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43学案设计

第4章　种群和群落

第3节　群落的结构

学习目标

1.识别群落,说出群落水平上研究的问题。

2.描述群落的结构特征。

3.尝试进行土壤中小动物类群的调查研究。

学习过程

导入新课

利用课件展示“某个池塘中生活的部分生物”图片,请同学们认真观察,思考两个问题:

1.这个池塘中有哪些生物种群,请列举出来。

2.假如池塘中的肉食性鱼类大量减少,池塘中的种群数量将会出现什么变化?

探究新知

探究一、群落的概念

[自主学习1]

结合“池塘中生活的部分生物”的图片,请思考下列问题。

（1）池塘中这些生物种群生活在一起,是独立的,还是有着直接或间接的联系?

（2）如果我们把池塘中所有的生物种群看做是一个整体,这个整体叫什么?

（3）什么叫群落?

请根据上述分析用自己的语言来给群落下个定义。

[自主总结1]

（1）群落的概念:

同一时间内聚集在　　　　中　　　　的集合。

（2）判断群落的关键词:

　　　　、　　　　和　　　　　　　。

探究二、群落水平研究的问题

[自主学习2]

（1）阅读课本P71“研究群落”的内容,小组讨论在群落水平上研究的问题是什么?

与在种群水平上研究的内容有何不同?

（2）观察教材P72“图4-8新疆北部的常绿针叶林”“图4-9福建武夷山的常绿阔叶林”图片,请说出这些群落在物种数目和组成上的差异,包括常见的物种、占优势的物种等。

（3）什么是物种丰富度?

不同地区群落的物种丰富度的差异主要与什么有关?

从两极到热带群落的类型为苔原、针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、热带雨林,其物种丰富度在如何变化?

（4）群落中的生物之间有着复杂的种间关系,这些种间关系有哪些?

（5）阅读课本P72~73“资料分析”中的资料1,讨论并回答下列问题。

①高斯选用了什么生物作为实验材料?

②这个实验的现象是什么?

③为什么会发生这种现象?

（6）大草履虫和双小核草履虫的种间关系为竞争。

思考下列几个问题。

①导致竞争的原因是什么?

②竞争的结果是什么?

（7）阅读课本P72~73“资料分析”中的资料2,小组合作讨论以下问题:

①猞猁和雪兔间是什么关系?

②分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况,你能发现什么规律?

③资料1和资料2中,两个种群之间的相互作用结果有什么不同?

（8）蛔虫和人之间的关系是什么?

这种关系中对何者的生存是有害的?

（9）地衣是藻类和真菌的共生体。

真菌给地衣提供水、无机盐等,地衣通过光合作用为真菌提供有机物。

地衣中的藻类和真菌是什么关系?

（10）尝试在坐标系中绘制构成竞争、捕食和互利共生三种关系的两种生物的数量变化曲线。

[自主总结2]

生物种间关系及比较

关系

数量坐标图

特点

举例

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　　　　　,呈现出“同生共死”的同步性变化 

对　　　有害,对　　　有利。

如果分开,则寄生生物　　　,而寄主会　　　 

续表

关系

数量坐标图

特点

举例

数量上呈现出“　　　　”或“　　　　”。

两种生物生存能力不同,如图a;生存能力相同,如图b。

一般生态需求越接近的不同物种间竞争越　　　 

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

　　　　　是被捕食者,　　　　　　是捕食者 

探究三、群落的空间结构

[自主学习3]

（1）群落的空间结构包括哪些?

（2）观察课本P74“图4-11森林植物的分层现象”和“图4-12某森林中鸟类的分层现象示意图”,分析并总结影响植物分层的主要环境因素是什么?

导致动物分层的原因主要有哪些?

（3）观察课本中的“图4-13某草地群落的水平结构”,从中可以看出群落在水平结构有什么特点,其影响因素主要有哪些?

[自主总结3]

（1）垂直结构:

垂直结构是指群落在空间上的　　　　现象。

它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。

群落的分层现象,是　　　　的结果。

引起森林植物分层分布的主要原因是　　　　,引起动物分层分布的主要原因是　　　　　　　　。

（2）植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。

植物个体在水平方向上的分布不均匀,从而形成了许多小群落。

导致分布不均匀的原因有哪些?

探究四、“探究”——土壤中小动物类群丰富度的研究

[自主学习4]

实验材料:

土壤中的小动物。

这些小动物对动植物遗体的分解起重要的辅助作用。

探究问题:

可调查某处土壤中小动物类群丰富度;也可通过调查来比较不同土壤中小动物类群的丰富度;还可考虑在不同时间（如白天与晚上）或不同空间（如不同深度土层）小动物类群的丰富度。

探究过程:

（1）准备:

①制作　　　。

因为土壤中的动物有较强的活动能力,而且身体微小。

因此不适用于　　　法或　　　　　法进行调查,常采用　　　取样进行采集、调查的方法。

②记录。

记录调查地点的　　　和　　　的主要情况。

提出安全注意事项。

（2）取样:

选择取样地点,将表土上的落叶轻轻拨开,用手来回旋转罐子,将其按入土中,按压至罐底与地表几乎齐平,用花铲将罐内的土连罐子一起托出,将罐子中的土倒入　　　中,袋上应标明取样的　　　和　　　等。

（3）采集小动物:

采集体型较大的动物:

①用　　　;②　　　　法;放在瓷盆内,挑拣动物。

采集体型较小的动物:

可以用　　　采集。

（4）观察和分类:

①可借助有关的　　　　查清小动物的名称,并分类。

②观察:

体型大,直接识别;体型小,借助　　　　　　观察。

（5）统计和分析。

丰富度的统计方法通常有两种:

一是　　　　　;二是　　　　　。

优化训练

1.农贸市场上有新鲜的白菜、大蒜、活的鸡、鱼以及附着在上面的细菌、真菌等微生物,它们共同组成一个（　　）

A.种群B.群落C.生态系统D.以上都不是

2.当一条鲤鱼被钓鱼人诱骗上钩后,能迅速分泌一种化学物质遗留在钓钩中,使钓鱼人长时间钓不到鲤鱼。

鲤鱼的这种习性是一种（　　）

A.种内斗争B.种内互助C.种间斗争D.种间互助

3.从生物学角度看,下列诗句中表现为种间竞争关系的是（　　）

A.兰溪三日桃花雨,半夜鲤鱼来上滩B.种豆南山下,草盛豆苗稀

C.满园春色关不住,一枝红杏出墙来D.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开

4.据资料报道,大连海礁上生长的海藻情况是:

深海处生长绿藻,稍深处是褐藻,再深一些的地方是以红藻为主,直接影响海洋中藻类分布的主要因素是（　　）

A.光照强度B.每日光照时间C.食物D.温度

5.台湾玉山西北坡植被分布情况为:

下层热带雨林,中层常绿阔叶林,顶端为高山草甸。

决定该山植被分布的生态因素是（　　）

A.水分B.阳光C.温度D.能量

6.弗莱明发现,在细菌培养基中偶然出现的青霉菌周围,没有细菌生长,经持续的研究,他分离出了青霉素。

下图中能正确表示青霉菌与其他细菌（以金色葡萄球菌为例）之间关系的是（　　）

A.①图,b表示青霉菌B.②图,a表示青霉菌

C.③图,a表示青霉菌D.④图,b表示青霉菌

7.右图为生活在同一培养缸中的两个群体M和N的种群密度变化曲线。

下列对曲线的解释,正确的是（　　）

A.M以N为食

B.N以M为食

C.M与N无捕食关系

D.M和N的数量改变相同

8.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:

饲养方式

植丛中的动物

底栖动物

浮游动物

其他

鱼种1

单养

0.42

0.12

0.01

0.45

混养

0.05

0.35

0.05

0.55

鱼种2

单养

0.43

0.23

0.01

0.33

混养

0.40

0.12

0.04

0.44

下列叙述中正确的是（　　）

①单养时两种鱼多出没在植丛中　②单养时鱼种2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1多出没在池底,鱼种2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.②③⑤

9.下图是1845年至1935年的90年间,北美加拿大森林中猞猁和雪兔种群数量的变化曲线。

据图回答有关问题。

猞猁和雪兔种群数量变化曲线

（1）雪兔的种群数量变化用字母　　　表示,其数量最多的年份曾达到　　　　　只。

（2）雪兔的数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素主要是①　　　　　　　;②　　　　　　。

（3）猞猁的存在对整个森林生态系统的稳定所起到的作用具体是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）在所研究的1890~1935年间,该生态系统中雪兔的K值为　　　左右。

从图中任意一时段看出,当雪兔种群达到K值后,猞猁种群的K值变化是　　　（填“早于”或“晚于”）雪兔的K值出现（注:

不考虑其他生物因素）。

10.某生物兴趣小组准备对所处地区的花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度进行研究。

假定你是其中的一员,请回答下列问题。

（1）提出你们小组要探究的问题:

　　　　　　　　　　　　　。

（2）许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,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　　　　　　进行采集、调查。

（3）丰富度的统计方法通常有记名计算法和　　　　,前者一般适用于　　　　　　　　　的群落。

（4）对土样中的小动物进行采集时,在诱虫器上方通常要放置并打开40~60W的电灯,这样做的是利用了土壤动物具有　　　　　　　的特性,使土壤动物从土样进入诱虫器下部的试管中,达到采集目的。

采集到的小动物可以放入　　　溶液中保存,也可以放入试管中。

（5）除了进行上述问题的探究外,你还可以从另外的角度进行土壤中小动物丰富度的调查,请你再提出一个要探究的问题:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

参考答案

学习过程

导入新课

1.浮游动物、浮游植物、微生物、肉食性鱼、植食性鱼等举例。

2.池塘中的肉食性鱼大量减少,一些小鱼等小型水生动物因天敌减少,数量会大量增加,池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。

随时间推移,植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。

探究新知

[自主学习1]

（1）有着直接或间接的联系。

（2）群落。

（3）群落是同一时间一定区域各种生物种群的集合。

[自主总结1]

（1）一定区域　全部种群　

（2）同一时间　一定区域　全部种群的集合

[自主学习2]

（1）研究种群是研究群落的基础,在群落水平上,我们要研究群落的物种组成、群落内各种群之间的关系、群落的空间结构、群落的演替以及群落的分布范围等。

（2）新疆北部的森林,主要是由常绿针叶树种组成,而福建武夷山森林的主要树种是阔叶乔木。

（3）群落中物种数目的多少即丰富度。

物种丰富度的差异主要与气候有关。

越靠近热带群落的物种越丰富。

（4）竞争、捕食、寄生、互利共生等。

（5）①材料:

大草履虫和双小核草履虫。

②现象:

单独培养时数量均增加呈“S”型,混合培养时开始两者数量都增加,随后双小核草履虫继续增加,而大草履虫数量下降,到16天时为零。

③原因:

开始时食物充足,随着个体数目的增多,它们之间因争夺食物、生存空间等而发生生存斗争,导致大草履虫死亡。

（6）①竞争的原因:

资源和食物。

②竞争的结果:

相互抑制或一方处于优势,一方劣势甚至死亡即“你死我活”。

（7）①捕食关系。

②猞猁数量增加时,随后雪兔数量减少;雪兔数量减少时,随后猞猁数量减少;猞猁数量减少时,随后雪兔数量增加;雪兔数量增加时,随后猞猁数量增加。

③资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用,相互作用的结果是一方处于优势,另一方处于劣势,最终灭亡。

资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用,相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。

（8）寄生关系。

蛔虫生活在人体（小肠）内吸取营养并维持个体的存活。

这种关系对人是有害的,对蛔虫是有利的。

（9）互利共生。

（10）

[自主总结2]

（以列为单位,从上到下）

第一列:

互利共生　寄生　竞争　捕食

第三列:

平行变化　宿主　寄生者　死亡　存活　一升一降　波峰波谷交替出现　激烈　食　先　后　先变化者　后变化者

第四列:

豆科植物和根瘤菌　蛔虫和人　大草履虫和小草履虫　羊和草

[自主学习3]

（1）垂直结构和水平结构。

（2）光照;栖息空间和食物。

（3）镶嵌分布。

导致其分布的原因:

地形、土壤湿度、光照强度等。

[自主总结3]

（1）垂直分层　自然选择　光照强度　食物和栖息空间等

（2）地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人和动物的影响等。

[自主学习4]

（1）①取样器　样方　标志重捕　取样器　②地形　环境　

（2）塑料袋　地点　时间　（3）诱虫器　简易采集　吸虫器　（4）动物图鉴　放大镜、实体镜　（5）记名计算法　目测估计法

优化训练

1.D　2.B　3.B　4.A　5.C　6.C　7.B　8.A

9.

（1）A　140千或140000　

（2）可食的植物增加　猞猁急剧减少　（3）猞猁捕食一定数量的雪兔,使森林植被不致被过度破坏,从而维持了系统的稳定　（4）60千只　晚于

10.

（1）××地区花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度调查　

（2）取样器取样法　（3）目测估计法　个体较大,种群数量有限　（4）趋暗、趋湿、避高温　酒精　（5）××地区不同深度花园土壤中小动物类群的丰富度调查（或不同时间:

白天或夜晚等合理答案均可）