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种群与群落
选择性必修2
种群研究
种群密度
出生率
死亡率
视角决定问题：以群落和种群为研究为例
迁移率
年龄结构
性别比例
1.种群水平主要研究种群的数量动态
群落水平主要研究什么？
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？
视角决定问题：以群落和种群为研究为例
群落中各个种群之间的相互关系是怎样的？
群落具有怎样的空间结构？
群落的演替情况是怎样的？
2.群落水平主要研究的内容
群落的结构
物种组成
物种丰富度
种间关系
空间结构
垂直结构
水平结构
季节性
生态位
研究土壤中小动物类群丰富度
北美西海岸岩石潮间带居住着海星、藤壶、石鳖和贻贝等多个物种。
海星捕食多种无脊椎动物。
移除海星对群落生物多样性的影响。
01
群落的物种组成
海星是潮间带岩石群落的关键种
如果把海星从这个群落中移出，贻贝就会独占这一空间并排挤附着在这里的其他无脊椎动物。贻贝的生态优势使它能够非常有效地竞争潮间带的空间，而海星的捕食作用可以消除贻贝的竞争优势，使其他物种得以在此生存。海星是关键种，它通过捕食作用削弱物种竞争，维持着群落的稳定和物种多样性。
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
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
三、群落的
空间结构
1.垂直结构
群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
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
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。
科学·技术·社会 立体农业
1.立体农业的概念
充分利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。
2.实例
在瓜田中“又种薤十根，令周回瓮，居瓜子外，至五月瓜熟，薤可把卖之，与瓜相避。又可种小豆于瓜中，亩田四五升，其藿可卖。此法宜平地，瓜收亩万钱” 。
①西汉的“间作套种”农业生产模式
几种作物同时期播种的叫间作，
几种作物不同时期播种的叫套种。
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。
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。
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
②实例
湖泊鱼类
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
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
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
群落的垂直结构
不同种植物高矮引起垂直分层
一片竹林中，高低不同的竹子不构成群落的垂直结构
植物类群地上分层
光照、温度等
引起
水、无机盐等
引起
植物类群地下分层
植物类群垂直结构
群落的空间结构普遍存在，如：草坪中也有垂直结构(地上部分和地下部分都有)。
2.水平结构
①含义
在水平方向上，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群的密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
2.水平结构
②影响因素
地形的变化
光照强度不同
土壤湿度和盐碱度的差异
生物自身生长特点的不同
人与动物的影响等因素
研究土壤中小动物类群丰富度
土壤小动物
蜘蛛
鼠妇
蜈蚣
马陆
蚯蚓
昆虫
类型
对动植物遗体起着重要的辅助作用
… …
一、实验原理
1.丰富度调查方法
许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法进行调查。
即用一定规格的捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样，通过调查样本中小动物的种类来推测某一区域内土壤动物的物种数目。
取样器取样法
不适合采用“样方法” 的原因
2.物种相对数量的统计方法
按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。
记名
计算法
在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的物种。
目测
估计法
多度等级划分：
非常多＞多＞较多＞较少＞少＞很少
3.方法步骤
准备
采集小动物
取样
观察分类
统计分析
制备取样器
记录
诱虫器采集
简易采集
记名计算法
目测估计法
户外
实验室
放大镜
体视镜或显微镜
取样器取样
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
1.裸岩到森林的演替
一、演替的类型
2.弃耕农田上发生的演替
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
假设三种图是根据同一个生态系统所做
二向图
三向图
四向图
呼吸作用以热能形式散失
用于生长发育和繁殖
分解者
模型二：能量拆分图（三向图）
二向图→三向图
流入下一个营养级
模型建构
呼吸作用以热能形式散失
流入下一个营养级
分解者
未 利 用
模型三：能量拆分图（四向图）
四向图→三向图
模型建构
自生：生物多样性，自我调节能力
循环：物质循环，无废弃物
协调：生物与生物，生物与无机环境的协调
整体：自然，经济，社会
从生态系统的结构角度考虑，构建的生态工程中动植物及微生物等生物种类越多，群落的结构就越复杂，其自我调节能力越强
从生态系统功能之一——物质循环的角度考虑，物质循环顺畅无阻
外来物种入侵、大量种植单一树种，会挤占其他生物的空间，破坏了生物之间的协调；引入不适应当地气侯的生物，未遵循生物与环境的协调
构建生态工程的最终目的是为人类
的生活创造更好的生存环境（自然环
境和社会环境）以及生活条件（发展
经济）

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