二-生物在群落中的生态位课件.ppt
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- 生物 群落 中的 生态 课件
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1、概念:概念:物种利用各种资源的幅度以及该物种与物种利用各种资源的幅度以及该物种与种群中其他物种关系的总和。种群中其他物种关系的总和。决定生活在什么地方,而且决定于它与决定生活在什么地方,而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系。食物、天敌和其他生物的关系。1 1、生态位、生态位二 生物在群落中的生态位作用:作用:它表示物种在群落中的地位、作用和重要性它表示物种在群落中的地位、作用和重要性 在未解释在未解释“生态位生态位”之前,我们先讲个之前,我们先讲个小故事小故事。一天,在一天,在俄罗斯俄罗斯的某座城市里,有位戴一副的某座城市里,有位戴一副眼镜眼镜的中年人,走进一的中年人,走进一间实验室,将一
2、种叫间实验室,将一种叫双小核草履虫双小核草履虫和一种和一种大草大草履虫的生物,分别放在两履虫的生物,分别放在两个相同浓度的个相同浓度的细菌细菌培养基培养基中,几天后,这位中年人发现这两种生物的种中,几天后,这位中年人发现这两种生物的种群数量增长都呈群数量增长都呈S型曲线。接着,他把这两种生物又放入同一环境中培养,型曲线。接着,他把这两种生物又放入同一环境中培养,并控制一定的食物,并控制一定的食物,16天后,培养基中只有双小核天后,培养基中只有双小核草履虫草履虫自由地活着,自由地活着,而大草履虫却消逝得无影无踪。在其培养中,中年人对现场进行过仔细而大草履虫却消逝得无影无踪。在其培养中,中年人对现
3、场进行过仔细观察,他没有发现有一种虫子攻击别一种虫子的现象,也未见两种虫子观察,他没有发现有一种虫子攻击别一种虫子的现象,也未见两种虫子分泌出什幺有害物质,只发现双小核草履虫在与大草履虫竞争同一食物分泌出什幺有害物质,只发现双小核草履虫在与大草履虫竞争同一食物时增长比较快,将大草虫赶出了培养基。于是,中年人又做了相反的一时增长比较快,将大草虫赶出了培养基。于是,中年人又做了相反的一种试验,他把大草履虫与另一种袋状草履虫放在同一个环境中进行培养,种试验,他把大草履虫与另一种袋状草履虫放在同一个环境中进行培养,结果两者都能存活下来,并且达到一个稳定的平衡水平。这两种虫子虽结果两者都能存活下来,并且
4、达到一个稳定的平衡水平。这两种虫子虽然也竞争同一食物,但袋状草履虫占据食物中不被大草履虫竞争的那一然也竞争同一食物,但袋状草履虫占据食物中不被大草履虫竞争的那一部分。部分。做这个试验的中年人,叫格乌司,人们把他这种发现称为格乌司原做这个试验的中年人,叫格乌司,人们把他这种发现称为格乌司原理,也叫理,也叫“生态位现象生态位现象”。何谓何谓“生态位生态位”如果把如果把“生态位生态位”作进一步的解释,那就是在大自然中,作进一步的解释,那就是在大自然中,亲缘关系亲缘关系接近的,具有同样生活习性或生活方式的物种,不接近的,具有同样生活习性或生活方式的物种,不会在同一地方出现。如果它们在同一区域内出现,大
5、自然将会在同一地方出现。如果它们在同一区域内出现,大自然将会用空间把它们各自隔开,如虎在山上行,鱼在水中游,猴会用空间把它们各自隔开,如虎在山上行,鱼在水中游,猴在树上跳,鸟在天上飞;如果它们在同一地方出现在树上跳,鸟在天上飞;如果它们在同一地方出现,它们必定它们必定利用不同的食物生存,如虎吃肉,利用不同的食物生存,如虎吃肉,羊吃草羊吃草,蛙吃虫;如果它,蛙吃虫;如果它们需要的是同一种食物,那幺,它们的寻食时间必定要相互们需要的是同一种食物,那幺,它们的寻食时间必定要相互错开,如狮子是白天出来寻食,错开,如狮子是白天出来寻食,老虎老虎是傍晚出来寻食,狼是是傍晚出来寻食,狼是深夜出来寻食深夜出来
6、寻食.在在动物世界动物世界里没有两种物种的生态位是完里没有两种物种的生态位是完全相同的,有些物种亲缘关系接近或相似而使生态位部分重全相同的,有些物种亲缘关系接近或相似而使生态位部分重迭,这时就会现严酷的竞争,如一山不能容二虎。如果强者迭,这时就会现严酷的竞争,如一山不能容二虎。如果强者进入弱者的生态领域就会出现进入弱者的生态领域就会出现“龙陷龙陷浅滩浅滩受虾戏,虎落平川受虾戏,虎落平川遭犬期遭犬期”的状况;如果弱者进入强者的生态领域中就会出现的状况;如果弱者进入强者的生态领域中就会出现大鱼吃小鱼大鱼吃小鱼、小鱼小鱼吃吃虾米虾米的状况。因此,强者只能在自己的的状况。因此,强者只能在自己的生态位上
7、是强者,弱者也只能在自己的生态位上才能自由生生态位上是强者,弱者也只能在自己的生态位上才能自由生存。存。麻雀总是成群地在森林的上层麻雀总是成群地在森林的上层的活动,吃高大乔木的种子。的活动,吃高大乔木的种子。煤山雀、黄腰柳莺、和橙红翁煤山雀、黄腰柳莺、和橙红翁等鸟类总是森林的中层营巢。等鸟类总是森林的中层营巢。血雉和棕尾虹则是典型的森林血雉和棕尾虹则是典型的森林底层鸟类,吃地面上的苔鲜和底层鸟类,吃地面上的苔鲜和昆虫。昆虫。问题讨论:问题讨论:在一片树林中有五群相似的小食虫鸟共同生活。在一片树林中有五群相似的小食虫鸟共同生活。回答下列问题:回答下列问题:(1 1)有群相似的小食虫鸟共同生活在同
8、一片树林)有群相似的小食虫鸟共同生活在同一片树林里,我们可以研究哪些变量来解释这一现象,这些里,我们可以研究哪些变量来解释这一现象,这些变量中哪些属于变量中哪些属于“生态位生态位”?筑巢地点、食物、巢位、觅食方法、所吃食筑巢地点、食物、巢位、觅食方法、所吃食物类型、天敌等物类型、天敌等(2 2)你怎样理解把生物的栖息地比作生物的)你怎样理解把生物的栖息地比作生物的“地址地址”,把生物的生态位比做生物的,把生物的生态位比做生物的“职业职业”?以上题小鸟为例,比较以上题小鸟为例,比较“地址地址”与与“职业职业”的最的最大区别是什么?大区别是什么?(3 3)下表是栎林中部分鸟类在不同层次中的)下表是
9、栎林中部分鸟类在不同层次中的相对密度,分析它们之间可能有怎样的相互关相对密度,分析它们之间可能有怎样的相互关系?系?种名种名林冠层林冠层高于高于11.611.6米米乔木层乔木层511.6511.6米米灌木层灌木层1.351.35米米草本层草本层11.311.3米米地面地面林鸽林鸽茶腹茶腹 青山雀青山雀长尾山雀长尾山雀旋木雀旋木雀煤山雀煤山雀3333333434150150122122323245453 3343426426418318375751081083 31 11961961361362727787824241818171720206 69 9注:注:数字下划线数字下划线表示某种鸟最表示
10、某种鸟最喜好栖息喜好栖息的层次的层次基础生态位基础生态位现实生态位现实生态位在生物群落中,能够被生物利用的最大资在生物群落中,能够被生物利用的最大资源空间,称做该生物的基础生态位。源空间,称做该生物的基础生态位。由于存在着竞争,一般物种都不能够占领由于存在着竞争,一般物种都不能够占领基础生态位。物种实际占有的生态位,称为基础生态位。物种实际占有的生态位,称为现实生态位。现实生态位。生态位宽度生态位宽度生态位宽度又称生态位广度或生态位大小。生态位宽度又称生态位广度或生态位大小。一个物种所能利用的各种资源总和。当资源一个物种所能利用的各种资源总和。当资源的可利用性减少时,一般使生态位宽度增加,的可
11、利用性减少时,一般使生态位宽度增加,例如在食物供应不足的环境中,消费者也被例如在食物供应不足的环境中,消费者也被迫摄食少数次等猎物和被食者,而在食物供迫摄食少数次等猎物和被食者,而在食物供应充足的环境中,消费者尽摄食最习惯摄食应充足的环境中,消费者尽摄食最习惯摄食的少数被食者。的少数被食者。加拉帕戈斯群岛上的地雀加拉帕戈斯群岛上的地雀祖先地雀祖先地雀2 2、生态位的重叠与竞争、生态位的重叠与竞争概念:当两个物种利用同一资源。概念:当两个物种利用同一资源。完全重叠完全重叠资源短缺时发生竞争,竞争优势资源短缺时发生竞争,竞争优势大的物种就会把另一物种完全排大的物种就会把另一物种完全排除掉(即竞争排
12、除原理)除掉(即竞争排除原理)资源丰富时,共同利用资源资源丰富时,共同利用资源部分重叠部分重叠无竞争的生态空间实现共存无竞争的生态空间实现共存 重叠的生态位空间被具有竞争重叠的生态位空间被具有竞争优势的物质占有优势的物质占有生态位重叠生态位重叠 是指两个或两个以上生态位相似的物种生活是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。生态于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。生态位重叠的两个物种因竞争排斥原理而难以长期共位重叠的两个物种因竞争排斥原理而难以长期共存,除非空间和资源十分丰富。通常资源总是有存,除非空间和资源十分丰富。通常资源总是有限额,因此生态位重叠物种之
13、间竞争总会导致重限额,因此生态位重叠物种之间竞争总会导致重叠程度降低,如彼此分别占领不同的空间位置和叠程度降低,如彼此分别占领不同的空间位置和在不同空间部位觅食等。在向某一地区引进物种在不同空间部位觅食等。在向某一地区引进物种时,要考虑与当地物种的生态位重叠的问题。外时,要考虑与当地物种的生态位重叠的问题。外来物种总因数量有限、对环境尚未适应等原因处来物种总因数量有限、对环境尚未适应等原因处于竞争的弱势,因此,如与当地物种生态位重叠于竞争的弱势,因此,如与当地物种生态位重叠过大将会导致引种失败。过大将会导致引种失败。1934年生态学家高斯选用两种形态和习性相似的草履虫进行实验:实验一:取实验一
14、:取相等数目相等数目的大草履虫和双小核草履虫,用的大草履虫和双小核草履虫,用一一种杆菌种杆菌为饲料,为饲料,分别分别放在容器中放在容器中单独单独培养,观察两种草培养,观察两种草履虫的数量变化。履虫的数量变化。请解释这两种生物请解释这两种生物的数量出现这种变的数量出现这种变化的原因是什么化的原因是什么?你能画出这两种生物的数量变化曲线图吗你能画出这两种生物的数量变化曲线图吗?实验二:取相等数量的双小核草履虫和大草履实验二:取相等数量的双小核草履虫和大草履虫混合培养,每天统计容器中两种草履虫的数量虫混合培养,每天统计容器中两种草履虫的数量(个个)。下表是统计的部分结果。请据此画出两种。下表是统计的
15、部分结果。请据此画出两种草履虫的数量变化曲线图。草履虫的数量变化曲线图。时间时间(天天)种群种群0481216双小核草履双小核草履虫虫30150260280280大草履虫大草履虫306040302004天数8121650100150200250300种群数量(个)双小核草履虫双小核草履虫大草履虫大草履虫资料分析讨论提示:资料分析讨论提示:1.1.在合适的条件下,大草履虫和双小核草履虫在合适的条件下,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),当它们被放活习性(尤其是能以同一种杆菌为食),当
16、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,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,随着两种草履虫数量的增加,种群数量均增加。但是,随着两种草履虫数量的增加,相互之间对相互之间对食物的争夺食物的争夺表现为表现为大草履虫处于劣势,双大草履虫处于劣势,双小核草履虫处于优势小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加,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
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