高二生物人教必修3精品課件第4章第3節(jié)群落的結構

1、第3節(jié) 群落的結構,教學目標,知識與能力 1識別群落，說明群落水平上研究的問題。 2描述群落的結構特征。 3嘗試土壤中小動物類群豐富度的研究。 學習重點： 群落的結構特征。 學習難點： 從結構與功能上相統(tǒng)一的角度描述群落的結構特征。,下圖展示了在池塘水面、水中、水底生活的多種生物。 1、這個池塘中有哪些生物？,2、假如池塘中的肉食性魚大量減少，池塘中其他種群的數(shù)量將會出現(xiàn)什么變化？,討論,浮游植物、浮游動物、水草、植食性魚、肉食性魚、微生物等,1、定義：同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各 種生物種群的集合，叫做群落。,一、群落,2、特點：a.一定的自然區(qū)域 b.相互之間有直接或間接關系 c.各種生物

2、的總和,例：一個池塘中的魚類是一個種群，還是一個群落，或都不是？,包括這個區(qū)域內(nèi)所有的生物,若要你研究上面的池塘群落，你將從哪些方面著手研究？,種群水平的研究集中于種群數(shù)量動態(tài)變化，包括？,出生率、死亡率、年齡組成、性別比例等。,研究池 塘群落,二、群落水平上研究的問題,這些群落的不同是靠什么來區(qū)別的呢？,1、物種的組成是區(qū)別不同群落的重要特征。,三、群落的物種組成,熱帶雨林,常綠闊葉林,落葉闊葉林,針葉林,苔原,我國南方 北方,2、群落中物種數(shù)目 的多少稱為豐富度- 是群落的首要特征,群落的物種數(shù)目多少如何表示呢？,不同的群落之間 物種組成一樣嗎,不同群落間種群數(shù)量和個體數(shù)量差別很大。,一般

3、來說，環(huán)境條件愈優(yōu)越，群落發(fā)育的時間愈長，物種的數(shù)目越多，群落的豐富度越高，群落的結構也越復雜。,如從熱帶到極地生物種數(shù)變化：,武夷山 西伯利亞 低等植物 840種 低等植物 670種 高等植物 2888種 高等植物 139種 動物 5000余種 動物 約1000種 脊椎動物 475種,又如在美洲大陸上，從熱帶到極地生物種數(shù)逐漸減少。,營巢鳥 高等植物 哥倫比亞 1395種 佛羅里達 2500種 巴拿馬 1100種 馬薩諸塞 1650種 佛羅里達 143種 拉布拉多 390種 紐芬蘭 118種 巴芬島 218種 格陵蘭 56種,兩個或多個群落間過渡地帶，即群落交錯區(qū)，如海陸交界的潮間帶、河口灣

4、，森林與草地或農(nóng)田交界的地帶，生物的種類和數(shù)量常比相鄰群落中多，這種現(xiàn)象稱為邊緣效應。,一個群落中的物種不論多少，都不是隨機的聚集在一起的，而是通過復雜的種間關系，形成一個有機的整體,先研究一下種內(nèi)關系,種內(nèi)互助,種內(nèi)斗爭,反映種間關系的實例P72,資料1:高斯實驗 1934年生態(tài)學家高斯選用了兩種形態(tài)和習性上很接近的草履蟲進行了以下實驗：取相等數(shù)目的雙小核草履蟲和大草履蟲，用一種桿菌為飼料，放在某個容器中培養(yǎng)，這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對方的物質(zhì)。,兩種草履蟲單獨培養(yǎng)和混合培養(yǎng)時種群個體數(shù)量發(fā)生動態(tài)變化的原因是什么？,資料1,資料分析討論提示： 1、如何解釋資料1中的實驗結果？ 在合適的條件

5、下，大草履蟲和雙小核草履蟲均能正常生長繁殖。由于這兩種草履蟲具有相似的生活習性（尤其是能以同一種桿菌為食），當它們被放在同一個容器中培養(yǎng)時，起初兩種草履蟲的數(shù)量較少，而食物（桿菌）數(shù)量較多，因此表現(xiàn)為兩種草履蟲的種群數(shù)量均增加。但是，隨著兩種草履蟲數(shù)量的增加，相互之間對食物的爭奪表現(xiàn)為大草履蟲處于劣勢，雙小核草履蟲處于優(yōu)勢。隨著雙小核草履蟲數(shù)量的增加，爭奪食物的優(yōu)勢越來越大，最終大草履蟲失去了食物來源而滅亡。兩種草履蟲沒有分泌殺死對方的物質(zhì)，進一步證明了該實驗結果緣于兩種草履蟲爭奪資源，這就是競爭。,猞猁,雪兔,2.90多年的調(diào)查研究表明，猞猁和雪兔種群數(shù)量之間存在相關性。例如，從1845年到

6、1855年間，猞猁數(shù)量的增加導致雪兔減少；而雪兔的減少，又會造成猞猁減少，之后雪兔又大量增加。從多年的調(diào)查看，雪兔和猞猁相互制約，使它們的種群數(shù)量保持在一定范圍內(nèi)波動。,3.雪兔是以植物為食，猞猁是以雪兔為食。猞猁的存在不僅制約雪兔的種群數(shù)量，使得植物雪兔猞猁之間保持相對穩(wěn)定，而且由于植物資源比較穩(wěn)定，進而使得另一些以植物為生的動物數(shù)量及其食物鏈相對穩(wěn)定，因而整個群落可以處在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。 4.資料1中兩個種群之間是通過食物間接地發(fā)生作用（競爭）；資料2中兩個種群是通過捕食與被捕食直接地發(fā)生作用（捕食）。資料1相互作用的結果是一方處于優(yōu)勢，另一方處于劣勢，最終滅亡。資料2相互作用的結果是兩個

7、種群數(shù)量相對穩(wěn)定。,四、群落中的種間關系,1.捕食： 2.競爭： 3.寄生： 4.互利共生：,捕食（predation)：指一種生物以另一種生物作為食物的現(xiàn)象。,如果用坐標系來表示兩種生物的捕食關系，則可表示為,A、B兩生物個體數(shù)量變化不同步，先增者先減少，后增者后減少；后增后減者為捕食者，先增先減少者為被捕食者；A為被捕食者，B為捕食者。,捕食,注意： 同種生物的成體以幼體為食，不是捕食關系，而是種內(nèi)斗爭。 捕食不只是動物之間，動物以草為食，亦是捕食關系。,捕蠅草,競爭(competition)：是指兩種或兩種以上生物爭奪資源和空間等。競爭的結果常表現(xiàn)為相互抑制，有時表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢，另一方

8、處于劣勢甚至于滅亡。,如果用坐標系來表示兩種生物的競爭關系，則可表示為,競爭,A,大象和獅子搶奪水源,寄生：是指一種生物（寄生者）寄居在另一種生物（寄主）的體內(nèi)或體表，攝取寄主的養(yǎng)分以維持生活。對寄生者有利，對寄主有害。,例如：蛔蟲、絳蟲、血吸蟲等寄生在其它動物的體內(nèi)；虱和蚤寄生在其它動物的體表；菟絲子寄生在豆科植物上；噬菌體寄生在細菌內(nèi)部。,寄生,互利共生：兩種生物共同生活在一起，相互依賴，彼此有利 。,如何用坐標系來表示兩種生物的共生關系：,互利共生,地衣(真菌和藻類植物的共生體 ),豆科植物與根瘤菌 豆科植物進行光合作用為根瘤菌提供現(xiàn)成的有機物 根瘤菌進行固氮作用，將空氣中的氮氣中的N元

9、素固定下來為豆科植物提供營養(yǎng)物質(zhì),1.捕食：一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象。 2.競爭：兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等現(xiàn)象。競爭的結果常表現(xiàn)為相互抑制，有時表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢，另一方處于劣勢，甚至滅亡。 3.寄生：一種生物（寄生者）寄居于另一種生物（寄主）的體內(nèi)或體表，攝取寄主的養(yǎng)分以維持生活的現(xiàn)象。 4.互利共生：兩種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利，分開至少一方不能獨立存活。,小結,捕食,競爭,共生,A,B,C,五、群落的空間結構,1、在群落中，各個生物種群分別占據(jù)了 不同的空間，使群落形成一定的空間結構。 2、群落的空間結構包括垂直結構和水平結構。,1、垂直結構,是指群落垂直

10、方向上的分層現(xiàn)象即不同的生物占據(jù)不同的高度。分層現(xiàn)象是群落對環(huán)境的一種適應性,引起植物分層分布的主要原因是：光照強度,光照強度,鷹、杜鵑、黃鸝等總是成群地在森林的上層的活動，吃高大喬木的種子。,山雀、鶯、啄木鳥等鳥類總是森林的中層營巢。,血雉、畫眉等則是典型的森林底層鳥類，吃地面上的苔鮮和昆蟲。,群落中植物的分層現(xiàn)象決定了動物的分層現(xiàn)象（森林種動物垂直分層現(xiàn)象主要由棲息空間和食物條件決定）,水生群落的分層現(xiàn)象：主要由光的穿透性、 溫度和氧氣的垂直分布決定,池塘生物群落中，荷花、蘆葦?shù)葘⑶o葉高高地挺出水面；睡蓮、滿江紅、浮萍等浮于水面；金魚藻等則生長于水底。鰱魚在水體淺層、鯇魚在中層、青魚、蝦、

11、蚌等在水底，泥鰍、鱔魚等則在水底淤泥中生活。,在高山植物群落中，不同海拔地帶的植物主要是受溫度制約的。,高山草甸,針葉林,落葉闊葉林,常綠闊葉林,熱帶雨林,高山,分層現(xiàn)象的意義,緩解了植物之間爭奪陽光、空間、水分和礦質(zhì)營養(yǎng)等的矛盾，擴大了植物利用環(huán)境的范圍，提高了同化功能的強度和效率。 動物的分層現(xiàn)象，主要與食物有關，其次還與不同層次的微氣候條件有關。 水域中，某些水生動物也有分層現(xiàn)象。比如湖泊和海洋的浮游動物即表現(xiàn)出明顯的垂直分層現(xiàn)象。影響浮游動物垂直分布的原因主要有陽光、溫度、食物和含氧量等。,使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數(shù)量，提高了群落利用環(huán)境資源（如陽光、空間、營養(yǎng)物質(zhì)

12、等）的能力。,、水平結構：在水平方向上由于地形的起伏、光照的明暗、土壤濕度和鹽堿度等環(huán)境因素，生物自身的生長特點、人和動物的影響等，不同生物分布于不同地段的現(xiàn)象。,植物個體在水平方向上的分布不均勻造成的，從而形成了許多小群落。（所以植物群落水平結構的主要特征是具有鑲嵌性）,受水制約，蘆葦、澤瀉等水生植物只能長在淺水或水邊；紅樹、柳樹等只能長在水源附近；松、杉、柏樹等能長在比較干旱處，仙人掌、沙棘等可長在極干旱的沙漠。鴨子、青蛙只可在水中或水源附近活動，而鷹、黃羊、沙鼠等可在干旱的陸地自由活動。,根系發(fā)達、莖桿粗壯的木本和草本植物在陽光充足的區(qū)域生長；某些喜陰的植物只能生長于它們的陰蔽之下；而極

13、喜陰的苔蘚等則只能生長于小草下形成地被層。,荔枝、木棉、榕樹等只能生長于溫暖濕潤的南方；馬尾松等適應性強的植物南方北方都可生長；紅松等喜涼怕熱植物只能生長于東北較為寒冷的地方；雪蓮等生長于終年積雪的雪峰之上。,例2、八面山(在湖南桂東縣)海拔2042米，800米以下為常綠闊葉林，800至1300米為針闊混交林，1300至1600米為針葉林，1600至1800米為灌木林，1800米以上為草地。植物的這種分帶現(xiàn)象屬于（水平結構)。 分析，這種分帶由海拔(地形)造成的溫度和濕度差異引起而不是生物自身差異引起的。,垂直結構與水平結構的區(qū)分,垂直結構的分層現(xiàn)象是由于生物本身的高度或活動空間的高度造成的；

14、水平結構的分段是由于環(huán)境的光、熱、水及地形等條件對生物的選擇造成的。,垂直結構和水平結構都是指不同種生物的分布差異。同種生物的不同不能構成垂直結構或水平結構。（也不因同種生物的一致而影響垂直或水平結構的存在。）,生物的垂直結構與水平結構都是在長期自然選擇的基礎上形成的對環(huán)境的適應,1.B。 2.屏障撤掉后，很可能出現(xiàn)以下情況:由于種群A捕食種群B，種群B的數(shù)量減少，而種群A的數(shù)量增加。但隨著種群B的數(shù)量減少，種群A因食物來源減少而出現(xiàn)數(shù)量減少，種群B的數(shù)量又會出現(xiàn)一定的增加。這樣，假設水族箱中資源和其他條件較穩(wěn)定，種群A和種群B將出現(xiàn)此消彼長的相對穩(wěn)定情況。,練習P77 基礎題,1.大致步驟：

15、 （1）選擇的植物（一般用草本植物）應能適應同一環(huán)境，植株大小基本一致。最好查閱有關資料搞清楚植物名稱與生活習性等； （2）實驗前要做必要的觀察記錄，如植株的（尤其是根）生長情況； （3）設立對照組（單獨種植、同種植株種植在一起）、實驗組（不同種植株種植在一起），并給予相同的環(huán)境條件，也可進一步從不同的植株間距來設計實驗； （4）通過比較分析根系的長勢，論證自己的假設是否成立； （5）解釋實驗結果。 2.蜾蠃捕食螟蛉幼蟲。,拓展題,下列生物的關系是競爭還是捕食？,1、樺木林中出現(xiàn)云杉幼苗后，不斷生長，最 終樺木林被云杉林取而代之。 2、狼以兔為食，兔以草為食。,下列生物的關系是共生還是寄生？,

16、1、地衣中的真菌與藻類 2、白蟻與它腸內(nèi)的鞭毛蟲 3、菟絲子與大豆 4、根瘤菌與大豆 5、鳥與羽虱,競爭,捕食,共生,共生,共生,寄生,寄生,1.唯一能為絲蘭傳粉的絲蘭蛾，以絲蘭的花蜜為食，雌蛾只有把卵產(chǎn)在絲蘭子房內(nèi)，幼蟲才能發(fā)育。絲蘭蛾與絲蘭的關系（ ） A. 共生 B.競爭 C. 寄生D. 捕食,2.采蜜的蜜蜂回巢后便圍繞蜂房以跳舞的方式將發(fā)現(xiàn)的蜜源告訴同伙，這種現(xiàn)象在生物學上稱（ ） A種內(nèi)互助 B種內(nèi)斗爭 C互利共生 D競爭,A,A,3.下例說法正確的是（ ).生長一致的稻田不存在垂直結構.高山長草，低處長大樹的現(xiàn)象是垂直結構.只要有生物群落就有一定程度的垂直結構.沙漠上只有極少的生物，不構成生物群落 4.人類在北半球生產(chǎn)和使用農(nóng)藥DDT，卻在南極的磷蝦體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了DDT。該現(xiàn)象可解釋為( ) .全球的生物