文库上传学年高中生物 第4章 种群和群落 第3节 群落的结构学案 新人教版必修3.docx
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第3节群落的结构
[学习目标] 1.通过对池塘群落的分析，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，进行土壤小动物类群丰富度的研究。
一、群落水平上研究的问题
1．群落
如下图，池塘中的水面、水中、水底生活着多种生物，回答以下问题：
（1）该生态环境中的生物有哪些类群？
答案 浮游植物、浮游动物、植食性鱼、肉食性鱼、微生物等各种不同种群。
（2）这些生物之间是相互孤立的，还是有一定联系的？
答案 生活在该池塘的各个种群不是独立存在的，它们既相互制约，又相互依存。
（3）什么是群落？
答案 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
（4）判断下列描述，属于群落的是：
________。
①一个池塘内的全部鲤鱼
②一座高山上的全部动植物
③微山湖中的全部鱼、植物和微生物
④农贸市场上出售的鸡、鸭、鱼和蔬菜等所有生物
⑤一片树林中的树木、草本、动物、微生物等所有生物
答案 ⑤
（5）分析群落、种群、个体之间的关系，并判断各字母的含义。
A：
________；B：
________；C：
________；
D：
________；E：
________。
答案 A:
个体 B:
个体 C:
种群 D:
种群 E:
群落
2．群落水平上研究的问题有哪些？
答案 物种组成、优势种群、种间关系、群落的空间结构、群落的演替、种群位置、范围和边界等。
二、群落的物种组成
1．区别不同群落的重要特征是群落的物种组成。
2．丰富度
（1）物种的丰富度是群落中物种数目的多少。
（2）从地球的两极到赤道，物种的丰富度有何变化？
答案 从地球的两极到赤道，物种一般越来越丰富。
3．土壤中小动物类群丰富度的研究实验
（1）实验原理
①土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
②常用的调查方法是取样器取样法。
③常用的统计方法有记名计算法和目测估计法。
（2）实验步骤
——
↓
——
↓
——
↓
——
↓
——
（3）结果分析：
①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。
②一般来说，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。
③进行土壤中小动物类群丰富度的研究时，为什么不适于用样方法或标志重捕法进行调查？
答案 a．样方法和标志重捕法主要用于研究种群密度。
b.土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小。
三、种间关系
种间关系包括竞争、捕食、互利共生和寄生等，请回答下列问题：
1．竞争是两种或两种以上的生物相互争夺资源和空间等。
2．捕食是一种生物以另外一种生物作为食物。
3．互利共生是指两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
4．寄生是一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
四、群落的空间结构
1.群落的空间结构的形成原因是什么？
答案 在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。
2.群落的空间结构类型分为垂直结构和水平结构两种。
3.生物群落呈现一定的空间结构，有何意义？
答案 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。
一、例析生物的种间关系
分析下列材料，回答相关问题：
1．稻—鸭—萍共作是一种新兴的生态农业模式：
水生植物红萍（满江红）适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长。
（1）鸭子和红萍属于什么关系？
答案 捕食关系，其中，鸭子是捕食者，红萍是被捕食者。
（2）二者种群数量变化的因果关系是怎样的？
请绘出相关曲线。
答案 鸭子的数量因红萍的数量变化而变化，曲线如图
2．谚语：
苗多欺草，草多欺苗。
（1）草和苗二者间存在什么样的利害关系？
属于哪种种间关系？
答案 草和苗都需要从周围环境中获取阳光、土壤水分和营养等。
属于竞争关系。
（2）一般苗的竞争能力弱于草，如果离开人的管理，二者的种群数量会如何变化？
答案 苗的种群数量会下降，而草的种群数量上升后趋于稳定。
（3）如果是竞争能力相当的两种生物，绘出二者的数量随时间的变化曲线。
答案 如图
3．菟丝子叶片退化，茎黄色或黄褐色，常生长于龙眼等果树的树冠层。
（1）菟丝子与龙眼果树间存在什么样的利害关系？
属于哪种种间关系？
答案 菟丝子是非绿色植物，营寄生生活，会吸收果树的水分和养分。
二者是寄生关系。
（2）如果把它们分开，对两种生物会有什么影响？
答案 如果分开，寄生者难以单独生存，而寄主会生活更好。
4.金合欢蚁生活在金合欢树上，以金合欢树的花蜜等为食，同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害。
如果去除金合欢蚁，则金合欢树的生长减缓且存活率降低。
（1）金合欢蚁与金合欢树间存在什么样的利害关系？
属于哪种种间关系？
答案 金合欢蚁能从金合欢树上获得能量，金合欢蚁为金合欢树驱逐捕食者，相互有利。
二者属于互利共生关系。
（2）绘出二者的种群数量变化曲线。
答案 如图
二、相关群落空间结构的考查
如图a、b、c分别代表的是在－200m～3800m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。
1.a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，影响它们分布的主要生态因素是什么？
这是群落的垂直结构吗？
答案 温度。
不是群落的垂直结构。
2．b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要生态因素是什么？
这是群落的垂直结构吗？
答案 b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的，c处藻类植物的分层现象是受光质（波长）影响形成的。
这是群落的垂直结构。
3.b处动物在群落中也有垂直分层现象，这种分布与植物的分层有何关系？
答案 群落中植物的垂直结构为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
4．有人说：
“b处桦树高低错落有致，只存在垂直结构，而野草丛比较矮小，只存在水平结构”，你认为这种说法对吗？
为什么？
答案 不对。
垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。
同种生物如桦树的不同分布属于种群层次，不能构成垂直结构，而矮小的野草丛有垂直和水平结构的存在。
1．下面的实例中，能构成群落的是（ ）
A．亚马逊河谷的热带雨林
B．大兴安岭的红松林
C．无菌培养基污染后长出的共生菌落
D．无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落
答案 C
解析 热带雨林包括多种生物，同时有无机自然环境，属于生态系统，A错误；红松林包括多种生物，同时有无机自然环境，属于生态系统，B错误；污染后的共生菌落是由不同种的细菌构成的，可视为一个小的群落，C正确；而无菌培养基上的大肠杆菌菌落，由于物种单一，属于种群，D错误。
2．下列不属于群落水平上研究的问题的是（ ）
A．考察某森林生态系统中的优势种群
B．某海洋水下多少米没有生物种群分布
C．某树林中林冠生活着鹰，中层生活着山雀，下层生活着画眉
D．将驼鹿迁入某孤岛多年跟踪发现其数量呈“S”型增长
答案 D
解析 考查某森林生态系统中的优势种群，这与群落的演替有关，属于群落水平上研究的问题，A正确；某海洋水下多少米没有生物种群分布，这与群落的空间结构有关，属于群落水平上研究的问题，B正确；某树林中林冠生活着鹰，中层生活着山雀，下层生活着画眉，这是群落的垂直分层现象，属于群落水平上研究的问题，C正确；将驼鹿迁入某孤岛多年跟踪发现其数量呈“S”型增长，这是种群数量变化曲线，属于种群水平上研究的问题，D错误。
3．科学家在一池塘里将两种鱼进行单独和混合饲养。
一段时间后，检测出四类食物在它们胃内所占比例如表。
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
0.05
0.55
鱼种b
单养
0.43
0.23
0.01
0.33
混养
0.40
0.12
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混养时两鱼种多出没在池底 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．①③⑤C．②④⑤D．①③④
答案 A
解析 混合饲养有利于资源和空间的充分利用。
由表格中单养和混养时检测出的鱼胃内食物可知：
单养时鱼种a主要以植丛中的动物为食，鱼种b也主要以植丛中的动物为食，说明单养时鱼种a与鱼种b多出没在植丛中。
混养时鱼种a主要以底栖动物为食，说明多出没在池底；鱼种b主要以植丛中的动物为食，说明混养时鱼种b仍多出没在植丛中。
4．分析以下实例，选择正确的答案（ ）
①白蚁消化道中生活着以纤维素为养料的鞭毛虫 ②白尾鹿遇危险而逃跑时，尾巴高举显示出臀部白斑以告诉同类 ③小丑鱼喜欢在有毒的海葵触手间活动，以求保护 ④鸣禽在繁殖季节有鸣叫占区行为，以保证其繁殖所需空间 ⑤榕树的气生根能沿着附近其他树木向上生长，但这一过程往往最终把其他树木缠死
选项
种内
互助
种内
斗争
共生
寄生
竞争
捕食
种间
互助
A
③
⑤
②
⑤
④
－
－
B
②
④
③
－
⑤
①
－
C
②
④
①
－
⑤
－
③
D
②
④
①
－
③
－
⑤
答案 C
解析 ①为共生关系；②为种内互助；③为种间互助；④为种内斗争；⑤为竞争关系。
5．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本层的水平结构
答案 D
解析 垂直结构是指在垂直方向上，群落具有明显分层现象，植物的垂直分层现象与光照强度密切相关，故A正确；动物的垂直结构与植物提供的栖息场所和食物有关，故B正确；不同动物要求的栖息场所和食物不同，所以动物会随着植物的分层而分层，故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，故D错误。
知识点一 群落水平上研究的问题
1．下列实例中，不能构成群落的是（ ）
A．西双版纳的热带雨林生物
B．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
C．海南岛清澜港保护区的红树林中的各种生物
D．大兴安岭的全部红松以及其他生物
答案 B
解析 西双版纳热带雨林中的生物构成一个群落，A正确；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不是所有的生物，不包含原核生物等，不能构成一个群落，B错误；海南岛清澜港保护区的红树林中的各种生物构成一个群落，C正确；大兴安岭的全部红松以及其他生物为所有的生物，构成一个群落，D正确。
2．下列有关群落的叙述，错误的是（ ）
A．研究种群是研究群落的基础
B．不同群落的物种数目一般是不同的
C．群落水平上研究的问题就是研究群落的丰富度
D．任何一个群落中的物种，都不可能是随机地聚集在一起的
答案 C
解析 群落由许多种群构成，研究种群是研究群落的基础，A正确；不同群落的物种数目一般是不同的，B正确；群落水平上研究的问题除了丰富度还有空间结构、群落的演替等，C错误；任何一个群落中，物种都是通过一定的联系聚集在一起的，D正确。
3．如图表示在一池溏内四种绿藻（a、b、c和d）在不同水深的分布情况，其中最能适应弱光环境的绿藻是（ ）
A．aB．bC．cD．d
答案 D
解析 据图分析，随着水深的增加，光照强度逐渐减弱，说明d种绿藻最能适应弱光环境。
知识点二 群落的物种组成
4．科技人员选取某地同一自然条件下三处不同类型的茶园，进行物种丰富度的调查，结果如下图。
据图判断正确的是（ ）
A．纯茶园里只有茶树一个物种
B．杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大
C．梨茶间作园的物种丰富度在6月份时最大
D．人类生产活动不会改变茶园里的物种数目
答案 C
解析 据图，纯茶园里物种有20个左右，A项错误。
据图可知，10月份的杉茶间作园的物种数量多，但并不能说明各物种在此时的种群密度最大，B项错误。
据图可知，6月份时梨茶间作园的物种数最多，C项正确。
人类对茶园除草和喷施农药等活动能减少茶园中的物种数，D项错误。
知识点三 种间关系
5．如图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线，其中表述正确的是（ ）
A．曲线不重叠时，M与N不存在竞争
B．b越大，生物适应环境的能力越弱
C．M、N将呈现“J”型增长
D．d答案 D
解析 仅从食物关系来看，曲线不重叠时，M与N无竞争关系，但是二者在其他生存资源上可能会发生重叠而产生竞争关系，所以仅凭曲线是否重叠不能确定二者是否存在竞争关系；b越大，说明该生物的食物种类和数量越多，适应能力越强；“J”型增长的发生是以没有生存斗争为前提的，显然，M与N存在竞争关系，不可能满足“J”型增长的发生条件；当d6．如图是仓库里两种常见的害虫“拟谷盗”与“扁拟谷盗”的生态栖位偏好示意图，根据该图，下列选项正确的是（ ）
A．在干燥、低温条件下，拟谷盗有竞争优势
B．在干燥、高温条件下，拟谷盗有竞争优势
C．在潮湿、低温条件下，扁拟谷盗有竞争优势
D．在潮湿、高温条件下，扁拟谷盗有竞争优势
答案 C
解析 在潮湿、高温条件下，拟谷盗有竞争优势，A、B错误；扁拟谷盗分布于潮湿、低温条件下，具有竞争优势，C正确，D错误。
7．下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
答案 D
解析 图中的三种鱼的种群数量受海洋深度的影响，反映了群落的垂直分层现象；三条曲线的交叉表明它们之间有竞争关系；图中三种鱼类随着食物的变化而有不同的分布，体现了它们的捕食状况；曲线不能体现出共生的关系，故D错误。
知识点四 群落的空间结构
8．在森林中雀鸟总爱在上层采食，柳莺却爱在中层筑巢，只有血雉喜欢寻觅底层的昆虫与苔藓，这种现象反映了群落的（ ）
A．垂直结构B．水平结构
C．物种组成D．丰富度
答案 A
解析 在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，称为垂直结构。
从题干可看出，森林中雀鸟总爱在上层采食，柳莺却爱在中层筑巢，只有血雉喜欢寻觅底层的昆虫与苔藓，为动物的分层现象，反映了群落的垂直结构。
9．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
答案 A
10．对植物群落的分层现象的解释，正确的是（ ）
①分层现象是植物群落对环境的一种适应
②森林中植物的分层现象主要是受光照强度影响形成的
③动物的分层现象决定了植物的分层现象
④群落中生物的垂直分布和水平分布，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用
⑤在农业生产上，可以将玉米与大豆套种，充分利用分层现象
⑥种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植
A．①②③④⑤⑥B．②④⑤⑥
C．①②④⑤D．③⑥
答案 C
解析 ①分层现象是植物群落对环境的一种适应，主要与光照等环境因素的不同有关，①正确；②森林中植物的分层现象主要是受光照强度影响形成的，②正确；③植物的分层现象决定了动物的分层现象，植物为动物提供食物和栖息空间，③错误；④群落中生物的垂直分布和水平分布，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用，如垂直结构的形成有利于自然资源如光等充分利用，④正确；⑤在农业生产上，可以利用不同作物对不同环境因素的利用程度不同进行套种，合理搭配种植作物，⑤正确；⑥群落分层是指不同物种之间，而玉米是同种生物。
农业上通过合理搭配种植作物品种，达到提高光能利用率的目的，但合理密植与植物的分层生长无关，与细胞光合作用和呼吸作用有关，⑥错误。
综合训练
11.下面是分布在某栎树林中的几种鸟类调查资料，调查数据表示各种鸟类分布的相对密度。
请根据调查数据（百分比）完成下列问题：
生物种类
林冠层
乔木层
灌木层
草本层
地被层
①林鸽
97.7
1.4
0.9
－
－
②茶腹
49.0
39.0
2.0
－
－
③青山雀
23.4
41.3
30.6
3.7
1.0
④煤山雀
18.0
43.1
31.0
7.8
－
⑤大山雀
6.2
18.5
49.1
25.9
0.3
⑥戴胜
3.4
16.9
55.9
23.8
－
⑦乌鸫
1.2
4.1
14.7
52.4
27.6
⑧红胸鸲
－
－
16.3
40.0
23.7
⑨鹪鹩
－
－
12.5
75.0
12.5
（1）该地区栎树林中，______主要分布在林冠层，________主要分布在乔木层，________主要分布在灌木层，________主要分布在草本层（填序号）。
（2）栎树林中鸟类的分布主要取决于____________，这种分布有利于减少鸟类之间的________________________________________________________________________。
（3）鸟类分布的上述特点表明，群落的结构具有________________的特征。
答案
（1）①② ③④ ⑤⑥ ⑦⑧⑨
（2）食物和栖息环境 竞争 （3）垂直分层
解析 本题主要考查群落中物种之间的关系和群落的结构。
在一个群落中，动物也有类似于垂直分层的分层现象，这是由于食物和栖息环境等不同而造成的。
12．下图所示为4组生物：
A.根瘤菌与豆科植物；B.大小两种草履虫；C.狐与兔；D.细菌与噬菌体的种间关系示意图（纵轴表示个体数，横轴表示时间），请据图回答下列问题：
（1）判断A～D4组生物对应的曲线：
A.____________；B.________；C.________；D.________。
（2）造成图中②现象的原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）图中④与②所示关系结果不同是因为____________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）若4种种间关系中的b死亡，对a有利的是________，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）若狐死亡，则兔的发展趋势是__________________________________________。
答案
（1）③ ② ① ④
（2）环境条件的限制，使竞争中处于劣势的物种被淘汰
（3）寄生一般不会使寄主全部死亡
（4）②④ 曲线①中，b先于a增加或减少，则b为兔，兔死亡，对a（狐）不利；曲线②中，一种草履虫死亡，对另一种草履虫有利；曲线③中，b（根瘤菌）死亡，对a（豆科植物）不利；曲线④中，b（噬菌体）死亡，对a（细菌）有利
（5）先增加（失去天敌），后减少（受食物制约而使种内斗争加剧），最后趋于稳定
解析 据图分析，一般来说互利共生是两种生物的数量变化一致；捕食是两种生物交替消长；竞争是两种生物中获胜者增多，失败者减少或被淘汰；寄生可能使宿主数量减少但一般不会使宿主全部死亡。
13．某学校研究性学习小组选用了两种形态和习性上很接近的原生动物进行以下实验，各取10个原生动物A和B，以同一种杆菌为饲料，分别放在相同容积的容器中单独培养，种群数量随时间变化情况如下表（单位：
个）。
天数
动物
2
4
6
8
10
12
14
16
A
15
60
80
81
80
82
81
80
B
12
35
50
60
61
62
60
62
请分析数据，回答下列问题：
（1）原生动物A单独培养6天后，种群数量趋于稳定，生态学上称此数量为____________。
（2）由实验数据可以看出，单独培养时，A、B种群增长都属于________型增长。
（3）如果将原生动物A和B放在同一个容器中混合培养，能够生存下来的是________，判断的理由是________________________________________________________________________
________________________。
但达到稳定状态时，种群数量比单独培养时要_______________________________。
（4）有人提出一种观点：
混合培养时，生存下来的生物产生了杀死另一种生物的物质。
请你设计一个实验，以证明其观点是否正确，你的实验思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）环境容纳量（或K值）
（2）“S”
（3）A A繁殖速率比B快（出生率大） 少
（4）在其他条件不变的情况下，用单独培养过原生动物A的培养液单独培养原生动物B，观察其数量的变化
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