第四章种群和群落.ppt

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1、1、怎样估算种群的密度？ 2、种群的数量特征有哪些？,本节聚焦,第1节 种群的特征,知识回顾,在一定的自然区域内，同种生物全部个体的总和。,种群的概念,概念的要点：一定地域内，同种生物构成 全部个体的总和。,以下描述是种群吗？,1.一片草地上的全部蛇。 2.我国长江流域的全部白暨豚。 3.海南岛上四季常青的红树林。 4.北京八一湖的野鸭。 5.此时此刻我们所在教室内的全部学生和老师。,1.种群密度 （1）概念：种群在单位面积或单位体积中的个体数 （2）表示方法：小范围的水生生物单位体积 大范围及陆生生物单位面积 种群密度种群的个体数量空间大小（面积或体积）,一、种群密度,种群的数量特征,-种群

2、最基本的数量特征,种群研究的核心问题是 的变化,种群数量,2.调查种群密度的方法-样方法、标志重捕法 （1）样方法 含义：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的 种群密度估计值 举例：选取1hm2山地，计算马尾松为20棵，则该样方的马尾松密度为20120（棵hm2） 适用对象：个体数多、逐个计算困难时（动植物均可）。多用于植物 样方大小：视被调查的植物类型而定，一般以1平方米的正方形为宜,常用取样方法：五点取样法、等距取样法,注意事项：一要随机取样；二用“相邻两边加一角”的方法处理边缘个体数。,结

3、果评判：是估计值，不精确。样方越多越精确。,调查步骤：确定调查对象-选取样方-计算各样方个体数 -求得所有样方平均值（即为该种群密度）。,（2）标志重捕法 含义：在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个体 （X）， 全部标记后再放回原来的环境，一段时间后再重捕，根据重捕到的动物中标记个体数（Z）占重捕总数（Y）的比例，来估计种群密度（N）。 计算公式：N=X.Y/Z 举例：先捕获39只鼠并标记，一段时间后，再重捕34只，其中被标记的为15只，那么根据公式，该地段原有总鼠数为39 X 341588只 适用对象：活动能力强、范围大的个体。主要用于动物 调查步骤：确定对象-捕获标记-重捕并计数-计算种

4、群密度 结果评判：是估计值，不精确。,在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以逐个计算,问题探讨,怎样估算这块草地中蒲公英的数量？,可采用课本介绍的两种取样方法（五点取样法和等距取样法）取样，用样方法进行估算。也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。,例1、某同学在三角山调查珍稀蝶类中华虎凤蝶幼虫的种群密度，得出5个样方（样方面积为1hm2， 1hm2 =10000m2）的种群数量分别为4、6、8、8、9只。那么，该同学给怎样计算该种蝶幼虫的种群密度（单位：只/hm2）？,例2、在调查一块方圆2hm2的农田中田鼠的数量时，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获了42

5、只，将捕获的田鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了38只，其中有上次标记的个体12只。则该农田中田鼠的种群数量大概有多少只？,N（46889）57只hm2,N（4238）12133只,（1）概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比率。 （2）表达方式：通常以a表示 （3）举例说明：例如1983年我国平均每10万人口出生1862个孩子，该年度人口出生率为1.862 （4）分析总结：出生率死亡率：种群密度增加 出生率死亡率：种群密度减少 出生率=死亡率：种群密度不变 （5）意义：出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现 种群的内部和外界

6、因素影响都以改变出生率和死亡率来体现,二、出生率和死亡率,-影响种群密度的根本原因,（1）概念：在单位时间内迁入（或迁出 ）的个体数目占该种群个体总数的比率。 （2）表达方式：通常以b表示 （3）分析总结：迁入率迁出率：种群密度增加 迁入率迁出率：种群密度减少 迁入率=迁出率：种群密度不变 （4）意义：在研究城市人口变化中具有重要意义,三、迁入率和迁出率,-也是影响种群密度的根本原因,（1）概念：一个种群中各年龄期个体所占比例。各年龄期一般分为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧失生殖能力)三个阶段。 （2）类型：（一般分三种类型）,四、年龄组成,大于1,等于1,小于1,越来越大

7、,一段时间内稳定,越来越小,-可以预测种群密度的数量变化趋势,（1）概念：种群中雄性个体和雌性个体所占的比例 （2）类型：（一般分三种类型）,雌雄相当型：多见于高等动物。,五、性别比例,雌多雄少型：常见于人工控制种群及蜜蜂、象海豹等群体动物。,蜂群中几百只雄蜂，一只蜂王和几十万只工蜂都是雌蜂,雌少雄多型：该类型较罕见。如家白蚁等动物。,-影响种群密度的变动。,应用：利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效果。,2004年中国性别平等与妇女发展状况白皮书指出，我国男女（0至4岁）性别比例接近120 : 100，远超国际认同的可以容忍的最高警戒线10

8、7。 人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。,我国男女比例失调婴儿性别比接近120 : 100,组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。,均匀型,随机型,集群型,种群的空间特征,种群数量变化是种群研究的核心问题，种群 密度是种群的重要特征。 出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及 迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。 出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数 量变化的主要因素 年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。,种群密度,决定种群个体数目变动的关系图,1.下列各项中，属于种群的是( )

9、 A一个湖泊中的全部鱼群 一个湖泊中的全部藻类 校园中的全部树木 培养基上的大肠杆菌菌落,练一练,预测一个国家和地区的人口数量的发展趋势主要来自（） A.居住人口不同年龄组成的比例 .现有人口数量和密度 C.出生率、死亡率和迁移率 D.人口男女性别比例,3.决定种群数量变化的因素( ) A.性别比例 B.年龄组成 C.出生率和死亡率 D.迁入率和迁出率,4.在对某种鼠的种群密度的调查中,第一次捕获并标志48只,第二次捕获25只,其中有标志鼠12只,则该种群的总数量为( ) A.46 B.25 C.12 D.100,5.我国实行计划生育政策,提倡少生优生,从生态学的角度看,其目的主要是( ) A

10、.控制出生率,降低种群密度 B.控制年龄组成,稳定种群密度 C.控制死亡率,降低种群密度 D.控制年龄组成,降低种群密度,6、下图为两个国家的人口年龄组成示意图，设墨西哥 人口增长率为a，瑞士的人口增长率为b，则a与b的 关系是,7、下图为种群的年龄结构图，请据图回答：,（1）图中B表示稳定型，A表示_型， C表示_型。 B表示_型 （2）B型的年龄结构特征是_ 。 （3）A型的种群密度的发展趋势是_. （4）C型种群密度的发展趋势是_.,增长,衰退,稳定,种群中各年龄期的个体数目比例适中,越来越大,越来越小,8、试根据下列我国 人口年龄性别构成图 回答： （1）图形的左右两 边大致对称，表明

11、男 女人数基本平衡，出 现这一现象的自然生 理原因是_。 （2）图中阶段表明当时我国人口发展的主要 特点是_。 （3）图中阶段表明我国人口发展的主要特点 是_，产生这一结果的主要原因是 _。,男性产生两种精子数目相等，与卵细胞结合机会相等,出生率迅速增高,出生率不断下降,推行计划生育取得实效,1、怎么建构种群数量增长的模型？ 2、种群数量是怎样变化的？ 3、什么是环境容纳量？ 4、影响种群数量变化的因素有哪些？,本节聚焦,第2节 种群数量的变化,问题探讨,在营养和生存空间没有限制的情况下，某1个细菌每20分钟分裂繁殖一代。讨论：,n代细菌数量的计算公式？ 72小时后，由一个细菌分裂产生的细菌数

12、量是多少？,Nnn,解：n 60min x72h20min216 Nnn 2216,在一个培养基中，细菌的数量会一 直按照这个公式增长吗？如何验证你 的观点？,细菌数量不会永远按这个公式增长.可以用实验计数法来验证。,一、建构种群增长模型的方法,观察研究对象，提出问题,数学模型,用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 建立数学模型一般包括以下步骤：,请你按教材P66页要求，算出1个细菌产生的后代在不 同时间的数量，并画出细菌的种群增长曲线,2 4 8 16 32 64 128 256 512,将数学公式（Nn2n）变为曲线图,曲线图与数学方程式比较， 优缺点？,直观，但不够精确。,此图为什么形

13、状？,“J”型,这是理想条件下细菌数量增长的推测，自然界中有此类型吗？,实例：某海岛上环颈雉种群数量的变化,由此可知，自然界确有类似的细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“”型,二、种群增长的“”型曲线,1、模型假设：,理想状态：食物充足，空间不限，气候适宜，无敌害等；,N0为起始数量， t为时间，Nt表示t年 后该种群的数量，为年均增长率。,2、建立模型：t年后种群数量为,种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年是第一年的倍。,“ J ”型增长的数学模型,Nt=N0 t,模型曲线为“J”型,事实上，自然界的资源和空间总是有限的，当种

14、群密度增大时，种内竞争就会加剧，捕食者数量也会增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。 当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定水平。,有实例证明吗？,“J”型增长能一直持续下去吗？,实例： 生态学家高斯的实验,大草履虫种群的增长曲线,P67,由此可知：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“S”型,三、种群增长的“S”型曲线,种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的 曲线，称为“S”型曲线,种群数量达到环境所允许的最大值（K值）后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。,K/2,种群数量达到K值时， 种

15、群,增长停止,种群数量在 K/2值时， 种群,增长最快,种群数量 小于K/2值时 种群,增长逐渐加快,种群数量 大于K/2值时 种群,增长逐渐减慢,问题探讨,1、同一种群的K值是固定不变的吗？,思考讨论,2、对大熊猫应采取什么保护措施？,3、对家鼠等有害动物的控制，应采取什么措施？从环境容纳量角度看，能得到什么启发？,对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。,不是,教材P67,4、种群数量

16、达到K值时，都能在K值维持稳定吗？,不一定,“J”型曲线和“S”型曲线的比较,种群数量,种群增长的“J”型曲线（在 理想状态下的种群增长）,种群增长的“S”型曲线（在 有限环境下的种群增长）,理想条件下,自然条件下,无K值,有K值,先增长后减少,稳定不变,图中阴影部分表示环境阻力，也就是通过生存斗争被淘汰的个体数量,理论曲线,实际曲线,重要提示,“J”型曲线： 增长率不变。 增长率=（第二代个体数-第一代个体数）/第一代个体数。 增长速率=增加的个体数/单位时间 显然“J”型曲线的增长速率是不断增大的。 “S”型曲线： 增长率在变化。 增长率随种群密度增大而不断减小。 增长速率先由小变大，到曲

17、线中点（K/2）最大， 以后又逐渐缩小。 所以种群数量处在K/2时种群适合捕获，而对种群数量变 化影响很小。,四、种群数量的波动和下降,大多数种群的数量总是在波动之中的，在不利条件之下，还会急剧下降，甚至灭亡。,东亚飞蝗种群数量的波动,种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的，因此，凡是影响上述种群特征的因素，都会引起种群数量的变化。,环境因素,种群的出生率、死亡率、迁出和迁入,种群数量的变化,影响种群数量变化的因素,（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。,（2）为人工养殖及种植业中合理控制种群数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。,（3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的预测及防

18、治提供科学依据。,（4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。,五研究种群数量变化的意义,如果种群处在一个理想的环境中， 没有自然和空间的限制，种群内个 体数量的增长曲线是_,用达尔文 的进化理论解释，这是由于生物具 有_特性。 如果将该种群置入有限制的自然 环境中，种群内个体数量的增长曲 线是_，用达尔文进化理论分析图中的阴影部分_。 影响种群密度的主要因素是种群的_、_、_和_,例：下图为某种群在不同生态环境中的增长曲线，仔细分析图中去先后回答下列问题：,a,b,在生存斗争过程中淘汰的个体,过度繁殖,死亡率,出生率,性别比例,年龄组成,考考你,1、下图是某一动物物种迁入一个适宜环境后的增长曲线

19、图，请回答： 1).图中的增长曲线是形，表示K值的一点是。 2).图中表示种群增长速度最快的点是。,“S”,d,b,食物充足又无天敌,3).迁入种群第2年后，增长明显加快的原因主要是_,4）.第8年后，种群数量趋于稳 定，阻碍种群继续增长环境因素 主要有哪些：_。,食物减少，天敌增加,2、如何将下图的种群增长曲线改为种群增长率曲线？,3、下列四图中，能正确表示某池塘鱼个体的平均增长量与种群密度关系的是,A B C D,4、下图表示某物种迁入新环境后，种群增长速率随时间的变化关系。在第10年时经调查该种群数量为200只，估算该种群在此环境中的环境负荷量约为 A100只B 200只 C300只 D

20、400只,5、下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是 A通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型 B达到K值时种群增长率为零 C种群增长受自身密度的影响 D种群的增长速度逐步降低,6、如果种群处在一个理想的环境中，没有资源和空间的限制，种群内个体的增长曲线是 ，用达尔文进化的观点分析，这是由于生物具有 的特征。如果将该种群置于有限的环境中，种群的数量增长曲线是 ，用达尔文进化观点分析，图中阴影部分表示 。 影响种群密度的因素有 。,A,过度繁殖,B,通过生存斗争被淘汰的个体数量,出生率、死亡率、迁入、迁出、性别比、年龄组成、气候、食物、天敌、人类活动等,7、在一个相对封闭的小型牧场内，迁入一小

21、群绵羊，8年后发展到500只左右，这个羊群数量会 A、维持在一个水平上 B、不断下降 C、缓慢上升 D、迅速上升,8、“食人鱼”是一种肉食鱼，一旦进入自然生态水域，就会造成严重的生态灾难。假如该物种进入湖泊生态系统，以下哪种曲线能准确表达其种群数量变化的特点, B C D,9下图表示接种到一定容积培养液中的酵母菌生长曲线图，曲线中哪段表示由于有限空间资源的限制使种内斗争增加,ACD段（增长速度慢） BDE段（速度加快） CEF段（变化速率加快） DFG段（速度逐渐变慢）,10、下图示为某种群在不同生态环境中的增长曲线,请仔细分析图中曲线后回答下列问题: (1)处在一个理想的环境中，没有资源和空

22、间的限制，种群内个体增长曲线是_。 (2)种群置于有限制的自然环境中，种群内的增长曲线是_。 (3)影响种群密度的主要因素是种群的_和_。 (4)当我们迁入刚建的新村美居，可恶 的老鼠也一同悄悄“潜来”，它们咬坏衣 物、偷吃粮食、毁坏家具、传播疾病 对其进行种群密度的调查中，请从a、b曲 线的理论上存在的条件，推测有效灭鼠的 措施_，降低 环境_量，使鼠群的_曲 线变化，转变成_。,要清除垃圾，严密储存食物,a,b,出生率死亡率,迁入迁出,a（或J型）,b（或S型）,容纳,11、下图根据实验室中人工饲养腹果蝇的数据统计绘制而成的曲线图。人工饲养是在一定大小的培养瓶中，喂以一定量的酵母菌的条件下

23、进行的。请回答下列问题：,(1)在实验室条件下用草履虫、酵母菌所作的实验与上述结果相似，表明种群在一定空间、一定资源条件下的增长类型，一般都是_。(2)曲线的纵坐标_(“能”或“不能”)反映种群密度的大小。在一定环境中种群增长曲线的渐近线，生态学上称为环境容纳量，其含义是_。一个种群的环境容纳量_(“能够”或“不能够”）随着环境的变化而改变。(3)试根据容纳量的概念对珍稀动物的保护、草原的合理放牧分别提出你的建议。,“S”型增长,能,在该环境中所能承载的这一种群的最大数量（密 度），即该环境所能养活的种群的最大数量,能,对珍稀动物的保护最根本的措施是保护它的生存环境，使该种 动物的环境容纳量有

24、所提高，这个种群的数量自然会增长。草 原的放牧量应该控制在接近环境容纳量为宜，如果过多放牧会 影响牛羊的生长以及草原的恢复。如果破坏了环境，还会造成 环境容纳量的降低。,基础题： 1. 在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“J”型增长。 例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”型增长。在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长。随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“S”型增长。 例如，栅列藻、小球藻等低等

25、植物的种群增长，常常具有“S”型增长的特点。,2.提示： （1）以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线。 （2）食物充足，没有天敌，气候适宜等。 （3）作为食物的植物被大量吃掉，导致食物匮乏；自然灾害等。 拓展题 这是涉及最大持续产量的问题。关于最大持续产量，可以查阅生态学专著。还可以请教有经验的人或访问相关网站，了解单位面积水面应放养的鱼的数量。,第3节 群落的结构,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？,讨论,浮游植物、浮游动物、水草、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等,

26、1. 关注池塘中的生物组成及其有序性，讨论池塘中的种群组成（群落结构），具体有多少个种群并不重要。可以从肉食性鱼、植食性鱼、浮游动物、浮游植物、微生物等方面举例。 2. 关注池塘中生物之间的相互关系。池塘中的肉食性鱼大量减少，一些小鱼等小型水生动物因天敌减少，数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随时间推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。,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。,例：一个池塘中的鱼类是一个种群，还是一个群落，或都不是？,包括这个区域内所有有生命的物质,群落 的 概念,研究池 塘群落,一、群落水平上研究的问题,

27、群落特征：物种的多样性、群落结构、种间关系等。,常绿阔叶林,常绿针叶林,你能从物种组成上说出二者的区别吗？,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,常绿阔叶林,常绿阔叶林,常绿针叶林,群落中物种的数目的多少称为丰富度,（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

28、来描述一个群落中种群数量的多少。,小结,1、如何解释资料1中的实验结果？ 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？ 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和资料2中，两个种群之间的相互作用结果有什么不同？,资料分析,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？,资料1,资料分析讨论提示： 1. 在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。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。但是

29、，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虫争夺资源，这就是竞争。,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.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，

30、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。 4.资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；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）。资料1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相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。,三、群落中的种间关系,1.捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。 2.竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等现象。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。 3.寄生：一种生物（寄生者

31、）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的现象。 4.互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利，分开至少一方不能独立存活。,小结,捕食,如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系，则可表示为：,竞争,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,寄生,用坐标系来表示两种生物的共生关系：,互利共生,切叶蚁与真菌,地衣,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

32、和稗草,羊与草 狼与羊,捕食,竞争,共生,A,B,C,1.垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直分层现象。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。,四、群落的空间结构,（一）群落的空间结构垂直结构,2.分层现象,乔木层、灌木层、草木层以及地被物层 ；,草本植物群落的垂直结构，也具有分层；,根系、根茎等在地下也是按深度分层分布的,群落的分层现象，是自然选择的结果，是植物与环境相互矛盾统一的反映。,乔木层,灌木层,草木层,地被物层,森林中鸟类分层现象示意图,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、和橙红鹤等鸟类总是森林的中层营巢。,血雉和棕尾雉则是典

33、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。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,不同种群在水平方向上的分区现象,水平结构,（二）群落的空间结构水平结构,1.水平结构的特点：植物群落水平

34、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：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。,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。）,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

35、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,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,2.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,A,练习,3.下例说法正确的是（ ) 生长一致的稻田不存在垂直结构 高山长草，低处长大树的现象是垂直结构 只要有生物

36、群落就有一定程度的垂直结构 沙漠上只有极少的生物，不构成生物群落 4.人类在北半球生产和使用农药DDT，却在南极的磷虾体内发现了DDT。该现象可解释为( ) 全球的生物可看作一个大生物群落 全球的生物可看作一个大种群 人类对南极的资源进行了过度开发 磷虾特别容易吸收农药DDT,C,A,6.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,5.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

37、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,C,D,C,7.（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 A a种群与b种群为捕食关系,a种群依赖于b种 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,第4节 群落的演替,喀拉喀托火山爆发前森林群落,1883，8，7 喀拉喀托火山爆发爆炸声是有史以来最响亮的声音,火山岩,几年后,地面上长出稀稀的小草,还出现了一种蜘蛛,此后植物逐渐繁茂起来,形成了小树林,群落是一个动态系统,它是不断变化发展的,演替: 随着

38、时间的推移,一个群 落被另一个群落代替的过程.,？,光裸的岩地上是怎样长出森林呢?,裸岩阶段,地衣阶段,苔藓阶段,草本阶段,灌木阶段,森林阶段,光裸的岩地上演替成森林的过程:,裸岩阶段,苔藓阶段,地衣阶段,草本阶段,森林阶段,灌木阶段,群落的演替类型,思考讨论,1、光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而地衣？,裸岩上的演替,因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。,通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累起了有机物，这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣能获得更多的阳光，处于优势地位，其结果是逐渐取代了地

39、衣。,能找到这些植物。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代，而不是“取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。,3、在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？,2、地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？,弃耕农田上的演替,群落的演替类型,弃耕农田上的演替，与裸岩上演替过程的完全相同吗？,一年生杂草,多年生杂草,小灌木,灌木林,乔木,所有弃耕的农田都能演替成树林吗?,在干旱的荒漠上很难形成,森林,初生演替：是指在一个 ，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替例如 次生演替：指在

40、原有植被已不存在，但原有 ，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替例如:,从来没有被植物,土壤条件基本保留,覆盖的地面,沙丘,火山岩,冰川泥,火灾后草原,过量砍伐的森林,弃耕农田,人类活动对群落演替的影响,1、解释小路周围杂草的分布与人类活动的关系？,至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用：一是人的践踏，从耐践踏而言，车前草最强，狼尾草次之，狗尾草最弱；二是植物之间的竞争，在远离人践踏的地方，茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车前草等处于劣势。,如果小路被废弃后，人的践踏活动停止了，在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物，逐渐成为优势植物。于是，就会出现“远芳侵古道，

41、晴翠接荒城”的景象。,2、如小路废弃后，会出现“远芳侵古道，晴翠接荒城”的景象吗？,人类活动对群落演替的影响,过度放牧、导致草原退化,过度砍伐、导致森林破坏,污水排放，破坏水域生物群落,人类活动对群落演替的影响,生物群落的演替是群落内部关系（包括种内关系和种间关系）与外界环境中各种生态因子综合作用的结果。,影响群落演替的因素,内部因素（根本原因）：种内关系、种间关系,外界因素：气温、洪水、干旱及人类的经济活动，如放火烧山、砍伐森林、开垦土地、建造水库等(引发群落演替的重要条件)。,动力：群落内部环境的变化 催化剂：种内关系和种间关系的动态变化,三、退耕还林、还草、还湖,我国已从2003年1月2

42、0日起开始实施退耕还林条例。,走可持续发展道路,陕西省退耕还林情况,山西省沁水县,重庆市黔江区,退 耕 还 林,陕西退耕还草,退耕还湖治理后的洞庭湖,江苏洪泽湖大堤湿地自然保护区，经过近年来 的退耕还湖，逐步恢复自然环境和湿地功能,从以上的图片,我们可得到哪些启发?,走可持续发展的道路,必须与大自然和谐相处,地球才能为我们人类提供更好的生存环境!,长期以来，我国农业发展史，实际上是一部边际土地开垦史。20世纪50年代以来，先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒，在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。19521990年，全国累计开垦荒地3.58107 h

43、m2，其中80%是1970年以前开垦的。 大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是：水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土地严重退化。这些问题已引起各方面广泛关注。 我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策，并从2003年1月起开始实施退耕还林条例。,退耕还林、退牧还草、退田还湖,为什么大面积围湖造田是洪灾频繁发生的原因之一？,再见,方向：一定的方向性。 能量：总生产量增加，净生产量逐渐减低，群落有机总量增加。 结构：营养结构复杂，物种多样性增高，稳定性增强。 生活史：生物个体增大，生活周期变短，生态位变窄。 物质循环：开放转为封闭，交换速度变慢,群落演替的特征,1、侵入定居阶段：一些物种侵入裸地（群落的形成总是从没有生物生长的地段开始的，这种没有生物生长的地段称为裸地）定居成功并改良了环境，为以后侵入的同种或异种物种创造有利条件。 2、竞争平衡阶段：通过种内或种间竞争，优势物种定居并繁殖后代，劣势物种被排斥，相互竞争过程中共存下来的物种，在利用资源上达到相对平衡。 3、相对稳定阶段：物种通过竞争平衡地进入协调进化，资源利用更为充分有效，群落结构更加完善，有比较固定的物种组成和数量比例，群落结构复杂、层次多。,群落演替的过程（可人为地划分为三个阶段）,