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第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
稻田中生活着多种底栖动物。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。
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会发生怎样的变化
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，可能会引起以水稻为食物的其他动物的数量增加
问题探讨：
1. 定义： 在相同时间聚集在一定地域中 的集合。
一、（生物）群落：
注意：
①一个群落必须包括该地域全部的生物;
② 群落不是生物的简单集合（随机聚集），而是通过复杂的种间关系，形成一个有机整体；
各种生物种群
2.群落的形成是不同物种协同进化的结果。
1. 研究意义
二、物种组成：
区别不同群落的重要特征
决定群落性质的最重要因素
2. 衡量指标——
物种丰富度
（1）定义：
一个群落中的____________，称为物种丰富度；
物种数目
（2）我国森林群落特点：
越靠近热带地区，____________内的物种越_________
单位面积
丰富
*一般情况下，不同群落丰富度不同；
一般情况下，海拔越高，群落的丰富度越低；
2. 衡量指标——
物种丰富度
（3）优势种：
在群落中，有些物种不仅_____________，它们对群落中其他物种的______________，往往_____________；
（4）常见种：
一些物种虽然在群落中比较______，但对其他物种的_____________，它们就_____________。
常见
影响不大
数量很多
影响也很大
占据优势
不占优势
某草原上有羊草、羽茅、糙隐子草、麻花头等，为了研究放牧强度与草原植物多样性的关系，研究将草原划分为不同区域进行研究，两年后的结果如表所示：
1.分析资料，一个群落的优势种和物种丰富度是固定不变的吗？
群落中的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，原来占优势的物种可能逐渐变得有优势；
2.哪种强度的放牧更有利于增加草原的物种丰富度？
轻度放牧
3.这给畜牧业生产有什么启示？
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；
2. 衡量指标——
物种丰富度
（3）优势种：
在群落中，有些物种不仅_____________，它们对群落中其他物种的______________，往往_____________；
（4）常见种：
一些物种虽然在群落中比较______，但对其他物种的_____________，它们就_____________。
常见
影响不大
数量很多
影响也很大
占据优势
不占优势
p.s.
· 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，原来占优势的物种可能逐渐变得有优势；
·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。
三、种间关系：
原始合作（互惠）
互利共生
寄生
种间竞争
捕食
种间关系
（一）原始合作（互惠）：
1. 定义：
都受益
也能独立生活
两种生物共同生活在一起时，双方__________，但是分开后，各自_______________________；
2. 举例：
海葵与寄居蟹
3.数量坐标图和营养关系图：
（二）互利共生：
1. 定义：
两种生物长期____________________，__________，__________；
共同生活在一起
相互依存
彼此有利
2. 举例：
豆科植物和根瘤菌
地衣（藻类与真菌共生体）
地衣: 形态结构与功能
地衣 = 藻类 + 真菌
有机物
水分、无机盐
真菌菌丝
藻类
繁殖单位
真菌的子实体
藻类
细胞
真菌菌丝
（二）互利共生：
3.数量坐标图和营养关系图：
二者一般不能独立生存
（三）寄生：
1. 定义：
组织
一种生物从另一种生物(宿主）的_______、______或_______________中_____________并通常对宿主_____________的现象；
2. 举例：
马蛔虫和马
已消化的物质
获取营养
产生危害
寄主受害，寄生者受益，分开对寄生者不利。
体液
*宿主的个体数有可能减少，有可能不变；
一般情况下，宿主的个体数不会变为零；
体表寄生
体内寄生
【思考】寄生与捕食的主要区别是什么？
捕食中的被捕食者将被杀死或造成身体器官的明显残缺，寄生中的寄主不会出现这些变化。（捕食致伤致残甚至致死，寄生只致病）
3. 营养关系图：
（四）种间竞争：
1. 定义：
两种
更多种
_______或________生物共同利用______的___________和______而产生的____________的现象；
2. 举例：
同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗
3.结果：
同样
有限资源
空间
相互排斥
①一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡，即呈现“你死我活”的变化；
②相互抑制，呈现“此消彼长”的变化；
4.数量坐标图和营养关系图：
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。
（五）捕食：
1. 定义：
一种生物以另一种生物为食的现象。
2. 举例：
翠鸟捕鱼
被捕食者一般数量峰值高；且先增加，先减少。
3. 数量坐标图和营养关系图：
1.红尾鸲和鹟的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。
思考·讨论 分析种间关系对群落的影响
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；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。
2.资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的
思考·讨论 分析种间关系对群落的影响
思考·讨论 分析种间关系对群落的影响
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。
3.除了种间关系，还有哪些影响群落的因素呢
【练习1】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
【练习2】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
【练习3】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
四、群落的空间结构：
垂直结构
群落的空间结构
水平结构
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。
02
在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象（成层现象）。
1. 现象：
2. 植物分层现象的形成原因：
（1）植物的分层与_______________有关：____________________________________________________
（一）垂直结构：
对光的利用
不同植物适于在不同的光照强度下生长
（2）在陆生群落中：
①决定植物地上分层的环境因素：__________________；
②决定植物地下分层的环境因素： __________________。
光照、温度
水分、无机盐
02
3.植物分层现象的意义：
4.动物分层现象的形成原因：
（一）垂直结构：
栖息空间和食物条件
这种分层现象________________________________________________。
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
02
在水平方向上，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
1. 现象：
2.决定群落水平结构的因素：
（二）水平结构：
（1）地形的变化；
（2）土壤湿度和盐碱度的差异
（3）光照强度的不同
（4）植物自身生长特点的不同
（5）人与动物的影响
【练习】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
【练习】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
由于________、_______和________等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生_________的变化。
1. 现象：
五、群落的季节性：
阳光
温度
水分
有规律
夏枯草
荷
有些种类的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；另一些种类的植物则在夏季到达生命活动的高峰，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休眠，有些动物在炎热的夏季进入夏眠。
旱獭
仓鼠
高鼻羚羊
一个物种在群落中的_____________，包括所处的___________，___________的情况，以及与___________________等，称为这个物种的生态位。
1. 定义：
六、生态位：
地位或作用
空间位置
占用资源
其他物种的关系
（1）研究动物的生态位 ：
（2）研究植物的生态位 ：
通常要研究它在研究区域内的____________、__________、___________等特征，以及它____________________等
栖息地
通常要研究它的__________、________、________以及________________________等；
食物
天敌
与其他物种的关系
出现频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
2.研究对象：
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这_____________________________
___________，是群落中_______________
__________________________的结果。
有利于不同生物充分利用
环境资源
物种之间及
生物与环境间协同进化
3.研究生态位的意义:
（1）若两个物种的生态位完全分开，就不会有种间竞争，但可能会有未被利用的资源；
（2）一般来说，生态位重叠越大，意味着物种间可能存在的竞争就越强。
4. 生态位与种间关系:
可以合理地设计人工生态系统，利用不同生物之间生态位的差异，充分利用环境资源，从而获得更大的价值。
与社会的联系
对动物生态位影响最大的是动物的栖息环境和食物条件(种间关系)。我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养，既降低了竞争的激烈程度，又充分利用了空间和资源。
四大家鱼的混养利用的是它们在池塘中占据着不同的生态位。
思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位
1. 这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同？哪一种鸟觅食生境的范围更宽？
①绿翅鸭和鹤鹬选择觅食生境的策略基本相同，两者均选择生境1和生境3，并以生境1为主，不选择生境2；
青脚鹬的觅食生境范围更宽。
②绿头鸭主要选择生境1；
③青脚鹬在3个生境中都出现，在生境3出现的概率高于前两处。
绿翅鸭和鹤鹬选择的觅食生境基本相同，但是食物种类有较大差异，占用的资源以及与其他物种的关系也不一样。
2.如果两种鸟的觅食生境一样，生态位就完全一样吗？
不一定。
思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位
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，绿翅鸭与鹤鹬都吃贝类。
3.任选一种鸟，分析它的食性。从觅食的角度，与它有竞争关系的鸟类有哪些？
以绿翅鸭为例，绿翅鸭以小坚果为主要食物，还吃茎类、螺类、贝类等， 与绿头鸭也是，二者存在明显的种间竞争关系；
思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位
4.任选一种鸟，从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟类的生态位。
青脚鹬的觅食生境包括低潮盐沼——光滩带、 海三棱藨草带及海堤内鱼塘芦苇区；以草屑、螺类、甲壳类为食；青脚鹬与鶴鹬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，青脚鹬和绿头鸭还捕食甲壳类。
思考·讨论 分析当地自然群落中某种生物的生态位
思维训练 · 溯因推理
某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄，短吻鳄会捕捉鲈鱼，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后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量比原来竟然还下降了。追溯原因，有人提出了以下可能：
A.气候变化造成鲈鱼食物短缺； 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？作出推断后，应该怎样进一步判别？
提出的四种解释都有一定道理。
B说法是最可能的原因。
作出推测后，应深入调查，从而作出进一步的判别。
【练习】下图为某一区域MN两个种群的资源利用曲线，下列相关叙述错误的是( )
A. 该曲线表明MN之间存在种间竞争关系
B. b越大表明生物适应环境的能力越弱
C. MN两个种群之间相互影响，协同进化
D. d越大，MN种群增长的环境阻力越大
B
1.研究物种丰富度：
不用样方法的原因：
（一） 研究方法：
七、研究土壤中小动物的丰富度：
取样器取样法
土壤中的小动物身体微小，但活动能力较强
在一定面积（或体积）的样地中，直接数出各个种群的个体数目
个体较大，种群数量有限的物种
2.研究物种相对数量：
①记名计算法：
· 定义：
· 使用范围：
（二）实验步骤
1. 准备
①制作取样器
选择直径为5cm的硬质金属饮料罐，在距离顶端5cm处剪断。这样的取样器容积约为100mL。
②记录调查地点的地形和环境情况，提出安全注意事项
2. 取样
选择取样地点，将表层土上的落叶轻轻拨开，用手来回旋转罐子，将其按入土中，按压到罐底与地表几乎齐平，用铲子将罐内的土连同罐子一起挖出。将罐子中的土壤倒入塑料袋中。
注意：塑料袋上应标明取样的地点和时间等
3. 采集小动物
①诱虫器采集法
在去底花盆中放一个金属网，将取到的土壤样品放置在金属网上。为了使空气流通，土壤与花盆之间要留一定的空隙。然后，将花盆放在诱虫器上，打开电灯。
**利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性
3. 采集小动物
②简易采集法
将取到的土壤样品放在瓷盆内（要注意防止小动物逃走），用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子取出来，体型较小的则可以用吸虫器采集；
采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放入试管中；
1.如果要采集大量跳虫用于实验室培养，最好选择吸虫器___，理由是___________________________________
__________________________________；
2.如果要采集大量甲螨作为标本来保存，最好选择吸虫器___，理由是___________________________________
___________________________________ ；
B
该吸虫器的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活
D
该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂
5. 统计和分析
①观察
用肉眼观察；借助放大镜、体视显微镜观察（最好）；
普通光学显微镜（4倍物镜和5倍目镜）
②分类
借助有关图鉴查清小动物的名称，并进行分类；
无法知道小动物名称的，可记为“待鉴定××”，并记录特征。
4. 观察和分类
根据前面介绍的丰富度的统计方法，设计数据统计表，分析所记录数据，完成一份研究报告。

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