高中生物北师大版必修三教学案第3章 第2节 第1课时 群落的结构 生物在群落中的生态位Word文件下载.docx
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随海拔高度的增加，温度逐渐下降，物种多样性会减少。
[跟随名师·
解疑难]
种群与群落的比较
种群
群落
区别
概念内涵
一定自然区域内同种生物个体的总和
一定自然区域内各种生物个体的集合
概念外延
种内关系的研究范围，个体之间既有种内互助，也有种内斗争，两者对立统一，共同维持种群的相对稳定
种间关系的研究范围，由不同种群构成，是生态系统的生物成分，包括生产者、消费者和分解者
联系
群落是占有一定空间的多个生物种群的集合体，这些不同生物种群彼此相互作用，保证群落内的每一个生物种群都比单独存在时更加稳定。
群落结构的形成是长期进化的结果，是一个相对稳定的统一整体
群落的垂直结构和水平结构
1．群落的垂直结构
（1）植物垂直结构：
①地上分层：
各层植物叶片排列的方式，是与森林中光照强度自上而下递减相适应的。
②地下分层：
群落的地下分层和地上分层一般是相对应的。
（2）动物的垂直结构：
在群落垂直结构的每一层次上，都有特有的动物栖息。
有的动物可以出现在几个层次上，但大多数动物只限于在1～2个层次上活动。
（3）群落垂直结构的意义：
群落的分层使单位面积上可容纳的生物数目增多，使这些生物充分利用环境条件，大大减弱了它们之间的竞争，使群落保持相对稳定。
2．群落的水平结构
（1）群落中各种生物在水平方向上的分布，表现为不均匀性。
群落中的生物以斑块出现，不同斑块上生物的种类、数量都有不同。
（2）动物群落分布不均匀的原因：
植物群落水平上的结构有差异。
（3）意义：
生物群落的不均匀性，使群落的稳定性增高。
1．分析群落结构形成的原因。
非生物因素（光、温度、水）
植物的分布（垂直、水平）
动物的分布（垂直、水平）。
2．思考群落中动物的垂直结构与植物的垂直结构有何关系。
植物的垂直分层现象决定了动物的垂直分层现象，因为植物的分层现象是由于阳光等因素，动物的分层是由于植物给其提供了不同的栖息空间和食物。
（1）植物的分层分布与光照强度有关。
森林植物群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱。
乔木层…………接受全光照
灌木层…………利用全光照的10%
草本层…………仅利用1%～5%的光照
苔藓地衣层……仅利用微弱的光照
（2）动物的分层与其食物及栖息场所等有关。
可以说，群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。
一方面避免了相互竞争的概率，有利于物种的保存与存活；
另一方面，也有利于对各个层次的资源的利用。
猫头鹰……………………森林上层
大山雀……………………灌木层
鹿、野猪…………………地面活动
蚯蚓及部分微生物………落叶层和土壤
在水平方向上，由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段分布着不同的生物种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布。
3．群落结构的意义
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。
生物在群落中的生态位
1．生态位
（1）概念：
生物种群在群落中的生活方式和它们在时间和空间上占有的地位。
（2）调查当地自然群落中若干种动物的生态位。
选择一处生物种类较丰富的林地或草地
↓
认识群落中的生物类群
确定几种有代表性的动物作为调查对象
观察这几种动物的生活环境、食物类型、被何种动物所食等，必要时可进行拍摄或录像，做好记录
（3）类型
2．生态位的重叠与竞争
（1）生态位的重叠：
在两种生物混合存在时，它们享有相同的资源，也就说它们的生态位发生了重叠。
（2）生态位重叠与竞争的关系：
生态位重叠越多的物种，竞争越激烈。
3．生态位分化
（1）含义：
生态位有重叠的物种，通过自然选择作用，生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使它们共同生存下来。
这种现象称为生态位分化。
（2）动物生态位上的分化方式：
划分分布区域和活动范围、错开活动的时间、改变食物的种类，形成不同的食性。
在自然群落中，两个生态位重叠的种群，除了竞争还可能发生什么现象？
最可能发生的情况是，通过自然选择，使两个种群的生态位发生分化。
1．群落中的优势种
群落中可能只有很少的种类能够凭借自己的大小、数量和生产力对群落产生重大影响，即为优势种，其具有高度的生态适应性，能在很大程度上决定群落内部的环境条件，影响其他种类的生存和生长。
优势种的主要识别特征包括个体数量多，通常占有竞争优势，在群落中常占有持久不变的优势。
2．捕食和竞争的区分
竞争是两种生物生活在一起，由于争夺资源和空间等而发生的斗争现象。
而且两种生物生活习性越相似，即生态位重叠越多，竞争就越激烈。
有可能其中一种生物被淘汰。
捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，两者相互制约双方的数量，被捕食者不会被捕食者淘汰。
[例1] 下列实例属于生物群落的是（ ）
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
[精讲精析] 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，A、B、C三项都不是所有生物的集合体。
[答案] D
[例2] 有关群落中物种多样性的说法不正确的是（ ）
A．物种多样性可通过辛普森指数来体现
B．在测定物种多样性时，划定样方的面积视生物密度而定
C．自然群落中的物种之间相互作用，会使某一物种的个体数量骤然增减或突然消失
D．自然群落中各个物种数量虽然保持平衡，但总有一个物种数量较多，占据优势
[精讲精析] 辛普森指数是测定群落组织水平的指标之一，辛普森指数大，表示物种多样性程度高；
在测定物种多样性时，根据生物的密度划定样方的大小，一般取1m2或4m2；
自然群落一般包含的物种都比较多，但它们可以通过自我调节而形成一个整体，由此物种的个体数量不易骤然增减，任何一个物种也不易突然消失。
在一个自然群落中，总有某些物种的数量比其他物种多一些，如果某一物种不仅数量多，而且生产量也大，则它就成为优势种。
[答案] C
1．下列关于种群和生物群落的叙述中，不正确的是（ ）
A．种群是构成群落的单位
B．在一定时间，生活在一定区域内的生物，同种个体形成种群，不同的种群形成群落
C．种群与群落没有任何关系
D．种群特征和群落结构都与生态因素密切相关
解析：
群落中包括许多种群。
答案：
C
[例3] 大多数生物群落在空间上有垂直分层的现象，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．湿度、温度D．光照、食物
[精讲精析] 森林群落的垂直分层是由光照强度不同引起的，上层光照强，有利于高大乔木生长，乔木之间光照减弱，适于灌木生长，林下光照弱适于耐阴的草本植物生长；
而植物的垂直分层为动物创造了多样的栖息空间和食物条件，不同的动物因食性的差别而分布于不同层次。
如杜鹃吃高大乔木的种子，主要分布在林冠层，而以草籽为食的则在林下层活动，如画眉等。
2．（全国卷）某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是（ ）
A．草坪和树林中的动物都具有分层现象
B．草坪和树林中的动物都没有分层现象
C．只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象
D．草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象
草坪和树林属于不同的群落，其中的动物都具有分层现象。
A
[例4] 下图表示甲、乙两种草履虫在单独培养时和共同培养时个体数随时间发生变化的情况，下面分析不正确的是（ ）
A．单独培养的草履虫存在着种内斗争，对种的生存有利
B．单独培养时，在m点以后，甲种群的增长速率越来越小
C．两种草履虫生活在一起，形成捕食关系
D．两种草履虫生态位存在重叠
[精讲精析] 分开培养时两种草履虫都能正常生长，共同培养时一种草履虫正常生长而另一种数量减少直至死亡，说明二者发生了生态位重叠，导致二者出现了竞争，而不是捕食关系。
[随堂基础巩固]
1．（广东高考改编）谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的生物之间关系是（ ）
A．竞争B．共生
C．寄生D．捕食
谚语中苗与草生活在同一区域内，相互之间为了争夺阳光、养料和生存空间等而发生竞争，属于不同物种之间的竞争。
2．（安徽高考改编）生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类动物类群（甲、乙）的种类组成及其数量特征，使用浮游生物捕捞网（网口内径50cm，网身长145cm，网目孔径0.169mm）各随机取样3次，调查结果如表（单位：
个）（ ）
物种1
物种2
物种3
物种4
物种5
物种6
物种7
物种8
物种9
物种10
甲类群
样本1
55
10
15
12
42
21
样本2
52
30
23
13
41
22
样本3
48
20
39
11
乙类群
33
40
25
35
60
14
17
34
50
18
26
16
19
下列关于甲、乙两个类群之间物种多样性和种群密度的比较，正确的是（ ）
A．甲类群的物种多样性大，物种2的种群密度小
B．甲类群的物种多样性小，物种4的种群密度大
C．乙类群的物种多样性大，物种7的种群密度小
D．乙类群的物种多样性小，物种10的种群密度大
由表中数据看出乙类群物种数比甲类群的多，即乙类群物种多样性大。
种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数。
甲类群和乙类群相比，物种4的种群密度在甲类群中较小，物种7的种群密度在乙类群中较小。
3．科研人员对江苏某地沿海滩涂米草群落和裸露泥滩的大型底栖（土壤）动物多样性进行了对比研究。
在相同取样条件下，利用一种常用底泥采样器（50cm×
50cm×
30cm）采得各动物类群的物种数和个体总数如下表。
下列有关本研究的叙述，正确的有（多选）（ ）
招潮蟹类
厚蟹类
沙蚕类
泥螺类
蛤类
物种数
个体总数
裸露泥滩
5
1
2
米草群落
3
9
A．裸露泥滩的大型底栖动物物种多样性高于米草群落
B．米草群落的大型底栖动物种群密度高于裸露泥滩
C．改用另一规格的常用底泥采样器会影响对比研究的结论
D．改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数
由表格信息可知，裸露泥滩的大型底栖动物的物种总数及个体总数均大于米草群落，即米草群落比裸露泥滩的种群密度低；
由于取样的随机性和代表性强，因而改用另一规格的取样器不会影响对比研究结论；
不同种类底栖动物生活习性不同，即改变取样时间会影响采集的物种数及个体总数。
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4．生物群落空间形态结构的分化有利于（ ）
A．生存竞争B．占据空间
C．资源利用D．生物进化
不同空间具有不同种类的生物有利于充分利用环境中的资源。
[课时跟踪检测]
（满分50分 时间25分钟）
一、选择题（每小题3分，共30分）
1．森林生物群落不包括这个森林中的（ ）
A．水源和土壤B．细菌和真菌
C．各种动植物D．有害的生物
生物群落是指某一区域中所有生物的总称。
A选项属于非生物部分，不属于群落。
2．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
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。
D
3．自然界中，生物种内及种间是相互作用、相互影响的，下述观点不正确的是（ ）
A．林鸽群较大时被苍鹰捕食的概率降低
B．鲈鱼有时捕食鲈鱼的幼鱼，这有利于鲈鱼种的维持
C．自然界中的猴群经过斗争建立了优劣等级制度，并依次占据资源，这对种的保持是有利的
D．自然界的物种间捕食对一个物种有利，但会使另一个物种消失
自然界中物种间的捕食，是一种生物以另一种生物为食，捕食者与被捕食者之间存在着相互制约的关系，一般不会使一种生物消失。
4．科学家在一池塘里将两种鱼分别单独和混合饲养，一段时间后，检测出四类食物在它们胃内所占的比例如下表。
下列有关叙述中，正确的是（ ）
饲养方式
植丛中的动物
底栖动物
浮游动物
其他
鱼种a
单养
0.42
0.12
0.01
0.45
混养
0.05
0.35
0.55
鱼种b
0.43
0.23
0.33
0.40
0.04
0.44
①单养时两种鱼多出没在植丛中 ②单养时鱼种b多出没在池底 ③混养时两种鱼多出没在池底 ④混养时鱼种a多出没在池底，鱼种b多出没在植丛中 ⑤混合放养有利于对资源和空间的利用
A．①④⑤B．①③⑤
C．②④⑤D．①③④
由表中信息可知，单养时，两种鱼主要栖息于植丛中，但混养后布局改变，a集中于池底，b仍居植丛，这样更有利于资源和空间的有效利用，淡水养殖的混合放养的原理就在于此。
5．下列关于生物群落的理解中，不正确的是（ ）
A．生态环境越优越，组成群落的物种种类数量就越多
B．一个池塘中所有的鱼构成一个生物群落
C．辛普森指数越大，表示生物群落的物种数越多
D．任何群落都有一定的空间结构
所有的鱼是指多个物种，既不构成种群也不构成群落。
B
6．在人工控制条件下将生态和生理特性十分相似的两种农作物（甲和乙）混种在一起，对实验数据统计处理后，得到如图结果。
预测当播种比例为甲∶乙＝5∶5时，下列有关说法不正确的是（ ）
A．种群竞争能力将表现出的趋势是甲强乙弱
B．甲、乙两物种的生态位重叠
C．甲、乙两种群的竞争实力相当
D．甲或乙种群的现实生态位小于基础生态位
甲、乙混种在一起，由于它们都需阳光、水分、养料等，即它们的生态位重叠，所以两者存在竞争，由图中信息可以看出，甲的竞争力高于乙；
对于自然状态下的生物群落中物种占有现实生态位小于基础生态位。
7．下图为植物群落生长分层现象，对此现象的解释中，不正确的是（ ）
A．分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
B．决定这种现象的环境因素除光照外，还有温度和湿度等
C．种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植
D．在农业生产上，可以充分利用这一现象，合理搭配种植的品种
植物群落的分层现象是群落垂直结构的表现，是群落与环境条件相互联系的一种形式，受光照、温度、湿度等多种生态因素的影响。
农业生产中可以根据分层现象的存在，合理套种，搭配种植适当的品种。
玉米是一个种群，合理密植是为了减小其种内斗争。
8．某生物课外兴趣小组对甲、乙两地土壤中的小型动物类群物种多样性进行了调查研究，每次随机取相同体积的甲、乙两地土壤对比研究。
结果发现，甲地土壤中的小型动物类群平均有18种，个体数平均值是109个，乙地土壤中的小型动物类群平均有15种，个体数平均值是209个，则甲、乙两地土壤中小型动物类群物种多样性的大小是（ ）
A．甲＝乙B．甲<
乙
C．甲>
乙D．无法确定
要明确优势种与物种多样性的区别，物种多样性应由生物种类决定。
种类越多，丰富度越大；
个体的多少决定种群密度的大小。
9．下图表示共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群主要以b为食，它们所吃的食物有些是共同的，以c表示。
（乙图表示甲图经过自然选择形成的结果），下列关于种群的描述错误的是（ ）
A．两种群的生态位有一部分重叠
B．自然选择使以c为食的个体数量减少
C．自然选择使两种群中的一种灭绝，b种群将被淘汰
D．两种群在竞争中最终适应环境
两种群有共同的食物，也有特有的食物，所以二者的生态位有一部分重叠；
但共同的食物所占各自食物的比例都不大，所以两者间的竞争并不很强，竞争的结果会使两个种群中具有共同食物的个体减少。
10．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
动物的分层主要与食物有关。
二、非选择题（共20分）
11．（8分）下图为北温带湖泊的垂直结构（分层现象），据图回答：
（1）浮游植物活动的主要场所在________，动植物遗体的腐败和分解过程主要发生在________。
（2）在冬夏等不同季节，群落垂直结构的每一个层次上都有各自所特有的动植物种类，生物的分布和活动性在很大程度上是由__________、__________和________的垂直分布决定的。
这些生态因子在垂直分布上的层次越多，水生群落所包含的________也就越多。
（1）表水层 底泥层
（2）光 温度 含氧量 生物种类
12．（12分）（重庆高考）为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系，某小组进行了下列3组实验（各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同）：
组1：
甲种与乙种分别于两个容器中饲养，甲种数量变化如曲线A所示。
组2：
甲种与乙种于同一容器中饲养，乙种数量变化如曲线F所示。
组3：
乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组1少。
（1）组1中，甲种动物的种群数量主要由________和________决定；
若容器内饲养液体积为20mL，则第40天时乙种的种群密度为________。
（2）在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系。
①在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和临近河岸底部，其种间关系与图中曲线________代表的类似，其分布体现生物群落的________结构。
②在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种间关系与图中曲线________代表的类似。
由组1、组2和组3的实验结果，可推测C曲线可代表乙种群数量的变化情况；
则B曲线可代表甲和乙混合培养时甲种群数量的变化情况；
D、E曲线代表组3情况下乙、丙两种水生动物的数量变化情况。
（1）种群的数量是由出生率和死亡率、迁入和迁出决定的；
根据题意，容器中的生物没有迁入和迁出。
由图可知，在40天时，容器中乙种群数量是600只，其种群密度为600/20＝30（只/mL）。
（2）①两种鱼的生存场所不同，它们之间不存在竞争，其种间关系与图中曲线D和E代表的类似。
两种鱼都生存在水的底部，一种在河流中央底部，另一种在临近河岸底部，体现的是生物群落的水平结构。
②所描述的情景和组2情景相同，种间关系与图中曲线B和F代表的类似。
（1）出生率 死亡率（两答案位置可互换）
30只/mL
（2）①D和E 水平 ②B和F
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