生物群落的动态

生物群落的概念生物群落是由生态环境中相互作用的生物种群组成的一个生态系统。

生态环境的不同因素，如气候、土壤类型、地形和水体等，形成了不同的生物群落。

每个生物群落都有其自己的特点和特有的物种。

在生物群落中，生物种群之间存在复杂的相互作用，包括共生、捕食、竞争、防御等。

这些相互作用使得生物群落具有强大的自我调节和平衡能力，同时也决定了生物群落的生态功能。

生物群落可以分为自然生物群落和人工生物群落两种。

自然生物群落是指未受人为干扰的天然生物群落，它们在长期的自然演化过程中形成并达到了动态平衡。

例如森林、草原、湿地和海洋等，这些生态系统中的物种组成、数量、分布等与自然环境条件密切相关。

人工生物群落是指人类通过种植、养殖等方式创造的生物群落，或通过改造生态环境而形成的生物群落，如农田、养殖场、城市绿地等。

除了自然和人工生物群落，还可以根据海拔、气候、地形等差异，分成不同的生态类型，例如高山生态系统、亚热带雨林生态系统、沙漠生态系统等。

这些生态系统之间有着很大的差异，包括环境条件、植物和动物种群、物种丰富度等方面。

生物群落对维持生态平衡和生态系统功能有着重要的作用。

它们不仅提供了物质和能量的循环，还为人类提供着食物、水源、气候调节、土壤保护、生物多样性保护等多项服务。

然而，随着人类活动的扩张和影响，生物群落受到了极大的破坏和影响。

物种外来入侵、砍伐、森林火灾、化学污染等都对生物群落的生存和发展产生了严重的威胁。

因此，保护和恢复生物群落已成为当今人类面临的一个重要问题。

总之，生物群落作为生态系统的一个重要组成部分，对维护生态平衡、保护生物多样性和提供生态服务具有重要意义。

通过保护和恢复生物群落，可以有效地维护生态系统的稳定性，实现人类与自然的和谐共处。

第一章绪论生物圈：地球上存在生命的部分，由大气圈的下层（对流层）、水圈和岩石圈的上层（风化壳）组成。

第二章生物与环境环境：某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。

生态因子：环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其它相关生物等。

生态因子是环境因子中对生物起作用的要素，环境因子是生物体外部的全部环境要素。

限制因子：在影响生物生存和繁殖的生态因子中对限制生物生存和繁殖起关键性作用的一个或少数几个因子。

最小因子定律：植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。

耐性定律：一种生物能够存在与繁殖，要依赖一种综合环境的全部因子的存在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存甚至灭绝。

主导因子：在诸多环境因子中对生物起决定性作用的一个生态因子。

生态幅：每一个种对环境因子适应范围的大小，主要决定于各个种的遗传特性，具有一定的环境适应性。

生物种：种是形态相似的个体的集合，同种个体可以自由交配，能产生可育后代。

物种是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。

基因型：种的遗传本质表型：物种适应环境后实际表现出的可见性状。

种的可塑性：物种的性状随环境条件而改变的程度。

贝格曼规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。

因为个体大的动物其单位体重散热量较少。

阿伦定规律：恒温动物身体凸出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势，这是减少散热的一种形态适应。

物候学：研究生物的季节性节律变化与环境季节变化关系的科学。

休眠：生物的潜伏、蛰伏或不活动状态，是抵御不利环境的一种有效的生理机制。

进入休眠状态的动植物可以忍耐比其生态幅宽得多的环境条件。

第三章种群及其基本特征种群：一定空间中所有个体的组合。

是群落结构与功能的最基本单位，也是物种在自然界中存在的基本单位。

生态学中的种群动态模型生态学是一门研究生物与环境之间相互作用的学科，而种群动态是生态学中的一个非常重要的内容。

种群动态研究了人类、动植物种群的数量、分布、生长、死亡、迁徙等动态变化，以及这些变化与环境因素之间的关系。

这些动态模型在生态学中得到了广泛应用，帮助我们更好地理解生物的生存、生长和发展过程。

一、种群动态模型的分类种群动态模型主要包括人口动态模型和生物群落动态模型两大类。

人口动态模型是研究人类种群数量及其动态变化规律的模型，其主要应用于人口统计、预测和管理等方面；而生物群落动态模型则是对自然界中各种生物群落数量、结构和演替等动态过程的模拟和预测。

生物群落动态模型又分为物种动态模型和群落动态模型。

物种动态模型是研究单一物种数量及其动态变化规律的模型，主要包括基于资源利用和捕食率的种族增长模型和基于生理特征和环境因素的个体生长模型。

群落动态模型则是把整个生态系统看成一个整体来研究，同时考虑多种生物之间的相互影响和物种间的竞争、共存等生态学关系，以模拟和预测整个群落的数量、结构和演替等动态过程。

二、种群动态模型的基本形式和参数种群动态模型最基本的形式就是一组微分方程，用来描述同一物种的数量与时间的变化，通常写成:dN/dt = f(N, t, I, E)其中dN/dt是物种数量随时间的变化率，f是物种数量增长率（或减少率），N是时间t上物种的数量，I和E分别代表物种间和物种与环境相互作用的强度。

在实际应用中，f、I和E等参数可根据具体实验数据和场地观测得出。

三、常见的种群动态模型1、Logistic曲线模型Logistic曲线模型是最早被广泛使用的种群动态模型之一，也是一种基于基于资源利用和捕食率的物种动态模型。

该模型认为，在人口数量相对较少的时候，人口数量呈现指数增长；但是随着人口数量的增加，人口的增速会逐渐减缓，直到达到一定的饱和极限，最后呈现稳定状态。

因此，Logistic曲线广泛应用于人口统计、环境保护等领域。

第2章群落及其演替第1节群落的结构一．群落1.概念：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。

（即一定区域内，所有生物）注意：群落并非是各种生物的简单集合，而是通过相互之间的各种联系建立起来的有机整体。

如一个动物园里面圈养的虎、狮，豹等所有生物不属于一个群落。

一片草原上的虎、狮，豹等所有生物属于一个群落。

2.种群水平研究重点在于种群的数量动态，包括种群密度、出生率/死亡率、迁入率/迁出率、年龄结构、性别比例等。

3.群落水平上研究的问题有：群落的范围和边界、物种组成、优势种、种间关系、空间结构、季节性、生态位、群落演替等。

4.研究种群是研究群落的基础。

二．群落的物种组成1.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。

2.物种丰富度：即一个群落中的物种数目。

①不同群落丰富度不同，一般越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。

②不同物种在群落中的地位不同。

数量多，且对群落中其他物种的影响很大的物种称为优势种。

③群落中的物种组成不是固定不变的，而是会随时间和环境的变化而变化。

三．种间关系，种内互助（如，狼群、蚂蚁等）等1.辨析下列几对关系(1)捕食与竞争①竞争是不同生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争，并不以获取对方当食物为目的。

②捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存。

(2)种内竞争和种间竞争①种内竞争：同种生物以同种的幼体为食，或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内竞争。

②种间竞争：不同种生物之间对资源和空间的争夺就是种间竞争。

(3)捕食与寄生①捕食强调是一种生物以另一种生物为食的现象，强调是吃与被吃的关系。

②寄生是一种生物生活在另一种生物的体内或体表，从活的生物体获得营养物质，而宿主一般不会死亡。

(4)寄生与腐生①寄生是从活的生物体获得营养物质。

②腐生是从死的生物体获得营养物质。

(5)原始合作与种内互助①原始合作是指不同种生物之间通过互助共同发展。

§8 捕食作用? 捕食的性质? Lotka-Voterra捕食者-猎物模型? 捕食者功能反应和数量反应? 草食作用和植物防御? 捕食者和猎物的协同进化捕食的性质? 捕食（predation）可以定义为摄取其它个体的部分或全部作为食物。

捕食者包括：典型的捕食者、草食者、寄生者。

捕食者可分为食草动物、食肉动物和杂食动物。

? 食性的特化与泛化：根据捕食猎物种数的多少，某些捕食者是特化种（specialist），对食物的选择非常强；而另一些是泛化种（generalist），对吃几种类型的猎物。

草食性动物一般比肉食性动物更加特化。

动植物寄生者都是特化种。

Lotka-Voterra捕食者-猎物模型? 猎物在没有捕食者条件下按指数增长? dN/dt=r1N N- 猎物种群密度，t-时间，r1-猎物的种群增长率。

? 捕食者在没有猎物条件下按指数减少? dP/dt=-r2P P-捕食者的种群密度，t-时间，r2-捕食者的种群增长率。

? 当两者共存于一个有限的空间内，捕食者发现和进攻猎物的效率为ε，可称为压力常数，即平均每一捕食者捕杀猎物的常数;捕食者利用猎物而转变为更多捕食者的常数为θ，即捕食效率常数。

? 猎物的种群增长方程：dN/dt=r1N －εPN ．．．（1）? 捕食者的种群增长方程：dP/dt=-r2P ＋θNP ．．．（2）Lotka-Voterra捕食者-猎物模型行为捕食者的功能反应和数量反应? 功能反应：随着猎物密度的增加，每个捕食者可以捕获更多的猎物或可以较快地捕获猎物，这种现象就是捕食者的功能反应。

概念最早由Solomon提出，Holling提出三类功能反应，即I型功能反应、II型功能反应、III功能反应。

? 数量反应：随着猎物密度增加，更多的捕食者将生存下来，并繁衍后代，导致捕食者种群数量增加，这种过程称捕食者对于猎物密度增加的数量反应。

食草作用? 食草动物对植物的危害植物受食草动物的“捕食”的危害程度随损害的部位、植物发育的阶段而异。

2.3 群落的演替教学目标教学重点群落的演替过程。

教学难点群落的演替过程。

知识点01 演替和演替的类型演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。

演替的类型：初生演替：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，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。

如：在裸岩、沙丘、火山岩和冰川泥上的演替课程标准目标解读不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落。

阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型。

知识精讲目标导航次生演替：指在原有植被已不存在，但原有土壤条件基本保留，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。

如：火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上的演替演替过程：裸岩阶段、地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段、森林阶段知识点02 演替的特点、原因、方向和结果1.初生演替和次生演替的特点：初生演替：演替速度缓慢，经历时间长；次生演替：演替速度较快，经历时间短；2.群落演替的特征：(1)方向：一定的方向性。

(2)能量：群落有机物总量增加。

(3)结构：营养结构变得复杂，物种多样性增加。

3.群落演替的原因：(1)环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。

(2)生物本身不断进行繁殖、迁徙。

(3)群落内部由于生命活动造成内部环境改变。

(4)种内和种间关系不断发生变化。

(5)人类活动的干扰。

人类活动往往是有目的、有意识进行的。

人类可以对生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重建起新的关系。

人类活动对现有的生物群落既可以是积极的，也可以是破坏性的。

人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

4.群落演替的方向：①自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。

②最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。