1、第第4章章 種群和群落種群和群落群落群落: 同一時間內聚集在一定區域中同一時間內聚集在一定區域中各種生物種群各種生物種群的集合。（的集合。（包包括這個區域內括這個區域內所有有生命的物質）所有有生命的物質）一、群落的概念一、群落的概念捕食捕食:競爭競爭:二、群落的物種組成：二、群落的物種組成：一般來說，環境條件愈優越，群落發育一般來說，環境條件愈優越，群落發育的時間愈長，生物種的數目愈多，群落的結構也愈復雜。的時間愈長，生物種的數目愈多，群落的結構也愈復雜。群落中物種數目的多少，稱為豐富度。群落中物種數目的多少，稱為豐富度。三、種間關系包括三、種間關系包括一種生物以另一種生物作為食物一種生物以另

2、一種生物作為食物兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等。兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等。個體數時間競爭競爭個體數時間捕食捕食BABA互利共生互利共生（兩者缺一不兩者缺一不可）可）:兩者生活在一起，相互依賴，兩者生活在一起，相互依賴，彼此有利。彼此有利。寄生寄生:一種生物（寄生者）寄生于另一種生物（寄主）的體內或體表，一種生物（寄生者）寄生于另一種生物（寄主）的體內或體表，攝取寄主的養分以維持生活。攝取寄主的養分以維持生活。個體數時間AB共生共生補充：補充：1、同一物種之間大魚吃小魚不叫捕食，應叫種內斗爭，因為捕食必須、同一物種之間大魚吃小魚不叫捕食，應叫種內斗爭，因為捕食必須是兩物種之

3、間的關系。是兩物種之間的關系。2、共生與寄生都是種間關系，且共同生活在一起，但共生是雙方互利共生，、共生與寄生都是種間關系，且共同生活在一起，但共生是雙方互利共生，寄生是一方有利對另一方有害。寄生是一方有利對另一方有害。五、群落的演替類型五、群落的演替類型1 1、初生演替：、初生演替：在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發生的演替存在過植被、但被徹底消滅了的地方發生的演替。如：。如：沙丘、火沙丘、火山巖、冰川泥山巖、冰川泥上進行的演替。上進行的演替。2、次生演替、次生演替原有的植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留

4、，原有的植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他的繁殖體（如能發芽的地下莖）甚至還保留了植物的種子或其他的繁殖體（如能發芽的地下莖）的地方發生的演替。的地方發生的演替。如如火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田上進行的演替。的農田上進行的演替。裸巖階段裸巖階段地衣階段地衣階段苔蘚階段苔蘚階段草本階段草本階段灌木階段灌木階段森林階段森林階段演替的總趨勢是物種多樣性的增加和種群穩定性的提高。演替的總趨勢是物種多樣性的增加和種群穩定性的提高。多年生雜草多年生雜草小灌木小灌木喬木喬木一年生雜草一年生雜草 1、垂直結構、垂直結構2、水平

5、結構、水平結構四、群落的空間結構四、群落的空間結構（1）樣方法：）樣方法： 使用范圍：多用于植物、活動比較慢的動物使用范圍：多用于植物、活動比較慢的動物樣方邊緣上的個體的處理：計上不計下，記左不計右樣方邊緣上的個體的處理：計上不計下，記左不計右 （2）標志重捕法：）標志重捕法： 動物動物 種群數量標記個體數種群數量標記個體數 X 重捕個體數重捕標記數重捕個體數重捕標記數六、種群特征六、種群特征 1 1、種群密度、種群密度2.調查方法：調查方法：種群密度是種群最基本的數量特征。種群密度是種群最基本的數量特征。注意：注意：a、隨機取樣；、隨機取樣；b、樣方大小適中（應選取物種數量達到穩定的地方，、

6、樣方大小適中（應選取物種數量達到穩定的地方，最小面積為最小面積為100cm100cm；c、樣方數量不易太少；、樣方數量不易太少；d、對種群密度值的、對種群密度值的估計時應以調查樣方的單位面積中種群個體數量的均數作為種群密度的估計值。估計時應以調查樣方的單位面積中種群個體數量的均數作為種群密度的估計值。注意注意:a、調查時沒有遷入和遷出、出生和死亡；、調查時沒有遷入和遷出、出生和死亡；b、標志物不能過于醒目，不能影響標志對象正常生理活動，、標志物不能過于醒目，不能影響標志對象正常生理活動， 例例1、某同學在牛首山調查珍稀蝶類、某同學在牛首山調查珍稀蝶類中華中華虎鳳蝶幼蟲的種群密度，得出虎鳳蝶幼蟲

7、的種群密度，得出5個樣方（樣方面積個樣方（樣方面積為為1hm2）的種群數量分別為）的種群數量分別為4、6、8、8、9只。只。那么，該同學給怎樣計算該種蝶幼蟲的種群密度那么，該同學給怎樣計算該種蝶幼蟲的種群密度（單位：只（單位：只/hm2）？）？ 例例2、在調查一塊方圓、在調查一塊方圓2hm2的農田中田鼠的數量的農田中田鼠的數量時，放置時，放置100個捕鼠籠，一夜間捕獲了個捕鼠籠，一夜間捕獲了42只，將捕獲只，將捕獲的田鼠經標記后在原地釋放。數日后，在同一地點的田鼠經標記后在原地釋放。數日后，在同一地點再放置同樣數量的捕鼠籠，捕獲了再放置同樣數量的捕鼠籠，捕獲了38只，其中有上只，其中有上次標記

8、的個體次標記的個體12只。則該農田中田鼠的種群數量大只。則該農田中田鼠的種群數量大概有多少只？概有多少只？N（46889）57只只hm2N（4238）12133只只2 2、出生率和死亡率：、出生率和死亡率：3 3、遷入、遷入率率和遷出率：和遷出率：4 4、年齡組成：、年齡組成：出生率和死亡率是影響種群密度的根本原因。出生率和死亡率是影響種群密度的根本原因。遷入率和遷出率在研究城市人口變化中具有重要意義。遷入率和遷出率在研究城市人口變化中具有重要意義。增長型：特點是有大量幼體，老年個體較小，出生的比死亡的多，增長型：特點是有大量幼體，老年個體較小，出生的比死亡的多，種群的個體數越來越多。種群的個

9、體數越來越多。穩定型：特點是各年齡期的個體數比例適中。在一定時期內出生的新穩定型：特點是各年齡期的個體數比例適中。在一定時期內出生的新個體數接近衰老死亡的個體數。種群中個體數目保持相對穩定。個體數接近衰老死亡的個體數。種群中個體數目保持相對穩定。衰退型：特點是老年期個體數目較多而幼年期的個體數目偏少。新出生衰退型：特點是老年期個體數目較多而幼年期的個體數目偏少。新出生的個體不能補償衰老死亡的個體數。種群密度越來越小。的個體不能補償衰老死亡的個體數。種群密度越來越小。可以預測種群密度的變化方向可以預測種群密度的變化方向5、性別比例：、性別比例： 影響種群密度的變動影響種群密度的變動v種群數量變化

10、是種群研究的核心問題，種群種群數量變化是種群研究的核心問題，種群 密度是種群的重要特征。密度是種群的重要特征。v出生率和死亡率、年齡組成，性別比例以及出生率和死亡率、年齡組成，性別比例以及 遷人和遷出等都可以影響種群的數量變化。遷人和遷出等都可以影響種群的數量變化。v出生率和死亡率、遷入和遷出是決定種群數出生率和死亡率、遷入和遷出是決定種群數 量變化的主要因素量變化的主要因素v年齡組成是預測種群數量變化的主要依據。年齡組成是預測種群數量變化的主要依據。七、種群數量特征七、種群數量特征（一）種群增長的（一）種群增長的“J”型曲線型曲線1 1、產生條件：、產生條件： 理想狀態理想狀態食物充足，空間

11、不限，氣候適宜，沒有敵害等；食物充足，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；（二）種群增長的（二）種群增長的“S”型曲線：型曲線：種群經過一定時間的增長后，種群經過一定時間的增長后，曲曲線線種群數量達到環境所允許的最大值（種群數量達到環境所允許的最大值（K值值）后，將停止增長并在）后，將停止增長并在K值左右保值左右保持相對穩定。持相對穩定。 K值：值：在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量種群最大數量稱為稱為環境容納量。環境容納量。1、“S”型曲線中型曲線中K/2時的增長速度最大，為最佳捕撈、砍伐時間，若時的增長速度最大，為最佳捕

12、撈、砍伐時間，若超過超過K/2，增長速率下降，但個體數仍然增多。，增長速率下降，但個體數仍然增多。2、在自然條件下，種群數量變化都是、在自然條件下，種群數量變化都是“S”型曲線，包括外來物種入侵，型曲線，包括外來物種入侵，八、影響種群數量變化的因素：八、影響種群數量變化的因素：氣候、食物、被捕食、傳染病、氣候、食物、被捕食、傳染病、人類活動等人類活動等（1 1）有利于野生生物資源的合理利用及保護。）有利于野生生物資源的合理利用及保護。 （2 2）為人工養殖及種植業中合理控制種群數量、適時捕撈、）為人工養殖及種植業中合理控制種群數量、適時捕撈、采伐等提供理論指導。采伐等提供理論指導。 （3 3）

13、通過研究種群數量變動規律，為害蟲的預測及防治提供）通過研究種群數量變動規律，為害蟲的預測及防治提供科學依據。科學依據。1、生態系統成分非生物的物質和能量生產者自養生物自養生物綠色植物、藍藻、綠眼蟲硝化細菌、光合細菌等主要成分消費者異養生物異養生物初級消費者植食動物次級消費者肉食動物三級消費者肉食動物分解者異養生物異養生物營腐生生活的細菌和真菌、腐生動物等必要成分必要成分陽光、熱能、空氣、水分和無機鹽等基礎由生物群落與它的無機環境相互作用而形成的統一整體。由生物群落與它的無機環境相互作用而形成的統一整體。補充：補充：1、并不是所有的動物都是消費者，如一些腐生動物蚯蚓、并不是所有的動物都是消費者，

14、如一些腐生動物蚯蚓、蜣螂等屬于分解者。蜣螂等屬于分解者。2、并不是所有的微生物都是分解者，如硝化細菌屬于生產者、并不是所有的微生物都是分解者，如硝化細菌屬于生產者、腐生細菌和霉菌屬于分解者、寄生細菌屬于消費者。腐生細菌和霉菌屬于分解者、寄生細菌屬于消費者。3、并不是所有綠色植物都屬于生產者，如寄生植物菟絲子屬于、并不是所有綠色植物都屬于生產者，如寄生植物菟絲子屬于消費者。消費者。2、食物鏈和營養級草食草昆蟲蜘蛛青蛙蛇生產者 初 級 消費者 次 級 消費者 三 級 消費者 四 級 消費者 第 一營養級 第 二營養級 第三營養級 第四營養級 第五營養級食物鏈：各種生物之間由于食物關系而形成的一種聯

15、系各種生物之間由于食物關系而形成的一種聯系營養級：各種生物在食物鏈中所處的環節各種生物在食物鏈中所處的環節食物鏈成分營養級B、一個食物網中各種動物所處的營養級_一成不變的。 C、食物網中動物之間的關系有_和_關系例：青蛙捕食蜘蛛，為捕食關系；青蛙和蜘 蛛都捕食食草昆蟲，因而又是競爭關系A、一個食物網中有很多互有聯系的食物鏈，每條食物鏈總是起于_，終止于_;中間有任何停頓都不能算完整的食物鏈。生產者最高營養級不是競爭捕食D、當第一營養級的生物（生產者）數量減少，則該食物鏈的其他生物數量_.都減少E、當處于食物鏈的“天敵”地位的生物數量減少，則被食者數量_，最后_先增加后減少趨向穩定3、食物網特點

16、、食物網特點F、生物的富集作用隨著食物鏈的延長而不斷_，（即營養級越高，富集物的濃度越高），這是因為污染物中的物質化學性質穩定不易分解，在生物體內大量積累不易排出。加強十一、生態系統的類型十一、生態系統的類型自然生自然生態系統態系統水域生態系統水域生態系統（鹽分不同）（鹽分不同）海洋生態系統海洋生態系統淡水生態系統淡水生態系統陸地生態系統陸地生態系統（植被分布）（植被分布）森林生態系統森林生態系統草原生態系統草原生態系統荒漠生態系統荒漠生態系統凍原生態系統凍原生態系統人工生態系統人工生態系統：農田生態系統、人工林生態系統：農田生態系統、人工林生態系統 果園生態系統、城市生態系統果園生態系統、城

17、市生態系統十二、生態系統的能量流動十二、生態系統的能量流動生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。分分 解解 者者 生生 產產 者者 （植植 物物）呼吸呼吸 初級消費者初級消費者（植食動物）（植食動物）呼吸呼吸 次級消費者次級消費者（肉食動物）（肉食動物）呼吸呼吸 三級消費者三級消費者（肉食動物）（肉食動物）呼吸呼吸呼吸呼吸.1、途徑：能量是以物質的形式沿著食物鏈或食物網這一渠道向前傳遞的。、途徑：能量是以物質的形式沿著食物鏈或食物網這一渠道向前傳遞的。2、能量的分流：、能量的分流：a、被該營養級生物細胞呼吸分解消耗一部分，其中產生、被該營養

18、級生物細胞呼吸分解消耗一部分，其中產生的的ATP用于生命活動，熱量從生物群落中散失到大氣中；用于生命活動，熱量從生物群落中散失到大氣中；b、進入下一個營養級的生物；、進入下一個營養級的生物；c、動植物遺體、殘枝落葉、糞便等被分解者分解利用。、動植物遺體、殘枝落葉、糞便等被分解者分解利用。（1 1）單向性）單向性（2 2）遞減性）遞減性 傳遞率為傳遞率為101020%20%能量只能從前一營養級流向下一營養級，而不能反向流動。能量只能從前一營養級流向下一營養級，而不能反向流動。一個營養級同化的能量，不能百分百流向下一營養級，除了自身呼吸消一個營養級同化的能量，不能百分百流向下一營養級，除了自身呼吸

19、消耗外，還有一部分未被一下營養級利用，這樣就決定了能量越來越少了。耗外，還有一部分未被一下營養級利用，這樣就決定了能量越來越少了。2、能量流動的特點：、能量流動的特點：1、能量的傳遞效率為、能量的傳遞效率為1020的含義是指一個營養級的總的含義是指一個營養級的總能量大約只有能量大約只有1020傳到下一營養級。如果按傳到下一營養級。如果按20這一最這一最高效率計算，以第一營養級的總能量為高效率計算，以第一營養級的總能量為100計算，第二營養級計算，第二營養級所獲得的能量為所獲得的能量為20，第三營養級所獲得的能量為，第三營養級所獲得的能量為20204.,第第n營養級所獲得的能量是第一營養級能量的

20、營養級所獲得的能量是第一營養級能量的1/5n-1，若按傳遞效率若按傳遞效率10來計算，公式為來計算，公式為1/10n-1；由此可知生態系統中；由此可知生態系統中的能量流動一般不超過的能量流動一般不超過4-5個營養級。個營養級。3、在水藻 蝦 小魚 大魚這條食物鏈中，大魚每增產100kg，最少需消耗多少千克水藻 ？ A、 1000 B、 10000 C、 12500 D 、100000C4.4.森林中，螳螂捕蟬，黃雀在后，可森林中，螳螂捕蟬，黃雀在后，可構成一條食物鏈。如果黃雀增加體重構成一條食物鏈。如果黃雀增加體重1010克，按理論計算，最多需要蟬克，按理論計算，最多需要蟬( ( ) )A.1

21、0A.10克克 B.100B.100克克 C.1000C.1000克克 D.10000D.10000克克C樹樹 蟬蟬 螳螂螳螂 黃雀黃雀3、能量金字塔：、能量金字塔：將單位時間內各個營養級所得到的能量數值，由低到高繪制成圖，將單位時間內各個營養級所得到的能量數值，由低到高繪制成圖，可形成一下金字塔形。可形成一下金字塔形。除此之外，還有數量金字塔和生物量金字塔。除此之外，還有數量金字塔和生物量金字塔。合理設計食物鏈，使生態系統中的物質和能量被分層合理設計食物鏈，使生態系統中的物質和能量被分層多級利用，使生產一種產品時產生的有廢棄物，成為多級利用，使生產一種產品時產生的有廢棄物，成為生產另一種產品

22、生產另一種產品 的投入，也就是使廢物資源化，以便的投入，也就是使廢物資源化，以便提高能量轉化效率，減少環境污染。提高能量轉化效率，減少環境污染。生態學基本原理：生態系統中能量多級利用生態學基本原理：生態系統中能量多級利用和物質循環再生。和物質循環再生。4、生態學原理、生態學原理補充：生態農業與傳統農業相比較的優點：補充：生態農業與傳統農業相比較的優點：1、能使生態系統中的物質和能量被分層多級利用；、能使生態系統中的物質和能量被分層多級利用；2、廢物資源化，提高能量的轉化效率；、廢物資源化，提高能量的轉化效率；3、減少化肥的使用，既經濟又凈化了環境，從而降低了、減少化肥的使用，既經濟又凈化了環境

23、，從而降低了人和家畜、家禽的發病率。人和家畜、家禽的發病率。十三、生態系統的物質循環十三、生態系統的物質循環 在生態系統中，組成生物體的在生態系統中，組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元素，等化學元素，不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落回到無機環境的不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落回到無機環境的循環過程，這就是生態系統的物質循環循環過程，這就是生態系統的物質循環。也叫。也叫生物地球化學循環生物地球化學循環。1 1、 物質循環的特點：全球性物質循環的特點：全球性往返循環往返循環 能量流動能量流動物質循環物質循環形式形式特點特點范圍范圍聯系聯系主要以有機物形式主要以有機

24、物形式以無機物的形式流動以無機物的形式流動能量流動和物質循環二者相互伴隨，相輔相承，能量流動和物質循環二者相互伴隨，相輔相承，物質為能量流動提供載體；能量為物質循環提供動力。單向流動，逐級遞減單向流動，逐級遞減反復出現，循環流動反復出現，循環流動,全球性全球性生態系統的各營養級生態系統的各營養級全球生物圈全球生物圈2、比較能量流動和物質循環的相互關系、比較能量流動和物質循環的相互關系 物理信息物理信息生態系統中的光、聲、溫度、溫度、磁力等通過物理過程傳遞的信息。 化學信息化學信息生物產生一些可以傳遞信息的化學物質，如植物的生物堿、有機酸、性外激素等。 行為信息行為信息動物的特殊行為，向同種或異

25、種生物傳遞特定的信息。1、生態系統中信息的種類、生態系統中信息的種類2、生態系統中信息傳遞的重要性、生態系統中信息傳遞的重要性 （2 2）通過信息傳遞，雌雄個體能相互識別、交配，保證種群的繁衍。）通過信息傳遞，雌雄個體能相互識別、交配，保證種群的繁衍。（3）信息傳遞可調節各種群之間的關系，維持生態系統的穩定性）信息傳遞可調節各種群之間的關系，維持生態系統的穩定性3、信息傳遞在、信息傳遞在農業生產上的應用農業生產上的應用（1）提高農產品或畜產品的產量；）提高農產品或畜產品的產量；（2）對有害動物進行控制。）對有害動物進行控制。十五、生態系統穩定性的概念十五、生態系統穩定性的概念生態系統所具有的保

26、持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力2、負反饋調節在生態系統中普遍存在，它是生態系統自我調節能力的基礎。負反饋調節在生態系統中普遍存在，它是生態系統自我調節能力的基礎。3、不同的生態系統，自動調節能力不同。一般來說，成分越復雜，自、不同的生態系統，自動調節能力不同。一般來說，成分越復雜，自動調節能力越強，生態系統的穩定性就越高。動調節能力越強，生態系統的穩定性就越高。 4、生態系統的自動調節能力都有一定的限度，如果人為或自然因素的干預、生態系統的自動調節能力都有一定的限度，如果人為或自然因素的干預超過了這個限度，生態系統的穩定性就會被破壞。

27、超過了這個限度，生態系統的穩定性就會被破壞。 生態系統的成分越生態系統的成分越多多，營養結構越，營養結構越復雜復雜，自動調節能力越，自動調節能力越強強，抵抗力穩定性越抵抗力穩定性越高高；生態系統的成分越生態系統的成分越多多，營養結構越，營養結構越復雜復雜，遭到破壞后恢復原狀越，遭到破壞后恢復原狀越難難 ，所以恢復力穩定性越，所以恢復力穩定性越低低；濕地生態系統濕地生態系統湖泊生態系統湖泊生態系統草原生態系統草原生態系統稻田生態系統稻田生態系統稻田生態系稻田生態系草原生態系統統草原生態系統統湖泊生態系統湖泊生態系統濕地生態系統濕地生態系統7、提高生態系統的穩定性：、提高生態系統的穩定性： 一方面要控制對生態系統干擾的程度，一方面要控制對生態系統干擾的程度，對生態系統的利用應