第1節(jié)群落的結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容掌握要求群落概念、研究問題、物種組成種間關(guān)系空間結(jié)構(gòu)群落的季節(jié)性和生態(tài)位研究土壤中小動物類群的豐富度明晰群落的概念，能區(qū)分種群和群落層次的研究問題，了解群落物種組成的特點熟練掌握五種種間關(guān)系的定義和圖像，并準(zhǔn)確區(qū)分不同的種間關(guān)系熟練判斷群落的空間結(jié)構(gòu)了解群落的季節(jié)性特點，明確生態(tài)位的概念和應(yīng)用熟練掌握小動物類群豐富度實驗過程和注意事項一．群落概念及研究問題1.群落概念：在相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合（必須包括全部的種群），叫做生物群落，簡稱群落。2.群落水平上的研究問題區(qū)分于種群水平的研究問題，解題的關(guān)鍵點是判斷題目是處于何種水平的研究問題。（1）群落的范圍和邊界如何？——群落概念（2）群落中多少種群？哪些種群占優(yōu)勢？——物種豐富度、群落優(yōu)勢種（3）群落中各個種群分別占據(jù)什么位置？——生態(tài)位（4）群落中各個種群之間的相互關(guān)系是怎樣的？——種間關(guān)系（5）群落具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)？——群落空間結(jié)構(gòu)（6）群落的演替情況是怎樣的？——群落演替典型考法——【例】下列研究問題不屬于群落水平的是（

）A．梧桐山的鳶每年新增的個體數(shù)B．北海紅樹林的范圍和邊界大小C．武夷山常綠闊葉林中的優(yōu)勢種D．根瘤菌和豆科植物之間的關(guān)系【例】下列不屬于群落水平研究內(nèi)容的是（）A．調(diào)查某一地區(qū)的優(yōu)勢物種B．“青草鰱鳙”四大家魚在湖泊中所處的空間位置C．農(nóng)田中玉米高度不同可提高對陽光等環(huán)境資源的利用率D．獅子占用資源的情況，例如它的棲息地、食物等二．群落的物種組成1.物種組成（1）物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征，也是決定群落性質(zhì)最重要的因素。（2）不同群落的物種組成不同，物種的數(shù)目也有差別。（3）一個群落中的物種數(shù)目，稱為物種豐富度。（4）科學(xué)家研究了我國從東北到海南的森林群落，發(fā)現(xiàn)越靠近熱帶地區(qū)，單位面積內(nèi)的物種越豐富。（5）群落中的物種組成不是固定不變的。2.群落優(yōu)勢種（1）在群落中，有些物種不僅數(shù)量很多，它們對群落中其他物種的影響也很大，往往占據(jù)優(yōu)勢，這些物種稱為優(yōu)勢種。（兩個條件必須同時具備：數(shù)量多，對其他物種影響大）注意：有一些物種雖然在群落中比較常見，但對其他物種的影響不大，它們就不占優(yōu)勢，不能稱為優(yōu)勢種。（2）隨著時間和環(huán)境的變化，原來不占優(yōu)勢的物種可能逐漸變得有優(yōu)勢；原來占優(yōu)勢的物種也可能逐漸失去優(yōu)勢，甚至從群落中消失。（3）示例：在我國東北部的草原群落中，羊草通常占據(jù)顯著優(yōu)勢。當(dāng)放牧強度加大時，羊草就會明顯減少，糙隱子草等植物便逐漸占據(jù)優(yōu)勢，一些原來在群落中罕見的植物種類也變得常見了。如果過度放牧，堿蓬等植物就會明顯占優(yōu)勢，群落中原有的一些植物種類會消失，草原生產(chǎn)力嚴(yán)重降低。由此可見，控制放牧強度對于維持草原群落穩(wěn)定、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展非常重要。典型考法——【例】群落中數(shù)量最多的生物種群就是優(yōu)勢種。（）【例】群落中的常見種不一定是優(yōu)勢種。（）三．種間關(guān)系1.種間關(guān)系主要有原始合作（互惠）、互利共生、種間競爭、捕食和寄生等。2.原始合作（1）定義：兩種生物共同生活在一起時，雙方都受益，但分開后，各自也能獨立生活。（2）實例：?？讨诩木有返穆輾ど?，寄居蟹的活動可以使?？行У夭妒常缓？麆t用有毒的刺細胞為寄居蟹提供保護。3.互利共生（1）定義：兩種生物長期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。（2）實例：豆科植物和根瘤菌之間，植物向根瘤菌提供有機養(yǎng)料，根瘤菌則將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹酿B(yǎng)料，供植物利用。4.捕食（1）定義：一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象。（2）實例：翠鳥捕魚。5.寄生（1）定義：一種生物從另一種生物（宿主）的體液、組織或已消化的物質(zhì)中獲取營養(yǎng)并通常對宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。（2）實例：馬蛔蟲與馬。6.種間競爭（1）定義：兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象。（2）實例：同一草原上生活的非洲獅和斑鬣狗。四．四大種間關(guān)系圖像及種間關(guān)系辨析1.數(shù)量圖像（1）互利共生（2）寄生（3）種間競爭（4）捕食2.營養(yǎng)流動圖像（1）互利共生（2）寄生（3）種間競爭（4）捕食典型考法——【例】群落中的不同種群間存在著多種多樣的關(guān)系，這些種間關(guān)系可用不同的曲線表示出來。下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．圖甲可表示豆科植物與根瘤菌的種群數(shù)量變化關(guān)系B．圖乙中，B不會把A捕食完，體現(xiàn)了精明的捕食者策略C．圖乙中，B生物對A生物的進化有害無益D．圖丙中，實驗后期X的種內(nèi)競爭加劇3.種間關(guān)系辨析（1）種內(nèi)競爭和種間競爭共同點：競爭空間、食物等資源。區(qū)別：種內(nèi)競爭是同種生物之間存在的對于空間和資源的競爭，如綿羊和綿羊、棉花與棉花；種間競爭是不同種生物之間的競爭，如棉花與雜草。（2）原始合作和互利共生共同點：共同在一起時對雙方都有利。區(qū)別：原始合作的雙方分開后均能獨立生活；互利共生的雙方分開后出現(xiàn)兩方或其中一方不能正常生活。（3）寄生與捕食共同點：一方從另一方獲取能量。區(qū)別：寄生是一種生物從另一種生物(宿主)的體液、組織或已消化的物質(zhì)中獲取營養(yǎng)并通常對宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象，宿主的結(jié)構(gòu)仍然是完整的，如蚜蟲從植物的葉片上吸取汁液；捕食是一種生物以另一種生物為食，發(fā)生捕食關(guān)系后，被捕食者的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不完整，如羊吃草后，草已不完整。（4）寄生與互利共生共同點：生活在一起不分開。區(qū)別：寄生對寄生者有利，對宿主有害；互利共生兩者相互依存、彼此有利。（5）寄生與腐生共同點：是從生物體獲取營養(yǎng)物質(zhì)。區(qū)別：寄生是從活的生物體獲得營養(yǎng)物質(zhì)；腐生是從死的生物體獲得營養(yǎng)物質(zhì)。典型考法——【例】下列古文描述的生物種間關(guān)系對應(yīng)不妥當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢．桑間可種田禾，農(nóng)家有云：桑發(fā)黍，黍發(fā)?！己献鰾．螟蛉有子，蜾蠃負(fù)之一一寄生C．螳螂捕蟬，黃雀在后——捕食D．種豆南山下，草盛豆苗稀——種間競爭四．群落的空間結(jié)構(gòu)1.在群落中，各個生物種群分別占據(jù)了不同的空間，形成一定的空間結(jié)構(gòu)。群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等。2.垂直結(jié)構(gòu)（1）定義：在垂直方向上，大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象。（2）實例=1\*GB3①森林中自上而下分別有喬木、灌木和草本植物，形成群落的垂直結(jié)構(gòu)。=2\*GB3②在湖泊中，有挺水層（如蘆葦、蓮、茭白）、浮水層（如鳳眼藍、浮萍）和沉水層（如水車前、小眼子菜、竹葉眼子菜、黑藻）等。這些植物分類利用了湖泊中的不同空間，形成了湖泊群落的垂直結(jié)構(gòu)。=3\*GB3③某森林中棲息著多種鳥類，雖然大多數(shù)鳥類可同時利用幾個不同的層次，但每一種鳥都有一個自己經(jīng)?；顒拥膶哟危毫止趯訔⒅棥ⅫS鸝、杜鵑等；中層棲息著山雀、啄木鳥、鹟、鶯等；林下層則生活著畫眉、八色鶇等。（3）垂直分層原因=1\*GB3①植物植物的分層與對光的利用有關(guān)：不同植物適于在不同的光照強度下生長。這種分層現(xiàn)象顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力。除了光照，在陸生群落中，決定植物地上分層的環(huán)境因素還有溫度等條件；決定植物地下分層的環(huán)境因素則是水分、無機鹽等。影響水生植物分層的因素是光的波長、光照強度，不同波長的光在水體中的透射能力不同，波長越短，透射能力越強，深度越深，光照越弱。=2\*GB3②動物群落中植物的垂直分層為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件，因此動物也有分層現(xiàn)象。影響水生動物的因素除了植物因素，還與O2有關(guān)，離水平面越近，O2含量越高。3.水平結(jié)構(gòu)（1）定義：在水平方向上，常呈鑲嵌分布。（2）鑲嵌分布原因某草地在水平方向上，由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同，以及人與動物的影響等因素，不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，它們常呈鑲嵌分布。典型考法——【例】山頂?shù)缴侥_不同植物和動物的種類是垂直結(jié)構(gòu)。（）【例】如圖所示的淺水區(qū)和深水區(qū)的分層分別是群落什么樣的空間結(jié)構(gòu)？圖1圖2五．群落的季節(jié)性1.定義：由于陽光、溫度和水分等隨季節(jié)而變化，群落的外貌和結(jié)構(gòu)也會隨之發(fā)生有規(guī)律的變化。2.實例=1\*GB3①有些種類的植物在早春來臨時開始萌發(fā)，并迅速開花和結(jié)實，到了夏季其生活周期結(jié)束；另一些種類的植物則在夏季達到生命活動的高峰，從而導(dǎo)致群落在春季和夏季的物種組成和空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。=2\*GB3②大多數(shù)典型的草原鳥類和高鼻羚羊等有蹄類動物，在冬季都向南方遷移，到雪被較少、食物充足的地區(qū)生活。=3\*GB3③旱懶、倉鼠等嚙齒類動物在冬季會冬眠，有些動物則在炎熱的夏季進入夏眠。六．生態(tài)位1.定義：一個物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置，占用資源的情況，以及與其他物種的關(guān)系等，稱為這個物種的生態(tài)位。2.研究生態(tài)位的內(nèi)容=1\*GB3①研究某種動物的生態(tài)位，通常要研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等。=2\*GB3②研究某種植物的生態(tài)位，通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度等特征，以及它與其他物種的關(guān)系等。3.群落中每種生物都占據(jù)著相對穩(wěn)定的生態(tài)位，這有利于不同生物充分利用環(huán)境資源，是群落中物種之間及生物與環(huán)境間協(xié)同進化的結(jié)果。4.生態(tài)位重疊問題資源等條件充足時，生態(tài)位重疊不會對物種產(chǎn)生影響，但資源等條件不充足（局限）時，生態(tài)位重疊會對物種產(chǎn)生影響（來源于種間競爭）。=1\*GB3①生態(tài)位完全重疊一種生物將另一種生物競爭致死，二者存一。=2\*GB3②生態(tài)位部分重疊一種生物相較于另一種生物取得優(yōu)勢，二者共存。其中生態(tài)位重疊的部分由占據(jù)優(yōu)勢的一方占據(jù)，而劣勢方只能依托未重疊部分的生態(tài)位存活。5.生態(tài)位圖像下圖中M和N是兩個生活在同一環(huán)境下的物種，b表示該物種的生態(tài)位廣度，b越大，說明該物種可以獲得的食物種類越多，在不利環(huán)境下的存活率越高，d表示兩個物種生態(tài)位重疊程度，d越大，說明兩個物種的生態(tài)位重疊越少，種間競爭越弱。七．研究土壤中小動物類群的豐富度1.方法（1）取樣方法許多土壤動物有較強的活動能力，而且身體微小，因此不適于用樣方法進行調(diào)查。在進行這類研究時，常用取樣器取樣的方法進行采集、調(diào)查，即用一定規(guī)格的捕捉器（如采集罐、吸蟲器等）進行取樣，通過調(diào)查樣本中小動物的種類來推測某一區(qū)域內(nèi)土壤動物的物種數(shù)目。（2）統(tǒng)計方法僅僅統(tǒng)計群落中的物種數(shù)，不足以全面了解群落的結(jié)構(gòu)，因此，在統(tǒng)計群落中物種數(shù)目的同時，還可統(tǒng)計物種在群落中的相對數(shù)量。常用的統(tǒng)計物種相對數(shù)量的方法有兩種：一是記名計算法；二是目測估計法。=1\*GB3①記名計算法是指在一定面積的樣地中，直接數(shù)出各個種群的個體數(shù)目，這一般用于個體較大、種群數(shù)量有限的物種。=2\*GB3②目測估計法是按預(yù)先確定的多度等級來估計單位面積（體積）中的種群數(shù)量。等級的劃分和表示方法有：非常多、多、較多、較少、少、很少，等等。2.步驟（1）準(zhǔn)備=1\*GB3①制作取樣器?？蛇x擇直徑5cm的硬質(zhì)金屬飲料罐，在距離頂端5cm處剪斷。這樣的取樣器容積約為100mL。注意：斷口處很鋒利，操作時要注意安全。=2\*GB3②記錄調(diào)查地點的地形和環(huán)境的主要情況。提出安全注意事項。注意：取樣時盡量不要破壞環(huán)境，并應(yīng)事先取得有關(guān)部門的同意。（2）取樣選擇取樣地點，將表層土上的落葉輕輕撥開，用手來回旋轉(zhuǎn)罐子，將其按入土中，按壓到罐底與地表幾乎平齊，用鏟子將罐內(nèi)的土連同罐子一起挖出。將罐子中的土壤倒入塑料袋中。注意：塑料袋上應(yīng)標(biāo)明取樣的地點和時間等。3.采集小動物（1）在去底花盆中放一個金屬網(wǎng)，將取到的土壤樣品放置在金屬網(wǎng)上。為了使空氣流通，土壤與花盆壁之間要留一定的空隙。然后，將花盆放置在誘蟲器上，打開電燈（如下圖A所示，C表示無底花盆，D表示酒精）。（2）也可以采取以下簡易采集法，將取到的土壤樣品放在瓷盆內(nèi)（要注意防止小動物逃走），用解剖針撥找小動物，同時用放大鏡觀察，發(fā)現(xiàn)體型較大的小動物，可用包著紗布的鑷子取出來，體型較小的則可以用吸蟲器（如下圖B所示）采集。（3）采集的小動物可以放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精溶液中，也可放入試管中。（4）細節(jié)考點誘蟲器的原理：利用土壤小動物動物避光、避高溫、趨濕的習(xí)性來采集。70%酒精溶液的作用：防止腐爛，便于計數(shù)和觀察。紗布的作用：防止吸氣的時候，小動物從吸氣管吸出。4.觀察和分類可借助有關(guān)的動物圖鑒查清小動物的名稱，并進行分類。有些小動物難以用肉眼識別，可用鑷子或吸管取出，放在載玻片上，借助放大鏡、體視顯微鏡進行觀察。應(yīng)一邊觀察一邊做好記錄。如果還是無法知道小動物的名稱，可記為“待鑒定××”，并記錄它們的特征。說明：觀察時最好用體視顯微鏡。如用普通光學(xué)顯微鏡，可在4倍的物鏡和5倍的目鏡下進行觀察。5.統(tǒng)計和分析根據(jù)前面介紹的豐富度統(tǒng)計方法，設(shè)計一個數(shù)據(jù)統(tǒng)計表，分析所記錄的數(shù)據(jù)，完成一份研究報告。1．影響生物群落分布的主要因素有很多。下列敘述錯誤的是（）A．在西部大開發(fā)的實施過程中，對當(dāng)?shù)厣镉绊懽畲蟮囊蛩厥撬瓸．在北回歸線附近，分布有西雙版納、撒哈拉沙漠、墨西哥草原，影響植被橫向水平分布的主要因素是水C．我國珠穆朗瑪峰的河谷森林里生活著許多鳥類，而且明顯呈垂直分布，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要因素是食物和棲息空間D．我國森林植被分布情況從南到北依次是：熱帶雨林、季雨林→常綠闊葉林→落葉闊葉林→針闊混交林→常綠針葉林→落葉針葉林，影響植被縱向水平分布的主要因素是水2．下列關(guān)于落葉闊葉林群落結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是（）A．群落的水平結(jié)構(gòu)與環(huán)境條件無關(guān)B．群落結(jié)構(gòu)的改變與季節(jié)變化有關(guān)C．群落中的植物具有垂直分層現(xiàn)象D．群落中的動物具有垂直分層現(xiàn)象3．寒帶針葉林中甲物種和乙物種的數(shù)量變化如下圖所示。據(jù)圖判斷，這兩個種群的關(guān)系是（

）A．捕食關(guān)系，甲為捕食者，乙為被捕食者B．捕食關(guān)系，乙為捕食者，甲為被捕食者C．競爭關(guān)系，甲為競爭中的勝者，乙為敗者D．競爭關(guān)系，乙為競爭中的勝者，甲為敗者4．為研究甲、乙兩種藻的競爭關(guān)系，在相同條件下對二者進行混合培養(yǎng)和單獨培養(yǎng)，結(jié)果如下圖所示。下列說法錯誤的是（）A．單獨培養(yǎng)條件下，理論上甲藻數(shù)量約為1.0×106個時種群增長最快B．混合培養(yǎng)時，種間競爭是甲藻數(shù)量在10～12天增長緩慢的主要原因C．單獨培養(yǎng)時乙藻種群數(shù)量呈“S”型增長D．混合培養(yǎng)時乙藻處于競爭劣勢5．有關(guān)下圖所示的三種曲線圖的說法，不正確的是（

）A．“鷸蚌相爭”的種間關(guān)系可用圖①表示B．寄居蟹和?？姆N間關(guān)系可用圖②表示C．大豆與根瘤菌的種間關(guān)系可用圖②表示D．圖③中環(huán)境發(fā)生變化后，b種群數(shù)量可能會超過a種群6．下列關(guān)于群落空間結(jié)構(gòu)的敘述，錯誤的是（）A．光照是影響植物群落水平結(jié)構(gòu)的主要因素B．競爭促進群落資源的利用，能使物種豐富度增加C．植物種類在水平方向上的不均勻分布體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)D．研究群落空間結(jié)構(gòu)對植被恢復(fù)中植物的空間配置有指導(dǎo)意義7．板栗是深根性樹種，一般高度為3~4m；茶樹是根系較淺的小灌木，高度為1m左右。某林場在板栗林里栽培茶樹，通過精心管理取得了板栗、茶樹兩旺，提高了經(jīng)濟效益。下列