《群落的結(jié)構(gòu)》講義

《群落的結(jié)構(gòu)》講義同學(xué)們好，今天咱們一起來學(xué)習(xí)高中人教版（2019）選擇性必修2生物與環(huán)境第2章群落及其演替的第1節(jié)群落的結(jié)構(gòu)。一、什么是群落呢咱們先從一個小故事說起吧。我有一次去郊外的一個小池塘邊玩，那可真是個有趣的地方。我看到了水里游著的小魚，還有在水草間穿梭的小蝦，水面上還有一些小昆蟲在跑來跑去。池塘邊呢，有各種各樣的水草，還有一些青蛙在草叢里跳來跳去。這個小池塘里的所有生物，小魚、小蝦、水草、青蛙、小昆蟲等等，它們就構(gòu)成了一個群落。簡單來說，群落就是在一定空間內(nèi)所有生物種群的集合體。這里面的生物相互之間是有聯(lián)系的，可不是孤立存在的。就像咱們在這個池塘群落里看到的，小魚可能會吃小蝦，青蛙會吃小昆蟲，它們之間存在著捕食關(guān)系。而且水草還能給小魚小蝦提供藏身之所呢。那群落和種群有啥區(qū)別呢？種群是指在一定的空間和時間內(nèi)的同種生物個體的總和。比如說池塘里的一群小魚，這就是一個種群。而群落是包含了池塘里所有不同種的生物。這就好比一個班級里的小組和整個班級的關(guān)系，小組就是種群，整個班級就是群落啦。二、群落的物種組成1、物種豐富度還是回到那個小池塘。我發(fā)現(xiàn)這個池塘里生物種類還挺多的。那怎么來描述一個群落里生物種類的多少呢？這就引出了一個概念叫物種豐富度。物種豐富度就是群落中物種數(shù)目的多少。如果一個群落里物種數(shù)目多，那它的物種豐富度就高；如果物種數(shù)目少，物種豐富度就低。比如說熱帶雨林，那里的物種豐富度就非常高，各種各樣的植物、動物，數(shù)都數(shù)不過來。而在一些比較寒冷的極地地區(qū)，物種豐富度就相對低很多，可能就只有幾種苔蘚、地衣之類的植物，動物也比較少。2、優(yōu)勢種在這個池塘群落里，我發(fā)現(xiàn)有一些生物數(shù)量特別多，而且對整個群落的影響比較大。這就是優(yōu)勢種。比如說池塘里的一種水草，長得特別茂盛，它占據(jù)了很大的空間，很多小魚小蝦都在它周圍活動。這種水草就是這個池塘群落的優(yōu)勢種。優(yōu)勢種往往在群落中具有比較高的生物量，對環(huán)境資源的利用能力也比較強。三、群落中的種間關(guān)系這可是群落結(jié)構(gòu)里非常有趣的部分哦。就像我在池塘邊看到的那些生物之間的互動。1、捕食關(guān)系最明顯的就是小魚吃小蝦啦。捕食關(guān)系就是一種生物以另一種生物為食的關(guān)系。在這種關(guān)系里，被捕食者的數(shù)量會影響捕食者的數(shù)量，反過來捕食者的數(shù)量也會影響被捕食者的數(shù)量。比如說，如果池塘里的小蝦因為某種原因突然變少了，那小魚可能就會因為食物不足而數(shù)量減少。但是如果小魚數(shù)量太多了，把小蝦都吃光了，小魚自己也會因為沒有食物而面臨生存危機。這就像蹺蹺板一樣，兩邊的數(shù)量相互制約。2、競爭關(guān)系我還發(fā)現(xiàn)池塘里有兩種水草，它們都在爭奪陽光和水里的養(yǎng)分。這就是競爭關(guān)系。兩種或者多種生物共同利用同樣的有限資源而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象就是競爭關(guān)系。這種競爭可能會導(dǎo)致一種生物長得好，另一種生物長得不好。就像這兩種水草，如果一種水草的根系更發(fā)達(dá)，能吸收更多的養(yǎng)分，那它可能就會長得更茂盛，而另一種水草可能就會慢慢萎縮。3、寄生關(guān)系在一些植物的葉子上，我看到有一些小蟲子。這些小蟲子靠吸取植物的汁液生存，這就是寄生關(guān)系。寄生生物從寄主那里獲取營養(yǎng)物質(zhì)，對寄主是有損害的。就像這些小蟲子，如果太多了，植物可能就會因為營養(yǎng)被過度吸取而生病甚至死亡。4、互利共生關(guān)系再看池塘里的一些藻類和真菌，它們組合在一起形成地衣。藻類可以進(jìn)行光合作用制造有機物，為真菌提供營養(yǎng)；真菌呢，可以為藻類提供水和無機鹽等。它們相互依存，彼此有利，這就是互利共生關(guān)系。這種關(guān)系就像好伙伴一樣，誰也離不開誰。四、群落的空間結(jié)構(gòu)1、垂直結(jié)構(gòu)咱們再仔細(xì)看看那個池塘。從水面到水底，生物的分布是不一樣的。這就是群落的垂直結(jié)構(gòu)。在池塘里，水面上有一些浮游生物，比如說浮游植物和浮游動物。再往下一點，有一些水生植物，它們的葉子可以在水里，也可以露出水面。然后是小魚小蝦這些中層的水生動物，它們在水中間活動。最底下呢，可能有一些螺螄、蚌類等底棲生物。這種垂直分布是和光照、溫度、食物等因素有關(guān)的。比如說浮游植物需要充足的光照進(jìn)行光合作用，所以在水面附近比較多；而底棲生物適應(yīng)水底的環(huán)境，能從水底獲取食物。在森林里也有垂直結(jié)構(gòu)哦。最上面是高大的喬木，它們長得高高的，可以獲得最多的陽光。下面是灌木層，再下面是草本植物層，還有貼近地面的苔蘚層。不同層次的植物為不同的動物提供了棲息地和食物，像小鳥在喬木上筑巢，野兔在草叢里生活。2、水平結(jié)構(gòu)除了垂直結(jié)構(gòu)，群落還有水平結(jié)構(gòu)呢。還是說那個池塘吧，池塘的邊緣和池塘中心的生物分布就不太一樣。池塘邊緣可能水草更茂盛，因為這里的水比較淺，陽光更容易到達(dá)水底，適合水草生長。而且池塘邊緣可能會有更多的青蛙、昆蟲等陸生生物和水生生物的過渡類型。這種在水平方向上不同地段分布著不同的種群的現(xiàn)象就是群落的水平結(jié)構(gòu)。在草原上也能看到這種現(xiàn)象，靠近水源的地方可能草長得更茂盛，動物也更多，而離水源遠(yuǎn)一點的地方可能草就比較稀疏，動物也相對少一些。五、群落結(jié)構(gòu)的形成原因1、非生物因素像光照、溫度、水分這些非生物因素對群落結(jié)構(gòu)的形成有很大的影響。就像我們前面說的池塘里的垂直結(jié)構(gòu)，光照影響了浮游植物的分布，溫度和水分也會影響不同生物的生存和分布。在高山上，隨著海拔的升高，溫度會降低，這就導(dǎo)致了不同海拔的群落結(jié)構(gòu)不一樣。海拔低的地方可能是闊葉林，海拔高一點可能是針葉林，再高可能就是高山草甸了。2、生物因素生物之間的種間關(guān)系也是群落結(jié)構(gòu)形成的重要原因。捕食關(guān)系、競爭關(guān)系等都會影響生物在群落中的分布。比如說在草原上，如果狼的數(shù)量增加了，那兔子的數(shù)量可能就會減少，這就會影響到和兔子有關(guān)的其他生物的數(shù)量，像以兔子為食的鷹可能也會減少，而兔子吃的草可能就會增多，這樣整個草原群落的結(jié)構(gòu)就發(fā)生了變化。六、研究群落結(jié)構(gòu)的意義研究群落結(jié)構(gòu)可太有用啦。就拿保護(hù)生物多樣性來說吧。如果我們知道了一個群落的結(jié)構(gòu)，知道哪些生物是優(yōu)勢種，哪些生物之間有什么樣的關(guān)系，我們就能更好地保護(hù)這個群落里的生物。比如說在一個森林群落里，如果我們知道了某種珍稀植物和其他植物、動物之間的關(guān)系，我們就可以制定更合理的保護(hù)計劃。如果這種珍稀植物依賴于某種昆蟲傳粉，那我們保護(hù)這種植物的時候，也要保護(hù)這種昆蟲。而且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也有意義呢。我們可以根據(jù)群落的種間關(guān)系來進(jìn)行生物防治。比如說在農(nóng)田里，害蟲會吃農(nóng)作物。如果我們知道害蟲的天敵是什么，我們就可以引入害蟲的天敵，像七星瓢蟲吃蚜蟲。這樣就可以減少農(nóng)藥的使用，既保護(hù)環(huán)境，又能控制害蟲的數(shù)量