群落的结构(含小动物丰富度实验).ppt

3.群落的结构,同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。,包括这个区域内所有有生命的物质,例1、农贸市场上有新鲜的白菜，大蒜，活鸡，鱼，以及附着在上面的细菌，真菌等微生物，它们共同构成一个（）A.种群 B.群落 C.生态系统 D.以上都不是,例2、下列实例中属于群落的是（）A.一片草地里的全部跳蝻和蝗虫B.一棵枯树和其上的苔藓、真菌、昆虫、蜗牛C.一个池塘中的藻类、鱼类、真菌、昆虫、蜗牛等所有生物D.海洋中全部的鱼,D,C,若以单个种群为对象，我们研究内容是什么？,若要研究上述池塘群落，你将从哪些方面着手研究？,种群的研究集中于种群的数量动态，包括出生率、死亡率、年龄组成、性别比例等。,一、群落水平上研究的问题,一、群落水平上研究的问题,研究池塘群落,武夷山常绿阔叶林,新疆常绿针叶林,你能说说上面两个森林群落分别由哪些物种（种群）组成吗？,物种的组成是区别不同群落的重要特征。,二、群落的物种组成,一般来说，环境条件愈优越，生物物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。,福建武夷山 西伯利亚低等植物 840种 低等植物 670种高等植物 2888种 高等植物 139种动物 5000余种 动物 约1000种脊椎动物 475种,群落中物种的数目的多少称为丰富度。,从赤道到两极生物种数目（丰富度）如何变化？,越靠近热带地区，群落中物种越丰富,丰富度随海拔高度的增加而减少,随着海拔的增加，物种的丰富度怎么变化？,丰富度随水深度的增加而减少,随着水深度的增加，物种的丰富度怎么变化？,1、_是区别不同群落的重要特征。例如，我国北方的森林，主要是由常绿针叶树种组成，而南方许多森林的主要树种是阔叶乔木。2、不同群落间种群数量和种群中个体数量差别很大。例如，在热带森林的生物群落中，植物种群数以万计，无脊椎动物以10万计，脊椎动物种群以千计；但在冻原和荒漠的生物种群中，种群数量要少得多。3、丰富度：群落中_的多少。在生态学上，用丰富度来描述一个群落中种群数量的多少。,小结,物种组成,物种数目,如图所示两种草履虫单独培养和混合培养时种群个体数量发生的动态变化 请问如何解释上述实验结果呢？,资料 1,结果分析：1.具有相似的生活习性（以同一种杆菌为食）2.在同一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。3.随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。4.随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。,资料 290多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。如图曲线所示（教材73页）,分析：猞猁和雪兔种群数量波动情况，你能发现什么规律？猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用？,资料2猞猁和雪兔种群数量的研究,猞猁数量,雪兔数量,猞猁数量,雪兔数量,2.分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况，你能发现什么规律？,雪兔和猞猁相互制约，它们的种群数量保持在一定范围内波动。,资料1：结果是双小核草履虫处于优势，大草履虫处于劣势，最终灭亡。（竞争）,3.猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用？,4.资料1和2中,两个种群间的相互作用结果有何不同？,猞猁,资料2：结果是雪兔和猞猁相互制约，两个种群数量相对稳定。（捕食）,资料1和资料2中，两个种群之间的相互作用结果有什么不同？,资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；相互作用的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用（捕食）；相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。,捕蝇草,【1】捕 食,如果用坐标系来表示两种生物的捕食关系，则可表示为,特点：A、B两种生物数量表现为不同步的此消彼长，先增者先减少，后增者后减少。,捕食,指一种生物以另一种生物作为食物的现象。,A为被捕食者,B为捕食者,数量坐标图,“先为食，后为捕”,关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：,从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多；从变化趋势看，先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。,捕食关系对被食的A个体有害，但对物种A、B都有利,竞争,指两种或两种以上生物争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至于灭亡。,生存能力相同,生存能力不同,“你死我活”,“此消彼长”,蛔虫,噬菌体寄生细菌内部,蚂蟥,寄 生,备注：寄生者通常不会杀死寄主,一种生物寄居在另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。对寄生者有利，对寄主有害。,菟丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在细菌内部。,虱子和跳蚤寄生在其它动物的体表；,例如：蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内；,-寄生,体表寄生,体内寄生,B,地衣(真菌和藻类植物的共生体),根瘤内有大量根瘤菌,豆科植物的根,根瘤菌,豆科植物,通过固氮作用提供含氮养料,通过光合作用提供有机养料,根瘤菌,“同生共死”,互利共生,两者共同生活在一起，相互依存，彼此有利。,豆科植物和根瘤菌,-互利共生,切叶蚁与真菌,是寄生呢还是互利共生？,冬虫夏草是一种名贵中药蝙蝠蛾的幼虫被真菌侵入体内，菌丝逐渐充满虫体，变为菌核使虫体的组织破环，残留外皮。夏季菌核萌发，从幼虫的口或头部长出有柄的子座，似直立小草。这种真菌和幼虫的关系是？,寄 生,种间关系辨析,冬虫夏草,捕食,竞争,互利共生,A,B,C,“同生进退”,“你死我活，此消彼长”,“先增加者先减少，后增加者后减少”,“先为食，后为捕”,D,寄生,三种种间关系的数量坐标图,生存能力不同,生存能力相同,四种种间关系的能量关系图,互利共生,竞争,寄生,捕食,寄生,（1）寄生与共生的区别,种间关系辨析,不同点：共生的两种生物，相互依赖，彼此有利，而寄生的两种生物，对寄生者来说，当然是有利的，但对寄主来说，则是有害的。,相同点：两者都是两种生物共同生活在一起。,（2）寄生与捕食的区别寄生是一种生物寄居在另一种生物的体内或体表，从那里吸取营养物质来维持生活，从而对寄生造成危害。寄生者在寄主那里吸取的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液或寄主从外界环境中摄取的营养物质，而不是吃掉整个寄主或寄主的某一部分，如果是吃掉整个寄主或寄主的某一部分，那就不是寄生关系，而是捕食关系了。,指群落中各种生物在空间上的配置状况。,垂直结构,（在垂直方向上的明显的分层现象即不同生物占据不同高度。）,四、群落的空间结构,植物的分层与光照有关,引起植物分层分布的主要原因?,植物,动物,上：杜鹃等中：啄木鸟等下：画眉等,动物的分层与食物和栖息场所等有关。,植物的分层现象决定了动物的分层现象,荷花、芦苇等将茎叶高高地挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等浮于水面；金鱼藻等则生长于水底。,虾、蚌等在水底，泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。,与阳光、温度、食物和溶解氧等因素有关。,鲢鱼浅层,鳙鱼中层,鲩鱼中下层,青鱼底层,在池塘生物群落中，存不存在垂直结构？,在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度制约的。,高山草甸,针叶林,落叶阔叶林,常绿阔叶林,热带雨林,高山,群落的垂直结构出现分层现象的意义？,使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，提高了群落利用环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的能力。,思考讨论,2、水平结构,在水平方向上，由于地形的变化、土壤温度、湿度和盐碱地等因素的差异，不同地段往往分布着不同的种群，种群的密度也有差别。-镶嵌分布,如：受水制约，芦苇等水生植物只能长在浅水或水边；红树、柳树等只能长在水源附近；松、杉、柏树等能长在比较干旱处，仙人掌、沙棘等可长在极干旱的沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源附近活动，而马、羊等可在干旱的陆地自由活动。,1.水平结构的特点：植物群落水平结构的主要特征是具有镶嵌性。2.导致镶嵌性出现的原因：植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的,从而形成了许多小群落。3.分布不均匀的原因：地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等。,水平结构,垂直结构与水平结构的区分,垂直结构的分层现象是由于生物本身的高度或活动空间的高度造成的；水平结构的分段是由于环境的光、热、水及地形等条件对生物的选择造成的。,垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异。同种生物的不同不能构成垂直结构或水平结构。（也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结构的存在。）,土壤中小动物类群丰富度的研究,马陆,马陆,马陆,马陆,蜈蚣,蜈蚣,蜈蚣,蜈蚣，是蠕虫形的陆生节肢动物，属节肢动物门多足纲。,背面是暗绿，腹面黄褐，身体由21节组成，每一节上有一对足，所以叫百脚、百足虫。,生活在腐木和石隙中，有的有毒，常昼伏夜出，行动敏捷，捕食小动物，。在中医学上有重要的医药价值。,马陆（千足虫、北京山蛩虫）属节肢动物门、多足纲动物。,栖息在潮湿耕地或石堆下，常成群活动。以腐植质为食。有时损害农作物。,背面两侧和步肢呈赤黄色，躯干分20节。第24节各有1对步肢，自第5节开始各有2对步肢。臭腺孔在第5、7、9、10、12、13、1519节的两侧。,鼠妇,鼠妇,鼠妇，又称“潮虫、西瓜虫、团子虫”，属无脊椎动物节肢动物门、甲壳动物亚门，软甲纲等足目。,鼠妇种类较多，身体多呈长瓜子形，长515mm，背腹扁平，呈灰，褐色或灰蓝色；,常卷曲成团，喜潮湿温暖、有遮蔽的场所，具负趋光，昼伏夜出。杂食性,喜食枯叶，绿色植物，菌类孢子等.,蝎子是冷血动物，有冬眠的习性，易受惊，喜群居。,蝎子是肉食性动物，行动不灵活，视力差，昼伏夜出，,蝎子,鼠妇,捕食能力差，常处于时饱时饿状态，但具有罕见的耐饿能力。生命力顽强，对环境的适应能力也很强。蝎子的寿命长至36年产仔期25年。,跳虫,跳虫,跳虫,跳虫,跳虫是一种弹尾目的昆虫，密集时形似烟灰，又称烟灰虫。,甲螨,蝼蛄,蝼蛄俗称土狗子。身体细长，翅膀短小，前足粗短扁平像铲子，善于掘土筑洞。吃麦、粟、棉花、蔬菜和烟草的根、茎以及幼苗，是农业的主要虫害之一。,蠼螋（qsu）俗称“耳夹子虫”。生长在土壤中,落叶堆或岩石下,食性杂食.,蠼螋 qsu,蚂蚁,蜣螂,蚯蚓,此类昆虫具有高度母爱,雌虫会不时将卵表面清理干净,避免卵受真菌危害,甚至照顾幼虫至离巢.,土蚕（地老虎）,多食性害虫，以幼虫为害，可将菜苗贴近地面的茎咬断，使整株枯死，造成缺苗断垄，严重的甚至毁种,土壤是小动物的家园，里面居住着许许多多的小动物，但它们的个头实在是太小了，所以很难引起我们的注意。然而它们对动植物遗体的分解起着重要辅助的作用,【思考】土壤为什么能成为某些小动物的家园呢？：,答：土壤中含有水，无机盐、有机物、O2、适当的温度等，能为小动物提供生长发育所需的食物和栖息场所。,一探究目的：,1初步学会土壤中，小动物类群丰富度的统计方法2能对土壤中部分常见的动物进行分类3学会设计表格进行观察和统计。4、探究影响土壤小动物类群丰富度的因素,【思考1】对土壤小动物丰富度的取样（样本）调查中，应如何选取样本？为什么？,【思考2】应如何从选取样本中采集小动物？为什么？,【思考3】如何统计，从选取样本中采集到的小动物的丰富度？,二、探究原理,1、选取样本的方法：,常用“取样器”随机取样的方法,因为土壤中的许多小动物（如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓，以及多种多样的昆虫），有较强的活动能力，而且身体微小，不适用于样方法或重捕标记法,2、从样本中采集小动物方法：,“诱虫器”采集法；简易采集法。,因为、土壤小动具有“趋暗、趋湿、避高温”的习性。,3、怎样统计，土壤小动物的丰富度呢？,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（一般用于个体较大，种群数量有限的群落）。,目测估计法：是按预先确定的“多度等级”，来估算单位面积上个体数量的多少。,多度等级：非常多、多、较多、较少、少、很少,三、仪器药品用具：除放大镜、实体镜、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、培养皿、动物图谱或实习手册、包着纱布或绵花的镊子、花铲、塑料袋、标签纸、纱布、70%酒精，还需要 等。,取样器、诱虫器、吸虫器等,1提出问题：,四、方法步骤：,如，土壤中小动物种群有哪些？其种群密度分别是多少？,2制定计划：,准备取样采集小动物观察和分类统计和分析撰写研究报告。,五、实施计划（5环节）：,1.准备,5cm,选择直径为5cm硬质金属饮料罐，在高度为5cm处剪断。（取样器容积约为100mL）,（2）记录、调查地点的地形、主要的环境情况。,2.取样,（1）选择取样点，将表土的落叶轻轻拨开,（2）用手来回旋转罐子，将其按入土中，按压到罐底与地表几乎平齐。,（1）制作取样器（如右图）,（3）用花铲将罐内的土连同罐子一起挖出，将罐子中的土壤倒入塑料袋中。,（4）最后，在塑料袋上标明：取样的地点、时间等。,注意断口处锋利，操作时注意安全,提出，安全注意事项。如 要远离陡坡区和深水区。取样时，尽量不要破坏环境，还应，先取得有关部门的同意等。,塑料袋,、采集小动物,（1）用诱虫器采集：（如右图）,去底花盆中放一个金属网，将塑料袋中的土壤样品放在金属网上。,为了使空气流通,将花盆放在诱虫器上，打开电灯。,24小后，可看到，试管内的酒精溶液中，有小动物。说出其原理！,土壤小动具有“趋暗、趋湿、避高温”的习性。,杀死并固定小动物的形态,要保证小动物生活状态，应将酒精换成什么？,湿棉花,试管内的酒精起什么作用？,土壤与花盆之间要留一定的空隙，为什么？,用诱虫器取样，有何优缺点,方便，效果好，但花费时间较长。,（2）简易采集法：,将取到的土壤样品放在瓷盆内（注意防止小动物逃走），用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子取出来。（应置于何处呢？）,体型较小的小动物，可用吸虫器采集,A,B,如作为标本，长时间保存，应选择哪种吸虫器呢？,如用于实验室，培养小动物，应选择哪种吸虫器呢？,B,A,放入70%酒精中，或直接放入试管中。,4、观察和分类：,（1）观察,可借助有关的动物图鉴或或实习手册，查清小动物的名称，并进行分类、记数。,体型较大的小动物，可对照动物图鉴，用肉眼直接观察,体型微小的动物，可用镊子或吸管取出，放在载玻片上，借助放大镜，实体镜，显微镜（4倍物镜5倍目镜），对照动物图鉴进行观察。,要一边观察，一边借助于“动物图鉴”进行分类，分类的同时，应及时做好记录，遇到无法弄清名称的小动物，可记为“待鉴定“”,（2）分类,5、统计和分析：,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。,目测估计法：是按预先确定的“多度等级”，来估算单位面积上，个体数量的多少。,多度等级：非常多多 较多 较少 少 很少,一般适用于什么样的群落？,个体较大，种群数量有限的群落,【进一步探究】,提出问题：,不同类型的土壤中，小动物丰富度有无差别呢？,.有机质丰富比贫瘠,设计要点：,是否设置对照？,“自变量”是什么？,“因变量”是什么？,对照实验控制无关变量应遵循什么原则？,.土壤有机质含量的丰富与贫瘠,土壤小动物类群丰富度的高低,需要,相等且适宜,.潮湿比干燥的,.土壤的潮湿与干燥,.正常比盐碱地,.正常土壤与盐碱土壤,.光线弱比光照充足处,.土壤的光照强弱,统计和分析：,【思考】要调查水中,小动物类群的丰富度，应如何对研究方法进行改进？,1、取样器：网兜、瓶子等。,定点：要选取有代表性的地点，进行取样。,定量：每次取样数量，应该相同,(1)由于跳虫和甲螨活动能力，身体，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。(2)要采集大量的跳虫，用于实验室培养，最好选择下图中的吸虫器，理由是。（3）若要采集大量的甲螨，作为标本保存，最好选择吸虫器，理由是。,1、(09宁夏)跳虫、甲螨和线虫，是土壤中的主要动物类群，对动植物的分解起重要作用。请回答：,较强,微小,吸虫器中的酒精，可将收集的甲螨及时固定,防止腐烂,D,B,吸虫器中的湿棉花、模拟土吧壤湿润环境,利于跳虫存活,【练习】,（1）A、B、C三种类型的草原对放牧干扰的抵抗力稳定性由强到弱的顺序是。导致这三种类型的草原物种数量不同的关键生态因素是，如果将A草原与我国东北针叶林相比，两者之间恢复力稳定性较强的是。（2）调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：选取40cm40cm为最佳样方面积。在该物种分布较密集的地方取5个样方。计数每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次为N1、N2、N3、N4、N5。则将N3作为种群密度的估计值。,2、（18分）生态工怍者从东到西对我国北方A、B、C三种类型的草原进行调查。下表是不同调查面积的物种数量统计结果：,调查面积cm2,草原类型,A、B、C,水,A草原,选取的样方面积不对。应取物种数量达到稳定的最小面积100cm100cm。取样方法不对，应在B草原中随机取样。对种群密度值的估算方法不对。应以所有调查样方种群密度平均值，作为种群密度的估计值。,1、探究土壤中小动物丰富度所采用的方法是（）A、样方法 B、标志重捕法 C、取样器取样调查法D、纸层析法,C,2、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。结果发现，甲地土壤中，小型动物类群平均18种，个体数平均值109；乙地土壤中，小型动物类群平均15种，个体数平均值209。则甲、乙两地土壤中的小型动物类群丰富度的大小是（）A、甲=乙B、甲乙C、甲乙D、无法确定,C,3、土壤动物，能够促进农田生态系统物质循环，并改良土壤结构，其类群组成和数量，是评价农田生态环境的重要指标。下表是某农田使用两种肥料后，4类土壤动物物种数和密度(个m2)调查数据。,根据表中数据可以得到的正确结论是（）A.化肥田土壤动物的物种多样性减少,营养结构简单B.有机肥田的土壤动物数量大大增加,有机质减少C.化肥田土壤动物个体总数减少,但是生物多样性提高D.有机肥田的各类土壤动物密度总是大于化肥田,A,1.唯一能为丝兰传粉的丝兰蛾，以丝兰的花蜜为食，雌蛾只有把卵产在丝兰子房内，幼虫才能发育。丝兰蛾与丝兰的关系（）A.共生 B.竞争C.寄生 D.捕食,A,巩固练习,2.下列三图分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。那么,甲、乙、丙三图表示的关系依次是（）A.共生、竞争、捕食 B.共生、捕食、竞争C.竞争、共生、捕食 D.捕食、竞争、共生,B,3.下列属于区别不同群落的重要特征是（）A.群落的物种组成 B.群落中各生物的种间关系C.群落的空间结构 D.群落中物种的数目,A,在一个发育良好的森林里，从树冠到地面划分为乔木层、灌木层、草本层和地被层，同时，林下透光度不同的地方，植物种类也有所区别，这表明群落有一定的（）A垂直结构和水平结构 B物种组成和数量比例C对群落产生重大影响的优势种D彼此间有直接或间接的营养关系,A,