学年人教版高中生物必修三教材用书第4章+.docx

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学年人教版高中生物必修三教材用书第4章+

第3节

群落的结构

1.群落是同一时间内聚集在一定地域中各种生物种群的集合。

2．丰富度是群落中物种数目的多少。

3．群落的种间关系有捕食、寄生、竞争和互利共生等。

4．群落的空间结构有垂直结构和水平结构。

5．影响植物分层现象的主要原因是阳光，影响动物垂直分层现象的主要因素是食物和栖息空间。

6．丰富度的统计方法有记名计算法和目测估计法。

群落的物种组成

[自读教材·夯基础]

1．群落及其物种组成[判断]

（1）一定地域内所有动物和植物构成群落。

（×）

（2）群落中物种数目越多，丰富度越高。

（√）

（3）一般来说，越靠近热带地区，物种越丰富。

（√）

2．种间关系[连线]

1．判断下列各实例中哪些是群落。

（1）无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落。

提示：

不是群落。

（2）无菌培养基被污染后长出的菌落。

提示：

是群落。

（3）鄂尔多斯草原上所有的动物和植物。

提示：

不是群落。

2．试用曲线表示海拔高度与物种丰富度的关系。

提示：

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，因为它们是同一物种，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。

[跟随名师·解疑难]

1．生物个体、种群和群落的关系

2．种间关系

互利共生

寄生

竞争

捕食

数量

坐标图

无

营养

关系图

常见形式为

特点

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

对寄主有害，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

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”的不同步性变化。

AB起点不相同，两种生物数量（能量）存在差异，分别位于不同的营养级

举例

大豆与根瘤菌

蛔虫与人，噬菌体与被侵染的细菌

牛与羊、农作物与杂草

狼与兔，青蛙与昆虫

[特别提醒]

（1）同种生物之间因争夺配偶和食物等而发生的斗争属于种内斗争，不是竞争。

（2）种内关系包括种内斗争和种内互助等。

群落的空间结构

[自读教材·夯基础]

1．形成原因

在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间。

2．类型

1．竹林中竹子高低错落有致，是群落在垂直结构上的分层现象吗？

提示：

不是。

竹林中竹子是种群，而不是群落。

2．群落中动物的垂直结构与植物的垂直结构有何关系？

提示：

植物的垂直分层现象决定了动物的垂直分层现象，因为植物的分层现象是由于阳光等因素，而动物的分层是由于植物给其提供了不同的栖息空间和食物条件。

[跟随名师·解疑难]

1．群落结构形成原因及意义

（1）形成原因：

与环境中的生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。

（2）意义：

有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。

2．群落的垂直结构

（1）生物群落的垂直结构主要是指群落的分层现象。

（2）生物群落的垂直分层现象的影响因素：

①影响森林中植物垂直分层现象的因素主要是阳光；

②影响森林中动物垂直分层现象的因素主要是栖息空间和食物条件。

因此也可以说植物的垂直分层现象决定了动物的垂直分层现象。

3．群落的水平结构

（1）分布特点：

镶嵌分布

（2）影响因素：

地形变化、土壤湿度和盐碱度差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、人与动物的影响等。

我国南北群落水平结构的差异主要受温度影响，而东西群落水平结构的差异主要受水分的影响。

[特别提醒]　

（1）群落的层次性越明显，分层越多，群落中的动物种类也越多。

草原的层次比较少，动物的种类也比较少；森林的层次比较多，动物的种类也比较多。

（2）影响高山植物和水生生物空间结构的主要因素是温度和光照。

土壤中小动物类群丰富度的研究

[自读教材·夯基础]

1．探究原理

（1）调查方法：

常用取样器取样的方法进行采集、调查。

（2）丰富度的统计方法一般有两种：

一是记名计算法；二是目测估计法。

2．探究步骤

1．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？

提示：

样方法和标志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物种数目的。

因为许多土壤动物有较强的活动能力，且身体微小，所以不适用样方法或标志重捕法。

2．吸虫器的设计原理是什么？

提示：

是利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温等习性设计的。

[跟随名师·解疑难]

1．实验用具分析

采集小动物的两种方法所用到的仪器

（1）诱虫器（图A）：

诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，因土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，远离光源、热源。

（2）吸虫器（图B）：

吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走，将其收集在试管中。

2．研究过程中的注意事项

（1）从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计，如实记录。

（2）尽可能多地收集小动物。

（3）同样营养土壤，多组同学进行研究，最后统计比较。

（4）识别命名要准确。

3．实验结果分析

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。

生物的种间关系

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

[思路点拨]

[解析]　从两种群的数量及其变化规律入手，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。

两种群若存在竞争关系，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

规律方法

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——不同步性变化的此消彼长（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，一种数量增加，另一种下降甚至降为零，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。

群落的空间结构

下图a、b、c代表的是在－200～3800m的海拔高度内，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。

据此判断，下列选项中正确的是（　　）

A．在－200～3800m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，温度是影响分布的主要生态因素

B．a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构

C．b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，这说明群落具有垂直结构

D．影响b处植物出现明显分层现象的主要因素是水分

[思路点拨]

[解析]

选项

分析

A项错误

c处藻类植物的分层现象是受光质（波长）影响的

B项错误

由于地形的起伏引起不同高度的山坡上温度不同，因而有不同植被分布，应属于群落的水平结构

C项正确

森林和水域不同深度具有明显的分层现象

D项错误

b处植物出现明显分层现象的主要影响因素是光照强度

[答案]　C

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．森林中的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，表示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；森林中的树木的间隙有较多的灌木和草丛，表示在同一高度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。

1．土壤小动物类群丰富度的调查。

2．探究影响种间关系的因素。

3．探究影响群落空间结构的因素。

典例剖析

单细胞铜绿微囊藻大量繁殖可形成水华，因而受到广泛关注。

有人提出假设：

粉绿狐尾藻能产生化学物质抑制铜绿微囊藻的生长。

请利用下列实验材料用具，完成实验设计，探究该假设是否成立。

材料用具：

铜绿微囊藻，粉绿狐尾藻，用于配制X培养液（适合铜绿微囊藻生长）的各种无机盐，500mL锥形瓶，蒸馏水，显微镜，血细胞计数板，盖玻片，玻璃缸，微孔滤膜（可以除菌）等。

实验步骤：

（1）材料准备：

在装有7000mL蒸馏水的玻璃缸中种植一定数量且生长良好的粉绿狐尾藻，在适宜条件下培养8d。

准备接种用的铜绿微囊藻。

（2）培养液配制：

用微孔滤膜过滤玻璃缸中的水，用滤液配制一份X培养液，另用______再配制一份X培养液。

（3）取6只锥形瓶，分两组。

在3只对照组锥形瓶中分别加入150mL______________，在3只实验组锥形瓶中加入__________________________。

（4）接种与培养：

在6只锥形瓶中分别加入_________________________________

______________。

（5）将上述锥形瓶置于相同且适宜的条件下培养8d。

（6）观察与统计：

每天定时用血细胞计数板对6只锥形瓶内铜绿微囊藻细胞进行计数，计算平均值，比较两组间的差异。

若假设成立，则实验结果是______________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析]　本实验属于典型的对照实验，其中自变量为粉绿狐尾藻能否产生化学物质，因变量是铜绿微囊藻的生长情况，则对照组应为空白对照，加入的是用蒸馏水配制的X培养液，实验组是用滤液配制的X培养液，其他影响实验的变量（如铜绿微囊藻数量、生长条件等）为无关变量，在对照实验中，无关变量必须保持相同。

对照组中，铜绿微囊藻不受抑制，种群数量呈指数增长；若该实验的假设成立，则实验组中，铜绿微囊藻受抑制，种群数量不呈指数增长。

[答案]　

（2）蒸馏水

（3）用蒸馏水配制的X培养液　用150mL滤液配制的X培养液

（4）等量的铜绿微囊藻

（6）对照组铜绿微囊藻呈指数增长，实验组受抑制

归纳拓展

验证性实验的设计与解题方法

验证性实验的设计，应遵循“现象明显、操作方便、程序合理、实验用品节约、结论可靠”的原则来进行。

补充完善型验证性实验一般是给出实验目的、试剂和有关实验用品，要求据此设计实验或补充不完整的实验，用来验证某一事实或原理。

此类题目重在考查实验设计能力和对操作步骤的分析能力，以及对实验结果的预测和归纳总结能力。

该类题目大多是针对实验步骤设置问题，因此要特别关注设计验证假设的实验步骤。

[随堂基础巩固]