高中生物 第4章 種群和群落 第4節(jié) 群落的結(jié)構(gòu)與群落演替課件 新人教必修3

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1、群落的結(jié)構(gòu)與群落演替群落的結(jié)構(gòu)與群落演替一、群落的概念與特征1生物群落的概念：2生物群落的物種組成豐富度(1)豐富度的概念：群落中_數(shù)目的多少。(2)豐富度的特點(diǎn)：不同群落_不同。豐富度物種提醒：生物群落的生態(tài)環(huán)境越優(yōu)越，組成群落的物提醒：生物群落的生態(tài)環(huán)境越優(yōu)越，組成群落的物種越豐富，反之則越少。種越豐富，反之則越少。豐富度從熱帶到兩極隨緯度增加，物種的豐富度逐豐富度從熱帶到兩極隨緯度增加，物種的豐富度逐漸減少。漸減少。豐富度隨海拔高度的增加而減少。豐富度隨海拔高度的增加而減少。豐富度隨水深度的增加而減少。豐富度隨水深度的增加而減少。同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物_的集合。種群1實(shí)驗(yàn)原理

2、調(diào)查某一區(qū)域土壤中小動(dòng)物的豐富度，常用取樣器取樣的方法進(jìn)行推測。 實(shí)驗(yàn)：調(diào)查土壤中小動(dòng)物類群豐富度調(diào)查土壤中小動(dòng)物類群豐富度2方法步驟(1)準(zhǔn)備：選取調(diào)查地點(diǎn)，準(zhǔn)備取樣器等實(shí)驗(yàn)工具。(2)取樣：選擇取樣地點(diǎn)，用取樣器取土壤樣品，并標(biāo)明樣品的取樣地點(diǎn)和時(shí)間等。(3)采集小動(dòng)物：從取回的土壤樣品中根據(jù)土壤中小動(dòng)物的避光性和趨濕性采集小動(dòng)物。(4)觀察和分類：認(rèn)真觀察采集到的小動(dòng)物，對其分類，并設(shè)計(jì)表格做好記錄(如果無法知道小動(dòng)物的名稱，可記為“待鑒定XX”，并記錄下它們的特征)。其統(tǒng)計(jì)方法主要有兩種： (5)統(tǒng)計(jì)和分析(5)統(tǒng)計(jì)表格(參考)地土壤小動(dòng)物豐富度統(tǒng)計(jì)表 序號名稱數(shù)目備注123.實(shí)驗(yàn)注意

3、事項(xiàng)(1)從不同營養(yǎng)環(huán)境中采集土壤樣本要分別統(tǒng)計(jì)。(2)盡可能多地收集小動(dòng)物。收集小動(dòng)物時(shí)，根據(jù)土壤中生物的避光性和趨濕性來收集。(3)從同樣營養(yǎng)土壤中采集的樣本，多組同學(xué)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。(4)識別命名要準(zhǔn)確，并進(jìn)行分類。(5)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)地帶，不要破壞當(dāng)?shù)丨h(huán)境。 關(guān)系名稱數(shù)量關(guān)系圖能量關(guān)系圖特點(diǎn)舉例互利共生數(shù)量上兩種生物同時(shí)增加，同時(shí)減小，呈現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化二、群落種間關(guān)系的比較二、群落種間關(guān)系的比較1 1）地衣中的）地衣中的藻類藻類與與真菌真菌2 2）白蟻白蟻與腸內(nèi)的與腸內(nèi)的鞭毛蟲鞭毛蟲3 3）豆科植物豆科植物與與根瘤菌根瘤菌4 4）人體人體和腸內(nèi)的和腸內(nèi)的細(xì)菌細(xì)菌（制造（制造vit

4、B12，vitK）舉例：舉例：關(guān)系名稱數(shù)量關(guān)系圖能量關(guān)系圖特點(diǎn)寄生對宿主有害，對寄生生物有利，如果分開，則寄生生物難以獨(dú)立生存，而宿主會(huì)生活得更好1 1）動(dòng)物體內(nèi)：動(dòng)物體內(nèi)：蛔蟲、豬肉絳蟲、血吸蟲等蛔蟲、豬肉絳蟲、血吸蟲等2 2）動(dòng)物體表：動(dòng)物體表：虱子、跳蚤虱子、跳蚤3 3）植物：植物：小麥線蟲、菟絲子小麥線蟲、菟絲子4 4）細(xì)菌：細(xì)菌：噬菌體噬菌體舉例：舉例：關(guān)系名稱數(shù)量關(guān)系圖能量關(guān)系圖特點(diǎn)舉例競爭兩種生物生存能力不同，如圖a所示；兩種生物生存能力相同，則如圖b所示牛與羊，農(nóng)作物與雜草哪個(gè)競爭更加哪個(gè)競爭更加激烈？激烈？關(guān)系名稱數(shù)量關(guān)系圖能量關(guān)系圖特點(diǎn)舉例捕食數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少，

5、后增加者后減少”的不同步性變化狼與兔，青蛙與昆蟲1競競爭與捕食爭與捕食(1)競爭是兩種生物爭奪資源和空間的現(xiàn)象。而且兩種生物競爭是兩種生物爭奪資源和空間的現(xiàn)象。而且兩種生物生活習(xí)性越相似，競爭越激烈。捕食是一種生物以另一種生物生活習(xí)性越相似，競爭越激烈。捕食是一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)的是吃與被吃的關(guān)系。為食的現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)的是吃與被吃的關(guān)系。(2)有競爭關(guān)系的生物某一方由于在競爭中失敗可能滅絕，有競爭關(guān)系的生物某一方由于在競爭中失敗可能滅絕，捕食關(guān)系中生物不會(huì)因捕食而導(dǎo)致另一種生物滅絕，相反，存捕食關(guān)系中生物不會(huì)因捕食而導(dǎo)致另一種生物滅絕，相反，存在捕食關(guān)系的生物之間彼此依存。在捕食關(guān)

6、系的生物之間彼此依存。2關(guān)于捕食坐標(biāo)曲線中捕食者與被捕食者的判定關(guān)于捕食坐標(biāo)曲線中捕食者與被捕食者的判定(1)從最高點(diǎn)判斷：捕食者數(shù)量少，被捕食者數(shù)量多。從最高點(diǎn)判斷：捕食者數(shù)量少，被捕食者數(shù)量多。(2)從變化趨勢看，先到波峰的為被捕食者，后達(dá)到波峰的從變化趨勢看，先到波峰的為被捕食者，后達(dá)到波峰的為捕食者，即被捕食者變化在先，捕食者變化在后。為捕食者，即被捕食者變化在先，捕食者變化在后。3寄寄生與競爭曲線圖的判斷生與競爭曲線圖的判斷(1)表示寄生關(guān)系的曲線圖和表示競爭關(guān)系的曲線圖的變化表示寄生關(guān)系的曲線圖和表示競爭關(guān)系的曲線圖的變化趨勢基本一致，但曲線的終點(diǎn)不同。趨勢基本一致，但曲線的終點(diǎn)不

7、同。(2)對于競爭關(guān)系來說，競爭能力差的一方最終往往會(huì)死亡，對于競爭關(guān)系來說，競爭能力差的一方最終往往會(huì)死亡，數(shù)量可變?yōu)榱?；而寄生生物雖然對宿主造成一定的傷害，但宿數(shù)量可變?yōu)榱?；而寄生生物雖然對宿主造成一定的傷害，但宿主一般不會(huì)死亡，它們之間存在著一種動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)系。主一般不會(huì)死亡，它們之間存在著一種動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)系。 1群落的空間結(jié)構(gòu)：指群落中不同種群分別占據(jù)不同的空間，包括垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)。三、群落的結(jié)構(gòu)類型三、群落的結(jié)構(gòu)類型分層分層現(xiàn)象?，F(xiàn)象。(2)水平結(jié)構(gòu)：受各種因素的影響，不同地段分布著不同的水平結(jié)構(gòu)：受各種因素的影響，不同地段分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，常呈種群，

8、同一地段上種群密度也有差別，常呈_分布。分布。(1)垂直結(jié)構(gòu)：在垂直方向上，大多數(shù)群落具有明顯的垂直結(jié)構(gòu)：在垂直方向上，大多數(shù)群落具有明顯的_鑲嵌鑲嵌垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)概念 生物群落在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象水平方向上，由于光照強(qiáng)度、地形、濕度等因素的影響，不同地段分布著不同的生物種群類型1.海拔的不同引起的海拔的不同引起的“植物的垂直分布植物的垂直分布”不等不等于于“群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的垂直結(jié)構(gòu)”。2 2群落結(jié)構(gòu)形成的原因及意義群落結(jié)構(gòu)形成的原因及意義(1)(1)原因：群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境中的生態(tài)因素有關(guān)，原因：群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境中的生態(tài)因素有關(guān)，群落結(jié)構(gòu)的具體表現(xiàn)都是在長期自然選擇的基礎(chǔ)上形群落結(jié)

9、構(gòu)的具體表現(xiàn)都是在長期自然選擇的基礎(chǔ)上形成的對環(huán)境的適應(yīng)。成的對環(huán)境的適應(yīng)。(2)(2)意義：生物在垂直方向及水平方向上的位置意義：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置關(guān)系有利于提高生物群落整體對自然資源的充分配置關(guān)系有利于提高生物群落整體對自然資源的充分利用。利用。類型內(nèi)容初生演替次生演替起點(diǎn)原先從沒有過植被的環(huán)境或曾經(jīng)有過但被徹底消滅了的環(huán)境雖失去了原有植被，但仍保留了原有土壤條件及植物的種子或其他繁殖體時(shí)間經(jīng)歷的時(shí)間長經(jīng)歷的時(shí)間短速度緩慢較快影響因素自然因素人類活動(dòng)較為關(guān)鍵實(shí)例沙丘、火山巖、冰川、裸巖上的演替棄耕農(nóng)田、火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林的演替1演替類型的比較四、群落的演替四、

10、群落的演替階段優(yōu)勢生物特征裸巖階段沒有生物地面上只有火山噴發(fā)后的火山灰和巖石地衣階段地衣首先在裸巖上定居地衣分泌的有機(jī)酸可加速巖石的風(fēng)化土壤顆粒和有機(jī)物逐漸增多苔蘚階段苔蘚在與地衣爭奪陽光的競爭中占有優(yōu)勢土層加厚，有機(jī)物增多土壤中微生物的群落越來越豐富2.群落演替的過程分析(1)初生演替初生演替(以發(fā)生在裸巖上的演替為例以發(fā)生在裸巖上的演替為例)階段優(yōu)勢生物特征草本植物階段較高的草本植物逐漸占有優(yōu)勢昆蟲、小動(dòng)物開始進(jìn)入土壤有機(jī)物越來越豐富、通氣性越來越好灌木階段灌木逐漸取代了部分草本植物許多鳥類棲息物種多樣化使得群落的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，抵御環(huán)境變化的能力增強(qiáng)森林階段喬木比灌木具有更強(qiáng)的獲得陽光的能

11、力，最終占據(jù)優(yōu)勢物種進(jìn)一步多樣化，生物與環(huán)境之間的關(guān)系更加豐富多樣。群落演替到相對穩(wěn)定的森林階段(2)次生演替次生演替(以發(fā)生在棄耕農(nóng)田上的演替為例以發(fā)生在棄耕農(nóng)田上的演替為例)棄耕農(nóng)田棄耕農(nóng)田一年生雜草一年生雜草多年生雜草多年生雜草灌木灌木喬木。喬木。 3.演替的原因植物繁殖體的遷移、散布和動(dòng)物的活動(dòng)；群落內(nèi)部環(huán)境變化；種內(nèi)和種間關(guān)系的改變；外界環(huán)境條件的變化；人類的活動(dòng)。 4群落演替的結(jié)果演替方向演替是群落組成向著一定方向、具有一定規(guī)律、隨時(shí)間而變化的有序過程，因而它往往是能預(yù)見的或可測的，一般都可以發(fā)生演替到森林這一最高階段能量總生產(chǎn)量增加，群落的有機(jī)物總量增加結(jié)構(gòu)生物種類越來越多，群落

12、的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜穩(wěn)定性演替是生物和環(huán)境反復(fù)相互作用，發(fā)生在時(shí)間和空間上的不可逆變化，穩(wěn)定性越來越高 特別提醒特別提醒在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指指“優(yōu)勢取代優(yōu)勢取代”，而非，而非“取而代之取而代之”，如形成森林后，喬木占據(jù)，如形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢，取代了灌木的優(yōu)勢，但森林中仍會(huì)有灌木、草本、苔蘚了優(yōu)勢，取代了灌木的優(yōu)勢，但森林中仍會(huì)有灌木、草本、苔蘚等。等。特別提醒特別提醒 1 1.群落是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)群落是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng),它是不斷發(fā)展變化的。任它是不斷發(fā)展變化的。任 何環(huán)境下的演替都是最終達(dá)到一個(gè)成熟階段何環(huán)境下的演替都是最終達(dá)到一

13、個(gè)成熟階段,這這 時(shí)候群落和周圍環(huán)境處于相對平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。時(shí)候群落和周圍環(huán)境處于相對平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。 此時(shí)物種與環(huán)境之間高度協(xié)調(diào)此時(shí)物種與環(huán)境之間高度協(xié)調(diào),能量和物質(zhì)的利能量和物質(zhì)的利 用率很高，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性高。用率很高，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性高。2.2.群落演替過程中物種取代是一種優(yōu)勢取代群落演替過程中物種取代是一種優(yōu)勢取代,而不而不 是完全取代。是完全取代。3.3.人類活動(dòng)往往會(huì)使群落演替按照不同于自然演人類活動(dòng)往往會(huì)使群落演替按照不同于自然演 替的速度和方向進(jìn)行。例如治理沙漠、建立人工替的速度和方向進(jìn)行。例如治理沙漠、建立人工 群落等。群落等。4 4.群落演替的總趨勢：物種多樣性的增加和群落穩(wěn)群落演替的總趨勢：物種多樣性的增加和群落穩(wěn) 定性的提高。定性的提高。