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1、第四章 种群与群落,第3节 群落的结构,群落的概念,群落的概念,同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落,问题探讨 1.提示：本讨论题关注池塘中的生物组成及其有序性，要引导学生讨论池塘中的种群组成（群落结构），具体有多少个种群并不重要。可以从肉食性鱼、植食性鱼、浮游动物、浮游植物、微生物等方面举例。 2.提示：本讨论题关注池塘中生物之间的相互关系。池塘中的肉食性鱼大量减少，一些小鱼等小型水生动物因天敌减少，数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随时间推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少,一、群落水平上研究的问题,研究池塘群落,种群
2、种类、优势种群,种间关系,种群位置,群落的空间结构,群落演替,池塘的范围和边界,二、群落的物种组成,常绿阔叶林,常绿针叶林,二、群落的物种组成,一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。例如在美洲大陆上，从热带到极地生物种数逐渐减少,营巢鸟 高等植物 哥伦比亚 1395种 佛罗里达 2500种 巴拿马 1100种 马萨诸塞 1650种 佛罗里达 143种 拉布拉多 390种 纽芬兰 118种 巴芬岛 218种 格陵兰 56种,二、群落的物种组成,平原的生物种类一般比山地的少，草地比林地的少，远离大陆的岛屿比靠近大陆的岛屿生物种类少。 但在两个或多个群落
3、间过渡地带，即群落交错区，如海陆交界的潮间带、河口湾，森林与草地或农田交界的地带，生物的种类和数量常比相邻群落中多，这种现象称为边缘效应,二、群落的物种组成,1）物种组成是区别不同群落的重要特征。例如，我国北方的森林，主要是由常针叶树种组成，而南方许多森林的主要树种是阔叶乔木 （2）不同群落间种群数量和种群中个体数量差别很大。例如，在热带森林的生物群落中，植物种群数以万计，无脊椎动物以10万计，脊椎动物种群以千计；但在冻原和荒漠的生物种群中，种群数量要少得多。 （3）丰富度：群落中物种树木的多少。在生态学上，用丰富来描述一个群落中种群数量的多少,资料分析 1.提示：在合适的条件下，大草履虫和双
4、小核草履虫均能正常生长繁殖。由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是能以同一种杆菌为食），当它们被放在同一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。 2.提示：90多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。例如，从1845年到1855年间，猞猁数量
5、的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动,3.提示：雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物雪兔猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。 4.提示：资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用（捕食）。资料1相互作用的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料2相互作用的结果是两个种群数量相对
6、稳定,三、群落中种间的关系,三、群落中种间的关系,1.捕食：一种生物以另一种生物作为食物 2.竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制，一时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。 3.寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。 4.互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利,种间关系中的共生互利共生,互利共生：两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接的营养物质的交流，相互依赖、相互储存、双方获利。 菌根、根瘤,种间关系中的共生互利共生,地衣(真菌和藻类植物的共生体,种间关系中的共生互利共生,地衣(真菌和藻
7、类植物的共生体,种间关系中的共生互利共生,传粉、传播种子动物与植物的互利共生 种植和饲养的互利共生：切叶蚁与真菌,时间,数量,0,时间,数量,0,时间,数量,0,捕食,竞争,共生,四、群落的空间结构（）垂直结构,1.垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直分化或成层现象。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,2.成层性,乔木层、灌木层、草木层以及地被层,草本植物群落的垂直结构 , 也具有成层性,根系、根茎等在地下也是按深度分层分布的,群落的成层性,是自然选择的结果,是植物与环境相互矛盾统一的反映,一）群落的空间结构垂直结构,栎林中鸟类在不同层次中的相对密度,注：数字下划线表示某
8、种鸟最喜好栖息的层次,一）群落的空间结构垂直结构,一）群落的空间结构垂直结构,3. 成层现象的意义： （1）它不仅缓解了植物之间争夺阳光、空间、水分和矿质营养等的矛盾，而且由于植物在空间上的成层排列，扩大了植物利用环境的范围，提高了同化功能的强度和效率。成层现象愈复杂，即群落结构愈复杂，植物对环境利用愈充分，提供的有机物质也就愈多,2） 生物群落中动物的分层现象也很普遍。动物之所以有分层现象，主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件有关,3）水域中，某些水生动物也有分层现象。比如湖泊和海洋的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象。影响浮游动物垂直分布的原因主要决定与阳光、温度、食物和含氧量等,
9、群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象,二）群落的空间结构水平结构,1.水平结构的特点：植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。 2.导致镶嵌性出现的原因：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。 3.分布不均匀的原因：地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等,练习P77 基础题 1.B。 2.提示：屏障撤掉后，很可能出现以下情况:由于种群A捕食种群B，种群B的数量减少，而种群A的数量增加。但随着种群B的数量减少，种群A因食物来源减少而出现数量减少，种群B的数量又会出现一定的增加。这样，假设水族箱中资源和其他条件较稳定，种群A和种群B将出现此消彼长的相对稳定情况。 拓展题 1.提示：大致步骤：（1）选择的植物（一般用草本植物）应能适应同一环境，植株大小基本一致。最好查阅有关资料搞清楚植物名称与生活习性等；（2）实验前要做必要的观察记录，如植株的（尤其是根）生长情况；（3）设立对照组（单独种植、同种植株种植在一起）、实验组（不同种植株种植在一起），并给予相同的环境条件，也可进一步从不同的植株间距来设计实验；（4）通过比较分析根系的长势，论证自己的假设是否成立；（5）解释实验结果。 2.蜾蠃捕食螟蛉幼虫
