层决定动物分层
意义？
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
竹林中的竹子高低错落有致属于垂直结构吗？
不属于群落的垂直结构，竹林中的竹子是一个种群，不具有群落的空间结构。
高山上植物的分布属于垂直结构吗？
高山上植物的分布取决于温度，从山顶到山脚下，分布着不同的植物类群，属于植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。
如图a、b、c分别代表在－200 m～3800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。请据图分析：
c.分层现象-垂直结构
主要影响因素：光质
b.分层现象-垂直结构
主要影响因素：光照强度
水平结构
表现：水平方向常呈镶嵌分布
环境因素：
生物因素因素：
地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异以及光照强度的不同
生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响
意义？
在长期自然选择基础上形成了对环境的适应，有利于群落整体对自然资源的充分利用。
4.群落的季节性
外貌
结构
物种组成
空间结构
(1)概念：一个物种在群落中的地位或作用，包括该物种所处的 ，
的情况，以及与其他物种的关系等。
5.生态位
(2)研究内容：
研究动物的生态位：该动物的栖息地、食物、天敌、与其他物种的关系等
研究植物的生态位：该植物在研究区域内的出现频率、种群密度、植株
高度等特征、与其他物种的关系等。
空间位置
占用资源
(3)特点：群落中每种生物都占据着　　　　的生态位。
(4)原因：群落中物种之间以及生物与环境间　　　　的结果。
(5)意义：有利于不同生物　　　　环境资源。
相对稳定
协同进化
充分利用
拓展1：生态位宽度
生态位宽度：指一个有机体单位（物种）利用的各种各样不同资源的综合幅度。
即一种生物或生物类群所表现出来的资源利用的多样性。
生态位越宽，物种适应性越强，可利用的资源越多，物种竞争力越强。
拓展2：生态位重叠
当两个或更多的物种共同利用某些资源时，即出现了生态位重叠。
每个物种都会有一部分无竞争的生态位空间，因此可以实现共存。且具有竞争优势的物种最终还会占有更多的生态位空间；生态位重叠本身并不一定伴随着竞争，只有当资源短缺时才会发生竞争；如果竞争激烈，种群对资源的利用就会发生改变，可能出现（a）生态位移动或（b）一个物种绝灭。
(6)生态位的应用：
立体农业
运用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式
①两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次
土壤内水分和养分。
②两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光。
③立体农业，还可通过轮作或套作来实现。
[易错辨析]
1.一定区域内所有动植物可以称为一个群落。(　 　)
提示:群落必须包含一定区域内的所有生物,动植物只是其中的一部分。
2.淡水鱼占据不同的水层,出现的分层现象与各种鱼的食性有关。(　 　)
3.草坪中的动物没有分层现象,而树林中的动物具有分层现象。(　 　)
提示:所有群落都有分层现象。
4.海葵与寄居蟹共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活,因此二者为互利共生关系。(　 　)
提示:海葵与寄居蟹为原始合作关系。
×
√
×
×
[链接教材·发展思维]
1.(选择性必修2 教材P28“与社会的联系”拓展)四大家鱼的混养利用了它们在池塘中占据着不同的生态位。若要再引进新的鱼种混养应注意什么 为什么
提示:应注意避免引进食物及生存环境等特性与四大家鱼相同的鱼种,以避免种群之间的种间竞争。
2.(选择性必修2 教材P29“拓展应用”改编)两个物种或更多个物种利用同样而有限的资源时产生竞争,而竞争一般会导致形态和生态的分化,淘汰了弱者,保存了生存能力较强的物种,其意义是什么
提示:使有限的空间和资源可以容纳更多的物种,使自然界形形色色的物种各就各位,达到有序的平衡,有利于生物的进化。
1.(2022·山东烟台二模)植绥螨能捕食蚜虫、烟粉虱等的卵,也有不少取食花粉。烟粉虱成虫不善飞翔,活动能力弱,对黄色有强烈的趋性,喜欢群集于植株上部嫩叶背面吸食汁液,随着新叶长出,成虫不断向上部新叶转移。下列说法正确的是(　 　)
A.植绥螨和烟粉虱、烟粉虱和植株之间都是捕食关系
B.烟粉虱种群的分布呈现出由下向上的垂直结构
C.可用标记重捕法调查烟粉虱成虫的种群密度
D.可利用烟粉虱对黄色有强烈的趋性对其进行生物防治
群落的物种组成及种间关系
D
2.(2021·山东卷)某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。L、M两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙3种藻,L中不放螺,M中放入100只螺。一段时间后,将M中的螺全部移入L中,并开始统计L、M中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列说法正确的是(　 　)
A.螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻
B.3种藻的竞争能力为乙藻>甲藻>丙藻
C.图示L中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
A
3.(2022·河北唐山期末)任何群落都有一定的空间结构。下列相关叙述错误的是(　 　)
A.垂直方向上分层越复杂,植物对环境利用越充分
B.受灾的玉米呈斑状的稀疏分布属于群落的水平结构
C.水生生物分层与阳光、温度、食物和含氧量有关
D.林冠下光照不均匀,光照强处生长较多阳性植物
群落的空间结构和生态位
B
解析:森林群落在垂直方向有明显的分层现象,垂直方向上分层越复杂,植物对环境利用越充分;受灾的玉米呈斑状的稀疏分布属于种群水平的特征,不属于群落的水平结构;水生生物的垂直结构主要是由光的穿透性和温度决定的,与阳光、温度、食物和含氧量有关;阳生植物在强光条件下生长良好,林冠下光照不均匀,光照强处生长较多阳性植物。
4.(2022·山东青岛二模)生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。群落内两个生态位很接近的物种会向着占有不同的空间、不同的食性、不同的活动时间或其他生态习性上分化。下列说法错误的是(　 　)
A.生态位的分化会导致群落物种丰富度降低
B.群落内生态位重叠程度加剧不利于环境资源的利用
C.群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
D.生态位重叠物种之间的竞争会导致重叠程度降低
A
2
群落的主要类型及群落的演替
1.群落的主要类型
分类依据：外貌和物种组成
荒漠生物群落
草原生物群落
森林生物群落
分布环境？
群落结构？
生物特点？
2.群落中生物的适应性
3.群落的演替
(1)演替的概念
随着时间的推移，一个群落被___________________的过程。
另一个群落代替
初生演替
起点：一个从来没有被植物覆盖的地面，或原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方（例如：沙丘、火山岩、冰川泥）
乔木阶段
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
灌木阶段
草本植物阶段
结果：形成新的群落
经历的时间比较长，阶段相对较多
次生演替
起点：失去了原有植被，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方（例如：森林砍伐地、弃耕农田）
乔木阶段
废弃农田
一年生杂草
多年生杂草
灌木阶段
结果：趋向恢复原来的群落
经历的时间比较短，阶段相对较少
1.区分初生演替和次生演替
起点
时间
2.初生演替和次生演替的共同点
有机物越来越丰富，物种丰富度逐渐加大，
食物网越来越复杂，群落的结构越来越复杂。
最终群落发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态。
自然群落演替一般朝向物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的演替方向进行。
(科学思维)次生演替比初生演替时间短的原因是__________________________________________________________________________。
次生演替的原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体
演替都会发展为森林吗？
一个群落最终演替到什么程度，主要受哪些因素的影响？
①内因：群落内部种群相互关系的发展变化；生物的迁入迁出；
②外因：群落的外界环境的变化；人类的活动；
在气候条件适宜的情况下，从弃耕的农田演替出树林，需要数十年的时间。
如果在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成树林，或许只能发展到草本
植物阶段或稀疏的灌木阶段。
不一定；
人类活动对群落演替的影响
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
恢复生态学主要利用的是：
生物群落演替理论
思考：1.人类活动均加快了群落演替的速度，对吗？人类活动均使演替朝不同于自然演替的方向进行，对吗？
不对；人类活动可能加快群落演替的速度，也可能延缓群落演替的速度。
不对；例如长期以来，某地气候逐渐变的干旱，而人类活动使本地的荒漠化加剧，此例中人类加快了演替的速度却并未改变演替的方向。
思考：2.试分析外来物种的入侵对群落演替有何影响？
在适宜的条件下，新物种迅速成为优势种，破坏原有群落的稳定性，使生物多样性减少。改变了原有群落演替的速度和方向。
群落演替的相关分析
(1)演替并不是“取而代之”
演替过程中一些种群取代另一些种群，往往是一种“优势取代”而非“取而代之”，比如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物和苔藓等。
(2)演替是不可逆的
演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。
(3)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程
当群落演替到与环境处于动态平衡时，就达到相对稳定的状态，演替不再进行。
(4)演替终点不一定是最高的乔木阶段
演替的最高阶段受无机环境的限制。恶劣的条件下，群落的演替不一定能达到最高的乔木阶段。
实例 大多数自然群落 受污染或破坏的群落
方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定
能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定
物质 变化
[易错辨析]
1.某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,以适应缺乏水分的环境。
(　 　)
2.热带雨林中乔木往往有板状根,植物的芽无鳞片。(　 　)
3.荒漠群落主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。
(　 　)
提示:草原群落主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。
4.演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化。(　 　)
提示:演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成还会发生变化,处于一种动态平衡状态。
5.群落演替的根本原因是群落外部的环境条件。(　 　)
提示:群落演替的根本原因是群落内部因素的变化。
√
√
×
×
×
1.下列关于不同群落类型的叙述,错误的是(　 　)
A.某地的群落类型受水分、温度等因素的影响很大
B.群落类型划分的主要依据是群落的外貌和物种组成的差异
C.荒漠生物群落中的生物经长期自然选择后进化出耐旱的特性
D.森林生物群落中的动物都以尿酸盐作为排出含氮废物的主要形式
比较群落主要类型的特点
D
解析:不同群落类型的形成受自然环境的影响,因此受到水分、温度等因素的影响很大;一般而言,群落类型划分的主要依据是群落的外貌和物种组成的差异;荒漠生物群落中的生物为了适应干旱的环境,经过长期的自然选择后,从而进化出耐旱的特性;荒漠生物群落中的某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物。
2.(2022·山东潍坊二模)两个或多个群落间的过渡地带称为群落交错区。交错区内单位面积的生物种类和种群密度较之于相邻群落均有所增加,生态学上把这种现象称为“边缘效应”。下列说法错误的是(　 　)
A.海陆潮间带的群落交错区既有相邻两个群落共有的物种,也有其特有物种
B.森林和草原的交错区内,只存在群落的垂直结构,不存在水平结构
C.交错区能为生物提供更加丰富的资源,通常生物多样性较高
D.边缘区域群落的演替可能向相邻的两个群落发展,也可能发展成特有的群落
B
解析:海陆潮间带的群落交错区环境介于海陆之间,环境更复杂,既有相邻两个群落共有的物种,也有其特有物种;交错区内,既存在垂直结构,也存在水平结构;交错区内环境更复杂,能为生物提供更加丰富的资源,因此通常生物多样性较高;由于环境的可变性,边缘区域群落可以向不同的方向演替。
3.群落的演替是从定居开始的,一般要经历先锋期、过渡期、顶极期三个阶段。在先锋期出现的物种称为先锋种,在过渡期出现的物种称为过渡种,在顶极期出现的物种称为顶极种。下列说法正确的是(　 　)
A.定居者可能会使定居地的土壤性质发生变化
B.先锋种一定是地衣,顶极种不一定是乔木
C.过渡种在顶极期不再出现
D.顶极期的物种种类和数目稳定不变
群落演替的概念、类型、影响因素
A
4.某农田弃耕后发生的群落演替过程如图所示,下列相关叙述正确的是(　 　)
A.某地森林大火后发生的群落演替与图示演替类型不同
B.a、c阶段分别为b、d阶段的优势物种提供适宜生长的环境条件
C.a阶段只有群落的水平结构,d阶段只有群落的垂直结构
D.演替过程中,每个种群的数量变化都符合“S”形增长曲线
B
3
研究土壤中小动物的丰富度
　　
(1)许多土壤动物(鼠妇、蚯蚓、蜈蚣等)有较强的_________，且身体_______，不适于用样方法进行调查。常用取样器取样的方法进行采集、调查。　
(2)群落中物种数目的统计方法
①记名计算法：在一定面积的样地中，直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体_____ 、种群数量_____的物种。
②目测估计法：按预先确定的__________来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少，等等。
一般用于种群水平上的研究
群落水平上研究物种数目
活动能力
微小
较大
有限
多度等级
1.实验原理
　
1.活动能力强、活动范围大的动物种群密度的调查方法：
2.植物或活动范围小的动物（蚜虫、跳蝻、昆虫卵、蚯蚓）种群密度的调查方法：
3.调查植物种群密度时常用的取样方法：
4.有趋光性的昆虫的种群密度的调查方法：
5.估算培养液中酵母菌数量的调查方法： 统计方法：
6.土壤中小动物丰富度的采集、调查方法：
7.植物丰富度的调查方法：
8.土壤小动物丰富度的统计方法：
9.如果要调查水中小动物的丰富度：
记名计算法、目测估计法
样方法
标记重捕法
五点取样法、等距取样法
黑光灯诱捕法
抽样检测法
取样器取样法
样方法
显微计数法 、
稀释涂布平板法
用网兜或瓶子，注意要定点、定量
2.实验步骤
取样器
酒精
体视显微镜
记名计算
目测估计
去表层落叶
包着纱布的镊子夹取、
吸虫器吸取、
诱虫器诱捕等
体型较小的用吸虫器采集
诱虫器和吸虫器
白炽灯
(发光发热）
诱虫器利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温、避光的习性，使土壤小动物远离光源、热源
吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走，将其收集在试管中
体型较大的用镊子取出
如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么？
湿棉花
根据根据小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特性，我们应选择怎样的诱虫器呢？
A
[易错辨析]
1.调查土壤小动物的类群丰富度可采用样方法。(　 　)
提示:许多土壤小动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此应该用取样器取样法。
2.改变采样时间会影响采集到的物种数和个体数。(　 　)
3.调查物种丰富度时,若对不认识的物种不统计,将会导致调查结果偏小。
(　 　)
4.土壤小动物通常都有趋光性。(　 　)
提示:土壤小动物通常都有避光性。
×
√
√
×
研究土壤中小动物类群的丰富度实验相关问题
1.(2020·全国Ⅰ卷)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述,错误的是(　 　)
A.调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标记重捕法
B.土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多
C.土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力,进而影响植物生长
D.土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
A
2.某兴趣小组对校园花坛土壤中小动物的丰富度进行了调查,结果如下表所示。下列有关叙述正确的是(　 　)
C
土层 物种数 个体总数
0～5 cm 11 79
5～10 cm 4 20
10～15 cm 3 13
A.表中数据可采用目测估计法统计得出
B.不同土层中小动物的分布与光照和温度无关
C.花坛0～5 cm土层中小动物的丰富度最高
D.土层中的小动物类型不会随着时间发生变化

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