生物學(xué)選擇性必修二《生物與環(huán)境》第40講

群落的結(jié)構(gòu)2.1.4描述群落具有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等特征，并可隨時(shí)間而改變內(nèi)容要求目錄Contents01群落的結(jié)構(gòu)02研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度00復(fù)習(xí)引入視角決定問題集群分布均勻分布隨機(jī)分布空間特征數(shù)量特征遺傳特征種群群落系統(tǒng)的組分——群落的物種組成系統(tǒng)組分間的關(guān)系——種間關(guān)系系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)——群落的空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)——群落的季節(jié)性系統(tǒng)組分在系統(tǒng)中的地位和作用——生態(tài)位群落具有立體、動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)01群落的結(jié)構(gòu)在相同時(shí)間聚集在一定地域中各種生物種群的集合，叫作生物群落（biologicalcommunity），簡(jiǎn)稱群落。包括各種動(dòng)物、植物和微生物等所有生物。1.群落的概念種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈01群落的結(jié)構(gòu)2.群落的物種組成新疆北部的針葉林福建武夷山的常綠闊葉林要認(rèn)識(shí)一個(gè)群落，首先要分析該群落的物種組成。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)最重要因素。一個(gè)群落的物種數(shù)目，稱為物種豐富度。不同群落的物種組成不同，物種的數(shù)目也有差別。我國從東北到海南的森林群落，越靠近熱帶地區(qū)，單位面積內(nèi)的物種越豐富。在群落中，有些物種不僅數(shù)量很多，它們對(duì)群落中其他物種的影響也很大，往往占據(jù)優(yōu)勢(shì)，如武夷山常綠闊葉林中的米楮、甜楮、木荷等還有一些物種雖然在群落中比較常見，但對(duì)其他物種的影響不大，它們就不占優(yōu)勢(shì)，如武夷山常綠闊葉林中的狗脊、芒萁等。群落中的物種組成不是固定不變的。隨著時(shí)間和環(huán)境的變化，原來不占優(yōu)勢(shì)的物種可能逐漸變得有優(yōu)勢(shì)；原來占優(yōu)勢(shì)的物種也可能逐漸失去優(yōu)勢(shì)，甚至從群落中消失。例如，在我國東北部的草原群落中，羊草通常占據(jù)顯著優(yōu)勢(shì)。當(dāng)放牧強(qiáng)度加大時(shí)，羊草就會(huì)明顯減少，糙隱子草等植物便逐漸占優(yōu)勢(shì)，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(huì)明顯占優(yōu)勢(shì)，群落中原有的一些植物種類會(huì)消失，草原生產(chǎn)力嚴(yán)重降低。由此可見，控制放牧強(qiáng)度對(duì)于維持草原群落穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展非常重要。01群落的結(jié)構(gòu)2.群落的物種組成01群落的結(jié)構(gòu)3.種間關(guān)系原始合作：兩種生物共同生活在一起時(shí)，雙方都受益，但分開后，各自也能獨(dú)立生活。01群落的結(jié)構(gòu)3.種間關(guān)系互利共生：兩種生物長(zhǎng)期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。tO個(gè)體數(shù)“同生共死”AB01群落的結(jié)構(gòu)3.種間關(guān)系捕食：一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象?！澳闼牢一睢薄按讼碎L(zhǎng)”tO個(gè)體數(shù)ABABA-被捕食者B-捕食者先“增”先“減”為被捕食者01群落的結(jié)構(gòu)3.種間關(guān)系寄生: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(duì)宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。A-寄主B-寄生者“你喜我憂”ABAB體內(nèi)寄生：蛔蟲、噬菌體等體表寄生：虱子等01群落的結(jié)構(gòu)3.種間關(guān)系種間競(jìng)爭(zhēng)：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。牛和羊的競(jìng)爭(zhēng)水稻和雜草的競(jìng)爭(zhēng)tO個(gè)體數(shù)tO個(gè)體數(shù)實(shí)力懸殊實(shí)力相當(dāng)“你死我活”“此消彼長(zhǎng)”01群落的結(jié)構(gòu)4.群落的空間結(jié)構(gòu)森林群落的分層現(xiàn)象示意圖影響植物垂直分層的主要因素有陽光、溫度、水分、無機(jī)鹽等。影響動(dòng)物垂直分層的主要因素是食物和棲息空間。顯著提高群落利用資源能力。01群落的結(jié)構(gòu)4.群落的空間結(jié)構(gòu)由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強(qiáng)度的不同、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)的不同，以及人與動(dòng)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。垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)表現(xiàn)垂直方向上大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象。水平方向上。生物群落常呈鑲嵌分布。光照強(qiáng)度等陸生植物陸生動(dòng)物棲息空間和食物條件等光照、溫度和O2濃度等水生生物生物因素地形變化、土壤濕度和鹽堿地差異、光照強(qiáng)度等生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)不同，人與動(dòng)物的影響等。環(huán)境因素影響因素意義有利于對(duì)自然資源的充分利用。01群落的結(jié)構(gòu)4.群落的空間結(jié)構(gòu)01群落的結(jié)構(gòu)4.群落的空間結(jié)構(gòu)高山群落分布是垂直結(jié)構(gòu)還是水平結(jié)構(gòu)？不管是垂直結(jié)構(gòu)還是水平結(jié)構(gòu)，都是對(duì)一個(gè)群落而言的。如果高山群落沒有明顯的邊界，可以看做是一個(gè)群落，則是水平結(jié)構(gòu)。如果高山群落像上圖中情形，有明顯邊界，那就不是一個(gè)群落了，不能簡(jiǎn)單認(rèn)為是垂直或水平結(jié)構(gòu)了，這種情況通常描述為群落垂直地帶性分布。01群落的結(jié)構(gòu)5.群落的季節(jié)性由于陽光、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(huì)隨之發(fā)生有規(guī)律的變化。例如，有些種類的植物在早春來臨時(shí)開始萌發(fā)，并迅速開花和結(jié)實(shí)，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(dá)到生命活動(dòng)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。大多數(shù)典型的草原鳥類和高鼻羚羊等有蹄類動(dòng)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。旱獺、倉鼠等嚙齒類動(dòng)物在冬季會(huì)冬眠（青蛙、黑熊冬眠），有些動(dòng)物則在炎熱的夏季進(jìn)入夏眠（肺魚夏眠）。01群落的結(jié)構(gòu)6.生態(tài)位概念一個(gè)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)系等研究?jī)?nèi)容動(dòng)物：棲息地、食物、天敵及與其他物種的關(guān)系植物：在研究區(qū)域出現(xiàn)的頻率、種群密度、株高及與其他物種的關(guān)系意義群落中每種生物都占據(jù)著相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位，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(jìn)化的結(jié)果生態(tài)位重疊：當(dāng)兩個(gè)或更多的物種共同利用某些資源時(shí)，即出現(xiàn)了生態(tài)位重疊，如果資源供應(yīng)不足，就會(huì)產(chǎn)生種間競(jìng)爭(zhēng)，如果競(jìng)爭(zhēng)激烈，種群對(duì)資源的利用就會(huì)發(fā)生改變，可能出現(xiàn)(a)生態(tài)位移動(dòng)或(b)一個(gè)物種絕滅。01群落的結(jié)構(gòu)6.生態(tài)位人們根據(jù)動(dòng)物或植物的生態(tài)位的不同進(jìn)行混養(yǎng)或間作，既降低了種間競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度，又充分利用了空間和資源。（多選）下列關(guān)于群落空間結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.一棵樹上不同高度的喜鵲巢，不能反映動(dòng)物群落的垂直結(jié)構(gòu)B.群落有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)C.森林群落在垂直方向上沒有明顯的分層現(xiàn)象D.洪澤湖近岸區(qū)和湖心區(qū)不完全相同的生物分布,構(gòu)成群落的水平結(jié)構(gòu)E.森林階段動(dòng)物的分層比灌木階段的簡(jiǎn)單F.森林階段對(duì)太陽光的利用比灌木階段更充分G.不同垂直帶的植被類型差異反映了群落的空間結(jié)構(gòu)特征CEG01群落的結(jié)構(gòu)02研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度①記名計(jì)算法：指在一定面積的樣地中，直接數(shù)出各種群的個(gè)體數(shù)目。一般用于個(gè)體

，種群數(shù)量

的群落。

法：按預(yù)先確定的多度等級(jí)來估計(jì)單位面積上個(gè)體數(shù)量的多少?！就寥罈l件】不僅為植物提供水分和礦質(zhì)元素，也是一些小動(dòng)物的良好

。【取樣方法】許多土壤動(dòng)物身體微小且有

的活動(dòng)能力，常用________取樣的方法進(jìn)行采集、調(diào)查?！窘y(tǒng)計(jì)方法】記名計(jì)算法和

法。棲息場(chǎng)所較強(qiáng)取樣器目測(cè)估計(jì)較大有限目測(cè)估計(jì)1.實(shí)驗(yàn)原理02研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度2.實(shí)驗(yàn)步驟準(zhǔn)備：制作取樣器，記錄調(diào)查地點(diǎn)的地形和環(huán)境的主要情況。取樣：選擇取樣地點(diǎn)，用取樣器取土壤樣本，并標(biāo)明取樣地點(diǎn)和時(shí)間等。采集小動(dòng)物：從土壤樣本中采集小動(dòng)物。觀察和分類：對(duì)采集的小動(dòng)物進(jìn)行分類，并做好記錄。統(tǒng)計(jì)和分析：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計(jì)表，分析所搜集的數(shù)據(jù)。02研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度3.實(shí)驗(yàn)步驟采集小動(dòng)物的示意圖(1)簡(jiǎn)易采集法：用解剖針撥找，同時(shí)用放大鏡或?qū)嶓w鏡觀察。(2)誘蟲器采集：利用小動(dòng)物趨暗、趨濕、避高溫、避光的習(xí)性。(3)吸蟲器采集：紗布是防止將小動(dòng)物吸走，將其收集在試管中。群落物種多樣性的衡量指標(biāo)：辛普森指數(shù)的計(jì)算公式為∶D——多樣性指數(shù);S——物種的數(shù)目（種數(shù)）;ni——第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù);N——群落中所有物種的個(gè)體總數(shù)。02研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)組成不同群落的優(yōu)勢(shì)種是不同的，不同群落的物種豐富度是不同的。(2)一般來說，環(huán)境條件越優(yōu)越，群落發(fā)育的時(shí)間越長(zhǎng)，物種越豐富，群落結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。方法適用范圍計(jì)數(shù)方法樣方法植物和活動(dòng)能力較弱、活動(dòng)范圍較小的動(dòng)物和卵隨機(jī)選取若干個(gè)樣方，計(jì)算每個(gè)樣方的種群密度，再求所有樣方種群密度的平均值就為種群密度的估計(jì)值標(biāo)記重捕法活動(dòng)能力較強(qiáng)、活動(dòng)范圍較大的動(dòng)物在被調(diào)查種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分個(gè)體，做上標(biāo)記后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總捕獲數(shù)的比例來估計(jì)該種群密度抽樣檢測(cè)法生活在液體培養(yǎng)基中的微