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1、第四章 种群和群落,第三节 群落的结构,西安交通大学生命学院,下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。,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？,浮游植物、浮游动物、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等,肉食性鱼小型水生动物浮游动、植物植食性鱼,生物个体不但离不开自己的群体种群，也同样离不开环境中的其它生物。生活在一起的许多种生物构成群落。包括各种动物、植物和微生物。,群落的概念,同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。,要点：.一定的区域，包含这里的各种生物。.区域内各种生物之间具有直接或间接关系。,例：一个池塘中的鱼类是一个种
2、群，还是一个群落，或都不是？,群落的概念,如:一座城市，它除了有大量的人和建筑物外，还有各种绿化植物、还有菜地和果园。有许多的植物及老鼠苍蝇蟾蜍等动物。这就构成了一个城市生物群落。,英国格拉斯哥市,都不是,一、群落水平上研究的问题,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,研究池塘群落,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,不同群落的优势种（群落中数量较多，起主要作用的物种）不同。,物种的组成是区别不同群落的重要特征。,常绿阔叶林,常绿针叶林,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，群落的结构也愈复
3、杂。,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种 动物 1000种脊椎动物 475种,群落中物种数目的多少称为丰富度。,我国 南方 北方群落的变化？,热带雨林,常绿阔叶林,落叶阔叶林,常绿针叶林,苔原,比较下列各组物种组成的多少？,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，生物的种类和数量常比相邻群落中多，这种现象称为边缘效应。,平原山地 草地林地 远离大陆的岛屿大陆附近的岛屿 群落间的过渡地带非过渡地带,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
4、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：群落中物种数目的多少。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,资料分析,1.两种草履虫单独培养和混合培养时种群个体数量发生动态变化的原因是什么？,竞争,P72-73,2.90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
5、兔又大量增加。,捕食,三、群落中种间的关系,捕食,一种生物以另一种生物为食。,注意：同种生物的成体以幼体为食，不是捕食关系，而是种内斗争。捕食不只是动物之间，动物以草为食，亦是捕食关系。,植食,肉食,肉食,被捕食者与捕食者之间不同步变化,被捕食者：数量多者或先增加先减少者。,捕食者：数量少者或后增加后减少者。,特点：被捕食者与捕食者相互制约双方的数量，被捕食者不会被捕食者淘汰。,被捕食者,捕食者,一只大象为了草原中唯一的水源而驱走斑马群,水稻和稗子,鬣狗与秃鹫,竞争,两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。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灭亡。,生物数量,时
6、间,生物数量,时间,竞争实力悬殊时（大草履虫与双小核草履虫）,竞争实力相当时（牛与羊）,竞争与捕食作用的结果有何区别？,竞争的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。捕食的结果是两个种群相互制约，两个种群数量保持相对稳定。,菟丝子与牵牛花同属于旋花科的植物，由于营寄生生长，叶片已退化成小鳞片状，也没有叶绿素，全体呈白色。被缠绕的植物作为寄主提供营养。,寄生,一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。一方获利，另一方受害。,特点：寄生者一般给寄主造成慢性伤害，但不能立即杀死寄主（宿主）。如果分开，寄生者难以单独生存，而寄主会生活更好。,例如：蛔虫、绦
7、虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内；虱和蚤寄生在其它动物的体表；菟丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在细菌内部。,体表寄生,体内寄生,人体中的疟原虫,互利共生,两种生物共同生活在一起，互相依存，彼此有利；如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。,例如：地衣是藻类与真菌的共生体,“同生共死”,互利共生,其它实例：根瘤菌与豆科植物 白蚁与其体内的鞭毛虫 大肠杆菌与人,切叶蚁与真菌,豆科植物和根瘤菌,种间关系,（“”表示有利，“”表示有害）,彼此有利相互依存,地衣、根瘤,一方有利一方受害,彼此抑制,种群得利种群有害,蛔虫和人,水稻和稗草,羊与草狼与羊,时间,数量,0,时间,数量,0,时间,数量,0,捕
8、食,竞争,共生,A,B,C,四、群落的空间结构,:是指群落垂直方向上的分层现象。,垂直结构,主要与光照有关,主要与食物有关,上:各种昆虫、鸟类 中:树栖兽类、鸟类 下:昆虫、蜘蛛、蛇、小型鸟和兽类地下:蚯蚓等,群落层次性越明显分层越多、群落中的动物种类也就越多。,草本层,树冠层,灌木层,下木层（矮树）,地表层,杜鹃、麻雀总是成群地在森林的上层活动，吃高大乔木的种子。,啄木鸟、煤山雀、黄腰柳莺、和橙红鹤等鸟类总是森林的中层营巢。,画眉、血雉和棕尾雉则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。,池塘生物群落中，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。
9、鲢鱼在水体浅层、鲩鱼在中层、青鱼、虾、蚌等在水底，泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。,（）群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？,（1）引起植物分层分布的主要原因是：,光照强度,（）引起动物分层分布的主要原因是：,食物、栖息场所等,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,分层现象的意义,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。动物的分层现象，主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件有关。水域中，影响浮游动物垂直分布的原因主要有阳光、温度、食物和
10、含氧量等。,群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象,水平结构:在水平方向上由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的高低等环境因素影响，不同生物分布于不同地段的现象。,四、群落的空间结构,受水制约，芦苇、泽泻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，而鹰、黄羊、沙鼠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
11、、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。）,思考：某座山海拔2042米，800米以下为常绿阔叶林，800至1300米为针阔混交林，1300至1600米为针叶林，1600至1800米为灌木林，1800米以上为草地。,植物的这种分带现象属于。,分析：这种分带由海拔(地形)造成的温度和湿度
12、差异引起，而不是由生物自身差异引起。,水平结构,特别提醒：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,群落的时间结构,1、概念：指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化。,2、种类,昼夜变化,季节变化（群落的季相）,研究生物活动随季节发生变化的学问就是物候学。,群落的季节性也决定于植物与传粉动物之间的协同进化过程。,昼夜变化,猫头鹰绝大多数是夜行性动物，昼伏夜出，白天隐匿于树丛岩穴或屋檐中不易见到，但也有部分种类白天亦不安寂寞，常外出活动；一贯夜行的种类，一旦在白天活动，常飞行颠簸不定有如醉酒。,季节变化,某些
13、动物在冬季时生命活动处于极度降低的状态，是这些动物对冬季外界不良环境条件（如食物缺少、寒冷）的一种适应。蝙蝠、刺猬、极地松鼠等都有冬眠习惯。,种群与生物群落小结,种群,群落,概念：,特征,概念：,结构,在一定空间和时间内同种生物个体的总和。,种群密度、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例、出生率和死亡率,生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。,垂直结构：不同种群在垂直方向上的分层现象。,由于生物本身的高度或活动空间的高度造成。,由于环境的光、热、水及地形等条件对生物的选择造成。,水平结构：不同种群在水平方向上的分区现象。,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,练一练,竞争,捕食,共生,共生,共生,寄生,寄生,
