221群落的基本特征与结构 教案中图版必修3.docx

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221群落的基本特征与结构教案中图版必修3

第二章　群落的稳态与调节

第一节

群落的基本特征与结构

●课标要求

1．描述群落的结构特征。

2．土壤中动物类群丰富度的研究。

●课标解读

1．说明群落的基本特征。

2．描述群落的结构。

3．尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。

●教学地位

本节内容包括群落的基本特征和群落的结构两部分内容。

群落基本特征中土壤中动物类群丰富度的研究和群落的空间结构是高考常考到的内容。

●教法指导

1．本节知识较容易，按照自主学习的理念，可安排学生自主学习，然后自己总结归纳，教师评价指导的方法教学。

2．“探究土壤中动物的丰富度”应课前安排。

探究取样时除了教材所要求的土壤样本外，还应提示并引导学生选择水域环境进行取样，从而丰富探究活动内容，也使学生通过探究不仅了解不同土壤中、不同水域中的物种丰富度不同，土壤和水域环境中的物种丰富度也有差异，进而加深理解不同群落物种丰富度差异的原因。

要有探究活动的必要小结和反思，进行自我批评，提出改进意见，使以后的探究活动效果更好。

3．群落的空间结构是本节重点内容，课前准备群落垂直结构和水平结构的图片，包括陆地群落、水生群落。

最好能在校园内（或学生熟悉的公园）拍摄到一些能反映群落空间结构的照片，这些照片、图片能加深学生对群落空间结构的认识，同时也使他们体验到所学知识就存在于自己熟悉的环境里。

●新课导入建议

由学生熟悉的校园或周围环境中的池塘或树林提出引导学生思考和讨论的问题：

这个池塘（树林）中至少有多少个种群？

引导学生关注池塘（树林）中的生物组成及其有序性，讨论池塘（树林）中的种群组成（群落的结构），并关注池塘（树林）的生物组成和结构随时间发生的变化。

●教学流程设计

学生课前预习：

阅读教材P72－76，填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。

⇒

⇒步骤2：

学生学习并回答群落的概念，讨论群落中生物的种间关系，通过【课堂互动探究】探究1总结规律，例1强化提高。

⇒

⇓

步骤7：

引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识总结】的网络构建。

课下完成【课后知能检测】。

⇐步骤6：

抢答方式完成【正误判断】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。

⇐步骤5：

讨论土壤动物丰富度研究的方法，并在课下完成探究实验，通过【课堂互动探究】实验探究进行总结，通过例3强化提高。

⇐步骤4：

结合课件展示的具体实例让学生说明群落的结构，并说明群落的结构形成的原因和意义，通过【课堂互动探究】探究2总结规律，通过例2强化提高。

课　标　解　读

重　点　难　点

1.说明群落的基本特征。

2.描述群落的结构。

3.尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。

群落的特征及结构。

（重难点）

（对应学生用书第61页）

群落的概念与基本特征

1.群落的概念

在一定时间内，生活在一定区域的各个生物种群相互联系、相互影响而形成的有规律的集合体。

2．群落的基本特征

（1）物种的多样性：

群落中包含动物、植物和微生物等各种生物，群落的物种组成是区分不同群落的首要特征。

（2）物种的相对数量：

群落物种相对数量是不同的，我们可以采用种群的密度指标，也可以采用含有某种生物的样方占总样方的百分数这一频度指标来测定物种间的相对数量。

（3）优势种：

群落中决定群落外貌和结构的物种叫做优势种。

（4）生物群落还有生长型、营养结构等特征。

1．海洋中生存着大量的生物，物种的多样性与海洋的深度存在什么关系？

【提示】　随着海洋深度增加，物种的多样性降低。

群落的结构

1.形成原因

群落结构是群落中相互作用的种群在长期进化中形成的。

2．类型

群落的外貌与生长型、空间结构和时间节律。

（1）空间结构

①垂直结构：

群落的垂直分层现象。

②水平结构：

群落在水平方向的配置状况。

（2）时间节律：

光、温度和湿度等环境因子的时间节律，使群落的组成和结构也随时间序列而发生有规律的变化。

（3）生态位

①概念：

群落中每个种群与其他种群在时间、空间和营养关系上都存在的相对位置和机能关系。

②生态位越相似的物种，竞争越激烈，选择压力也越大。

激烈竞争的结果，可能使其中一个物种趋于灭绝，更多的情况是通过自然选择，生态位发生了分化，从而使它们共存下来。

2．生物群落中植物和动物的垂直分层的决定因素是什么？

【提示】　植物分层决定于光照；动物分层决定于食物和栖息场所。

1．种群是群落的单位。

（√）

2．区分不同群落的首要特征是群落的物种组成。

（√）

3．群落中生物个体数目的多少称为丰富度。

（×）

【提示】　群落中物种数目的多少称为丰富度。

4．草原生物群落没有垂直结构。

（×）

【提示】　草原上的动物有的生活在地上，有的生活在地下，也有分层。

生物群落都有垂直结构和水平结构。

（对应学生用书第62页）

群落及群落的种间关系

【问题导思】　

①种群与群落有什么区别和联系？

②群落中的种间关系有哪些？

1．种群与群落的比较

（1）区别

区别

种群

群落

概念

一定自然区域内，同种生物的总和

一定自然区域内，相互之间有直接或间接关系的所有种群的总和

研究范围

种内关系

种间关系

特征

种群密度、出生率和死亡率、迁入和迁出、年龄结构和性比

物种的多样性、群落的生长型和结构、优势种、丰富度、营养结构、一定的分布范围、群落的边界特征等

（2）联系：

种群和群落都强调一定自然区域中的生物成分，其中种群是群落的基本单位，群落包括种群。

2．群落的种间关系

关系

名称

数量坐标图

能量关系图

特点

举例

互利共生

相互依赖，彼此有利。

如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。

数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化

地衣内的真菌和单细胞藻类；大豆与根瘤菌

寄生

无

对寄主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好

蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌

竞争

数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”。

两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，则如图b。

一般生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈

牛与羊；

农作物

与杂草；

大草履

虫与双

小核草

履虫

捕食

一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化

羊和草；

狼与兔；

青蛙与昆

虫

1．竞争关系可致使劣势物种灭绝，以利于优势种得到更多的资源与空间。

2．捕食关系中，捕食者一般不会导致被捕食者灭绝；寄生关系中，寄生生物一般不会导致宿主死亡。

这都与长期的自然选择有关，在相互选择的作用下，捕食者与被捕食者，寄生者与宿主长期共存。

　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，下列判断正确的是（　　）

A．a种群与b种群为捕食关系，a种群依赖于b种群

B．a种群与b种群为竞争关系，竞争程度由强到弱

C．a种群为S型增长，其增长受本身密度制约

D．b种群为J型增长，始终受到a种群的制约

【审题导析】　正确解答该题的关键应明确以下两点：

（1）捕食与竞争的区别。

（2）J型曲线与S型曲线形成的条件及特点。

【精讲精析】　由图中a的增加导致b的减少，可确定a与b的关系为竞争关系，竞争的大小与空间、资源等共同的生存条件有关，其竞争程度为由弱到强再到弱的变化；“S”型增长要受到种群密度的制约，因为随着种群数量的增加，种内斗争加剧；“J”型增长应当是一个无制约的环境。

【答案】　C

群落的结构

【问题导思】　

①群落的垂直结构和水平结构形成的原因是什么？

②群落的垂直结构和水平结构的形成有什么意义？

1．群落结构形成的原因及意义

（1）原因：

群落的垂直结构与水平结构都与环境中生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。

（2）意义：

生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。

群落中不同种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构，包括垂直结构和水平结构等方面。

2．垂直结构（以森林植物为例）

（1）森林的垂直结构

①图解

②植物分层

→

动物分层

③从上图右侧可以看出随着光照强度的增加，植株高度逐渐上升，说明上层植物为阳生植物，下层为阴生植物。

（2）水域生态系统的垂直分布

上层

中层

底层

3．水平结构

（1）分布特点：

镶嵌分布

（2）影响因素：

地形变化、土壤湿度和盐碱度差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、人与动物的影响等。

我国南北群落水平结构的差异主要受温度影响，而东西群落水平结构的差异主要受水分的影响。

　（2012·衡水中学高二期末）对生物群落结构的叙述，不正确的是（　　）

A．垂直结构是自然选择的结果

B．垂直结构显著提高了植物利用环境资源的能力

C．在水平方向上，不同地段的生物种类往往也有差别

D．动物之所以有分层现象，主要与光照有关

【审题导析】

（1）群落结构形成的原因和意义。

（2）群落中动物分层的原因。

【精讲精析】　群落的结构都是在自然选择的基础上形成的对环境的适应；群落的结构有利于提高对环境资源的充分利用；水平方向上不同地段的生物种类有所差别；动物的分层现象，主要与植物（食物或栖息环境）有关。

【答案】　D

土壤中动物类群丰富度的研究

1．探究原理

土壤中含有水分和各种矿质元素，是一些动物的良好栖息场所。

2．活动程序

3．实验结果分析，得出结论

组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。

一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。

4．研究过程中的注意事项

（1）从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计，如实记录。

（2）尽可能多地收集小动物。

（3）同样营养土壤，多组同学进行统计比较。

（4）识别命名要准确。

　（2012·广东高考）有关土壤动物研究的叙述，正确的是（　　）

A．土壤动物群落不存在分层现象

B．土壤动物种间关系主要是互利共生

C．土壤盐碱度不同，土壤动物群落结构有差异

D．随机扫取表层土取样，可以调查土壤小动物类群丰富度

【精讲精析】　由于不同的土壤层面为不同的生物提供了栖息地，土壤中的群落也存在垂直分布，所以A错误；土壤中动物的种间关系，除了互利共生之外，还有捕食、寄生、竞争，这些无主次之分，所以B错误；土壤表层只有一部分小动物分布，应该选择取样器取样法调查小动物的丰富度，所以D错误。

【答案】　C本课知识小结

网络构建,\a\vs4\al（群,落,的,基,本,特,征,与,结,构）群落的基本特征物种的多样性物种的相对数量优势种生长型营养结构,群落的结构群落的外貌生长型空间结构时间节律）

结论语句

1．生物群落是在一定时间内，生活在一定区域内的各个生物种群相互联系、相互影响而形成的有规律的集合体。

2．群落的结构包括群落的外貌与生长型，空间结构和时间节律。

3．群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。

4．生态位越相似的物种，竞争越激烈，选择压力也越大。

Ｋ

（对应学生用书第63页）

1．森林生物群落不包括森林中的（　　）

A．细菌和真菌　　　　　　B．所有植物

C．所有动物D．落叶和土壤

【答案】　D

2．研究土壤小动物时，错误的做法是（　　）

A．取样用的塑料袋上标明地点和时间

B．用趋光法或者趋热法收集小动物

C．用标志重捕法估算蚯蚓的种群密度

D．不知名的动物标记为“待鉴定××”

【答案】　C

3．（2013·海淀期末）判断一个物种是否为群落中的优势种的指标是（　　）

A．在群落中作用最大的物种

B．在群落中个体数量最多的物种

C．占有最大生存空间的物种

D．有最大生物量的物种

【答案】　A

4．关于生物群落的结构，以下说法不正确的是（　　）

A．在垂直方向上，群落具有分层现象

B．动物群落的垂直分布依赖于植物

C．动物群落没有水平结构

D．在水平方向上，不同地段的生物种类分布有差异

【解析】　生物群落的结构是指群落中各种生物在空间上的配置状况。

在垂直方向上具有明显的分层现象；在水平方向上，由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等因素的影响，生物种类的分布往往也有差异。

动物的生存直接或间接依赖植物，所以，动物也具有垂直分布和水平分布的特征。

C项说动物群落没有水平结构是错误的。

【答案】　C

5．（2013·玉林期末）下图表示我国湿润森林区及山地植被分布情况，请据图回答问题。

（1）此图表示的是群落中各种生物在空间上的________状况。

（2）图中纵轴表示该区域的________结构，这些植被的分布是受非生物因素中________的影响。

（3）图中横轴表示该区域的________结构，表明由于受________、________、________等因素的影响，不同地段的________种类往往也有差别。

（4）试推断随着海拨高度增加，群落中物种数会__________，从热带雨林到苔原地带物种数目会________。

（5）由以上分析说明，不同群落的________有差别。

群落中物种数目的多少称为________。

【答案】　

（1）分布　

（2）垂直　温度　（3）水平　地形　阳光　水分（湿度）　植物　（4）逐渐减少　逐渐减少　（5）物种数目　丰富度

（对应学生用书第125页）

一、选择题

1．（2012·四平高二检测）下列各项中，分别属于种群和群落的是（　　）

A．生活于某池塘中的全部草鱼与全部生物

B．一片森林中的全部蛇与全部鸟

C．一片森林中的全部响尾蛇与全部植物

D．一座高山上的全部马尾松与全部油松

【解析】　蛇、鸟都是一类生物的总称，如蛇包括眼镜蛇、蝮蛇、响尾蛇等，鸟包括喜鹊、麻雀等。

森林中的全部植物不能构成群落，未包括森林中的其他生物，如动物、微生物等。

某池塘中的全部草鱼为同一种鱼，全部生物属于群落。

【答案】　A

2．下列不属于在群落水平上研究的问题是（　　）

A．种群种类的多少

B．种群密度的大小

C．群落中的优势种群和劣势种群

D．种群的空间分布及其相互关系

【解析】　A、C、D属于群落水平上的研究，种群密度为种群最基本的特征，属于种群水平上研究的问题。

【答案】　B

3．区分不同群落的首要特征是（　　）

A．群落的物种组成

B．物种的相对数量

C．优势种

D．生长型

【解析】　群落中包含动物、植物和微生物等各种生物。

在研究群落时，首先应当识别组成群落的各种生物，并列出它们的名录。

群落的物种组成是区分不同群落的首要特征。

【答案】　A

4．（2013·江门期末）下列关于群落的叙述不正确的是（　　）

A．植物群落垂直分层现象与光照有关

B．动物群落垂直分层现象与植物有关

C．植物群落水平分布现象与地形有关

D．动物群落水平分布一般都是均匀的

【解析】　动物的水平分布一般是不均匀的，其主要影响因素是食物的分布。

植物的垂直分层与光照有关，阳生植物分布在上层，阴生植物分布在底层，动物的垂直分布主要与植物的分层及其栖息方式和食物来源有关。

【答案】　D

5．（2012·上海高考）下图代表一定区域中不同物种的分布状况，其中物种多样性最高的是（　　）

【解析】　A和B中皆有3个物种，C和D中都是4个物种，D中4个物种分布较均匀。

物种数一定的总体中，物种数量分布越均匀物种多样性越高，所以D中的物种多样性最高。

【答案】　D

6．（2012·大纲全国卷）下列关于森林群落垂直结构的叙述错误的是（　　）

A．群落中的植物具有垂直分层现象

B．群落中的动物具有垂直分层现象

C．动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关

D．乔木层的疏密程度不会影响草木层的水平结构

【解析】　垂直结构是指生物在垂直方向上，群落具明显分层现象，故A、B正确；动物的垂直结构与植物提供的栖息场所和食物有关，C正确；乔木层的疏密程度影响下层的光照强度，从而影响草本植物的水平结构，D错误。

【答案】　D

7．右图纵向表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的数量变化。

下列对此图的分析，错误的是（　　）

A．海洋中的鱼类具有垂直分层现象

B．此图表明鱼类对食物的竞争状况

C．此图表明海洋中鱼类的捕食状况

D．此图表明海洋中鱼类的共生关系

【解析】　由曲线图可知，丙主要分布在浅水层，乙主要分布于中部，而甲主要分布于水底，在垂直方向上，具有明显的分层现象。

由食物分布可知，甲、乙、丙三种鱼的食性存在较多重叠，因此三者之间存在不同程度的竞争。

由以上可知，三种鱼类之间不存在共生关系。

【答案】　D

8．（2013·龙岩一中高二期末）能说明生物群落在垂直方向上具有分层现象的是（　　）

A．森林中有乔木层、灌木层和草本层

B．森林中树木的间隙有较多的灌木和草丛

C．一片竹林中竹子高矮不一

D．鹿群中有的鹿高，有的鹿矮

【解析】　B项中所描述的是群落水平方向上的种群分布情况；C、D项属种群范畴；A项是群落垂直方向上的分层现象。

【答案】　A

9．某研究性学习小组在对某地土壤动物丰富度的研究时，绘制了如图所示的结果，据图表分析正确的是（　　）

A．该研究小组在每一采样点采取分层定量采集

B．鞘翅目为该地区土壤动物的优势类群

C．土壤动物的丰富度与农药的使用有关

D．蔬菜地较适合土壤动物的生活

【解析】　通过坐标图可知，横坐标表示土壤的采集地点，纵坐标表示种群中个体的数量，而图例表示的是不同物种。

在三个取样点中，5年蔬菜地与10年蔬菜地相比两个取样地的物种都为5种，但10年蔬菜地中动物的总数量远大于5年蔬菜地，而且弹尾目都为优势种，相比两者，大田中物种只有3种，不太适宜土壤动物生活。

上述取样过程中有个体数的统计，应为等量取样，但并没有分层，从图示中也没法判定农药与物种丰富度的关系。

【答案】　D

10．（2013·泰安期末）潮间带满潮池中常见的滨螺是捕食者，吃很多藻类，尤其喜食小型绿藻（浒苔）。

如图为藻类种类数与滨螺密度的关系，下列说法错误的是（　　）

A．各种藻类存在竞争关系

B．若没有滨螺，藻类多样性会降低

C．滨螺密度越大，藻类种类数越少

D．滨螺在中等密度时，藻类多样性程度最高

【解析】　本题主要考查了群落中的种间关系。

由题意知滨螺与各种藻类的关系为捕食，各种藻类都是自养型的生物，它们之间争夺空间、阳光和无机离子，应为竞争关系。

由图中可知，藻类种类数随着滨螺密度的增加先增加后减少，在滨螺中等密度时，藻类多样性程度最高。

【答案】　C

二、非选择题

11．在珠穆朗玛峰的河谷森林里，有一种雀鸟总是成群地在森林的上层活动，吃高大乔木的种子。

煤山雀、黄腰柳莺等鸟类总是在森林的中层营巢。

血雉和棕尾虹雉则是典型的森林底层鸟类，吃地面的苔藓和昆虫。

请分析回答下列问题：

（1）该森林中共同生活的各种生物都有密切的关系，如煤山雀、黄腰柳莺间的关系是______，血雉和昆虫则是______关系。

（2）在这个森林中，除了上面提到的各种生物外，还有一类生物没有提到，它们主要是各种__________，这类生物主要生活在______里，这里所有的生物共同构成了一个____________。

（3）上述各种生物在垂直方向上表现出的明显的分层现象，应该称为__________________。

【解析】　从题中可以得到信息，煤山雀和黄腰柳莺都生活在森林的中层，二者之间的食物会有重叠，所以它们之间存在竞争关系；而血雉是以苔藓和昆虫为食，所以它跟昆虫存在捕食关系。

在生物群落中还有各种微生物也是比较重要的角色，包括各种细菌和真菌，主要生活在土壤里，属于分解者。

河谷森林里面的所有生物共同构成了一个生物群落。

而各种生物在垂直方向上的分层现象就称为群落的垂直结构。

【答案】　

（1）竞争　捕食

（2）细菌、真菌　土壤　生物群落

（3）群落的垂直结构

12．某生物兴趣小组准备对某地区一菜地土壤中小动物类群的丰富度进行研究。

假定你是其中一员，请回答：

（1）探究的课题为：

________________________________________________________________________。

（2）探究原理

①这类调查常采用__________法，能否采用样方法或标志重捕法？

______。

②丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法，前者一般适用于____________________的群落。

（3）探究步骤

①确定地点，准备取样器。

②取样，并将所取土壤装入塑料袋。

③____________，并将其放入__________________溶液中保存，也可以放入______中。

④观察并分类。

⑤统计和分析。

在观察、分类基础上对小动物进行统计、分析，请设计一个数据统计表。

【解析】　探究的课题应和该小组的研究目的相一致，即调查小动物类群的丰富度。

许多土壤动物有较强的活动能力，且个体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查，在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查，用目测估计法统计其丰富度。

在采集时，应将小动物放入体积分数为70%的酒精溶液中保存，也可放入试管中。

【答案】　

（1）调查该菜地土壤中小动物类群的丰富度

（2）①取样器取样　不能

②个体较大，种群数量有限

（3）③采集小动物　体积分数70%的酒精　试管

⑤表格如下：

××菜地土壤中小动物类群的丰富度统计表

土壤来源数量动物物种

菜地