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第三章生物群落的演替第三章生物群落的演替第二节生物群落的构成第二节生物群落的构成学习导航学习导航第三章生物群落的演替第三章生物群落的演替1.生物群落、物种丰富度、生态位等概念。生物群落、物种丰富度、生态位等概念。2.生物群落中的种间关系。生物群落中的种间关系。重、难点重、难点3.群落的结构及影响因素。群落的结构及影响因素。重点重点一、生物群落一、生物群落1.概念概念生态学上把在生态学上把在_内、占据一定空间的相互之间有内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合，叫做群落。群落是直接或间接联系的各种生物种群的集合，叫做群落。群落是由一定的动物、植物和由一定的动物、植物和_种群组成的。种群组成的。同一时间同一时间微生物微生物2.物种丰富度物种丰富度一个群落中一个群落中_的多少和每个种群的个体数量，是的多少和每个种群的个体数量，是群落多样性的基础。物种丰富度是指一个群落或生态系统中群落多样性的基础。物种丰富度是指一个群落或生态系统中物种数目的多少物种数目的多少,生态学上常用生态学上常用_来表示物来表示物种丰富度，常用计算公式是种丰富度，常用计算公式是DS/lnA(S：物种数目；：物种数目； A A：_；D：物种丰富度指数：物种丰富度指数)。物种物种物种丰富度指数物种丰富度指数样地面积样地面积3.物种丰富度的调查物种丰富度的调查(1)选择样地时应考虑动物体型大小、活动方式，例如采集选择样地时应考虑动物体型大小、活动方式，例如采集大型土壤动物时，选择的样地一般是在林下或落叶等腐殖大型土壤动物时，选择的样地一般是在林下或落叶等腐殖质较为丰富的地方。质较为丰富的地方。(2)工具：在野外采集中型土壤动物时，需使用吸虫器，采工具：在野外采集中型土壤动物时，需使用吸虫器，采集大型土壤动物时，主要使用筛子和镊子等。集大型土壤动物时，主要使用筛子和镊子等。想一想想一想 1.农贸市场上既有植物、动物，也有各种微生农贸市场上既有植物、动物，也有各种微生物，它们能构成一个生物群落吗？为什么？物，它们能构成一个生物群落吗？为什么？提示：提示：不能。因为农贸市场上的各种动物与植物之间没有不能。因为农贸市场上的各种动物与植物之间没有直接或间接的关系。直接或间接的关系。二、生物群落中的种间关系二、生物群落中的种间关系类型类型概念概念实例实例_两个种群生活在一起，相互依两个种群生活在一起，相互依赖，相互得益赖，相互得益大豆与根瘤菌大豆与根瘤菌_生活在同一区域的两种或两种生活在同一区域的两种或两种以上生物争夺以上生物争夺_而而产生的相互妨碍作用的现象产生的相互妨碍作用的现象牛与羊、农作物与牛与羊、农作物与杂草杂草_一种生物一种生物_另另一种一种生物的种间关系生物的种间关系羊与草、狼与兔羊与草、狼与兔寄生寄生一种生物以另一种生物的一种生物以另一种生物的_或或已消化利用已消化利用的物质为营养，并对宿主造成的物质为营养，并对宿主造成危害的现象危害的现象蛔虫与人、菟丝子蛔虫与人、菟丝子与大豆与大豆互利共生互利共生竞争竞争同一资源同一资源捕食捕食取食取食体液、组织体液、组织 想一想2.狮子王中的狮王的弟弟刀疤设计害死了狮王木法沙，狮王的弟弟刀疤与狮王木法沙之间的关系属于竞争吗？ 提示：狮王和其弟弟是同种生物，这种关系不属于竞争，应该是种内斗争。三、群落结构三、群落结构1.形成原因：形成原因：群落中的各个种群在进化过程中通过群落中的各个种群在进化过程中通过_逐渐形成。逐渐形成。2.类型类型(1)垂直结构：指群落的垂直结构：指群落的_现象。现象。(2)水平结构水平结构概念：指群落中的各个种群在概念：指群落中的各个种群在_下的格局或片下的格局或片状分布。状分布。特点：种群呈现局部范围内的特点：种群呈现局部范围内的_分布，如植物群落分布，如植物群落水平结构的主要特征是具有水平结构的主要特征是具有_。影响因素：地形、影响因素：地形、_、湿度、人与动物等。、湿度、人与动物等。相互作用相互作用分层分层水平状态水平状态片状片状镶嵌性镶嵌性光照光照3.生态位生态位(1)概念：一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占概念：一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占据的据的_及其与相关种群之间的功能关系与作用。及其与相关种群之间的功能关系与作用。(2)意义意义生态位的生态位的_是群落结构相对稳定的基础。是群落结构相对稳定的基础。生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础，提高了生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础，提高了生物利用环境资源的能力。生物利用环境资源的能力。位置位置多样性多样性判断下列各小题说法是否正确判断下列各小题说法是否正确(1)牛胃中的纤毛虫与牛之间的关系是寄生。牛胃中的纤毛虫与牛之间的关系是寄生。( )(2)根瘤菌与豆科植物的关系是互利共生。根瘤菌与豆科植物的关系是互利共生。( )(3)蚕与桑叶的关系是捕食。蚕与桑叶的关系是捕食。( )(4)东北虎与华南虎的关系是竞争。东北虎与华南虎的关系是竞争。( )(5)黑鱼以幼鱼为食是捕食。黑鱼以幼鱼为食是捕食。( )(6)池塘生物群落的结构既有垂直结构，也有水平结构。池塘生物群落的结构既有垂直结构，也有水平结构。( )生物群落中的种内关系与种间关系生物群落中的种内关系与种间关系1.种内关系的分析种内关系的分析种内关系是同种生物个体之间的关系，如种内斗争、种内互助。种内关系是同种生物个体之间的关系，如种内斗争、种内互助。概括如下：概括如下：2.种间关系的分析种间关系的分析 类型类型曲线图例曲线图例箭头图例箭头图例种间关系种间关系互利互利共生共生捕食捕食两种生物生活在一起，两种生物生活在一起，彼此有利，相互得益彼此有利，相互得益捕食者种群的数量和捕食者种群的数量和被捕食者种群的数量被捕食者种群的数量呈周期性的波动，且呈周期性的波动，且捕食者数量高峰变动捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者滞后于被捕食者 类型类型曲线图例曲线图例箭头图例箭头图例种间关系种间关系竞争竞争寄生寄生C代表共同的生活条件，结代表共同的生活条件，结局有三：一是两种群个体局有三：一是两种群个体间形成平衡；二是间形成平衡；二是A取代取代B；三是二者在空间、食性、三是二者在空间、食性、活动时间上产生生态位的活动时间上产生生态位的分离分离寄生种群寄生种群A得利，宿主种得利，宿主种群群B受害，寄生物一般比受害，寄生物一般比宿主小，如蛔虫与人宿主小，如蛔虫与人 特别提醒(1)互利共生是指两种 生物生活在一起，彼此有利，两者一旦分开，至少有一方不能生活。 (2)不能将竞争与种内斗争混淆，竞争只适用于种间关系。 (3)不能将寄生与腐生混淆，寄生生物依赖于某一宿主，其营养物质来源于活体生物；腐生生物不依赖于活体生物，其营养物质来源于动物遗体、排泄物、植物残枝败叶或自然环境中的有机物。 (4)注意对捕食概念的理解，一定要体现出是两种生物之间的捕食活动，“同种或与非生物”之间的摄食，都不是捕食关系。 如图表示在烧杯中加入一些稻草浸出液，烧杯中的枯如图表示在烧杯中加入一些稻草浸出液，烧杯中的枯草杆菌以其中的有机物为食，过几天后放入大草履虫，再过草杆菌以其中的有机物为食，过几天后放入大草履虫，再过一段时间后，放入双小核草履虫，它们均以枯草杆菌为食。一段时间后，放入双小核草履虫，它们均以枯草杆菌为食。根据图示分析回答问题：根据图示分析回答问题：(1)枯草杆菌和草履虫的关系是枯草杆菌和草履虫的关系是_，两种草履虫的关系，两种草履虫的关系是是_。捕食捕食竞争竞争(2)A、C两曲线分别表示两曲线分别表示_和和_的数量的数量变化情况。变化情况。(3)曲线曲线A在在ab段下降的原因是段下降的原因是_。(4)曲线曲线C在在cd段下降的原因是段下降的原因是_。枯草杆菌枯草杆菌大草履虫大草履虫大草履虫加入后，捕食枯草杆菌并大量繁殖，导致大草履虫加入后，捕食枯草杆菌并大量繁殖，导致枯草杆菌减少枯草杆菌减少大草履虫在与双小核草履虫争夺食物和空间的竞大草履虫在与双小核草履虫争夺食物和空间的竞争中失败而逐渐被淘汰争中失败而逐渐被淘汰 解析由题意“它们均以枯草杆菌为食”，知枯草杆菌和草履虫之间是捕食关系，而两种草履虫因为食物和烧杯这一空间的共性而构成竞争关系。一般地说，捕食者和被捕食者间，生物数量较多者为被捕食者，生物数量较少者为捕食者,所以由图中纵坐标和曲线位置知A为枯草杆菌，C捕食A，又因为“再过一段时间后”，即双小核草履虫加入的最晚，所以B表示双小核草履虫,则C表示大草履虫。 探规寻律 (1)种内斗争与竞争的区别 简记为：“同斗争”，“异竞争”。 “同斗争”：同种生物争夺资源和空间是种内斗争，如公羚羊争夺配偶。 “异竞争”：不同生物争夺资源和空间是竞争，如水稻和稗草争夺阳光。 (2)捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定 从最高点判断，一般情况下，捕食者数量少，被捕食者数量多。 从变化趋势看，先达到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。(2013高考海南卷高考海南卷)甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相个条件相同的人工池塘中各放入同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪只蝌蚪(甲、乙、丙各甲、乙、丙各400只只)和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌种蝌蚪的存活率如下表：蚪的存活率如下表：池塘编号池塘编号捕食者数捕食者数量量/只只蝌蚪存活率蝌蚪存活率/%甲甲乙乙丙丙1087740225830253442321148203710解析：随着池塘捕食者数量的增加，甲、丙蝌蚪存活率解析：随着池塘捕食者数量的增加，甲、丙蝌蚪存活率降低，乙存活率升高降低，乙存活率升高,说明捕食者的食物主要是甲和丙，说明捕食者的食物主要是甲和丙，随着捕食者数量增加，乙可获得的资源增加，随着捕食者数量增加，乙可获得的资源增加，A正确、正确、D错误；三种蝌蚪由于有相同的食物来源和生存空间而构错误；三种蝌蚪由于有相同的食物来源和生存空间而构成竞争关系，但捕食者的介入改变了它们原有的竞争，成竞争关系，但捕食者的介入改变了它们原有的竞争，B正确；无捕食者时，乙蝌蚪的存活率最低，说明无捕正确；无捕食者时，乙蝌蚪的存活率最低，说明无捕食者时乙的竞争力最弱，乙可能消失，食者时乙的竞争力最弱，乙可能消失，C正确。正确。D生物群落的结构生物群落的结构1.群落中的各个种群都具有一定的功能作用，它们相互依存、群落中的各个种群都具有一定的功能作用，它们相互依存、相互制约，从而使群落形成一定的结构。相互制约，从而使群落形成一定的结构。2.群落结构是指群落中各个不同种群分别占据不同空间，包群落结构是指群落中各个不同种群分别占据不同空间，包括垂直结构与水平结构。括垂直结构与水平结构。(1)群落的垂直结构：主要指群落的分层现象。群落的垂直结构：主要指群落的分层现象。植物的分层：植物的分层分布与光照强度有关。植物的分层：植物的分层分布与光照强度有关。如在生物群落中如在生物群落中,植物由高到低依次分为：乔木层、灌木层、植物由高到低依次分为：乔木层、灌木层、草本层等。草本层等。动物的分层动物的分层:主要是由于群落的不同层次提供不同的食物。主要是由于群落的不同层次提供不同的食物。(2)群落的水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格群落的水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。局或片状分布。在水平方向上，由于光照强度、地形、湿度、人和动物的影在水平方向上，由于光照强度、地形、湿度、人和动物的影响等因素，不同地段分布着不同的生物种群。多数情况下群响等因素，不同地段分布着不同的生物种群。多数情况下群落内各个种群常常呈现局部范围内的片状分布。落内各个种群常常呈现局部范围内的片状分布。3.生态位生态位(1)特点特点一般地说，生态位互相重叠的生物种群之间竞争激烈，如一般地说，生态位互相重叠的生物种群之间竞争激烈，如同一生活型的植物之间、食性相同的动物之间的生态位完全同一生活型的植物之间、食性相同的动物之间的生态位完全重叠，竞争尤为激烈。重叠，竞争尤为激烈。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。群落结构的形成是自然选择的结果。群落结构的形成是自然选择的结果。(2)意义：生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础，意义：生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础，提高了生物利用环境资源的能力。提高了生物利用环境资源的能力。4.群落结构形成的原因及意义群落结构形成的原因及意义(1)原因：群落结构与环境中生态因素有关，群落结构的具体原因：群落结构与环境中生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。(2)意义：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利意义：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。 说明生物群落在垂直方向上具有分层现象的是说明生物群落在垂直方向上具有分层现象的是()A森林中有乔木层、灌木层和草本层森林中有乔木层、灌木层和草本层B森林中树木的间隙有较多的灌木和草丛森林中树木的间隙有较多的灌木和草丛C一片竹林中竹子高矮不一一片竹林中竹子高矮不一D鹿群中有的鹿高，有的鹿矮鹿群中有的鹿高，有的鹿矮解析解析生物群落在垂直方向上的分布具有明显的分层现象。生物群落在垂直方向上的分布具有明显的分层现象。对植物而言对植物而言，高大的乔木能够占据上层空间高大的乔木能够占据上层空间，往下依次是灌往下依次是灌木层和草本层。森林中树木的间隙有较多的灌木和草丛木层和草本层。森林中树木的间隙有较多的灌木和草丛，是是群落水平分布的特征。至于同种生物群落水平分布的特征。至于同种生物(竹子或鹿竹子或鹿)有高有矮有高有矮，是指一种生物是指一种生物，而不是生物群落。而不是生物群落。A解析：池塘生态系统的解析：池塘生态系统的 群落结构群落结构, ,既有水平结构既有水平结构, ,也有垂直结也有垂直结构。水平方向上构。水平方向上, ,如池塘中心与水边上植物分布有区别如池塘中心与水边上植物分布有区别, ,从而从而导致动物也有水平结构。在垂直分布上也主要依赖于植物。导致动物也有水平结构。在垂直分布上也主要依赖于植物。C土壤中小动物类群丰富度研究的注意事项及土壤中小动物类群丰富度研究的注意事项及实验结论实验结论1.方法步骤方法步骤步骤步骤实施实施提出问题提出问题制定计划制定计划实实施施计计划划准备准备及及取样取样如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度是多少？如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度是多少？包括三个操作环节：取样、观察和分类、统包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计和分析计和分析用取样器取样用取样器取样(如采集罐、吸虫器等如采集罐、吸虫器等进行取样进行取样)的方法进行采集、调查的方法进行采集、调查步骤步骤实施实施实实施施计计划划观察和观察和分类分类采集小采集小动物动物统计和统计和分析分析诱虫器取样；诱虫器取样；简易采集法：用放简易采集法：用放大镜观察，同时用解剖针寻找大镜观察，同时用解剖针寻找采集到的小动物可放入酒精中，也可将采集到的小动物可放入酒精中，也可将活着的小动物放入试管中活着的小动物放入试管中丰富度的统计方法丰富度的统计方法:记名计算法和目测估计法。记名计算法和目测估计法。记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。目测估计法是按预先确种群数量有限的群落。目测估计法是按预先确定的丰富度等级来估计单位面积上个体数量的定的丰富度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有多少。等级的划分和表示方法有:“很多、多、很多、多、较多、较少、少、很少较多、较少、少、很少”等等2.注意事项注意事项(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。(2)尽可能多收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的尽可能多收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。避光性和趋湿性来收集。(3)从同样营养土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。从同样营养土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。(4)识别命名要准确，并进行分类。识别命名要准确，并进行分类。3.实验结论：实验结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。 特别提醒改进调查水中小动物类群丰富度的研究方法 主要是取样和采集方式要进行改进。根据调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。取样和采集时要考虑定点、定量等因素。定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量(例如一瓶、一网等)要相同。 某生物兴趣小组准备对所处地区的花园和菜地土壤中小某生物兴趣小组准备对所处地区的花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度进行研究。假定你是其中的一员动物类群的丰富度进行研究。假定你是其中的一员,请回答：请回答：(1)提出你们小组要探究的问题：提出你们小组要探究的问题：_。(2)对土样中的小动物进行采集时，在诱虫器上方通常要放置并对土样中的小动物进行采集时，在诱虫器上方通常要放置并打开打开4060 W的电灯，这样做的目的是的电灯，这样做的目的是_。采集到的小动物可以放入采集到的小动物可以放入_溶液中保存。溶液中保存。地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度调查研究地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度调查研究利用了土壤动物趋暗、趋湿、避高温的特性，使土壤动物从利用了土壤动物趋暗、趋湿、避高温的特性，使土壤动物从土样进入诱虫器下部的试管中，达到采集目的土样进入诱虫器下部的试管中，达到采集目的酒精酒精(3)在观察和分类的基础上，若要对两类土壤中的小动物进行在观察和分类的基础上，若要对两类土壤中的小动物进行统计和分析，请你设计一个数据统计表。统计和分析，请你设计一个数据统计表。地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度统计表地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度统计表 土土壤类别壤类别 数数量量生物物种生物物种花园土壤花园土壤菜地土壤菜地土壤 解析探究的问题为实验目的，即所处地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度调查研究，首先要明确土壤动物的分类和习性，即土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的特性。设计表格时应注意实验目的即调查土壤中动物物种丰富度。除了进行上述问题的探究外，你还可以从另外的角度进除了进行上述问题的探究外，你还可以从另外的角度进行土壤中小动物类群丰富度的调查，请你再提出一个要行土壤中小动物类群丰富度的调查，请你再提出一个要探究的问题？探究的问题？提示：提示：某地区不同深度花园土壤中小动物类群的丰富度某地区不同深度花园土壤中小动物类群的丰富度调查调查(或不同时间：白天或夜晚等或不同时间：白天或夜晚等)。 某生物课外兴趣小组对甲、乙两地土壤中的小型动物类群丰富度进行了调查研究，每次随机取相同体积的甲、乙两地土壤对比研究。如果发现，甲地土壤中的小型动物类群平均有18种，个体数平均值是109个，乙地土壤中的小型动物类群平均有15种，个体数平均值是209个，则甲、乙两地土壤小型动物类群丰富度的大小是() A甲乙B甲乙 D无法确定 解析：土壤动物类群丰富度的大小由动物种类的多少决定，种类越多，丰富度越大；个体的多少决定种群密度的大小，由题中数据可知，甲地物种丰富度比乙地大。C
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