学案41群落的结构和演替.docx
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学案41群落的结构和演替
学案41 群落的结构和演替
考纲要求
1.群落的结构特征（Ⅰ）。
2.群落的演替（Ⅰ）。
3.土壤中的动物类群丰富度的研究。
一、群落的结构
1．概念：
同一时间内聚集在一定区域中各种生物______的集合。
各种种群之和＝群落，或种群
群落
2．物种组成
（1）丰富度：
群落中________数目的多少。
（2）特点：
不同群落________不同。
（3）探究实验：
土壤中小动物类群丰富度的研究。
3．种间关系
（1）捕食：
一种生物以另一种生物作为食物。
（2）竞争
①概念：
两种或两种以上生物相互争夺____________等。
②结果：
相互抑制或一方占优势，另一方处劣势甚至灭亡。
（3）寄生：
一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或________，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，相互依存，______。
想一想 雌螳螂在交配后将雄螳螂吃掉，是捕食吗？
4．空间结构
（1）垂直结构：
在垂直方向上，大多数群落具有明显的________现象。
（2）水平结构：
受各种因素的影响，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈________分布。
二、群落的演替
1．概念：
随着时间的推移，一个群落被__________代替的过程。
2．类型
（1）初生演替
①概念：
在一个从来没有被________覆盖的地面，或者是原来存在过______，但被________了的地方发生的演替。
②过程：
→
→
→
→
→
（2）次生演替
①概念：
在原有植被虽已不存在，但原有________条件基本保留，甚至还保留了植物的________或其他________的地方发生的演替。
②过程：
→
→
→
3．人类活动对群落演替的影响：
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的________和________进行。
想一想 弃耕农田在时间允许的情况下一定能形成树林吗？
探究点一 群落及其种间关系
1．什么是群落？
什么是丰富度？
2．种间关系类型有哪几种？
思维拓展
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。
3．种内斗争为种内关系，竞争（不同种生物争夺同种食物或生活空间的现象）为种间关系，种间斗争包含竞争。
生存斗争内容更丰富，既包括生物与生物之间的关系，又包括生物与无机环境之间的关系，图示如下：
A代表生存斗争、B代表种内斗争、C代表种间斗争、D代表竞争。
探究示例1
（2010·广东理综，2）谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是（ ）
A．竞争B．共生C．寄生D．捕食
听课记录：
探究点二 群落的空间结构
完成下列填空：
1．群落的垂直结构
（1）植物的分层现象与________有关，群落中的________总是随高度的下降而逐渐减弱，依次是乔木层、灌木层、草本层。
（2）在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受________的制约。
（3）动物的分层与其________________等有关。
可以说，群落中植物的________现象决定了动物的分层现象。
2．群落的水平结构
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________的生物种群。
同一地段上种群密度也有差别，它们常常呈________分布。
思维拓展
1．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。
2．群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构，动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的，因此，由于森林的植物层次比草原植物层次多，所以森林群落一般比草原群落的动物种类多。
探究示例2
下图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释不正确的是（ ）
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
听课记录：
探究点三 群落的演替
1．完成表格填空，比较理解两种演替
类型
项目
初生演替
次生演替
起点
在一个从来______________的地面，或者原来存在过植被，但____________的地方
在原有植被虽已不存在，但原有________基本保留，甚至还保留了植物的____或其他______的地方
时间
经历时间____
经历时间____
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
森林砍伐地、弃耕农田上的演替
2.完成群落演替的结果，并加以理解：
演替
方向
演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，因而它往往是______的或______，一般都可以发生演替到____阶段这一最高阶段
能量
总生产量____，群落的有机物总量____
结构
生物种类越来越____，群落的____越来越复杂
稳定性
演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的______变化，稳定性越来越____
思维拓展
1．在裸岩的演替过程中，首先进入群落的生物是地衣而不是其他生物，原因是地衣可以分泌有机酸，能够加速岩石风化形成土壤的速度。
2．在演替过程中，优势种往往不同。
如地衣阶段优势种为地衣，但在苔藓阶段，由于地衣矮小，与苔藓争夺阳光方面处于竞争的劣势，所以在苔藓阶段优势种不再是地衣而是苔藓。
3．群落演替是一种群落代替另一种群落，而不是一个种群代替另一个种群。
所以在群落演替过程中，最先出现的种群也并没有随着群落的演替而消失。
探究示例3
（2011·海南卷，24）关于群落演替的叙述，错误的是（ ）
A．围湖造田活动对群落演替有影响
B．演替过程中群落的物种组成不断变化
C．次生演替的速度比初生演替的速度快
D．弃耕农田上发生的群落演替是初生演替
听课记录：
题组一 群落及种间关系
1．如图，纵轴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
2．（2011·镇江质检）下列有关生物丰富度的说法正确的是（ ）
A．丰富度是指单位面积或空间内生物个体数目的多少
B．越靠近热带地区，生物的丰富度一定越高
C．一般来说，某个区域生物丰富度越高，该区域的生态系统抵抗力稳定性越高
D．在探究土壤中小动物丰富度的过程中，要对取样土壤中的各种生物个体逐个计数
3．（2011·安徽卷，6）某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。
下列叙述不正确的是（ ）
A．该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
B．该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替
C．旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行
D．该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
4．下表显示一个岛上的国家公园中狼和驼鹿种群变化情况（无猎捕现象），下列结论中最适合这两个种群变化情况的是（ ）
年份
狼种群数量
驼鹿种群数量
1970
10
90
1972
12
115
1974
20
145
1976
25
105
1978
18
95
1980
18
98
A．狼的数量随驼鹿数量的增加而增加
B．狼和驼鹿的数量变化相互没有关系
C．驼鹿数量随狼数量的增加而增加
D．两个种群的数量同时增加或减少
5．下图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化，下列叙述正确的是（多选）（ ）
A．甲可表示火灾后森林进行的演替
B．甲的演替速度比乙快、历时短
C．甲中①②处的物种组成相同
D．若气候条件适宜，甲乙均可演替成森林
6．（2011·大纲全国卷，4）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
7．关于演替的说法错误的是（ ）
A．演替是群落根本性质发生变化的现象
B．只有群落的结构受到干扰或破坏，才会出现群落的演替
C．演替过程只要不遭到人类的破坏和各种自然力的干扰，其总的趋势是会导致物种多样性的增加
D．不论是成型的群落还是正在发展形成过程中的群落，演替现象一直存在，它贯穿于整个群落发展的始终
题组二 土壤动物丰富度研究
8．（2009·江苏生物，24）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）动物丰富度进行了对比研究。
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
物种
数
个体
总数
物种
数
个体
总数
物种
数
个体
总数
物种
数
个体
总数
裸露
泥滩
5
18
1
14
2
12
1
10
2
14
米草
群落
3
12
2
9
0
0
1
10
0
0
A．裸露泥滩的大型底栖动物物种丰富度高于米草群落
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
9．下列关于实验“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法中，不正确的是（ ）
A．为了调查不同时间土壤中小动物丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样
B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查土壤小动物类群丰富度
C．利用小动物的避光避热性，收集样土中的小动物可采用带灯罩的热光源
D．对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
题组三 综合题
10．（2011·南通质检）下表是某地区森林群落演替过程中相关量统计，试根据表中数据回答问题：
调查时间
调查项目
1953年
1973年
1984年
1996年
叶面积指数
2.48
6.61
11.28
17.76
光能利用率（%）
20.3
42.3
88.9
95.9
总初级生产量[t/（hm2·a－1）]
17.43
55.50
116.61
150.81
净初级生产量[t/（hm2·a－1）]
1.50
14.52
23.88
26.00
（1）该地区生物群落的演替类型属于__________________________________________，
从数据分析，在演替过程中群落物种丰富度变化趋势是________________。
（2）统计表明随着群落演替的进行，生态系统光能利用率变化与叶面积指数的关系是________________________________________________________________________。
（3）请绘制生产者呼吸量与叶面积指数之间的关系坐标曲线图。
（4）下图是1953～1996年间该生态系统生物量（有机物量）统计图，据图你可以得出的生物量演变规律是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）在对该地区某时间群落结构进行调查时，可以采用________法对植物丰富度进行调查，同时注意调查不同物种______________情况，以获得群落的垂直结构。
学案41 群落的结构和演替
课前准备区
一、1.种群 2.
（1）物种
（2）丰富度
3．
（2）①资源和空间 （3）体表 （4）彼此有利
想一想 不是捕食，捕食必须发生在不同物种生物个体之间，而雌雄螳螂属同一物种。
4．
（1）分层
（2）镶嵌
二、1.另一个群落 2.
（1）①植物 植被 彻底消灭 ②森林
（2）①土壤 种子 繁殖体 3.速度 方向
想一想 不一定，还受气候等环境条件的影响。
课堂活动区
探究点一
1．群落：
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落，如一个池塘内的所有生物。
丰富度：
群落中物种数目的多少。
2．互利共生、寄生、竞争和捕食。
探究示例1 A [“苗多欺草，草多欺苗”的意思是说禾苗多时草难以生长，草多时禾苗难以生长，禾苗与草之间存在竞争关系。
]
思路导引
探究点二
1．
（1）光照强度 光照强度
（2）温度 （3）食物及栖息场所 分层
2．不同 镶嵌
探究示例2 C [植物群落出现分层现象的原因主要与光照（森林）、温度（高山）等因素有关，环境因素影响植物群落的分层现象。
植物群落的分层现象可以用来指导农业生产，譬如玉米和大豆间种，提高光能的利用率。
]
探究点三
1．没有被植物覆盖 被彻底消灭了 土壤条件 种子 繁殖体 漫长 较短
2．能预见 可测的 森林 增加 增加 多 结构 不可逆 高
探究示例3 D [围湖造田改变了群落演替的方向，破坏了生态平衡；演替过程中，群落中生物的种类和数量都在不断变化；次生演替是在原有植被已被破坏但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，与初生演替相比，次生演替的速度快；弃耕农田上发生的群落演替是次生演替。
]
构建知识网络
丰富度 互利共生 寄生 垂直结构 初生演替 次生演替
课后练习区
1．D [纵坐标为甲、乙、丙三种鱼类的食物分布，有共同的食物资源和生存空间，故构成竞争关系。
]
方法技巧 对种间关系的相关曲线确定
（1）互利共生曲线——同步变化（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）。
（3）竞争曲线——看最终结果，一种数量增加，另一种数量下降甚至降为0；只要曲线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、食物的重叠范围。
（4）两种生物甲和乙以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成竞争关系——如09全国理综：
以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食；例09年江苏卷中人吃玉米籽粒，而牛吃秸秆。
2．C [生物丰富度是指生物种类的多少，而不是个体数量的多少。
]
3．B [由题干可知，该岛屿由海底火山喷发形成，最初无植被覆盖，故在该岛上发生的群落演替是初生演替，而不是次生演替，B项错误。
初生演替的时间较长，D项正确。
人类的参与可使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，C项正确。
该岛屿不同地段物种组成上的差异，即物种的镶嵌式分布是群落水平结构的体现，A项正确。
]
4．A [本题以表格的形式呈现信息，考查捕食者与被捕食者的数量变动关系。
刚开始捕食者狼数量随着被捕食者驼鹿数量增加而增加，后来由于狼过多造成驼鹿数量锐减，直至最后二者数量都大致稳定。
]
5．ABD [甲表示的是次生演替，故A正确；乙是初生演替，次生演替的速度比初生演替快、历时短，故B正确；在群落演替的不同阶段，物种的种类和组成不同，故C错误；不论初生演替还是次生演替，若气候条件适宜，最后都可以演替成森林，故D正确。
]
6．A [草坪和树林两个群落中的植物都具有分层现象，导致其中的动物都具有分层现象。
]
7．B [群落的演替是一直存在的，它贯穿于整个群落发展的始终，是一个动态变化的过程。
任何一个群落都不可能是不变的，即使其内的生物种群没有发生大的变化，但种群密度、年龄组成、性别比例等种群特征也可能发生改变，没有绝对不变的群落。
另外根据群落演替的概念，演替应该是其根本性质发生了变化的过程，是一个由量变到质变的飞跃，如一个种群被另一个种群所代替。
在自然状态下，演替的总趋势是物种多样性的增加和种群稳定性的提高，因此我们说群落演替的顶极阶段是森林阶段。
]
知识归纳 对群落演替的分析
（1）演替的原因：
①植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动；②群落内部环境变化；③种内和种间关系的改变；④外界环境条件的变化；⑤人类的活动。
（2）演替的特征
①方向：
有一定的方向性。
②能量：
总生产量增加，净生产量逐渐降低，群落有机物总量增加。
③结构：
营养结构更加复杂，物种多样性增加，稳定性增加。
④生活史：
生物个体增大，生活周期变长，生态位变窄。
⑤物质循环：
由开放转为封闭，交换速度变慢。
8．AD [比较表中裸露泥滩与米草群落的大型底栖动物物种数和个体总数，可判断A正确，B错误。
C错误，D正确，物种数和个体总数与常用底泥采样器的规格无关，但与取样的时间和地点等因素有关。
]
实验方法 土壤小动物类群丰富度调查
（1）丰富度调查方法：
由于大多数土壤小动物身体微小、活动范围小，标记个体难以与无标记个体充分混匀，因
此，土壤小动物调查一般不能采用标志重捕法，而是采用取样器取样进行采集、调查的方法。
（2）丰富度的统计方法：
一是记名计算法（指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的群落）；二是目测估计法（指按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少，等级的划分和表示方法有非常多、多、较多、较少、很少等。
）
（3）利用诱虫器采集土壤小动物的原理：
诱虫器利用土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的特性，使土壤小动物从土样进入诱虫器下部的试管中，达到采集目的。
9．B [许多土壤小动物有较强的活动能力，但由于身体微小，不适合采用标志重捕法调查，调查土壤小动物类群丰富度可采用取样器取样调查的方法。
]
10．
（1）次生演替 逐渐增加
（2）随着叶面积指数的增大，光能利用率升高（或正相关） （3）呼吸量＝总初级生产量－净初级生产量，描点、连线如下图：
（4）随着时间的推移生态系统的生物量逐渐增加，最终趋于稳定 （5）样方 空间上的分布（分层）
解析
（1）从题干信息可知：
群落演替的起点不是原始裸地，而是从原来的植物群落所发生的演替，故为次生演替，演替的结果是群落物种的丰富度增加。
（2）从表格数据可看出在演替过程中随着叶面积指数的增加，生态系统光能利用率也增加。
（4）生物量演变的规律是随着时间的推移生态系统的生物量逐渐增加，最终趋于稳定。
（5）对该地区某时间群落结构进行调查时，可以采用样方法对植物丰富度进行调查，对不同物种空间分布情况的调查可获得群落的垂直结构。
学案42 生态系统的结构
考纲要求
生态系统的结构（Ⅰ）。
一、生态系统的概念及成分
1．概念：
由________与它的________相互作用而形成的统一整体。
2．空间范围：
有大有小，其中________是地球上最大的生态系统，它是地球上的________及其________的总和。
3．成分
（1）非生物的物质和能量
①物质：
________、无机盐、空气。
②能量：
热能、________能。
（2）生产者
①范围：
主要是________，属于________生物。
②地位：
生态系统的________成分。
③作用：
通过光合作用或________________将无机物转化为有机物。
（3）消费者
①范围：
主要是________，包括植食性动物、________动物、杂食性动物和寄生生物等。
②作用：
消费者能够________________________。
此外消费者对于____________和________________等具有重要作用。
（4）分解者
①范围：
主要是________和________。
②作用：
将动植物遗传残骸中的________分解成无机物。
思考 植物都是生产者，动物都是消费者，细菌都是分解吗？
二、食物链和食物网
1．食物链
（1）概念：
生态系统中各生物之间由于________关系而形成的一种联系。
（2）特点：
________是食物链的开始；消费者所处营养级不固定；一条食物链一般不会超过________营养级。
2．食物网
（1）概念：
在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂________。
（2）功能：
生态系统________、________的渠道。
想一想 一种生物在食物网中是否只占有一个营养级？
探究点一 生态系统的概念及成分
1．什么是生态系统？
生态系统有哪些功能？
2．填表完成生态系统各成分的比较
成分名称
生物类型（或成分）
同化类型
作用
地位
非生物
的物质
和能量
阳光、热能、水、
空气、无机盐等
为生态系统的生物提供____和____，
是各种生物赖以____和____的基础
基本成分
生产者
________（主要）、
光能自
养细菌、化能
自养细菌等
______
将______合成______，把____或无机物中的______转变成有机物中的化学能，
是一切消费者和分解者的物质和能量来源
基本成分
消费者
营____生活的和____生活的
各种生物（如
肺炎双球菌、
菟丝子、病毒）
异养型
能够加快生态系统的____循环；
有助于植物传粉和种子传播
非基本成分
分解者
____微生物（主要
是细菌
和真菌）、某些
营____生活的
动物等
异养型
将动植物遗体和动物的排遗物
分解成______，保证物质循环顺利进行
基本成分
关系
______和______是联系生物群落和无机环境的两大桥梁；生产者与各级消费者以捕食关系建立的______和______是能量流动和物质循环的渠道
思维拓展
1．个体
群落
群落＋无机环境→生态系统
2．各成分相互关系
（1）生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量（有机物及其贮存的化学能）的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石。
（2）从理论上讲，无机环境、生产者和分解者是任何一个自我调节的生态系统必要的基础成分，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基本成分。
消费者是生态系统中最活跃的成分。
3．四种成分的判断
（1）图示
（2）析图
①先据双向箭头“
”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入前头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。
②若问D、A、B具体是什么生物，则D主要为绿色植物，A为动物，B为营腐生生活的细菌和真菌。
③图示中D、A、B共同构成生物群落，食物链（网）中只包括D和A。
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