高中生物必修3 稳态与环境4

高中生物必修3 稳态与环境4

第3节 群落的结构 教学目标： 1.识别群落，说出群落水平上研究的问题。 2.分析群落的物种组成，区别不同的群落。 3.举例说出一个群落中不同生物种群间的种间关系。 4.说出群落的空间结构。 5.尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。 教学重点: 群落的结构特征 教学难点: 从结构与功能相适应的角度描述群落的结构特征 课时安排 2课时 　　下图展示了在池塘水面、水中、水底生活的多种生物。 讨论 1. 这个池塘中有哪些生物？ 浮游植物、浮游动物、水草、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等 　　 2 . 该区域所有的生物构成了生命系统结构层次中的哪个层次？ 群落 群落的概念 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。 包括这个区域内 所有 有生命的物质 例：一个池塘中的鱼类是一个种群，还是一个群落，或都不是？ 一、群落水平上研究的问题 二、群落的物种组成 针叶林 苔 原 热带雨林 常绿阔叶林 落叶阔叶林 1.这些群落的不同是靠什么来区别的呢？ 　　物种的组成是区别不同群落的重要特征。 2.群落的物种数目多少如何表示呢？ 　　群落中物种数目的多少称为丰富度。 　　右图表示从南极（90 o S）经过赤道（0 o ）到北极（90 o N）纬度梯度上群落中物种多样性的变化趋向。试分析说明： 　　从极地向热带推移，群落中物种是怎样变化的？ 　　这表明某地区群落物种的多少主要取决于哪些因素？ 物种的丰富度 气候 　　群落中物种数目越多，特种越丰富度。 　　一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。 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 三、种间关系 　两种草履虫具有相似的生活习性，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，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。这就是 竞争 。 两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等 大象和狮子抢夺水源  竞争 　　如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系，则可表示为： 生物数量 时间 生物A 生物B 　　如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系，则可表示为： 生物A 生物B 生物数量 时间 C A B  捕食： 一种生物以另一种生物作为食物． 生物数量 时间 生物A 生物B A B 捕食  寄生 　　一种生物（寄生者）寄生于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活 菟丝子 一方受益一方受害 寄生的结果： 生物数量 时间 A宿主(寄主) B寄生虫 寄生 生物数量 时间 A宿主(寄主) B寄生虫 体表寄生 B A 体内寄生 B A 寄生 两者生活在一起，相互依赖，彼此有利 豆科植物和菌瘤根  互利共生： 地衣(真菌和藻类植物的共生体 ) 真菌 藻类 通过菌丝提供水、 CO 2 、无机盐 通过光合作用提供有机养料  互利共生 互利共生 切叶蚁与真菌 生物A 生物B 用坐标系来表示两种生物的共生关系： 生物数量 时间 A B 是寄生呢还是互利共生？ 冬虫夏草是一种名贵中药 蝙蝠蛾的幼虫被真菌侵入体内，菌丝逐渐充满虫体，变为菌核使虫体的组织破环，残留外皮。 夏季菌核萌发，从幼虫的口或头部长出有柄的子座，似直立小草。 这种真菌和幼虫的关系是？ 寄 生 种间关系辨析 （1）寄生与共生的区别 　　相同的是两者都是两种生物共同生活在一起。不同的是共生的两种生物，相互依赖，彼此有利，而寄生的两种生物，对寄生者来说，当然是有利的，但对寄主来说，则是有害的。 种间关系辨析 （2）寄生与捕食的区别 　　寄生是一种生物寄居在另一种生物的体内或体表，从那里吸取营养物质来维持生活，从而对寄生造成危害。寄生者在寄主那里吸取的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液或寄主从外界环境中摄取的营养物质，而不是吃掉整个寄主或寄主的某一部分，如果是吃掉整个寄主或寄主的某一部分，那就不是寄生关系，而是捕食关系了。 种间关系比较表 关系类型 物种 关系一般特征 实例 A B 互利共生 寄生 竞争 捕食 （ “ ＋ ” 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A得利种群B有害 ＋－ 蛔虫和人 水稻和稗草 羊与草 狼与羊 时间 数量 0 时间 数量 0 时间 数量 0 捕食 竞争 共生 图A 图B 图C 时间（年） 1900 1910 1920 1930 1940 1950 相对生物量 ① ② ③ 1900年人类大量捕杀狼和狮子后草原上鹿和植被的变化趋势 三条曲线分别代表的是什么？它们之间存在什么关系？ 时间（年） 1900 1910 1920 1930 1940 1950 相对生物量 ① ② ③ 1900年人类大量捕杀狼和狮子后草原上鹿和植被的变化趋势 曲线升降的主要原因？最终相对平衡时为什么与初始水平不同？ 乔木层 灌木层 草木层 地被物层 四、群落的空间结构 1.垂直结构的概念：是指群落在空间上的垂直 分层现象 。 （一）群落的空间结构 —— 垂直结构 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。 (1)引起植物分层分布的主要原因是： 光照强度 (2)引起动物分层分布的主要原因是： 食物、栖息场所等 思考讨论 (3)群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？ 　　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。 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。） 例2、八面山(在湖南桂东县)海拔2042米，800米以下为常绿阔叶林，800至1300米为针阔混交林，1300至1600米为针叶林，1600至1800米为灌木林，1800米以上为草地。植物的这种分带现象属于（水平结构)。 　　分析，这种分带由海拔(地形)造成的温度和湿度差异引起而不是生物自身差异引起的。 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 练 习 　　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 3. 下例说法正确的是（　 ）　A. 生长一致的稻田不存在垂直结构　B. 高山长草，低处长大树的现象是垂直结构　C. 只要有生物群落就有一定程度的垂直结构　D. 沙漠上只有极少的生物，不构成生物群落 C 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( 　　 )　A.全球的生物可看作一个大生物群落　B. 全球的生物可看作一个大种群　C. 人类对南极的资源进行了过度开发　D. 磷虾特别容易吸收农药DDT A 　　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     　　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 　　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 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 C 1.B 。 2.屏障撤掉后，很可能出现以下情况:由于种群A捕食种群B，种群B的数量减少，而种群A的数量增加。但随着种群B的数量减少，种群A因食物来源减少而出现数量减少，种群B的数量又会出现一定的增加。这样，假设水族箱中资源和其他条件较稳定，种群A和种群B将出现此消彼长的相对稳定情况。 练习P 77 基础题 1.大致步骤： （1）选择的植物（一般用草本植物）应能适应同一环境，植株大小基本一致。最好查阅有关资料搞清楚植物名称与生活习性等； （2）实验前要做必要的观察记录，如植株的（尤其是根）生长情况； 拓展题 　　（3）设立对照组（单独种植、同种植株种植在一起）、实验组（不同种植株种植在一起），并给予相同的环境条件，也可进一步从不同的植株间距来设计实验； 　　（4）通过比较分析根系的长势，论证自己的假设是否成立； 　　（5）解释实验结果。 2. 蜾蠃捕食螟蛉幼虫。