最新高中生物同步讲义必修三第4章 第3节 群落的结构.docx
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最新高中生物同步讲义必修三第4章第3节群落的结构
第3节 群落的结构
[学习目标与核心素养] 1.分析群落的空间结构，概括种间关系，树立进化与适应观。
2.通过“土壤中小动物类群丰富度的研究”的实验，培养科学研究计划的制订和实施能力。
一、群落及其物种组成
1．群落的概念：
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
2．群落水平上研究的问题
优势种、种间关系、群落的演替、空间结构（包括垂直结构和水平结构）、生态位和群落的范围与边界等。
3．群落的物种组成
（1）意义：
区别不同群落的重要特征。
（2）衡量指标：
丰富度，即群落中物种数目的多少。
（3）规律：
不同群落丰富度不同，越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
海拔越高，群落丰富度越低。
（1）池塘中的全部鱼、植物和微生物构成群落（ ）
（2）一般情况下，越靠近热带地区，物种丰富度越高（ ）
（3）群落是一定空间内各种生物的简单集合（ ）
答案
（1）×
（2）√ （3）×
解析
（1）群落应该是该池塘中所有生物（植物、动物、微生物）的总和，全部鱼并不是所有的动物。
（3）群落不是一定空间内各种生物的简单集合，而是通过相互之间的各种联系建立起来的有机整体。
二、群落的种间关系
1．捕食：
一种生物以另一种生物作为食物。
2．竞争
3．寄生：
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。
4．互利共生：
两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
（1）玉米螟幼虫能进入玉米茎秆和果穗内取食，甜菜夜蛾幼虫也取食玉米，玉米螟和甜菜夜蛾的种间关系是竞争（ ）
（2）上述四种种间关系都有利于种群的进化（ ）
（3）两种生物之间的竞争仅是争夺食物（ ）
答案
（1）√
（2）√ （3）×
解析 （3）竞争的不仅是食物还有空间等其他资源。
下图中的①～④为四组生物的种间关系图（纵轴为个体数，横轴为时间）。
A是地衣中的藻类和真菌；B是大、小草履虫；C是兔与狐；D是细菌和噬菌体。
请据图回答问题：
（1）判断四组生物关系对应曲线（填图中序号）：
A．________；B.________；C.________；D.________。
（2）造成②现象是由于____________________________________________________________。
（3）④与②相比，结果不同是因为____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案
（1）③ ② ① ④
（2）竞争过程中，一种生物最终因缺乏食物、空间而全部死亡
（3）寄生生物依赖于宿主生活，④寄生关系不像②竞争关系那样，不可能使宿主全部死亡
解析
（1）地衣中的藻类和真菌属于互利共生关系，两者互助互利、难以分开，数量曲线波动近似平行，对应曲线③；大、小草履虫是两个不同的物种，属于竞争关系，混养在一起后，小草履虫繁殖速率超过大草履虫，具有明显优势，最终大草履虫在竞争中消亡，对应曲线②；狐与兔属于捕食关系，其数量变化曲线的特点是捕食者数量受被捕食者限制，即兔曲线波动变化在前（b），狐曲线波动变化在后（a），表现为此消彼长，对应曲线①；细菌与噬菌体为寄生关系，寄生的结果是噬菌体大量增殖，而细菌大量死亡，造成细菌总体数量下降，对应曲线④。
（2）造成②现象是由于竞争导致一种生物最终因缺乏食物、空间而全部死亡。
（3）④寄生关系不像②竞争关系那样，不可能使宿主全部死亡。
归纳整合 比较各种种间关系
类型
曲线图例
箭头图例
种间关系特点
捕食
“先增加者先减少”的非同步性变化，且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者
竞争
c代表共同的生活条件，结局一般有二：
一是a取代b；二是a、b两种群个体间形成平衡，相互抑制
寄生
寄生种群a得利，宿主种群b受害；宿主b不可能全部死亡
互利共生
“同生共死”的同步性变化
三、群落的空间结构
1．空间结构类型
在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间。
群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。
2．群落的垂直结构
（1）概念：
在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。
（2）植物的垂直分层
①决定因素：
阳光。
②意义：
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
（3）动物的垂直结构
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。
3．水平结构
决定水平结构的主要因素是地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等。
（1）森林有垂直结构，草原只有水平结构（ ）
（2）群落的分层现象不仅表现在陆地上，也表现在水域中（ ）
（3）一片竹林中的箭竹高矮不齐体现了群落的垂直结构（ ）
（4）不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，说明群落具有垂直结构（ ）
（5）洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构（ ）
答案
（1）×
（2）√ （3）× （4）× （5）√
解析
（1）一般情况下，任何群落都有垂直结构和水平结构。
（3）同一物种个体间高矮不齐不能体现群落的结构，而属于种群研究层次。
（5）由于水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人和动物的影响等因素，造成不同地段往往分布着不同的种群，构成群落的水平结构。
1．甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是群落的垂直结构吗？
提示 甲处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落，不属于群落的垂直结构，属于植物的地带性分布。
2．乙、丙两处自然区域内植物的分布状况，分别属于群落的哪种结构？
提示 乙处垂直结构；丙处垂直结构。
3．乙和丙处的现象是由何种因素造成的？
提示 乙：
光照强度；丙：
光质（光的波长）。
四、土壤中小动物类群丰富度的研究
1．实验原理
（1）土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
（2）调查方法：
常用取样器取样的方法进行采集、调查。
（3）调查对象：
样本中肉眼可见的所有动物。
（4）调查指标：
样本中小动物的种类和数量。
（5）统计方法：
一是记名计算法，二是目测估计法。
2．实验步骤
3．实验结论
（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。
（1）随机扫取表层土取样，可以调查土壤中小动物类群丰富度（ ）
（2）调查时需记录调查地点的地形和环境的主要情况，取样时尽量不破坏环境（ ）
（3）体型较大的小动物可以用吸虫器采集（ ）
答案
（1）×
（2）√ （3）×
解析
（1）土壤表层只有一部分小动物分布，应该用取样器取样法调查土壤中小动物类群丰富度。
（3）体型较小的可以用吸虫器采集。
达标检测
1．下列关于丰富度的叙述，不正确的是（ ）
A．群落中生物个体数目的多少称为丰富度
B．不同群落生物的丰富度是不同的
C．从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减少
D．丰富度越大的群落，其结构越复杂
答案 A
解析 群落中物种数目的多少称为丰富度，并不是生物个体数目的多少；不同群落生物物种数目是不同的，丰富度也是不同的；从赤道到北极，群落的物种数目由于温度降低而减少，群落的丰富度逐渐减少；丰富度越大的群落，物种越多，食物链、食物网越复杂，其结构越复杂。
2．大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，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．温度、湿度D．光照、食物
答案 D
3．（2018·广东中山一中二模）做泡菜时，乳酸菌产生的乳酸能抑制其他微生物的生长，当乳酸积累到一定浓度时，还会抑制同种的其他个体的增殖，上述现象中不包括（ ）
A．竞争B．互利共生
C．种内斗争D．种内互助
答案 B
解析 乳酸菌产生的乳酸抑制其他微生物的生长，此时乳酸菌之间表现为种内互助，乳酸菌与其他微生物之间表现为竞争；当乳酸积累到一定浓度时，还会抑制同种的其他个体的增殖，说明乳酸菌之间存在种内斗争。
故B项符合题意。
4．下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”，说法错误的是（ ）
A．如果要研究不同时间同一块土壤中小动物类群的丰富度，应设计一个数据收集统计表
B．调查土壤小动物的物种丰富度可采用样方法
C．丰富度的统计方法通常有两种：
记名计算法和目测估计法
D．改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数
答案 B
解析 调查土壤小动物的物种丰富度常采用取样器取样法。
5．下图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养（或饲养）两种生物的实验结果。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．图甲、乙、丙分别表示捕食、竞争、互利共生关系
B．图乙所示的两种生物之间的消长离不开它们的生存斗争
C．图丙所示两种生物的种群数量变化的原因是争夺食物
D．猞猁和雪兔的变化关系如图甲所示
答案 B
解析 图甲、乙、丙分别表示的种间关系是互利共生、捕食和竞争，A错误；图乙所示的捕食关系也是物种间的生存斗争，B错误；图丙表示两种生物之间的竞争，其竞争的不仅是食物还有空间等，C错误；猞猁和雪兔的变化关系应为图乙所示的捕食关系，D错误。
课时对点练
题组一 群落的物种组成
1．（2018·青岛胶州高二上期末）下列不是在群落水平上研究的是（ ）
A．紫金山的鸢每年新增的个体数
B．溱湖湿地公园有多少个种群
C．武夷山常绿阔叶林中的优势种
D．根瘤菌和豆科植物之间的关系
答案 A
解析 紫金山的鸢每年新增的个体数为研究出生率，是种群水平研究的问题；溱湖湿地公园有多少个种群为研究群落的丰富度、武夷山常绿阔叶林中的优势种、根瘤菌和豆科植物之间的关系为种间关系，都属于群落水平上研究的问题。
2．（2019·合肥一中高一上月考）下列有关群落的叙述，错误的是（ ）
A．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
B．群落包括该区域内的所有动物和植物，不包括微生物
C．研究种群是研究群落的基础
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 B
解析 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，包括动物、植物和微生物等，研究种群是研究群落的基础，A、C正确，B错误；一个群落中的物种不论多少，都不是随机地聚集在一起的，而是通过复杂的种间关系，形成一个有机的整体，D正确。
3．下表的群落中，以数字1～5代表物种，每个物种的密度不同。
其中丰富度最大的群落是（ ）
群落
A
B
C
D
物种1
30
40
0
0
物种2
20
0
0
2
物种3
0
20
35
8
物种4
3
0
21
25
物种5
0
0
5
12
答案 D
解析 D群落物种种类最多，丰富度最大。
题组二 群落的种间关系
4．（2018·内蒙古包头一中高二上期中）下图中物种Ⅰ表示捕食者，物种Ⅱ表示被捕食者的是（ ）
答案 A
解析 具有捕食关系的两种生物呈现“此消彼长”的不同步性连续变化特点，因此只有A、D项符合这一特点，捕食者以被捕食者为食，因此被捕食者个体数先增加先减少，捕食者个体数后增加后减少，则A项中Ⅰ表示捕食者，Ⅱ表示被捕食者，D项中Ⅱ表示捕食者，Ⅰ表示被捕食者，A项正确、D项错误；B项中两种生物呈现“同生共死”的变化特点，应为互利共生关系；C项中两种生物呈现“你死我活”的变化特点，应为竞争关系。
5．（2018·河北武安三中高二上期中）为了降低一种真菌对果树的毒害，园艺家引入一种形态结构、生理特征和原真菌相似，但毒性较低的真菌，从而使果树增产，园艺家利用的原理是（ ）
A．寄生B．竞争C．捕食D．共生
答案 B
解析 引入的另外一种真菌与原真菌的形态结构、生理特征相似，因此两者最有可能是竞争关系，B项正确。
6．（2019·长沙模拟）疟原虫在人体内只能进行无性生殖，在按蚊体内才进行有性生殖。
人被感染疟原虫的按蚊叮咬后可患疟疾。
在水中，按蚊幼虫以藻类和细菌为食，同时又被鱼类捕食。
下列叙述错误的是（ ）
A．疟原虫与人是寄生关系
B．疟原虫与按蚊是共生关系
C．按蚊幼虫与藻类是捕食关系
D．鱼类与按蚊幼虫是捕食关系
答案 B
解析 根据题中信息可断定疟原虫与人为寄生关系，A正确；疟原虫也可以感染按蚊，则疟原虫与被其感染的按蚊之间为寄生关系，B错误；按蚊幼虫以藻类为食，二者是捕食关系，C正确；鱼类以按蚊幼虫为食，二者是捕食关系，D正确。
题组三 群落的空间结构
7．（2018·甘肃武威高二上期末）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、灌木层和草本植物层
B．森林中的树木的间隙有较多的灌木和草丛
C．豌豆地里的高茎豌豆与矮茎豌豆混合种植
D．鹿群中有的鹿高，有的鹿矮
答案 A
解析 森林中有乔木层、灌木层和草本植物层的现象属于生物群落在垂直方向上的分层现象，A正确；森林中的树木的间隙有较多的灌木和草丛属于生物群落的水平结构，B错误；豌豆地里的高茎豌豆与矮茎豌豆属于同一种群，高矮不一不是生物群落在垂直方向上的分层现象，C错误；鹿群中有的鹿高，有的鹿矮属于同一种群的不同性状，不是生物群落在垂直方向上的分层现象，D错误。
8．（2018·浙江教育联盟模考）下列关于群落结构的叙述，正确的是（ ）
A．群落的垂直结构不利于对环境资源的充分利用
B．群落的水平结构只与地形有关
C．影响动植物在森林群落中垂直分层分布的主要因素是光照强度
D．水生群落的层次性主要由光的穿透性、温度和氧气决定
答案 D
解析 群落的垂直结构有利于对环境资源的充分利用，A错误；群落的水平结构受地形起伏、光照强度、温度、湿度大小等的影响，B错误；影响植物在森林群落中垂直分层分布的主要因素是光照强度，影响动物在森林群落中垂直分层分布的主要因素是食物和栖息空间，C错误；水生群落的层次性即垂直结构，主要由光的穿透性、温度和氧气决定，D正确。
题组四 调查土壤中小动物类群的丰富度
9．为了对土壤动物的丰富度进行统计，下图A、B、C、D4种土壤微型节肢动物分离收集装置中最合理的是（ ）
答案 A
解析 土壤动物有趋暗、趋湿、避高温的特性，因此要让土壤动物从上面漏斗中转移到下面的收集瓶中，漏斗中的环境应有光、干燥、高温。
对比4个选项，A选项中热光源能同时满足有光和高温两个条件。
10．（2018·兰州一中期中）下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法，错误的是（ ）
A．不同地点，土壤中小动物的丰富度一般不同
B．利用小动物的趋光性，采用带灯罩的热光源收集样土中的小动物
C．应设计表格，统计不同采集样点的土壤小动物种类
D．对不知名的小动物可记为“待鉴定××”，并记录下其特征
答案 B
解析 利用小动物的避光、避热性，采用带灯罩的热光源收集样土中的小动物。
11．（2018·邢台高二下期末）在某自然区域中逐年引入一定数量的三种生物A、B、C，这三种生物之间存在着一定的种间关系，其种群密度随时间的变化如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．物种A、B之间是捕食关系
B．物种B、C之间是竞争关系
C．物种A的种群密度减小会使物种C的种群密度间接增大
D．增大物种A、C的种群密度均会增加物种B的环境容纳量
答案 D
解析 由图可知，物种B以物种A为食，二者间是捕食关系，A正确；物种B和C的种群密度变化正好相反，两者最可能是竞争关系，B正确；由曲线可知，物种A的种群密度减小时，物种B的种群密度减小，物种C可获得更多的资源而使种群密度增大，C正确；增大物种C的种群密度，物种B的种群密度会减小，其环境容纳量减少，D错误。
12．（2017·北京，3）酸雨指pH小于5.6的大气降水。
在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。
结果发现，楝树的高度比对照组低约40%，而樟树的高度没有明显差异。
结合生态学知识所作的合理推测是（ ）
A．酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显
B．酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大
C．森林生态系统物种丰（富）度不受酸雨影响
D．楝树生长的群落中，其他树种都不耐酸雨
答案 A
解析 由题干可知，酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显，而对樟树的株高没有明显影响，A项正确；从题干中可知，酸雨对樟树的株高没有明显影响，而无法判断对其种群密度的影响，B项错误；物种丰富度指的是群落中物种数目的多少，本题仅确定了酸雨对两树种株高的影响，对其他植物有何影响不清楚，所以不能确定酸雨对物种丰富度是否有影响，C项错误；该实验只模拟了酸雨对樟树和楝树的树苗株高的影响，无法判断其他树种的情况，D项错误。
13．在某栎林中，植物和动物的分布如下表：
项目
上层
中层
下层
植物
乔木
灌木
草本
动物
林鸽
长尾山雀
鹪鹩、昆虫
（1）上表体现了生物群落的________________，它反映了动物、植物都具有________现象。
（2）该栎林中，上层、中层、下层的植物种类不同，这种分布的差异主要与哪种非生物成分有关？
________。
（3）栎林中动物的分布取决于植物的分布，这是因为植物能为动物的生存提供____________________________，而且动物的这种分布有利于减轻物种之间的________。
答案
（1）垂直结构 分层
（2）光照 （3）食物和栖息空间 竞争
解析 每个生物种群都有其特定的食物、栖息空间及资源等生存条件的需求，这些具有不同生态需求的种群在该区域中必定构成不同的空间配置状况，从而使各种群间能有机结合，进行物质及能量的流通。
这种空间配置可分两个方面：
垂直结构和水平结构。
垂直结构是指在垂直方向上，群落中的各种群具有分层分布特点。
如在森林中，高大的乔木占据森林的上层，再往下依次是灌木层、草本层。
某些动物如鸟类、昆虫有明显的垂直分层分布现象，它们有些专生活于区域的上层，吃上层的食物，而有些专生活于中层，有些专生活于底层。
14．在烧杯中加入一些枯草浸出液，烧杯中的枯草杆菌以其中的有机物为食，过几天后放入大草履虫，再过一段时间后，放入双小核草履虫，它们均以枯草杆菌为食。
三种生物在浸出液中数量的增减情况用图中A、B、C曲线表示，据图分析回答下列问题：
（1）枯草杆菌和草履虫之间构成________关系，两种草履虫之间构成________关系。
（2）A、B两条曲线分别表示__________、______________的数量变化情况。
（3）曲线C在c～d段下降的原因是__________________________________________________。
（4）曲线A在a～b段下降的原因是__________________________________________________。
答案
（1）捕食 竞争
（2）枯草杆菌 双小核草履虫
（3）双小核草履虫与大草履虫竞争资源 （4）大草履虫（捕食者）数量增多
解析 草履虫以枯草杆菌为食，构成捕食关系，两种草履虫之间构成竞争关系。
图中三条曲线根据放入的时间先后判断：
A为枯草杆菌，C是大草履虫，B是双小核草履虫。
曲线C在c～d段下降是由于双小核草履虫的加入，竞争压力大，大草履虫处于劣势，数量下降，而曲线A在a～b段下降是由于此期间大草履虫增多。
15．（2018·中山一中期末）某小组为探究土壤中的小动物，实验装置如下：
（1）如图装置主要用来探究该农田土壤小动物的________；一般需要用____________（填方法）获取土壤样品。
（2）这一收集小动物的装置不够完善，请你帮助该小组的同学们完善该装置。
____________。
答案
（1）（类群）丰富度 取样器取样法
（2）漏斗上方加一白炽灯泡，并用灯罩盖住
解析
（1）题图装置主要用来探究该农田土壤中小动物类群的丰富度；一般需要用取样器取样法获取土壤样品。
（2）这一装置是利用土壤中动物的避高温、趋暗等特性来收集小动物的，因此需要在漏斗上方加一白炽灯泡，并用灯罩盖住。
升级会员 