人教版生物必修三43群落的结构

人教版生物必修三43群落的结构

第 3 节 　群落的结构 第 4 章 　 种群和群落 [ 学习目标 ] 　 1. 能够说出群落水平上研究的问题 。 2 . 理解群落的种间关系及特征 。 3 . 利用探究实验，进行土壤中小动物类群丰富度的研究。 方式一　 如图为呼伦贝尔大草原的图片，草原上生活着各种生物，如草本植物、小灌木、昆虫类、小型鸟类、啮齿类、蛇类、植食性动物类、肉食性动物类，还有进行腐生生活的细菌等等。这些生物共同构成了生物群落。生物群落的物种 组成 如何？各种生物之间的关系如何？生物群落有什么样的空间结构呢？ 课堂导入 方式二 　在一片农田中，既有作物、杂草等植物，也有昆虫、鸟、鼠等动物，还有细菌、真菌等微生物，所有这些生物共同生活在一起，彼此之间有着直接或间接的联系。在自然界中，任何一个种群都不是单独存在的，而是与其他种群通过种间关系紧密联系在一起。那么，在一个区域内，各种生物之间具有怎样的关系呢？ 新知导学 达标 检测 内容索引 新知导学 1. 群落的概念： 同一时间内聚集在一定区域中 各种 的 集合。 2. 群落水平上研究的问题 优势种 、 关系 、群落 的 、 空间结构 ( 包括 ) 、生态位和群落的范围与边界等。 3. 群落的物种组成 (1) 意义 ： 的 重要特征。 (2) 衡量指标 ： ， 即群落 中 的 多少。 (3) 规律：不同群落丰富度不同，越靠近热带地区，单位面积内的 物种 。 海拔越高，群落 丰富度 。 一、群落及其物种组成 种间 演替 垂直结构和水平结构 生物种群 区别不同群落 物种数目 丰富度 越丰富 越低 比较种群和群落 归纳总结 比较项目 种群 群落 组成单位 生物个体 ( 包括幼年、成年和老年个体 ) 生物种群 ( 包括植物、动物和微生物等 ) 研究对象 一定区域内同种生物个体的总和 一定区域的所有种群 研究范围 种内关系 种间关系 主要特征 种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等 物种的多样性、群落结构、丰富度、优势种、种间关系、群落演替等 关系 群落以种群为基本单位，是各个种群的集合体，依靠种间关系使各种群在长期自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。研究种群是研究群落的基础 例 1 　 判断正误： (1) 种群是构成群落的单位 ( 　　 ) (2) 微山湖中的全部鱼、植物和微生物构成群落 ( 　　 ) (3) 在一定时间，生活在一定区域内的生物，同种个体形成种群，不同种群形成群落 ( 　　 ) (4) 群落一般都是由植物和动物两类生物形成的种群构成 ( 　　 ) (5) 群落是比种群更高层次的系统，主要研究性别比例、种间关系以及群落的空间结构等问题 ( 　　 ) 答案 解析 × √ √ × × 解析 　 种群是指生活在一定区域内的同种生物个体的总和，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。群落以种群为基本单位，是各个种群的集合体，依靠种间关系使各种群在长期自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。群落包括该地域的所有生物，除了植物和动物外，还包括该地域的所有微生物。性别比例是种群层次上研究的问题。 例 2 　 下列关于丰富度的叙述，不正确的 是 A. 群落中生物个体数目的多少称为丰富度 B. 不同群落生物的丰富度是不同的 C. 从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减少 D. 丰富度越大的群落，其结构越复杂 √ 答案 解析 解析 　 群落中物种数目的多少称为丰富度，并不是生物个体数目的多少； 不同群落生物物种数目是不同的，丰富度也是不同的；从赤道到北极，群落的物种数目由于温度降低而减少，群落的丰富度逐渐减少；丰富度越大的群落，物种越多，食物链、食物网越复杂，其结构越复杂。 二、群落的种间关系 体内或体表 依存 食物 寄居 资源 有利 1. 捕食： 一种生物以另一种生物 作为 。 3. 寄生： 一种生物 ( 寄生者 ) 于 另一种生物 ( 寄主 ) 的 ， 摄取寄主的养分以维持生活。 4. 互利共生： 两种生物共同生活在一起， 相互 ，彼此 。 比较各种种间关系 归纳总结 类型 曲线图例 箭头图例 种间关系特点 捕食 “ 先增加者先减少 ” 的非同步性变化，且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者 竞争 c 代表共同的生活条件，结局一般有二：一是 a 取代 b ；二是 a 、 b 两种群个体间形成平衡，相互抑制 寄生 寄生种群 a 得利，宿主种群 b 受害；宿主 b 不可能全部死亡 互利共生 “ 同生共死 ” 的同步性变化 例 3 　 下列属于竞争实例的 是 A . 蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露 B. 以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食 C. 细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸 D. 某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少 √ 答案 解析 解析 　 蚂蚁喜欢取食蚜虫腹部末端所分泌的含有糖分的蜜露，所以蚂蚁常常保护蚜虫，甚至把吃蚜虫的瓢虫赶走，蚜虫缺乏食物时，蚂蚁还会把蚜虫搬到有食物的地方，二者关系为 “ 互利共生 ” ， A 项错误 ； 菜粉蝶 幼虫与蜜蜂虽然都在同一株油菜上采食，但是菜粉蝶幼虫主要吃叶片，而蜜蜂主要采食花蜜，二者不能构成竞争， B 项错误 ； 噬菌体 寄生于细菌中，利用细菌的原料进行增殖，二者构成寄生关系， C 项错误 ； 两种 绿藻属于两个物种，二者竞争阳光、养料等生存资源，同时根据一种增加另一种减少，可推测是竞争关系， D 项正确。 例 4 　 下图中的 ① ～ ④ 为四组生物的种间关系图 ( 纵轴为个体数，横轴为时间 ) 。 A 是地衣中的藻类和真菌； B 是大、小草履虫； C 是兔与狐； D 是细菌和噬菌体。请据图回答问题 ： (1) 判断四组生物关系对应曲线： A ._____ ； B ._____ ； C .______ ； D ._____ 。 答案 解析 ③ 　 ② 　 ① 　 ④ 解析 　 地衣中的藻类和真菌属于互利共生关系，两者互助互利、难以分开，数量曲线波动近似平行，对应曲线为 ③ ； 大 、小草履虫是两个不同的物种，属于竞争关系，混养在一起后，小草履虫繁殖速率超过大草履虫，具有明显优势，最终大草履虫在竞争中消亡，对应曲线为 ② ； 狐 与兔属于捕食关系，其数量变化曲线的特点是捕食者数量受被捕食者限制，即兔曲线波动变化在前 ( b ) ，狐曲线波动变化在后 ( a ) ，表现为此消彼长，对应曲线为 ① ； 细菌 与噬菌体为寄生关系，寄生的结果是噬菌体大量增殖，而细菌大量死亡，造成细菌总体数量下降，对应曲线为 ④ 。 (2) 造成 ② 现象是由于 ___________________________________________ _ ___ 。 ( 3) ④ 与 ② 相比，结果不同是因为 ______________ _ ______________________ ___________________________________ _____ 。 答案 解析 竞争过程中，一种生物最终因缺乏食物、空间而全部死亡 寄生 生物依赖于宿主生活， ④ 寄生 关系 不 像 ② 竞争关系那样，不可能使宿主全部死亡 解析 　 造成 ② 现象是由于竞争导致一种生物最终因缺乏食物、空间而全部死亡。 解析 　 ④ 寄生关系不像 ② 竞争关系那样，不可能使宿主全部死亡。 (1) 若 C 组的狐死亡，则兔的发展趋势是 ___________________________ 。 (2) 若上述四种种间关系中的 b 死亡，对 a 有利的是 ______ 。 一题多变 先增多后减少，最后趋于平衡　 ②④ 答案 几种种间关系曲线的判断 (1) 互利共生曲线 —— 同步性变化 ( 同生共死 ) 。 (2) 捕食曲线 —— 不同步变化的此消彼长 ( 不会导致某种生物灭绝 ) ；捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定： ① 从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多； ② 从变化趋势看，先达到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。 (3) 竞争曲线 —— 看最终结果，若一种数量增加，另一种下降甚至为零，或者是题干中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物重叠的范围。 方法技巧 三、群落的空间结构 1. 群落的空间结构的类型 垂直 光、温度 水平 比较项目 垂直结构 水平结构 含义 生物群落 在 方向 上具有明显的分层现象 在 方向 上的分布状况 原因 陆生 ： ； 水生 ： 、 O 2 、 土壤湿度和盐碱度的差异 、 的 不同 、 特点 的不同，以及人和动物的影响等 表现 在 不同高度的分层导致动物也随之具有层次性 大多数群落生物呈集群分布或镶嵌分布 光照、温度 生物自身生长 地形变化 光照强度 植物 2. 界定不同群落的垂直分布与群落的垂直结构 群落的垂直结构强调的是某一区域 中 的 空间结构，高山植物从山底到山顶， 因 差异 明显，分别分布着热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林、高山草甸 等 群落 ，应属群落间的分布状况而不是某一群落中的垂直结构，事实上，上述每一个群落，应各自具有自己独特的垂直结构，如图所示。 某群落 温度 不同 例 5 　 如图 a 、 b 、 c 分别代表的是在－ 200 ～ 3 800 m 的海拔内，山坡 a 、森林 b 、海洋 c 三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的 是 A. 在－ 200 ～ 3 800 m 范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，温度是 影响分布的主要生态因素 B.a 处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构 C.b 、 c 处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，这说明群落具有垂直结构 D. 影响 b 处植物出现明显分层现象的主要因素是水分 √ 答案 解析 解析 　 a 处山坡植物的分布是由于地形的起伏导致不同高度的山坡上温度不同引起的，不属于群落的垂直结构 。 b 处森林植物的分布主要与光照有关；森林动物的垂直分布主要与食物和栖息场所有关，此种结构为垂直结构 ； c 处海洋动物的分层与阳光、温度、食物和含氧量等有关，此种结构为垂直结构。 例 6 　 某山坡不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见下表。下列有关叙述正确的 是 A. 不同垂直带的植被类型差异只与光照有关 B. 不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征 C. 蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关 D. 蝶类物种多样性与各垂直带气候特征 有关 √ 答案 解析 垂直带 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 海拔 (m) ＜ 1 000 1 000 ～ 2 000 2 000 ～ 2 500 2 500 ～ 3 000 3000 ～ 3 500 ＞ 3 500 植被类型 热带季雨林 常绿阔叶林 常绿落叶混交林 针阔混 交林 针叶林 高寒灌丛草甸 蝶类种数 349 452 201 136 125 100 解析 　 不同垂直带的植被类型差异是光照、温度等外界因素作用的结果。不同垂直带的植被类型差异反映了不同群落的物种组成不同，没有反映群落的空间结构特征。 四、土壤中小动物类群丰富度的研究 1. 实验原理 (1) 土壤动物 具有 、 、 的 习性。 (2) 调查方法： 常用 的 方法进行采集、调查。 (3) 调查对象：样本中肉眼可见的所有动物。 (4) 调查指标：样本中小动物 的 。 (5) 统计方法：一 是 ， 二 是 。 趋暗 记名计算法 避高温 种类和数量 取样器取样 趋湿 目测估计法 2 . 实验步骤 表层落叶 吸虫器 诱虫器取虫 镊子 表格 丰富度 3. 实验结论 (1) 组成不同群落的优势种是不同的，不同群落 的 是 不同的。 (2) 一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长， 物种 ， 群落结构 也 。 物种丰富度 越多 越复杂 调查土壤中小动物类群丰富度，不适合使用样方法和标志重捕法的原因： (1) 样方法和标志重捕法主要用于研究种群密度，而丰富度是从群落水平上研究动物物种数目的。 (2) 许多土壤小动物有较强的活动能力，而且身体微小。 深化拓展 例 7 　 为了对土壤动物的丰富度进行统计，下图 A 、 B 、 C 、 D 4 种土壤微型节肢动物分离收集装置中最合理的是 √ 答案 解析 解析 　 土壤动物有趋暗、趋湿、避高温的特性，因此要让土壤动物从上面漏斗中转移到下面的收集瓶中，漏斗中的环境应有光、干燥、高温。对比 4 个选项， A 选项中热光源能同时满足有光和高温两个条件。 学习小结 垂直 水平 捕食 寄生 达标 检测 1. 下列示意图中，能正确表示种群和群落概念之间关系的是 答案 √ 1 2 3 4 解析 解析 　 群落是同一地域中所有的生物种群的集合体，它是由许多个种群组成的。 5 2. 大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，称为群落的垂直结构。引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别 是 A . 温度、食物 B. 温度、光照 C. 温度、湿度 D. 光照、食物 答案 √ 1 2 3 4 5 3. 下列关于 “ 土壤中小动物类群丰富度的研究 ” 的叙述中，错误的 是 A . 许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，适于用样方法或 标志 重 捕法进行调查 B. 该实验调查的指标是动物种类的丰富度和数量丰富度 C. 样土塑料袋上应标明取样的地点和时间 D. 可设计数据收集和统计表，分析所收集的数据 √ 答案 解析 1 2 3 4 解析 　 有较强的活动能力的土壤动物，不适于用样方法；身体微小的动物，也不适于用标志重捕法。进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。 5 4. 一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的 是 A . 田鼠和杂草 B. 豌豆和杂草 C. 豌豆和其根中的根瘤菌 D. 细菌和其细胞内的噬菌体 1 2 3 4 5 解析 解析 　 田鼠与杂草之间是捕食关系；豌豆和杂草的生长都需要光、无机盐、水分及二氧化碳等，因此二者间存在竞争关系；豌豆与其根中的根瘤菌之间为互利共生关系；细菌与其细胞内的噬菌体之间为寄生关系。 √ 答案 5. 下图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养 ( 或饲养 ) 两种生物的实验结果。下列相关叙述正确的 是 A. 图甲、乙、丙分别表示捕食、竞争、互利共生关系 B. 图乙所示的两种生物之间的消长离不开它们的斗争 C. 图丙所示两种生物的种群数量变化的原因是争夺食物 D. 猞猁和雪兔的变化关系如图甲所 示 1 2 3 4 5 解析 √ 答案 解析 　 图甲、乙、丙分别表示的种间关系是互利共生、捕食和竞争；图乙所示的捕食关系也是物种间的斗争；图丙表示两种生物之间的竞争，其竞争的不仅是食物还有空间等；猞猁和雪兔的变化关系应为图乙所示的捕食关系。 1 2 3 4 5