1819 第2单元 第2章 第1节 群落的基本特征与结构.docx

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1819第2单元第2章第1节群落的基本特征与结构

第二章　群落的稳态与调节

第一节　群落的基本特征与结构

学习目标

知识概览（教师用书独具）

1.说明群落的基本特征。

2.描述群落的结构。

（重点）

3.尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。

[自主预习·探新知]

一、群落的基本特征与结构

1．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：

群落中各种生物的数量是不同的，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：

群落中决定群落的外貌和结构的物种叫做优势种。

④生长型：

根据植物的可见结构分成的不同类群。

群落的外貌往往是由优势种的生长型决定的。

⑤营养结构：

群落中各种生物之间存在着一定的营养关系，这种营养关系决定了群落中物种的相对数量及其变化。

2．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

包括群落的外貌与生长型、空间结构和时间节律。

①空间结构

ⅰ.垂直结构：

群落的垂直分层现象。

ⅱ.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

ⅰ.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。

ⅱ.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，从而减少或排除了竞争，使它们共存下来。

二、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

结构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。

[基础自测]

1．判断对错

（1）草原生物群落在垂直方向上有明显的分层现象。

（　　）

（2）动物在群落中的垂直分布与植物的分层有直接的关系。

（　　）

（3）动物在水平方向上的分布没有明显的差别。

（　　）

提示：

（1）√

（2）√

（3）×　因为植物在水平方向上的分布有明显的差别，所以必然导致动物在水平方向上的分布也有明显的差别。

2．下列生物群体属于生物群落的是（　　）

A．一片森林中的各种乔木、灌木和草本植物

B．一个池塘中的各种水生植物和水生动物

C．一片草地上的各种杂草等植物和兔、鼠、昆虫等动物以及各种蘑菇等大型真菌

D．一座山上的各种植物、动物、菌类等全部生物

D　[A、B、C三个选项没有包括全部生物，因此，都不属于生物群落（其中C项虽然提到了大型真菌，但还有小型真菌，以及其他菌类等微生物没有提及）。

]

3．关于“土壤中动物类群丰富度的研究”，下列有关说法中错误的是（　　）

【导学号：

10402119】

A．不同季节，土壤中小动物的丰富度一般不同

B．不同地点，土壤中小动物的丰富度一般不同

C．调查土壤动物的物种丰富度可采用标志重捕法

D．应设计表格，统计不同采集样点的土壤动物种类

C　[土壤动物的活动范围较小，活动能力较强，且体型较小，不适合用标志重捕法统计其丰富度，一般采用取样器取样法调查。

]

[合作探究·攻重难]

群落的基本特征与结构

[思考交流]

1．尝试用曲线表示海拔高度与物种丰富度之间的关系？

提示：

2．某竹林中的箭竹高低错落有致，有同学认为该现象表明群落在垂直结构上有分层现象，该同学的推论是否正确？

提示：

不正确。

竹林中的所有箭竹为同一物种，由于生长的阶段不同而高低不同，所属范畴为种群而非群落。

3．请判断分析“森林群落中只存在垂直结构，而草原群落中只存在水平结构”是否正确？

提示：

不正确。

垂直结构和水平结构都是指不同种群在空间上分布差异。

森林群落也有水平结构，如在森林中，林下阴暗的地点有一些植物种类形成小型组合，而在林下较明亮的地点是另外一些植物种类形成的组合。

草原群落中同样也存在垂直结构，也常明显的分为地下层、草底层和草本层。

[归纳总结]　

1．群落中生物种间关系分析

关系名称

数量坐标图

能量关系图

特点

举例

捕食

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

羊与草；狼与兔；青蛙与昆虫

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，如图b

牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫

寄生

A寄生生物

B宿主

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

互利共生

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

大豆与根瘤菌

2.群落空间结构的分析

地球上，在海平面－200m～3800m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，同时动物的分布也有较大的差异，充分体现了群落的垂直结构和水平结构。

（1）垂直结构：

①B处的结构分析如下：

②C处的结构分析：

由于不同光质其波长不同所含有的能量不同，导致穿透力不同，其中紫光的穿透力最强，而红光的穿透力最弱，导致了不同藻类的垂直分布。

影响动物分布的同样是栖息场所和食物的影响。

（2）水平结构：

A处，地形是影响植物分布的主要因素，原因是不同高度的温度不同。

除上述影响水平结构的因素外还有：

光照强度、土壤湿度、土壤盐碱度、人与动物的影响等。

（3）群落结构的形成及意义：

①形成：

生物群落垂直结构与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：

有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。

方法规律：

（1）两条曲线“同升同降”为互利共生关系。

（2）两条曲线“交替消长”，则可能为竞争关系或捕食关系。

若两条曲线的最高点相同为竞争关系，不相同则为捕食关系。

（3）两条曲线“一升一降”，则为寄生关系或竞争关系。

竞争关系中，会导致一方灭绝，即下降曲线能降到零，而寄生关系中，一般不会淘汰物种。

　下图所示为3组生物：

A.根瘤菌与豆科植物；B.农作物与杂草；C.狐与兔的种间关系示意图（纵轴表示个体数，横轴表示时间）。

请据图回答：

（1）判断A～C3组生物对应的曲线：

A________，B________，C________。

（2）造成图②现象是由于___________________________________。

（3）若3种种间关系中的b死亡，对a有利的是________。

[技巧点拨]　

[解析]　

（1）根瘤菌与豆科植物具共生关系，两者互惠互利，数量曲线波动近似平行，对应曲线③；农作物与杂草，是生存能力相同的两种生物，具竞争关系，对应曲线②；狐与兔具捕食关系，兔的波动变化在前，狐的波动变化在后，表现为消长关系，对应曲线①。

（2）造成②现象的原因是二者争夺相同资源且生存能力相同。

（3）3种种间关系中的b死亡，①为捕食关系对a（捕食者）不利；②为竞争关系对a有利；③为共生关系对a不利。

[答案]　

（1）③　②　①

（2）二者争夺阳光、空气、水、肥等资源且生存能力相同

（3）②

（1）若狐死亡，则兔的发展趋势是什么？

提示：

先增加后减少，然后趋于稳定。

（2）a和b之间关系的变化是在什么水平上研究的？

提示：

群落。

[活学活用]

1．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

D　[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。

]

2．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

D　[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。

]

土壤中动物类群丰富度的研究

[思考交流]

1．甲螨是土壤中的主要动物类群之一，若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好选用以下哪种吸虫器？

理由是什么？

吸虫器A　　　吸虫器B　　　吸虫器C　　　吸虫器D

提示：

D　该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂。

2．调查水中小动物类群丰富度的方法，应该如何改进？

提示：

调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。

取样和采集时要考虑定点、定量等因素。

定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量（如一瓶、一网等）要相同。

[归纳总结]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）同样营养环境的土壤，多组同学进行统计比较。

（4）识别命名要准确。

　（备选例题）下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是（　　）

甲　　　　　　　　　　　乙

A．甲装置的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通

B．乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集

C．甲装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集

D．用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中

[解析]　由图可知，甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集，其中的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通；乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放到试管中。

[答案]　C

[活学活用]

1．某研究性学习小组在对某地土壤动物类群丰富度的研究时，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

D　[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，应为定量取样，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。

]

2．土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。

对某一地区人工绿地、林地、农田3种不同类型土地的土壤动物群落进行调查，结果见下表。

由表中数据分析可知（　　）

样地

类群数

个体数

第1层

第2层

第3层

第1层

第2层

第3层

人工广

场绿地

14

8

3

182

74

22

某植物园

13

7

4

190

92