生物必修三第四章第三节群落的结构.ppt

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1、第3节 群落的结构,群落的概念,下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物P71 1、这个池塘中有哪些生物？,2、假如池塘中的肉食性鱼大量减少，池塘中其他种群的数量将会出现什么变化？,讨论,浮游植物、浮游动物、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等,肉食性鱼浮游动物浮游植物植食性鱼,生活在一定区域内，相互之间有直接或间接关系的各种生物种群的总和（一定区域所有生命物质组成的生物大家庭）。由于种间关系而形成了生物群落。植物、动物、微生物三大功能类群是相互作用相互影响，彼此之间以物质和能量为纽带紧密地联系在一起，组成了生物群落。,理解群落的内涵：,同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,一、群落水平

2、上研究的问题（P71）,研究池塘群落,种群种类、优势种群,种间关系,种群位置,群落的空间结构,群落演替,池塘的范围和边界,群落特征：物种的多样性、群落结构、种间关系等。,二、群落的物种组成,常绿阔叶林,常绿针叶林,热带雨林,苔原,冻原,荒漠,（1）物种组成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。丰富度：群落中物种数目的多少。在生态学上，用丰富度

3、来描述一个群落中种群数量的多少。,一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种的数目愈多，物种的丰富度越高，群落的结构也愈复杂。例如在美洲大陆上，从热带到极地生物种数逐渐减少，物种丰富度在下降。,营巢鸟 高等植物哥伦比亚 1395种 佛罗里达 2500种巴拿马 1100种 马萨诸塞 1650种佛罗里达 143种 拉布拉多 390种纽芬兰 118种 巴芬岛 218种格陵兰 56种,平原的生物种类一般比山地的少，草地比林地的少，远离大陆的岛屿比靠近大陆的岛屿生物种类少。但在两个或多个群落间过渡地带，即群落交错区，如海陆交界的潮间带、河口湾，森林与草地或农田交界的地带，生物的种类常比相邻群落

4、中多，这种现象称为边缘效应。,一个群落中的物种不论多少，都不是随机的聚集在一起的，而是通过复杂的种间关系，形成一个有机地整体。,研究群落的结构，不仅需要研究物种的组成，还需要研究不同物种之间的关系。,三、群落中种间的关系P72,捕食：,一种生物以另一种生物作为食物,雪兔,猞猁,生物A,生物B,捕食,两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等,竞争：大象和狮子抢夺水源,竞争,竞争,竞争的结果：,水稻和稗子的竞争,对一方有利，对另一方不利，甚至灭亡,一种生物（寄生者）寄生于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活,寄生,例如：蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内；虱和蚤寄生在其它动

5、物的体表；菟丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在细菌内部。,菟丝子,一方受益，一方受害,寄生的结果：,两者生活在一起，相互依赖，彼此有利,豆科植物和菌瘤根,互利共生：,根瘤内有大量根瘤菌,豆类植物的根,根瘤菌,豆类植物,通过固氮作用提供含氮养料,通过光合作用提供有机养料,互利共生,地衣(真菌和藻类植物的共生体),互利共生,地衣(真菌和藻类植物的共生体),种间关系,（“”表示有利，“”表示有害）,彼此有利相互依存,地衣,一方有利一方受害,彼此抑制,个体得利个体有害,蛔虫和人,大小草履虫,牛与草狼与羊,思考：,B,A,A,A,A,B,B,B,共生,寄生,捕食,竞争,1,2,3,4,判断下列各图表示的

6、种间关系各是什么,资料分析P72；反映种间关系的实例,1（1）单独培养：在合适的条件下，大核草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。,讨论：,（2）混合培养：由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是能以同一种杆菌为食），当它们被放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（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。,（3）但是，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。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

7、虫争夺资源，这就是竞争。,2.提示：90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。例如，从1845年到1855年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。,3.提示：雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得：植物雪兔猞猁之间保持相对稳定；而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。,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

8、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。,4.提示：,1、垂直结构:,群落的空间结构,-具有明显的分层现象。,2、水平结构,-具有镶嵌性,（）垂直结构,1.垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直分化或分层现象。它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。,2.分层性,乔木层、灌木层、草木层以及地被层；,草本植物群落的垂直结构,也具有分层性；,根系、根茎等在地下也是按深度分层分布的,群落的分层性,是自然选择的结果,是植物与环境相互矛盾统一的反映。,（一）群落的空间结构垂直结构,分层现象的意义

9、：（1）它缓解了植物之间争夺阳光、空间、水分和矿质营养等的矛盾，扩大了植物利用环境的范围，提高了同化功能的强度和效率。分层现象愈复杂，即群落结构愈复杂，植物对环境利用愈充分，提供的有机物质也就愈多。,麻雀总是成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木的种子。,煤山雀、黄腰柳莺、和橙红翁等鸟类总是森林的中层营巢。,血雉和棕尾虹则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。,栎林中鸟类在不同层次中的相对密度,注：数字下划线表示某种鸟最喜好栖息的层次,（2）生物群落中动物的分层现象也很普遍。动物之所以有类似的分层现象，主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件有关。,群落中植物的分层现象决定了动物的分层

10、现象,（3）水域中，某些水生动物也有分层现象。比如湖泊和海洋的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象。影响浮游动物垂直分布的原因主要决定与阳光、温度、食物和含氧量等。,水平结构,1.水平结构的特点：群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。2.导致镶嵌性出现的原因：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,地球表面因降雨量、温度大小等生态因子从赤道到北极依次有热带雨林、温带森林、和苔原等不同类型的群落,我国 南方 北方,热带雨林,常绿阔叶林,落叶阔叶林,针叶林,苔原,群落结构特征,群落,练习P7

11、7基础题1.B。2.提示：屏障撤掉后，很可能出现以下情况:由于种群A捕食种群B，种群B的数量减少，而种群A的数量增加。但随着种群B的数量减少，种群A因食物来源减少而出现数量减少，种群B的数量又会出现一定的增加。这样，假设水族箱中资源和其他条件较稳定，种群A和种群B将出现此消彼长的相对稳定情况。拓展题1.提示：大致步骤：（1）选择的植物（一般用草本植物）应能适应同一环境，植株大小基本一致。最好查阅有关资料搞清楚植物名称与生活习性等；（2）实验前要做必要的观察记录，如植株的（尤其是根）生长情况；（3）设立对照组（单独种植、同种植株种植在一起）、实验组（不同种植株种植在一起），并给予相同的环境条件，

12、也可进一步从不同的植株间距来设计实验；（4）通过比较分析根系的长势，论证自己的假设是否成立；（5）解释实验结果。2.蜾蠃捕食螟蛉幼虫。,下列生物的关系是竞争还是捕食？,1、桦木林中出现云杉幼苗后，不断生长，最终桦木林被云杉林取而代之。2、狼以兔为食，兔以草为食。,下列生物的关系是共生还是寄生？,1、地衣中的真菌与藻类2、白蚁与它肠内的鞭毛虫3、菟丝子与大豆4、根瘤菌与大豆5、鸟与羽虱,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,采蜜的蜜蜂回巢后便围绕蜂房以跳舞的方式将发现的蜜源告诉同伙，这

13、种现象在生物学上称（）A种内互助 B种内斗争C互利共生 D竞争,A,（广东2004）生活在一个生物群落中的两个种群（a、b）的数量变化如图所示，下列判断正确的A a种群与b种群为捕食关系,a种群依赖于b种群B a种群与b种群为竞争关系,竞争程度由强到弱C a为S型增长,其增长受本身密度制约D b为J型增长,始终受到a种群的制约,C,在森林群落中，乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合，从而使它们能（）A.有效避免竞争 B.合理利用环境资源C.提高群落的光合产量D.以上都正确,D,关于生物群落的结构，以下不正确的是（）A在垂直方向，群落具有明显的分层现象 B动物在群落中

14、的垂直分布依赖于植物C动物群落中没有水平结构D在水平方向上，不同地段的生物种类分布有差异,C,土壤动物多样性实验,一.目的1.了解土壤动物多样性调查方法。2.了解土壤动物多样性与环境的关系。3.了解土壤动物生态功能的初步分析。,1.什么是土壤动物？,是指动物的一生或生命过程中有一段时间定期在土壤中度过，而且对土壤产生一定影响的动物。土壤动物种类很多，分布非常广泛。,土壤动物的常见种类,土壤动物涉及的门类很广泛，从单细胞的原生动物，扁形的涡虫，轮虫，像小猪般的熊虫，细长的线虫、线蚓，蚯蚓和蚂蟥（蛭），像芝麻粒大小的螨和跳虫是土壤中数量很多的类群，还有大型的蜈蚣、马陆、西瓜虫和甲虫，以及蜘蛛和昆虫

15、等的幼虫。,a-b:变形虫 c-d:涡虫 e:线虫 f:熊虫 g:轮虫 h:蛭 i:螺 j:蚯蚓 k:伪蝎 l:蜘蛛 m-o:螨 p:钩虾 q:马陆 r:蜈蚣 s:双尾虫 t:鼠妇 u:跳虫 v:隐翅虫 w:蚁 x:原尾虫 y:双翅目幼虫 z:鞘翅目幼虫,2.土壤动物的分类 一般按体型和习性将土壤动物分为四类。微小土壤动物：一般体长在100m以下，要借助显微镜观察的微小动物，包括原生动物、线虫、轮虫、最小的弹尾目昆虫和蜱螨。小型土壤动物：体长100m2mm，生活在湿润的土壤中，肉眼观察比较困难，如线虫、线蚓和涡虫等。,中型土壤动物：一般体长2-3mm，生活在土壤的隙缝中，大部分体型较小，其中螨

16、和跳虫的数量特别多，其他小型昆虫类(如白蚁)、蛛形类和多足类等也较常见。在野外调查采集时需要使用吸虫器吸取这些动物。大型土壤动物：一般体长3mm以上，肉眼可见的、在浅层土壤中活动的大型种类，包括食枯枝落叶的节肢动物如等足目和端足目动物、蚯蚓、蛞蝓、蜗牛、蜈蚣、马陆、甲虫和鼠妇等。在野外调查采集时可以使用筛子和镊子等收集这些动物。,二.实验步骤1.取样,动身采集之前要准备几只带标签的布袋或塑料袋，带一只小铲子和取样器可用较硬的一拉罐直径6cm3.5cm作取样器）（或者直接按照这个尺寸取土）。在采样地随机（或者按“Z”）选取3-5个样点，收集样点内的落叶和土壤，带回学校实验室。取样可以根据不同实验

17、目的进行：（1）不同污染状况土壤取样。（2）不同人类干扰状况的土壤取样。（3）不同生态环境状况的土壤取样。注意：取样的挖土深度，取土的体积大小要一致。,2.土壤动物种类数量的统计,（1）大型土壤动物种类数量统计。可以采用目检统计法（或简易采集法或手检法）（检出的动物放在70%酒精中保存，以便鉴定）。（2）中小型土壤动物采用镜检法（包括显微镜和放大镜）、烘虫器法（诱虫器法）。,1）铁架台法,2）铁丝法,用铁丝制作支架，支撑实验器材，并收集观察。,3）花盆塑料漏斗法,4）简易法,3.实验结果的处理方法,（1）目测估计法：是按预先确定的多度等级来估计单位面积种群数量的多少。等级的划分和表示方法有“非

18、常多，多，较多、少、较少、很少”等等。（2）记名计算法：是指在一定面积样地中，直接数出各种群的个体数目。这一般用于个体较大，种群数量有限的样地。,土壤动物数量统计,（3）土壤动物多样性指数法,1）丰富度指数：以物种数表示；2）生态优势度指数：(NiN)2（i为群落中物种的个体数量，为群落个体总数量）；3）群落多样性指数 H=-PilgPi(其中Pi=Ni/N)4）群落均匀度指数 E=H/lgS,土壤动物多样性指数,5.实验结果的分析,（1）引导分析不同样点丰富度、多样性指数等不同与环境条件的关系。（2）引导分析不同样点动物种类数量等不同与环境条件的关系。,（3）土壤动物的功能 微小和小型土壤动物：它们都不能碎裂枯枝落叶，属粘附类型。中型土壤动物：大部分都能进攻新落下的枯叶，但对碎裂的贡献不大，对分解的作用主要是调节微生物种群的大小和对大型动物粪便进行处理和加工。只有白蚁，由于其消化道中的共生微生物，能直接影响系统的能流和物流。大型土壤动物：它们是碎裂植物残叶和翻动土壤的主力。因而对分解和土壤结构有明显影响。,Thank You!,再见！,