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1、必修3稳态与环境 第4章 种群和群落第第3 3节节 群落的结构群落的结构定义义：同一时间时间 内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。一、群落的概念例：一个池塘中的全部鱼是一个种群，还是一个群落，或都不是？研究池塘群落池塘中有多少种群？哪些种群在数量上占优势优势 ？池塘中群落的演替情况是怎样样的？池塘中各个种群之间间的相互关系是怎样样的？池塘中的生物群落具有怎样样的空间结间结 构？池塘中各个种群分别别占据什么位置？池塘的范围围和边边界如何？二、群落水平上研究的问题、右图表示从南极（90oS）经过赤道（0o）到北极（90oN）纬度梯度上群落中物种多样性的变化趋向。试试分析说说明：从极地向
2、热带热带 推移，群落中物种是怎样变样变 化的？这这表明某地区群落物种的多少主要取决于哪些因素？气候一般来说，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。 【例1】（2010安徽理综）生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类动物类群（甲、乙）的种类组成及其数量特征，使用浮游生物捕捞网（网口内径50，网身长145，网目孔径0.169mm）各随机取样3次，调查结果如表（单位：个）： 下列关于甲、乙两个类群之间物种丰富度和种群密度的比较，正确的是 A.甲类群的丰富度大，物种2的种群密度小 B.甲类群的丰富度小，物种4 的种群密度大 C.乙类群的丰富度大，物种7的种群密度小
3、D.乙类群的丰富度小，物种10的种群密度大C【例2】（2010天津理综）下表为三个稳定草原生态系统中植物调查的统计数据。 据表可以确认的是 A.在植物丰富的区域采用样方法获得数据 B.典型草原中各种群密度均大于荒漠草原 C.流经草甸草原的总能量大于典型草原 D.表中荒漠草原旱生植物的丰富度最高D四、种间关系一个群落中的物种不一个群落中的物种不论论论论多少，都不是随机的聚集在一多少，都不是随机的聚集在一起的，而是通起的，而是通过过过过复复杂杂杂杂的种的种间间间间关系，形成一个有机的整关系，形成一个有机的整体。体。资料1:1934年生态态学家高斯选选用了两种形态态和习习性上很接近的草履虫进进行了以
4、下实验实验 ：取相等数目的双小核草履虫和大草履虫，用一种杆菌为饲为饲 料，放在某个容器中培养，这这两种草履虫都没有分泌杀杀死对对方的物质质。资料分析：1、如何解释资料1中的实验结果？ 在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长长繁殖。由于这这两种草履虫具有相似的生活习习性（尤其是能以同一种杆菌为为食），当它们们被放在同一个容器中培养时时，起初两种草履虫的数量较较少，而食物（杆菌）数量较较多，因此表现为现为 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，相互之间对间对 食物的争夺夺表现为现为 大草履虫处处于劣势势，双小核草履虫处处于优势优势 。随着双小核草履虫数量的增加，争
5、夺夺食物的优势优势 越来越大，最终终大草履虫失去了食物来源而灭灭亡。两种草履虫没有分泌杀杀死对对方的物质质，进进一步证证明了该实验结该实验结 果缘缘于两种草履虫争夺资夺资 源，这这就是竞竞争。资料2.生活在加拿大北方森林中的猞猁猁捕食雪兔。研究人员对员对 猞猁猁和雪兔在90多年的时间时间 里的种群数量作了研究，结结果如下图图所示。 雪兔是以植物为为食，猞猁猁是以雪兔为为食。猞猁猁的存在不仅仅制约约雪兔的种群数量，使得植物雪兔猞猁猁之间间保持相对稳对稳 定，而且由于植物资资源比较稳较稳 定，进进而使得另一些以植物为为生的动动物数量及其食物链链相对稳对稳 定，因而整个群落可以处处在相对稳对稳 定的
6、状态态。3、猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用？ 90多年的调查调查 研究表明，猞猁猁和雪兔种群数量之间间存在相关性。例如，从1845年到1855年间间，猞猁猁数量的增加导导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查调查 看，雪兔和猞猁猁相互制约约，使它们们的种群数量保持在一定范围围内波动动。2、分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况，你能发现什么规律？4、资料1和资料2中，两个种群之间的相互作用有什么不同？资资料1中两个种群之间间是通过过食物间间接地发发生作用（竞竞争）；资资料2中两个种群是通过过捕食与被捕食直接地发发生作用（捕食）。资资料1相互作用的结结
7、果是一方处处于优势优势 ，另一方处处于劣势势，最终灭终灭 亡。资资料2相互作用的结结果是两个种群数量相对稳对稳 定。捕食（predation)：一种生物以另一种生物作为为食物。如果用坐标系来表示两种生物的捕食关系，则可表示为A、B两生物个体数量变变化不同步，先增者先减少，后增者后减少；后增后减者为为捕食者，先增先减少者为为被捕食者；A为为被捕食者，B为为捕食者。 1.捕食生物数量时间生物A生物B注意： 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。竞竞争(competition)：两种或两种以上生物相互争夺夺资资源和空间间等。竞竞争的结
8、结果常表现为现为 相互抑制，有时时表现现为为一方占优势优势 ，另一方处处于劣势势甚至于灭灭亡。如果用坐标标系来表示两种生物的竞竞争关系，则则可表示为为生物数量时间时间生物A生物B2.竞竞争生物A生物B大象和狮狮子抢夺抢夺 水源寄生（parasitism）：一种生物（寄生者）寄居在另一种生物（寄主）的体内或体表，摄摄取寄主的养分以维维持生活。对对寄生者有利，对对寄主有害。例如：蛔虫、绦绦虫、血吸虫等寄生在其它动动物的体内；虱和蚤寄生在其它动动物的体表；菟丝丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在细细菌内部。生物数量时间时间A寄主B 寄生物3.寄生蛔虫互利共生（mutualistic symbiosis
9、)：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利 。如何用坐标标系来表示两种生物的共生关系：生物数量时时间间生物A生物B4.互利共生地衣地衣( (真菌和藻真菌和藻类类类类植物的共生体植物的共生体 ) )藻类类光合作用给给真菌提供有机物真菌吸收水和无机盐盐供给给藻类类豆科植物与根瘤菌 豆科植物进进行光合作用为为根瘤菌提供现现成的有机物 根瘤菌进进行固氮作用，将空气中的氮气中的N元素固定下来为为豆科植物提供营营养物质质【例3】 （2010广东理综） 谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是 A.竞争 B.共生 C.寄生 D.捕食【例4】（2009全国理综II）下列属于种间竞争实例的是 A.蚂蚁取食
10、蚜虫分泌的蜜露 B.以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食 C.细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸 D.某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少AD【例5】（2008全国理综I）某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如图。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼（丙），一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述，正确的是 A甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群 B甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群 C丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群 D丙和乙既有竞争关系
11、又有捕食关系，最终仅剩下丙种群C五、群落的空间结构 在群落中，各个生物种群分别占据了不同的 ，使群落形成一定的空间结 构。1.形成原因：空间 群落的空间结 构包括 和 。2.类型：垂直结构水平结构(1)垂直结构是指群落垂直方向上的分层现象，即不同的生物占据不同的高度。分层现象是群落对环境的一种适应性。引起植物分层分布的主要原因是：光照强度光照强度鹰鹰、杜鹃鹃、黄鹂鹂等总总是成群地在森林的上层层的活动动，吃高大乔乔木的种子。山雀、莺莺、啄木鸟鸟等鸟类总鸟类总是森林的中层营层营 巢。血雉、画眉等则则是典型的森林底层鸟类层鸟类 ，吃地面上的苔鲜鲜和昆虫。群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象（森林
12、中动物垂直分层现象主要由 决定）栖息空间和食物条件（2）水平结构：在水平方向上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度等的差异、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等因素，不同生物分布于不同地段的现象。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。（所以植物群落水平结构的主要特征是具有镶嵌分布）垂直结结构与水平结结构的区分垂直结结构的分层现层现 象是由于生物本身的高度或活动动空间间的高度造成的；水平结结构的分段是由于环环境的光、热热、水及地形等条件对对生物的选择选择 造成的。垂直结结构和水平结结构都是指不同种生物的分布差异。同种生物的不同不能构成垂直结结构或水平结
13、结构。（也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结结构的存在。）群落的垂直结构与水平结构都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。【例6】（2011全国理综）某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是 A草坪和树林中的动物都具有分层现象 B草坪和树林中的动物都没有分层现象 C只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象 D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A【例7】（2010重庆理综）为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系，某小组进行了下列3组实验（各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同）：组1：甲种与乙种分别于两个容器
14、中饲养，甲种数量变化如图曲线A所示。组2：甲种与乙种于同一容器中饲养，乙种数量变化如曲线F所示。组3：乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组1少。（1）组1中，甲种动物的种群数量主要由 和 决定；若容器内饲养液体积为20 mL，则第40天时乙种的种群密度为 。出生率 死亡率30只/mL （2）在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系。 在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和临近河岸底部，其种间关系与图中曲线 代表的类似，其分布体现生物群落的 结构。 在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种间关系与图
15、中曲线 代表类似。D和E水平B和F六、探究：土壤中小动物类群丰富度的研究【例8】（2009宁夏理综） 跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对动植物的分解起重要作用。 请回答： （1）由于跳虫和甲螨活动能力 ，身体 ，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。 （2）先要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择下图中的吸虫器 ，理由是 。 较强 微小B该吸虫器中的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活 若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好选择吸虫器 ，理由是 。 （3）现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和线虫三个种群，若他们均仅以罐内已有的酵母菌为食，则跳虫与甲螨之间的关系是 ，线虫与酵母菌之间的关系是 。若跳虫种群所含能量增长nKJ，则跳虫消耗的酵母菌所储存的能量至少为 KJ。 D该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂竞争捕食5n
