高中生物苏教版必修三教学案第三章 第二节 生物群落的构成含答案.docx
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高中生物苏教版必修三教学案第三章第二节生物群落的构成含答案
学习目标：
1.说出研究生物群落多样性的基本方法
2．描述群落中的种间关系
3．描述生物群落的结构
2019-2020年高中生物苏教版必修三教学案：
第三章第二节生物群落的构成（含答案）
一、生物群落
1．群落
（1）概念：
在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。
（2）组成：
群落由一定的动物、植物和微生物种群组成。
2．群落多样性的基础
群落中物种的多少和每个种群的个体数量，是群落多样性的基础。
3．物种丰富度
（1）概念：
一个群落或生态系统中物种数目的多少。
（2）表示方法——物种丰富度指数
计算公式：
D＝。
S－物种数目；A－标地面积；D－物种丰富度指数。
4．统计大型土壤动物的物种丰富度
（1）土壤动物的分类：
按照体型和习性可将土壤动物分为微型土壤动物、小型土壤动物、中型土壤动物和大型土壤动物。
（2）取样方法：
一般采用取样器进行取样。
（3）取样：
用取样器或手捡的方法将大型土壤动物放入采集罐，其内盛有体积分数为70%的酒精。
（4）样本鉴定：
根据资料，分拣鉴定标本。
（5）结果统计：
通过统计样方中的动物种类和数量，确定物种丰富度的等级。
二、物群落中的种间关系
1．互利共生：
两个种群生活在一起，相互依赖，相互得益。
如根瘤菌与豆科植物。
2．竞争：
生活在同一区域的两种或两种以上生物争夺同一资源而产生的相互妨碍作用的现象。
竞争的资源有食物、水分、空间，以及阳光、无机盐等。
3．捕食：
一种生物取食另一种生物的种间关系。
捕食者和被捕食者的种群个体数量变动往往存在着相互制约的反馈关系，调节着捕食者和被捕食者的种群数量。
4．寄生：
一种生物以另一种生物的体液、组织或已消化利用的物质为营养并对宿主造成危害的现象。
三、群落结构
1.形成原因
群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成。
2．类型
（1）垂直结构：
指群落的分层现象。
①植物由高到低依次为乔木层、灌木层、草本层等层次。
②动物的分层与不同层次提供的食物和不同层次的微环境有关。
（2）水平结构
①概念：
指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。
②特点：
种群呈现局部范围内的片状分布，如植物群落水平结构主要特征是具有镶嵌性。
3．生态位
（1）概念：
指一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系。
（2）意义：
生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。
生态位的分化提高了生物利用环境资源的能力。
[牛刀小试]
1．判断下列说法的正误
（1）一片森林中所有动物、植物构成一个群落。
（×）
（2）群落多样性的基础是指一个群落中物种的多少。
（×）
（3）物种丰富度是指群落或生态系统中某种生物数量的多少。
（×）
（4）根瘤菌与豆科植物之间是共生关系。
（√）
（5）乌鱼吞食自己的幼鱼是捕食关系。
（×）
（6）一块草地上所有山羊在争夺食物，这属于竞争关系。
（×）
（7）鸟类在森林中的分层现象主要是由食物资源决定的。
（√）
（8）生态系统的多样性是群落结构相对稳定的基础，群落结构的形成是自然选择的结果。
（√）
2．连线：
将左栏的实例与右栏中相对应的关系连起来。
3．思考探究
（1）一个池塘中所有的动物、植物能构成一个生物群落吗？
提示：
不能，还应包括所有的微生物。
（2）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记重捕法进行调查？
提示：
样方法和标记重捕法主要用于研究种群密度，是在种群水平上研究动物数量特征的，而丰富度是从群落水平上研究动物物种数目的。
（3）由于过度密植，玉米植株相互争夺养料和空间等，它们之间构成竞争关系吗？
试分析原因。
提示：
玉米与玉米之间不构成竞争，因为这是同一物种，而竞争是指种间关系即不同物种之间，所以玉米之间的争夺资源应属于种内斗争。
（4）蚜虫以植物的汁液为食。
雌按蚊以动物的血液为食，雄按蚊以植物的汁液为食，鲈鱼以幼鱼为食，它们之间都构成捕食关系吗？
提示：
都不是捕食关系。
前三个都是寄生关系，第四个是种内斗争。
[重难突破]
一、群落与种群的比较
项目
种群
群落
区
别
概念
一定自然区域内，同种生物的总和
一定自然区域内，相互之间有直接或间接关系的所有种群的总和
研究范围
种内关系
种间关系
特征
种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例等
物种的多样性、群落的空间结构、优势种、丰富度、营养结构、一定的分布范围、群落的边界特征等
联
系
组成关系：
个体→种群→群落
种群和群落都强调一定自然区域中的生物成分，其中种群是群落的基本单位
[特别提醒]
如何辨析种群和群落
（1）种群强调的是一定区域内“同种”、“所有的”生物。
（2）群落强调的是一定区域、同一时间内“所有的”生物。
（3）两者关系为：
同种生物个体种群群落。
二、四种种间关系的比较
数量坐标图
能量关系图
特点
举例
互
利
共
生
相互依赖，彼此有利。
如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。
数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化
地衣；
大豆与
根瘤菌
寄
生
无
对寄主在害，对寄生生物有利。
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
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，则如图b，一般生态需求越接近的不同物种种间竞争越激烈
牛与羊；
农作物
与杂草；
大草履
虫与双
小核草
履虫
捕食
一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”不同步性变化
羊和草；
狼与兔；
青蛙与
昆虫
三、群落的空间结构
1．群落的垂直结构
（1）植物的垂直结构
①成因：
森林植物的分层与对光的利用有关。
乔木层——接受全光照；
灌木层——利用全光照的10%；
草本层——利用1%～5%的光照；
苔藓地衣层——仅利用微弱的光照。
②意义：
显著提高了植物利用阳光、温度、水分等资源的能力。
（2）动物的垂直结构
成因：
动物的分层与其食物和栖息场所有关，植物的分层决定了动物的分层现象。
猫头鹰——森林上层；
大山鹰——灌木层；
鹿、野猪——地面活动；
蚯蚓及部分微生物——落叶层和土壤。
2．群落的水平结构
（1）成因：
主要是环境因子的不均衡性，如地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同，以及人与动物的影响等因素。
（2）最大特征：
呈镶嵌分布。
3．总结
（1）群落的垂直结构与水平结构都与环境中生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期的自然选择基础上形成的对环境的适应性。
（2）生物在垂直方向及水平方向上的位置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
[特别提醒]
影响不同群落结构的因素
（1）南北水平群落结构差异——温度。
（2）东西水平群落结构差异——水分。
（3）水域垂直群落结构差异——光照、温度、含氧量。
[实验探究]
统计大型土壤动物的物种丰富度
1．实验原理
（1）土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。
（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，常用取样器取样法进行采集、调查。
（3）物种丰富度
①通过统计样方中的动物种类和数量，确定物种丰富度。
②丰富度等级可分为非常多、多、较多、较少、少、很少等。
2．实验流程
得出结论：
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。
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．注意事项
（1）从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
（2）尽可能多地收集小动物。
收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
（3）从相同的营养土壤中采集样本，多组同学进行统计比较。
（4）识别命名要准确，并进行分类。
（5）远离危险地带，不要破坏当地环境。
[考向聚焦]
[例1] 寒带针叶林中两个动物种群（N1、N2）的数量变化如下图所示，据图判断这两个种群的关系是（ ）
A．捕食关系、N1为捕食者，N2为被捕食者
B．捕食关系，N2为捕食者，N1为被捕食者
C．竞争关系，N1为竞争中的胜利者，N2为失败者
D．共生关系，N1、N2彼此依赖，相互有利
[解析] 从两种群的数量及变化规律入手，通过分析生态系统中两种群的关系来解答该题。
从曲线可以看出，两曲线发生周期性变化，分析曲线的每一个周期，发现总是N1种群数量增长以后，N2种群数量随之增长，说明N2以N1为食物。
两种群若在竞争关系，一个种群的增长可导致另一个种群的减少两种群若存在互利共生关系，则两曲线呈平行关系。
[答案] B
几种种间关系曲线的判断
（1）互利共生曲线——同步性变化（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）；捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：
①从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多；②从变化趋势看，先达到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。
（3）竞争曲线——看最终结果，若一种数量增加，另一种数量下降甚至为零，或者是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、食物重叠的范围。
[例2] 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）：
下列关于甲、乙两个类群之间物种丰富度和种群密度的比较，正确的是（ ）
A．甲类群的丰富度大，物种2的种群密度小
B．甲类群的丰富度小，物种4的种群密度大
C．乙类群的丰富度大，物种7的种群密度小
D．乙类群的丰富度小，物种10的种群密度大
[解析] 由表中信息可知，甲类群中物种种类比乙类群中物种种类少，因而可确定甲类群的丰富度小，乙类群的丰富度大；通过表中数据分析比较可知，乙类群中物种7的种群密度较甲类群中物种7的种群密度小，而物种4在甲类群的种群密度较乙类群的小。
[答案] C
[网络构建]
填充：
①丰富度 ②捕食 ③竞争 ④寄生
⑤互利共生 ⑥垂直 ⑦水平
[关键语句]
1．群落是指在同一时间内占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。
2．物种丰富度是指一个群落或生态系统中物种数目的多少。
3．种间关系，按性质可以分为互利共生、竞争、捕食和寄生等。
4．群落的垂直结构主要是指群落的分层现象。
5．生态位是指自然生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系。
6．群落的水平结构是指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。
1．下列关于种群和生物群落的叙述，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，不同种群形成群落
C．群落一般都由植物和动物两类生物形成的种群构成
D．群落是比种群更高层次的系统，主要研究丰富度、种间关系以及群落的空间结构等问题
解析：
选C 种群是指生活在一定区域中的同种生物个体的总和，群落是指生活在一定区域中，相互间具有直接或间接关系的各种生物种群的集合。
群落以种群为基本单位，是各个种群的集合体，依靠种间关系使各种群在长期自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。
群落包括该地域的所有生物，除了植物和动物外，还包括该地域的所有微生物。
2．下列关于土壤动物丰富度的统计的叙述不正确的是（ ）
A．同一区域内不同种类的大型土壤动物的丰富度是不同的
B．不同地域内的同一种大型土壤动物的丰富度是不同的
C．同一区域内不同时间段的同一种大型土壤动物的丰富度是相同的
D．一般在林下或落叶及腐殖质较为丰富的地方大型土壤动物较多
解析：
选C 同一区域内不同时间段的环境条件会发生变化，所以大型土壤动物的丰富度也会发生改变。
3．下列几组图中，能正确表示生存斗争、种间斗争、种内斗争和竞争关系的是（ ）
解析：
选D 生存斗争包括生物与环境的斗争、种内斗争和种间斗争三种情况。
而种间斗争又包括捕食、竞争和寄生三种情况。
4．图甲所示是某森林植物的景观，图乙所示是物种数与面积的关系。
请分析回答。
（1）物种组成是决定群落性质的最重要因素。
为了调查群落的植物种类组成，在群落的中心部位选取样地，用随机法取样，首先要确定样方面积（系列取样统计结果如上图乙）试写出该研究的课题名称：
_____________________________。
这种研究方法叫做________________。
（2）图乙显示：
在一定范围内，随样方面积的增大，__________________________。
调查该森林物种数的样方面积最好是__________m2。
（3）若选取3个合适的样方对某种乔木计数的结果分别是n1、n2、n3，则该乔木的种群密度为__________株/m2。
（4）导致景观图中植物分层现象的主要非生物因素是__________________________，森林对太阳能的利用率高于农田的主要原因是森林具有复杂的________结构。
（5）若要调查景观图中森林群落的结构，请写出主要的调查项目（调查设备略）：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析：
（1）给该研究的课题命名，应根据统计结果（如图乙）反推出纵坐标与横坐标的关系，作为命名的依据。
如该研究的课题可命名为“某森林物种数与样方面积的关系研究”。
这种研究方法是样方法。
（2）分析图乙曲线的变化，可知在一定范围内，随样方面积的增大，物种数迅速增多最后保持稳定。
调查该森林物种数的样方面积最好是选取物种数达到最大值时的最小面积为S0m2。
（3）估算种群密度，取单位面积内各样方中物种数的平均值，即株/m2。
（4）植物分层现象的主要非生物因素是光照强度。
群落有垂直结构和水平结构，因为森林具有复杂的垂直结构、故对太阳能的利用率高于农田。
（5）群落有垂直结构和水平结构，调查群落的结构应从垂直结构和水平结构着手。
①垂直结构：
动植物的分层，不同层次上生物的种类和种群密度等；②水平结构：
水平方向上不同地段的群落物种组成和种群密度等。
答案：
（1）某森林物种数与样方面积关系的研究 样方法
（2）物种数迅速增多，并逐渐稳定 S0 （3） （4）光照强度 垂直 （5）垂直结构：
植物、动物的分层，不同层次上生物的种类和种群密度 水平结构：
水平方向上不同地段的群落物种组成和种群密度
（时间：
30分钟；满分：
50分）
一、选择题（每小题3分，共30分）
1．（广东高考）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
解析：
选A 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斗争，属于不同物种之间的竞争。
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
解析：
选A 草坪和树林属于不同的群落，其中的动物都具有分层现象。
3．如图分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。
那么，甲、乙、丙三图表示的关系依次是（ ）
A．竞争、捕食、互利共生
B．互利共生、捕食、竞争
C．竞争、互利共生、捕食
D．捕食、竞争、互利共生
解析：
选B 甲曲线中，两种生物数量同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化，所以属于互利共生关系；乙曲线两种生物在数量上呈现的是“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化，二者属于捕食关系。
丙图中一种生物数量上升，另一种生物数量下降，以至消失，呈现出“你死我活”的变化，属于竞争关系。
4．下列能说明生物群落在垂直方向上具有分层现象的是（ ）
A．森林中有乔木层、灌木层、草本层和地被物层
B．森林中树木的间隙有较多的灌木和草丛
C．一片竹林中的竹子高矮不一
D．鹿群中有的鹿高，有的鹿矮
解析：
选A 森林中有乔木层、灌木层、草本层和地被物层，表明在不同的高度上分别有不同的生物，为群落的垂直分层现象；森林中树木的间隙有较多的灌木和草丛，表示在不同地段上分布有不同的生物，为群落的水平分布；一片竹林中的竹子高矮不一，鹿群中有的鹿高，有的鹿矮都为同一种群中的个体差异，不是群落的特征。
5．如图表示3个共存物种的资源利用曲线，图a和图b中，3个物种的资源利用状况不同，下面是对图a中3个物种与图b中3个物种相比较的几种说法，正确的是（ ）
A．图a中3个物种的种内斗争激烈，图b中3个物种的种间竞争激烈
B．图a中3个物种的种间竞争激烈，图b中3个物种的种内斗争激烈
C．如果资源有限，图a中物种2有被排除的危险，图b中物种3有被排除的危险
D．两图中的物种间的种间斗争激烈程度相等
解析：
选A 据图可知，在图a中物种1自身单独能利用的资源比较多，与物种2共用资源部分比较少；同样物种3自身单独能利用的资源比较多，与物种2共用资源也比较少，因此在图a中种间竞争比较弱，种内斗争比较激烈；对图b分析发现物种1、2、3中互相间共用资源比较多，自身单独能利用的资源比较少。
因此在图b中种间竞争激烈，种内斗争较弱，其中物种2自身单独能利用的资源与物种1、物种3相比最少，因此若资源有限，图b中物种2有被排除的危险。
6．已知物种A与物种B具有捕食关系，纵坐标表示生物量，横坐标表示时间，则下列叙述正确的是（ ）
A．①图所示的变化是由于A的增加而导致B的减少
B．②图所示的变化是由于A的增加而导致B的增加
C．③图所示的变化是由于A的减少而导致B的增加
D．④图所示的变化是由于B的减少而导致A的减少
解析：
选B 在各图中，A的生物量都大于B，可确定A、B间的捕食关系为A→B，故可肯定A的增加会导致B的增加。
7．（海南高考）甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。
某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如表所示：
池塘编号
捕食者数量/只
蝌蚪存活率/%
甲
乙
丙
1
0
87
7
40
2
2
58
30
25
3
4
42
32
11
4
8
20
37
10
下列推测不合理的是（ ）
A．捕食者主要捕食甲和丙
B．蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响
C．无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D．随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少
解析：
选D 随着池塘中捕食者数量的增加，甲种和丙种蝌蚪存活率逐渐降低，说明捕食者的食物来源以甲、丙两种蝌蚪为主。
三种蝌蚪由于相同食物来源或相同生存空间可构成种间竞争关系，但在四个池塘中放入了不同数量的捕食者后，因捕食者对不同蝌蚪的捕食数量不同，可能改变了它们原有的竞争结果。
池塘1中，在没有加入捕食者时乙种蝌蚪存活率最低，说明乙种蝌蚪竞争力最弱，容易被自然环境所淘汰。
随着捕食者数量的增加，甲种和丙种蝌蚪数量减少，乙种蝌蚪获得的资源相对增加。
8．如图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释不合理的是（ ）
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
解析：
选C 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，受多种生态因素的影响；农业生产上可以根据分层现象的存在，合理套种，搭配种植适当的品种；垂直方向上具有分层现象是群落的结构，对于单一物种不存在。
9．森林群落的林冠层和草本层属于主要的自养层，每层次上和土壤里的动物及细菌、真菌属于异养层，这说明群落内部具有一定的（ ）
A．物种组成和数量比例
B．产生重大影响的优势种
C．间接或直接的营养关系
D．垂直结构和水平结构
解析：
选D 群落的垂直结构表现出分层现象，如森林中的乔木层、灌木层、草本层等，动物则因其食性和栖息场所而分布于不同层次上；群落的水平结构则因光照明暗、地形起伏及湿度大小等因素而使植物和动物表现为水平镶嵌性分布。
10．（2016·汕头期末）科学家在一池塘内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比例如下表。
据此分析，下列叙述不正确的是（ ）
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
A.混养时两种鱼多出没在池底
B．单养时两种鱼多出没在植丛中
C．两种鱼之间可能是竞争关系
D．混合放养有利于对资源和空间的利用
解析：
选A 某食物在胃中所占比例越高，说明该鱼种对该食物的摄入量越多，反映其生活与栖息的场所，故鱼种1、鱼种2单养时均多出没在植丛中。
栖息与活动场所的相似，意味着两鱼种之间可能为竞争关系。
由混养数据可知，鱼种1与鱼种2食物比值的最高值分开，说明混养有利于对资源和空间的利用。
二、非选择题（共20分）
11．（10分）跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对动植物遗体的分解起重要作用。
请回答：
（1）由于跳虫和甲螨活动能力____________________，身体________________，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。
（2）现要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择图中的吸虫器____________，理由是______________________________________________________________________。
若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好选择吸虫器________，理由是______________________________________________________________________。
（3）现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和线虫三个种群，若它们均仅以罐内已有的酵母菌为食，则跳虫与甲螨之间的关系是_______，线虫与酵母菌之间的关系是_____________。
解析：
进行种群密度的估测时，要根据生物的特点选择合适的方法。
跳虫生活在湿润的环境条件下，而甲螨在水中易腐败变质。
有共同的食物和生存空间就会构成竞争关系；上下营养级之间能量传
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