人教版高中生物必修三第四章第三节群落的结构讲义.ppt

人教版高中生物必修三第四章第三节+群落的结构讲义定定义义：同一：同一时间时间内聚集在一定区域中各种生内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落物种群的集合，叫做群落一、群落的概念例：一个池塘中的全部例：一个池塘中的全部鱼鱼是一个种群，是一个种群，还还是一个群落，或是一个群落，或研究池研究池塘群落塘群落池塘中有多少种群池塘中有多少种群？哪些种群在数量？哪些种群在数量上占上占优势优势？？池塘中群落的演替池塘中群落的演替情况是怎情况是怎样样的？的？池塘中各个种群之池塘中各个种群之间间的相互关系是怎的相互关系是怎样样的？的？池塘中的生物群池塘中的生物群落具有怎落具有怎样样的空的空间结间结构？构？池塘中各个种群池塘中各个种群分分别别占据什么位占据什么位置？置？池塘的范池塘的范围围和和边边界如何？界如何？二、群落水平上研究的二、群落水平上研究的问题问题、三、群落的物种三、群落的物种组组成成热带热带雨林雨林常常绿阔绿阔叶林叶林落叶落叶阔阔叶林叶林针针叶林叶林苔原苔原1 1、物种的、物种的组组成成是区是区别别不同群落不同群落的重要特征的重要特征群落的物种数群落的物种数目多少如何表目多少如何表示呢？示呢？2 2、群落中物种数、群落中物种数目的多少称目的多少称为为丰富度。

丰富度这这些群落的不些群落的不同是靠什么来同是靠什么来区区别别的呢？的呢？右右图图表示从南极（表示从南极（9090o oS S））经过经过赤道（赤道（0 0o o）到北极）到北极（（9090o oN N））纬纬度梯度上群落中物度梯度上群落中物种多种多样样性的性的变变化化趋趋向试试分析分析说说明：明：从极地向从极地向热带热带推移，群落中推移，群落中物种是怎物种是怎样变样变化的？化的？这这表明某地区群落物种的多表明某地区群落物种的多少主要取决于哪些因素？少主要取决于哪些因素？气候气候一般来一般来说说，，环环境条件愈境条件愈优优越，群落越，群落发发育的育的时时间间愈愈长长，物种的数目愈多，群落的，物种的数目愈多，群落的结结构也愈构也愈复复杂杂 【例【例1】（】（2010安徽理安徽理综综）生物）生物兴兴趣小趣小组为组为了了调查调查两个河口两个河口水域的水母水域的水母类动类动物物类类群（甲、乙）的种群（甲、乙）的种类组类组成及其数量特成及其数量特征，使用浮游生物捕征，使用浮游生物捕捞捞网（网口内径网（网口内径50㎝，网身㎝，网身长长145㎝，㎝，网目孔径网目孔径0.169mm）各随机取）各随机取样样3次，次，调查结调查结果如表（果如表（单单位：个）：位：个）：•下列关于甲、乙两个下列关于甲、乙两个类类群之群之间间物种丰富度和种群密度的比物种丰富度和种群密度的比较较，正确的是，正确的是•A.甲甲类类群的丰富度大，物种群的丰富度大，物种2的种群密度小的种群密度小•B.甲甲类类群的丰富度小，物种群的丰富度小，物种4 的种群密度大的种群密度大•C.乙乙类类群的丰富度大，物种群的丰富度大，物种7的种群密度小的种群密度小•D.乙乙类类群的丰富度小，物种群的丰富度小，物种10的种群密度大的种群密度大C【例【例2】（】（2010天津理天津理综综）下表）下表为为三个三个稳稳定草原生定草原生态态系系统统中中植物植物调查调查的的统计统计数据。

数据•据表可以确据表可以确认认的是的是•A.在植物丰富的区域采用在植物丰富的区域采用样样方法方法获获得数据得数据•B.典型草原中各种群密度均大于荒漠草原典型草原中各种群密度均大于荒漠草原•C.流流经经草甸草原的草甸草原的总总能量大于典型草原能量大于典型草原•D.表中荒漠草原旱生植物的丰富度最高表中荒漠草原旱生植物的丰富度最高D四、种四、种间间关系关系一个群落中的物种不一个群落中的物种不一个群落中的物种不一个群落中的物种不论论论论多少，都不是随机的聚集在一多少，都不是随机的聚集在一多少，都不是随机的聚集在一多少，都不是随机的聚集在一起的，而是通起的，而是通起的，而是通起的，而是通过过过过复复复复杂杂杂杂的种的种的种的种间间间间关系，形成一个有机的整关系，形成一个有机的整关系，形成一个有机的整关系，形成一个有机的整体资资料料1:1:19341934年生年生态态学家高斯学家高斯选选用了两种形用了两种形态态和和习习性上很接近性上很接近的草履虫的草履虫进进行了以下行了以下实验实验：取相等数目的双小核草履虫和大：取相等数目的双小核草履虫和大草履虫，用一种杆菌草履虫，用一种杆菌为饲为饲料，放在某个容器中培养，料，放在某个容器中培养，这这两种两种草履虫都没有分泌草履虫都没有分泌杀杀死死对对方的物方的物质质。

资料分析：1、如何解、如何解释资释资料料1中的中的实验结实验结果？果？ 在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长长繁殖由于繁殖由于这这两种草履虫具有相似的生活两种草履虫具有相似的生活习习性（尤其是能以性（尤其是能以同一种杆菌同一种杆菌为为食），当它食），当它们们被放在同一个容器中培养被放在同一个容器中培养时时，起初，起初两种草履虫的数量两种草履虫的数量较较少，而食物（杆菌）数量少，而食物（杆菌）数量较较多，因此表多，因此表现现为为两种草履虫的种群数量均增加但是，随着两种草履虫数量两种草履虫的种群数量均增加但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之的增加，相互之间对间对食物的争食物的争夺夺表表现为现为大草履虫大草履虫处处于劣于劣势势，双，双小核草履虫小核草履虫处处于于优势优势随着双小核草履虫数量的增加，争随着双小核草履虫数量的增加，争夺夺食食物的物的优势优势越来越大，最越来越大，最终终大草履虫失去了食物来源而大草履虫失去了食物来源而灭灭亡两种草履虫没有分泌种草履虫没有分泌杀杀死死对对方的物方的物质质，，进进一步一步证证明了明了该实验结该实验结果果缘缘于两种草履虫争于两种草履虫争夺资夺资源，源，这这就是就是竞竞争。

争资资料料2.2.生活在加拿大北方森林中的猞生活在加拿大北方森林中的猞猁猁捕食雪兔研究人捕食雪兔研究人员对员对猞猞猁猁和雪兔在和雪兔在9090多年的多年的时间时间里的种群数量作了研究，里的种群数量作了研究，结结果如下果如下图图所示 雪兔是以植物雪兔是以植物为为食，猞食，猞猁猁是以雪兔是以雪兔为为食猞猁猁的存在不的存在不仅仅制制约约雪兔的种群数量，使得植物雪兔的种群数量，使得植物→→雪兔雪兔→→猞猞猁猁之之间间保持相保持相对稳对稳定，而且由于植物定，而且由于植物资资源比源比较稳较稳定，定，进进而使得另一些以植而使得另一些以植物物为为生的生的动动物数量及其食物物数量及其食物链链相相对稳对稳定，因而整个群落可以定，因而整个群落可以处处在相在相对稳对稳定的状定的状态态3、猞、猞猁猁的存在的存在对对整个群落的整个群落的稳稳定可能起什么作用？定可能起什么作用？ 90 90多年的多年的调查调查研究表明，猞研究表明，猞猁猁和雪兔种群数量之和雪兔种群数量之间间存在相存在相关性例如，从关性例如，从18451845年到年到18551855年年间间，猞，猞猁猁数量的增加数量的增加导导致雪兔致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁猁减少，之后雪兔又大量增减少，之后雪兔又大量增加。

从多年的加从多年的调查调查看，雪兔和猞看，雪兔和猞猁猁相互制相互制约约，使它，使它们们的种群数的种群数量保持在一定范量保持在一定范围围内波内波动动2、分析猞、分析猞猁猁和雪兔种群数量的波和雪兔种群数量的波动动情况，你能情况，你能发现发现什么什么规规律？律？4、、资资料料1和和资资料料2中，两个种群之中，两个种群之间间的相互作用有什么不的相互作用有什么不同？同？资资料料1 1中两个种群之中两个种群之间间是通是通过过食物食物间间接地接地发发生作用（生作用（竞竞争）；争）；资资料料2 2中两个种群是通中两个种群是通过过捕食与被捕食直接地捕食与被捕食直接地发发生作用（捕食）生作用（捕食）资资料料1 1相互作用的相互作用的结结果是一方果是一方处处于于优势优势，另一方，另一方处处于劣于劣势势，，最最终灭终灭亡资资料料2 2相互作用的相互作用的结结果是两个种群数量相果是两个种群数量相对稳对稳定捕食（捕食（predation)predation)：一种生物以另一种生物作：一种生物以另一种生物作为为食食物如果用坐如果用坐标标系来表示两种生物的捕食关系，系来表示两种生物的捕食关系，则则可表示可表示为为A A、、B B两生物个体数量两生物个体数量变变化不同步，先增者先减少，后增化不同步，先增者先减少，后增者后减少；后增后减者者后减少；后增后减者为为捕食者，先增先减少者捕食者，先增先减少者为为被捕被捕食者；食者；A A为为被捕食者，被捕食者，B B为为捕食者。

捕食者 1.捕食捕食生生物物数数量量时间时间生物生物A生物生物B注意：注意： 同种生物的成体以同种生物的成体以幼体幼体为为食，不是捕食关食，不是捕食关系，而是种内斗争系，而是种内斗争 捕食不只是捕食不只是动动物之物之间间，，动动物以草物以草为为食，亦食，亦是捕食关系是捕食关系竞竞争争(competition)(competition)：两种或两种以上生物相互争：两种或两种以上生物相互争夺夺资资源和空源和空间间等竞竞争的争的结结果常表果常表现为现为相互抑制，有相互抑制，有时时表表现为现为一方占一方占优势优势，另一方，另一方处处于劣于劣势势甚至于甚至于灭灭亡如果用坐如果用坐标标系来表示两种生物的系来表示两种生物的竞竞争关系，争关系，则则可表示可表示为为生生物物数数量量时间时间生物生物A A生物生物B B2.竞竞争争生物生物A生物生物B大象和大象和狮狮子子抢夺抢夺水源水源寄生（寄生（parasitismparasitism）：一种生物（寄生者）寄居在另）：一种生物（寄生者）寄居在另一种生物（寄主）的体内或体表，一种生物（寄主）的体内或体表，摄摄取寄主的养分以取寄主的养分以维维持生活。

持生活对对寄生者有利，寄生者有利，对对寄主有害寄主有害例如：蛔虫、例如：蛔虫、绦绦虫、血吸虫等寄生在其它虫、血吸虫等寄生在其它动动物的体内；物的体内；虱和蚤寄生在其它虱和蚤寄生在其它动动物的体表；菟物的体表；菟丝丝子寄生在豆科植子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在物上；噬菌体寄生在细细菌内部生生物物数数量量时间时间A A寄主寄主B B 寄生物寄生物3.3.寄生寄生蛔虫互利共生（互利共生（mutualistic symbiosis)mutualistic symbiosis)：两种生物：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利共同生活在一起，相互依存，彼此有利 如何用坐如何用坐标标系来表示两种生物的共生关系：系来表示两种生物的共生关系：生生物物数数量量时间时间生物生物A生物生物B4.互利共生互利共生地衣地衣( (真菌和藻真菌和藻类类植物的共生体植物的共生体 ) )藻藻类类光合作用光合作用给给真菌提供有机物真菌提供有机物真菌真菌吸收水和无机吸收水和无机盐盐供供给给藻藻类类豆科植物与根瘤菌豆科植物与根瘤菌 豆科植物豆科植物进进行光合作用行光合作用为为根瘤菌提供根瘤菌提供现现成的有机物成的有机物 根瘤菌根瘤菌进进行固氮作用，将空气中的氮气中的行固氮作用，将空气中的氮气中的N元素固定下来元素固定下来为为豆科植物提供豆科植物提供营营养物养物质质【例【例3】】 （（2010广广东东理理综综）） 谚语谚语“苗多欺草，草多欺苗多欺草，草多欺苗苗”反映的种反映的种间间关系是关系是 A.竞竞争争 B.共生共生 C.寄生寄生 D.捕食捕食【例【例4】（】（2009全国理全国理综综II）下列属于种）下列属于种间竞间竞争争实实例例的是　　的是　　 A.蚂蚁蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露　　取食蚜虫分泌的蜜露　　 B.以叶以叶为为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食　　食　　 C.细细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸 　　　　 D.某培养瓶中生活的两种某培养瓶中生活的两种绿绿藻，一种数量增加，另藻，一种数量增加，另一种数量减少　　一种数量减少　　AD【例【例5】（】（2008全国理全国理综综I）某水池有浮游）某水池有浮游动动物和藻物和藻类类两个种群，两个种群，其种群密度随其种群密度随时间变时间变化的化的趋势趋势如如图图。

若向水池中投放大量若向水池中投放大量专专食浮游食浮游动动物的某种物的某种鱼鱼（丙），一段（丙），一段时间时间后，后，该该水池甲、乙、水池甲、乙、丙三个种群中丙三个种群中仅仅剩一个种群下列关于剩一个种群下列关于该该水池中上述三个种水池中上述三个种群关系及群关系及变变化的叙述，正确的是化的叙述，正确的是 A．甲和丙既有．甲和丙既有竞竞争关系又有捕食关系，最争关系又有捕食关系，最终仅终仅剩下甲种群剩下甲种群 B．甲和乙既有．甲和乙既有竞竞争关系又有捕食关系，最争关系又有捕食关系，最终仅终仅剩下丙种群剩下丙种群 C．丙和乙既有．丙和乙既有竞竞争关系又有捕食关系，最争关系又有捕食关系，最终仅终仅剩下甲种群剩下甲种群 D．丙和乙既有．丙和乙既有竞竞争关系又有捕食关系，最争关系又有捕食关系，最终仅终仅剩下丙种群剩下丙种群C五、群落的空五、群落的空间结间结构构 在群落中，各个生物种群分别占据了不同的 ，使群落形成一定的空间结构1.形成原因：形成原因：空空间间 群落的空间结构包括 和 2.类类型：型：垂直结构水平结构(1)(1)垂直垂直结结构构是指群落垂直方向上的分是指群落垂直方向上的分层现层现象，即不象，即不同的生物占据不同的高度。

分同的生物占据不同的高度分层现层现象是象是群落群落对环对环境的一种适境的一种适应应性引起植物分引起植物分层层分布分布的主要原因是：的主要原因是：光照强度光照光照强强度度鹰鹰、杜、杜鹃鹃、黄、黄鹂鹂等等总总是成群是成群地在森林的上地在森林的上层层的活的活动动，吃，吃高大高大乔乔木的种子木的种子山雀、山雀、莺莺、啄木、啄木鸟鸟等等鸟类总鸟类总是森林的中是森林的中层营层营巢血雉、画眉等血雉、画眉等则则是典型的森是典型的森林底林底层鸟类层鸟类，吃地面上的苔，吃地面上的苔鲜鲜和昆虫群落中植物的分群落中植物的分层现层现象决定了象决定了动动物的分物的分层现层现象（森林中象（森林中动动物垂直分物垂直分层现层现象主要由象主要由 决定）决定）栖息空栖息空间间和食物条件和食物条件（（2 2）水平）水平结结构：构：在水平方向上由于地形的在水平方向上由于地形的变变化、土壤化、土壤湿度和湿度和盐盐碱度等的差异、光照碱度等的差异、光照强强度的不同、生物自身生度的不同、生物自身生长长特点的不同，以及人和特点的不同，以及人和动动物的影响等因素，不同生物物的影响等因素，不同生物分布于不同地段的分布于不同地段的现现象。

象植物个体在水平方向植物个体在水平方向上的分布不均匀造成上的分布不均匀造成的，从而形成了的，从而形成了许许多多小群落所以植物小群落所以植物群落水平群落水平结结构的主要构的主要特征是具有特征是具有镶镶嵌分布）嵌分布）垂直垂直结结构与水平构与水平结结构的区分构的区分　　　　垂直垂直结结构的分构的分层现层现象是由于生物本身的高度或象是由于生物本身的高度或活活动动空空间间的高度造成的；水平的高度造成的；水平结结构的分段是由于构的分段是由于环环境的光、境的光、热热、水及地形等条件、水及地形等条件对对生物的生物的选择选择造成的　　　　垂直垂直结结构和水平构和水平结结构都是指不同种生物的分布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差异同种生物的不同不能构成垂直结结构或水平构或水平结结构也不因同种生物的一致而影响垂直或水平构也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结结构的存在构的存在群落的垂直群落的垂直结结构与水平构与水平结结构都是在构都是在长长期自然期自然选选择择的基的基础础上形成的上形成的对环对环境的适境的适应应【例【例6】（】（2011全国理全国理综综）某校园有一片草坪）某校园有一片草坪和一片和一片树树林，下列关于林，下列关于这这两个群落中两个群落中动动物分物分层现层现象的叙述，正确的是象的叙述，正确的是 A．草坪和．草坪和树树林中的林中的动动物都具有分物都具有分层现层现象象 B．草坪和．草坪和树树林中的林中的动动物都没有分物都没有分层现层现象象 C．只有草坪和．只有草坪和树树林混林混杂杂在一起在一起时动时动物才物才具有分具有分层现层现象象 D．草坪中的．草坪中的动动物没有分物没有分层现层现象，而象，而树树林林中的中的动动物具有分物具有分层现层现象象A【例【例7】（】（2010重重庆庆理理综综））为为探究食物相同的三种水生探究食物相同的三种水生动动物的物的种群增种群增长规长规律及种律及种间间关系，某小关系，某小组进组进行了下列行了下列3组实验组实验（各（各组实验组实验中，每种中，每种动动物初始数量相等，物初始数量相等，饲饲养条件相同）：养条件相同）：组组1：甲种与乙种分：甲种与乙种分别别于两个容器中于两个容器中饲饲养，甲种数量养，甲种数量变变化如化如图图曲曲线线A所示。

所示组组2：甲种与乙种于同一容器中：甲种与乙种于同一容器中饲饲养，乙种数量养，乙种数量变变化如曲化如曲线线F所示组组3：乙种与丙种于同一容器中：乙种与丙种于同一容器中饲饲养，养，形成上、下形成上、下层层分离分布，一段分离分布，一段时间时间后后每种每种动动物的数量均物的数量均较组较组1少1））组组1中，甲种中，甲种动动物的种群数量主要物的种群数量主要由由 和和 决定；若容器决定；若容器内内饲饲养液体养液体积为积为20 mL，，则则第第40天天时时乙种的种群密度乙种的种群密度为为 出生率出生率 死亡率死亡率30只只/mL （（2）在某些生）在某些生态态系系统统中，存在与本中，存在与本实验类实验类似的种似的种间间关系 ①①在同一段河流中食物相同的两种在同一段河流中食物相同的两种鱼鱼，分，分别别分分布在河流中央底部和布在河流中央底部和临临近河岸底部，其种近河岸底部，其种间间关系与关系与图图中曲中曲线线 代表的代表的类类似，其分布体似，其分布体现现生物群生物群落的落的 结结构。

构 ②②在玻璃温室中放养食物相同的两种在玻璃温室中放养食物相同的两种传传粉昆虫粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种后，一种数量增加，另一种减少，其种间间关系与关系与图图中曲中曲线线 代表代表类类似D和和E水平水平B和和F六、探究：土壤中小六、探究：土壤中小动动物物类类群丰富群丰富度的研究度的研究【例【例8】（】（2009宁夏理宁夏理综综）） 跳虫、甲跳虫、甲螨螨和和线线虫是土壤中的主要虫是土壤中的主要动动物物类类群，群，对动对动植物的分解起重要作用植物的分解起重要作用 请请回答：回答： （（1）由于跳虫和甲）由于跳虫和甲螨螨活活动动能力能力 ，身体，身体 ，不适合用，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等手直接捕捉，常采用吸虫器等进进行采集 （（2）先要采集大量的跳虫用于）先要采集大量的跳虫用于实验实验室培养，最好室培养，最好选择选择下下图图中中的吸虫器的吸虫器 ，理由是，理由是 。

较较强强 微小微小B该该吸虫器中的湿棉花模吸虫器中的湿棉花模拟拟了土壤湿了土壤湿润环润环境，利于跳虫存活境，利于跳虫存活  若要采集大量的甲若要采集大量的甲螨螨作作为标为标本保存，最好本保存，最好选择选择吸虫器吸虫器 ，理由是，理由是 （（3））现现在一培养罐内同在一培养罐内同时时培养跳虫、甲培养跳虫、甲螨螨和和线线虫三个种群，虫三个种群，若他若他们们均均仅仅以罐内已有的酵母菌以罐内已有的酵母菌为为食，食，则则跳虫与甲跳虫与甲螨螨之之间间的关系是的关系是 ，，线线虫与酵母菌之虫与酵母菌之间间的关系是的关系是 若跳虫种群所含能量增跳虫种群所含能量增长长nKJ，，则则跳虫消耗的酵母菌所跳虫消耗的酵母菌所储储存存的能量至少的能量至少为为 KJ D该该吸虫器中的酒精可将收集的甲吸虫器中的酒精可将收集的甲螨螨及及时时固定，防止腐固定，防止腐烂烂竞竞争争捕食捕食5n。