第五章植物种群
必修3 第五章 群落
必修3 第五章群落
第一节群落的物种组成和优势种
第二章植物的生长型和群落结构（1 课时）一、教学目标：
1、举例说出群落的概念。
2、简述物种丰度和群落的物种组成。
3、举例说出优势种的主要识别特征。
4、描述群落的垂直结构、水平结构和时间结构。
二、教学重点：指数增长和逻辑斯蒂增长两种方式；环境容纳量的概念
教学难点：指数增长和逻辑斯蒂增长两种方式
三、教学方法：讨论举例
四、教学准备：多媒体课件
七、板书：
第五章群落
第一节群落的物种组成和优势种
一、群落的概念和特征
1、群落：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。
2、特征：
二、群落中的物种
1、测定物种的指标：
概念表示方法
丰度：群落中各种生物数量之间的比例各个物种的相对数量
多度：凭直觉把个体数量分为五个级别很多，多，尚多，少和稀少盖度：植物枝叶垂直投影所覆盖样方面积的百分数垂直投影面积/总面积
频度：含有某种生物的样方占样方总数的百分比含有某种生物的样方/样方总数三、优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种，称为优势种
第二节群落的生长型和群落的结构
一、植物的生长型
二、群落的结构
1、垂直结构
2、水平结构
3、时将结构
八、作业设计：作业本。
【课堂新坐标】(教师用书)高中生物 第5章 第1-3节 群落的物种组成和优势种 植物的生长型和群落结构 物种
群落的结构
【问题导思】 ①群落的空间结构包括哪些类型？ ②垂直结构是由什么因素决定的？
1．垂直结构：垂直方向上，大多数群落都有明显的分 层现象。 (1)森林的垂直结构 树冠层 下木层矮树 意义 提高了利用 ――→ 阳光等环境 植物分层灌木层 资源的能力 草木层 地表层苔藓、地衣层
●课标解读 1．物种丰度、多度、盖度和频度的含义(选学)。 2．优势种特征(选学)。 3．植物生长型(选学)。 4．群落的结构。 5．生态位、生态位重叠和竞争排除原理(选学)。 6．群落的垂直结构、水平结构和时间结构。 7．生态位的含义(选学)。
●教学地位 在高考试卷中涉及本课时的知识点命题相对较少，主要 涉及物种丰度和群落的结构内容。物种丰度与种群密度是学 生易混淆的两个概念；群落的空间结构和时间结构与群落生 物所处的生态环境状况有关，所以本节内容是学习种群后的 延伸，也是生态系统的铺垫。
(2)高山植物群落中，植物呈垂直分布
(3)水域中，某些水生动物也有分层现象。 决定因素：光的穿透性、温度和氧气的垂直分布等。
1．森林植物的垂直分布主要与光照有关；森林动物垂 直分布主要与食物、栖息地有关。 2．高山植物的垂直分布主要与温度有关。 3．水生植物的垂直分布主要与光照有关，水生动物的 垂直分布主要与食物有关。
●新课导入建议 1．生活在一片草地上的全部动物和植物能构成一个群 落吗？为什么？ 2．一块玉米地中的玉米高矮不齐，能体现群落的垂直 结构吗？为什么？
●教学流程设计
演示结束
课
标
解
读
重
点
难
点
1.物种丰度、多度、盖度和 频度的含义(选学)。 2.优势种特征(选学)。 3.植物生长型(选学)。 1.群落的结构。(重点) 4.群落的结构。 2.群落的垂直结构、水平 5.生态位、生态位重叠和竞 结构和时间结构。(难点) 争排除原理(选学)。 6.群落的垂直结构、水平结 构和时间结构。 7.生态位的含义(选学)。
植物的种群与群落
数学模型的建立和验证
数学模型在预测植物种群与群 落动态中的应用
数学模型在植物种群与群落管 理中的应用
感谢观看
汇报人：XX
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Part Two
植物种群的特征
种群的概念
种群：在一定区域内，同一物种的 所有个体
种群动态：种群数量和时间的关系， 包括增长、稳定和下降等阶段
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种群特征：包括种群密度、年龄结 构、性别比例、出生率和死亡率等
种群分布：种群在不同空间位置上 的分布情况，包括均匀分布、聚集 分布和随机分布等类型
生产者：植物、藻类和微生物等 消费者：动物、昆虫和微生物等 分解者：细菌、真菌和微生物等 非生物环境：气候、土壤和水分等
Part Four
植物种群与群落的关系
种群与群落的相互影响
植物群落：不同物种的集合， 具有相似的环境条件和生态
功能
竞争：不同种群之间争夺资 源，如阳光、水分、养分等
捕食：一种种群捕食另一种 种群，如食虫植物、食肉动
群落的环境条 件会影响种群 的分布和数量
群落的物种组 成和结构会影 响种群的生存
和繁殖
种群与群落的空间关系
植物种群在空间上的分布 和排列方式
植物群落在空间上的组合 和排列方式
植物种群与群落之间的相 互影响和相互作用
植物种群与群落之间的竞 争和共生关系
种群与群落的时间关系
植物种群随时间的变化而变化
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时间变化：植物种群与群落的数量 和种类会随着时间的变化而发生变 化，如季节性变化、年际变化等。
竞争与共生：植物种群与群落之间 存在竞争与共生的关系，如竞争资 源、互利共生等。
第五章 种内种间关系(共78张PPT)
+-
种群1捕食者，通常较猎物2 的个体大
+ ○ 种群1偏利者，而宿主2无影 响
+ + 相互作用对两种都有利，但 不是必然的
+ + 相互作用对两种都必然有利
一、生态位（niche)理论
保卫资源型一雌多雄制
生态位（niche）：物种在群落和生态系统中的 互利共生——不同物种的两个个体之间互惠关系，可以增加双方的适合度。
1、生态位理论的发展
Grinnell, 1917年首先使用：种或亚种占据的最后分 布单位（空间生态位）
Elton, 1927：有机体在群落中的功能作用与地位。 (营养生态位)
Hutchinson，1958：n-维资源中的超体积空间。
生态位niche：一个种群与群落中其它种群在时间和
空间上的相对位置及机能关系。
两个种群竞争动态——结果3
两个种群竞争动态——结果4
竞争释放
温度
水分
竞争释放：缺乏竞争者时，物种会扩张其实际生态位
三、捕食作用predation
➢ 狭义的捕食
➢ 广义的捕食作用
• 典型捕食——捕食者袭击猎物迅速杀死并吃掉 • 食草——食草者仅仅消费对象个体的一部分 • 寄生——寄生者与单一对象个体(寄主)有密切关系，通常生活在
进攻、驱赶入侵者等。
3、规律：1）面积随体重而扩大；2）受食物品质影响，同
等体重肉食>植食；3）行为与面积常随生活史而变化。
四、社会等级
a. 定义：动物种群中各个动物的地位具有一定顺 序的等级现象。 形成基础是支配行为。
b. 类型：独霸式（狼）、单线式（鸡）等
五、他感作用
1、他感作用：一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化
第五章-种内与种间关系
（4） 生态位移动（niche drift）: 生态位移动是 指种群对资源谱利用的变动。种群的生态位 移动往往是环境压迫或是激烈竞争的结果。
Trends in Ecology and Evolution 2007,Vol.23 No.3
5）生态位分离（niche separation）: 生态位分 离是指两个物种在资源序列上利用资源的分离程 度。这是竞争的结果。
在三角形K1 E K2 / 中，种群1不能增长，种群2继续 增长， 三角形K2EK1 /α中，种群2不能增长，种群1继 续增长。N2和N1出现稳定的平衡点。
K2
K1/α
dN2/dt=0
E dN1/dt=0
K2 /
K1
K1 >K2 / (N1)，K2> K1 /α(N2):不稳定共存
在三角形K1 E K2 / 中，种群2不能增长，种群1 继续增长， 三角形K2EK1 /α中，种群1不能增长， 种群2继续增长。N2和N1出现不稳定的平衡点。
性状替换 （character displacement）： 生态位收缩导致 形态性状发生变 化的现象。
案例：燕鸥的性状替换
三、 共位群
共位群（guild）：同资源种团，以相同方式 利用相同资源的所用物种，这些物种的生态位 相似，并且种间竞争很弱，在生态位研究视为 一个整体。如分布在池塘和湖泊的慈姑、泽泻、 芦苇等。
Gause1934，通过草履虫实验，提出了著名的 竞争排斥原理，即两个生态位完全相同的种不 可能实现共存。
Hutchison1957，一个特定群落中与物种适应 性有关的环境大小就是它的生态多维超体积。 未考虑竞争作用和资源限制，称为基础生态位 。后来加进了竞争和资源限制作用，称为实际 生态位。
第3~5章第三讲种群生态学第四章物种内竞争第5章单种种群动态模型
第三讲种群生态学第三章种群的基本特征1 种群概论1.1 种群生态学研究内容和意义1.1.1 内容研究由个体之间相互作用所表现出来的集合群特征和行为，以及这种集合群的结构形成、发展和运动变化的规律。
还探讨各集合群之间的关系。
1.1.2 意义了解诸如以下问题：（1）为什么物种数量有多有少，以及数量变化的规律；（2）为什么种内、种间会存在着复杂的生态关系；（3）为什么生物种会在地球上不断发展和进化等问题；最终意义在于直接与农业、渔业和林业生产、森林管理、病虫害防治、珍稀动物保护等关系到人类自身生存的问题相关联。
1.2 种群的概念种群一词源于拉丁字“ populus ，”意为人民，一般翻译为人口。
种群（population ）是占据特定空间的同种有机体（能自由交配繁殖后代）的集合群。
若生物体属于同一种，就是单一种群（single species population ）.若这些物种包括有密切相关的数种，彼此或者可以混合在一起，或者根本就合并成一个，即所谓的混合种群（multi-species population ）。
一般说来，自然种群（相对于实验种群）具有三个特征：（1）空间特征，即种群具有一定的分布区域和分布形式；（2）数量特征，每单位面积或空间上的个体数量（即密度）将随时间而发生变动；（3）遗传特征，种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其他物种，但基因组成同样是处于变动之中。
从进化论的观点看，种群是一个演化单位（种群遗传学：研究种群的遗传过程。
包括选择、基因流、突变和遗传漂变等）。
种群是物种在自然界中存在的基本单位。
从生态学观点看，种群又是生物群落的基本组成单位。
1.3 个体差异在同一时间，种群中的个体不是等同的，不可累加。
即使在同一生长阶段，个体也是有明显的差异，如种子的轻重、个体的大小等。
因此，每一个体对种群的贡献是不同的。
因此，在讨论种群时，对个体不仅仅是计数的问题，还要考虑种群个体的年龄分布等阶段特征，同时还要研究种群内个体的质量(大小和轻重等) 。
第五章 种内及种间关系
利用性竞争
干扰型竞争
争夺竞争
竞赛竞争
竞赛/争夺竞争强调资源分布的平均性，而利用/干扰性竞争强调机制。
（二）竞争类型及其一般特征
竞争结果的不对称性是种间竞争的一个共同特点。一个体的竞争代价常远高于另一个体，杀死竞争失败者是很普通的，或通过掠夺资源（使它们失去资源）或通过干扰（直接杀死或毒害它们）。
一、种间竞争
种间竞争是指两物种或更多物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用，种间竞争的结果常是不对称性的，即一方取得优势，而另一方被抑制，甚至被消灭。竞争的能力取决于种的生态习性、生活型和生态幅度等。
高斯假说和竞争排斥原理
竞争类型及其一般特征
Lotka—Volterra模型
生态位理论
（一）高斯假说和竞争排斥原理
7、种间竞争与进化、新物种形成
长期、稳定的种间竞争还可能导致物种向着某一个方向连续进化，并可能导致新物种的出现。
（二）捕食作用（predation）
概念
捕食者与猎物
食草作用
1、概念
捕食可定义为一种生物摄取其他种生物个体的全部或部分为食，前者称为捕食者（predator），后者称为猎物或被食者（prey）。这一广泛的定义包括：
有性生殖是避开不利条件的部分机制。
（二）性比
Fisher氏性比理论（fisher‘s sex ratio theory）：大多数生物种群的性比倾向于1：1，这种倾向的进化原因叫做Fisher氏性比理论。
Fisher氏性比理论解释说明
适合度是个体生产能存活后代，并能对未来世代有贡献的能力的指标。个体的相对适合度是有变化的，这种变化部分取决于个体的遗传区别，部分取决于环境的影响。
（四）生态位理论
植物种群
年龄结构：
是指某一种群中，具有不同年龄级的个体生物数目与种群个 体总数的比例。
（1）增长型种群 其年龄结构呈典型的金字塔形，基部阔 而顶部窄，表示种群中有大量的幼体和极少的老年个体。 这类种群的出生率大于死亡率，是典型增长型的种群 。 （2）稳定型种群 其年龄结构几乎呈钟形，基部和中部几 乎相等，出生率与死亡率大致平衡，种群数量稳定 。
种群大小（数量）是一个变量，随时间而变化， 在适宜的生态环境中数量最大，反之则小； 其变化受4个因素的影响：
迁出
出生
+
种群数量
-
死亡
+
迁入
出生率：是指种群产生新个体的能力。是种群内个体数 量增长的重要因素，常用单位时间内产生新个体的数 量表示。分为最大出生率和实际出生率。
•最大出生率也叫绝对或生理出生率，是在理想条件下产生新个 体的理论最大值，对于特定种群，它是一个常数。 •实际出生率表示在一定的环境条件下产生新个体的能力,其大小 随种群数量、年龄结构以及环境而改变。
种群是一个自我调节系统，通过系统的自动调节，能使 其在生态系统内维持自身的稳定性。 种群既是物种存在、物种进化、物种关系的基本单位， 也是生物群落、生态系统的基本组成成份，同时，还是 生物资源保护、利用和有害生物综合治理的具体对象。
由于地理隔离，一个物种往往被分割成数个亚种群。
种群既可以作为抽象概念，也可作为具体的客观存在加 以应用。
空间特征（空间格局）：
指组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。
空间特征在一定程度上反映了环境因子对种群个体生存、 生长的影响作用。 分布格局包括三种类型：
随机分布、均匀分布、集聚分布
随机分布
均匀分布
集 聚分布
高中生物 第五章 群落
5。
2植物生长型和群落结构一、目标导航基本要求描述群落的垂直结构、水平结构和时间结构。
发展要求说明1．“植物的生长型"不作要求.2．“小资料：自养群落和异养群落"只作为背景资料供学生阅读,不要求学生记忆或掌握具体内容。
4．有关协同进化的概念不作要求二、知识网络三、导学过程一、群落的概念1。
群落的概念是什么？提示：群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，即一定区域内所有生物的统称.注意:群落不是各种生物简单的集合，而是通过种内斗争或互助、种间的共生、竞争、捕食等关系建立起来的有机体。
2．群落水平上研究的问题有哪些？提示：群落水平上研究的问题主要包括群落中物种的组成和丰富度、种间关系、群落的空间结构、生态位、群落的范围、边界和演替等。
3．群落的物种组成提示:（1)要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成。
群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
（2)不同群落的物种数目有差别。
群落中物种数目的多少称为丰富度。
我国越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
二、群落的结构群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构,动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的。
阳光、温度、水分等生态因素对动植物的分层有直接影响。
群落的水平结构往往是由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素造成种群密度上的差别.群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化,主要体现在光照、温度的影响导致群落周期性的变化，如动植物物的昼夜活动变化和季节性变化.【提问】植物的不同生长型与群落垂直结构有密切关系，群落在空间和时间上都体现出哪些结构?阅读课本，整理群落的三种结构，举例并讨论三种结构的特点和影响因素。
展示图5－1“热带雨林群落的垂直结构示意图”讨论分析,小组代表回答问题。
1．图示群落自树冠到地面表可分为哪些层次？――树冠层、下木层、灌木层、草本层、地表层.2．以上分层现象的主要影响因素是什么？――阳光。
湘教版必修1第五章主要植被与自然环境
等常绿阔叶林。据此完成第9~10题。
9、山东境内的杨树、柳树之所以落叶，主要是因为冬季
( ) 半湿润、半干旱的内陆地区
非洲 C.
但是，岛上 1 000 多座高度在 40~120 米的石灰岩小山丘上却只长草不长树，形似草堆。
A.风力强劲 亚 热 带 常 绿 硬 叶 林
草地 B.
B.旱情严重
C.寒冷干燥 D.土壤盐碱化 温带草原 亚寒带针叶林
荒漠 D.
如唐代诗人白居易的诗句“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，直观地体现了从九江到庐山上物候的垂直分布梯度。
这种现象叫作植物的“物候现象”。
半湿润、半干旱的内陆地区
马铃薯是喜冷凉的作物，如果将它们栽培到低纬度平地或低纬度山区低洼谷地，随着气温的升高，光合作用产生的有机质将少于呼吸
作用消耗的有机质，从而导致减产。
内，同种植物的全部个体形成种群；同一时间内生活在
一定区域中各种植物种群的集合，构成植物群落。一般
来说，在环境条件优越的地方，群落结构复杂，组成群
落的高等植物种类丰富；在环境条件严酷的地方，只有
少数高等植物能够适应，群落结构相对简单。
植物群落可以随着环境的变化而发生改变，如随着降
水量的增加，我国北部某些地区的半流动、半固定沙地
水分 从沿海到内陆：森林—草原—荒漠
西
东
海洋
森 林
草 原
荒 漠
内陆
荒 漠
草森 原林
海洋
（一）环境对植被的影响
2 、中尺度
①影响因素：地形 ②表现：植被出现垂直分带现象
阅读
植物物候节律
随着气候条件按时间有规律地变化，植物也按一定顺
序度过它的发育期：从开始积极的生命活动，经出蕾、