新人教版 选择性必修2群落的结构教案.docx
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新人教版选择性必修2群落的结构教案
新课标
核心素养
1.简述不同群落在物种组成上的差别及种间关系。
2.概述群落的空间结构。
3.描述生态位分化对于群落和物种的意义。
1.生命观念——通过学习群落的空间结构建立结构和功能观，通过学习生态位的分化建立进化和适应观。
2.科学思维——通过群落与种群的对比，说出群落水平研究的问题。
知识点
（一）
群落的概念、物种组成及种间关系
1．群落的概念
群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2．群落水平上研究的问题
3．群落的物种组成
（1）意义：
是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质的重要因素。
（2）衡量指标：
物种丰富度，即一个群落中的物种数目。
（3）规律：
①不同群落的物种丰富度不同，一般越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
②群落中有的物种占优势，有的物种不占优势。
③群落中的物种组成不是固定不变的。
4．种间关系
（1）原始合作（互惠）：
两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。
（2）互利共生：
两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
（3）捕食：
一种生物以另一种生物为食的现象。
（4）寄生：
一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
（5）种间竞争：
两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
（1）鄂尔多斯草原上所有的动物和植物构成群落（×）
（2）群落中某一种群数量下降说明该群落丰富度下降（×）
（3）海葵与寄居蟹之间的关系为互利共生（×）
（4）“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是竞争（√）
（5）群落中的优势物种总是固定不变的（×）
1．（生命观念）不同群落的重要特征是什么？
举例说明其在群落中不是固定不变的。
提示：
物种组成。
如在我国东北部的草原群落中，羊草通常占据显著优势。
当放牧强度加大时，羊草就会明显减少，糙隐子草等植物便逐渐占优势，一些原来在群落中罕见的植物种类也变得常见了。
如果过度放牧，碱蓬等植物就会明显占优势，群落中原有的一些植物种类会消失，草原生产力严重降低。
2．（科学思维）“蝉吮吸树的汁液，羊咀嚼树的枝叶”以上描述体现的种间关系有哪些？
试说明原因。
提示：
寄生和捕食。
蝉吮吸的是树的汁液，体现的是寄生关系；羊咀嚼树的枝叶是以树为食，体现的是捕食关系。
3．（科学思维）判断下图捕食曲线中的捕食者和被捕食者。
提示：
A为被捕食者；B为捕食者。
4．（科学思维）总结判断坐标曲线中的捕食者和被捕食者的方法。
提示：
捕食曲线中先增加先减少者为被捕食者，后增加后减少者为捕食者，即“捕食者曲线滞后于被捕食者曲线”。
5．（科学思维）如图竞争关系中哪种生物处于优势？
并简述原因。
提示：
A。
在开始时由于空间和食物较充足，A和B的数量均升高，但达到一定数量后，A在竞争中处于优势，数量继续升高，而B处于劣势，数量逐渐减少。
6．（科学思维）竞争中一定会出现上图曲线表示的结果吗，即一种生物处于优势、另一种生物处于劣势且最终被淘汰？
用图表示。
提示：
不一定。
可能两种生物竞争力差不多，相互制约。
如下图：
7．（科学思维）下图是A、B两种具有互利共生关系的生物数量变化曲线，描述A、B数量关系的变化规律。
提示：
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。
8．（科学思维）原始合作、互利共生和寄生都是指生活在一起的两种生物间的关系，从对双方利弊的角度分析三种关系的区别。
提示：
原始合作双方之间相互依存、彼此有利，但彼此分开后，各自又都能够独立生活；互利共生双方之间相互依存、彼此有利，一旦分离，双方都不能正常地生活；寄生对宿主有害，对寄生生物有利。
1．下列哪项不属于在群落水平上研究的问题（ ）
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物种
D．根瘤菌和豆科植物之间的关系
解析：
选A 紫金山的鸢每年新增的个体数，为种群水平研究的问题；溱湖湿地公园有多少个种群为群落的物种丰富度，武夷山常绿阔叶林中的优势物种，根瘤菌和豆科植物之间的关系为种间关系（寄生），都属于群落水平上研究的问题。
2．下图中物种Ⅰ表示捕食者、物种Ⅱ表示被捕食者的是（ ）
解析：
选A 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，故A项符合题意、D项不符合题意；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，应为种间竞争关系。
[归纳提升]
1．生物个体、种群和群落的关系
2.5种种间关系的区别
关系名称
时间—数量关系图
特点
举例
原始合作
①双方都受益。
②分开后各自能独立生活
寄居蟹与海葵
互利共生
①相互有利，分开后至少一方不能生存。
②数量上呈现出“同生共死”的同步性变化
地衣内的真菌和藻类；大豆与根瘤菌
寄生
①对宿主有害，对寄生生物有利。
②分开后，寄生生物难以单独生存，而宿主会生活得更好
蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌
种间竞争
两种生物生存能力不同，数量上呈现出“你死我活”的变化
牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与双小核草履虫
两种生物生存能力相同
捕食
①一种生物以另一种生物为食。
②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
羊与草；狼与兔；青蛙与昆虫
知识点
（二）
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，形成了一定的空间结构。
群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
2．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：
光照（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：
群落中植物的垂直分层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分布着不完全相同的生物，构成群落的水平结构（√）
如图a、b、c分别代表的是在－200～3800m的海拔内，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。
1．（生命观念）a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，影响它们分布的主要生态因素是什么？
这是群落的垂直结构吗？
提示：
温度。
不是群落的垂直结构。
2．（生命观念）b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要生态因素是什么？
这是群落的垂直结构吗？
提示：
b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的，c处藻类植物的分层现象是受光质（波长）影响形成的。
这是群落的垂直结构。
3．（科学思维）有人说：
“b处桦树高低错落有致，只存在垂直结构，而野草丛比较矮小，只存在水平结构”，你认为这种说法对吗？
为什么？
提示：
不对。
垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。
同种生物如桦树的高低不同属于种群层次，不能构成垂直结构。
而矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。
1．下列关于群落的空间结构特征的叙述，不正确的是（ ）
A．群落的空间结构特征是长期自然选择的结果
B．群落的空间结构有利于对资源的充分利用
C．群落的空间结构缓解了种间竞争
D．导致这种结构特征的主要非生物因素是温度和水分
解析：
选D 群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照、温度和水分等。
2．下图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释错误的是（ ）
A．分层现象是植物群落与环境条件相互作用的结果
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，因玉米群落分层现象的存在，所以要合理密植
D．在农业生产中可以充分利用这一现象，合理搭配种植不同作物品种
解析：
选C 玉米是同种生物，属于种群层次，没有植物的群落分层现象。
[归纳提升]
群落的垂直结构成因分析
（1）植物的垂直结构主要与光照强度有关，群落中的光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱（如图所示）。
（2）动物的垂直结构主要是植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件造成的。
[特别提醒] 认识群落空间结构的易错点
（1）高山地区不同海拔处分布着不同的植物类群，该现象是温度影响所致，不属于群落的垂直结构，可以看做随地形起伏而导致的群落的水平结构。
（2）海洋中水深不同分布着不同的藻类，该现象是受光质（波长）影响形成的，属于群落的垂直结构。
知识点（三）
群落的季节性和生态位
1．群落的季节性
（1）群落的季节性变化：
群落的外貌和结构随季节变化而发生有规律的变化。
（2）变化原因：
由于阳光、温度和水分等随季节而变化。
2．生态位
（1）生态位概念：
一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
（2）生态位的研究内容：
①动物生态位：
通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
②植物生态位：
通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
（3）研究生态位分化的意义：
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
（1）不同的季节，群落的物种组成是固定不变的（×）
（2）每个物种都有自己在群落中的生态位（√）
（3）研究某动物的生态位，即研究该动物在群落中的空间位置（×）
在一片树林中有五群相似的小食虫鸟共同生活。
1．（生命观念）有五群相似的小食虫鸟共同生活在同一片树林里，我们可以通过哪些变量来研究这五群小鸟各自的生态位？
提示：
栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等变量。
2．（科学思维）如果这片树林有多种植物，研究某种植物的生态位，需要研究它的什么？
提示：
它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
1．以下关于生态位的叙述错误的是（ ）
A．生物在生物群落中的地位或角色
B．不同的物种各自生活在一定的空间范围
C．每种生物占据着相对稳定的生态位
D．是一组生物所占有的环境
解析：
选D 一个物种在群落中的地位或角色，称为这个物种的生态位。
每个物种都有自己独特的生态位，借以跟其他物种作出区别。
生态位包括该物种觅食的地点，食物的种类和大小，还有其每日的和季节性的生物节律。
据定义可知，D项有误。
2．下列关于生态位的表述，不正确的是（ ）
A．它决定于一个物种与食物的关系
B．它决定于一个物种与天敌的关系
C．它决定于一个物种与其他生物的关系
D．它决定于同种生物的关系
解析：
选D 生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
知识点（四）
研究土壤中小动物类群的丰富度
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，不适于用样方法进行调查，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
（3）丰富度的统计方法：
①记名计算法：
在一定面积的样地中，直接数出各个种群的个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的物种。
②目测估计法：
按预先确定的多度等级来估计单位面积中的种群数量。
等级的划分和表示方法有“非常多、多、较多、较少、少、很少”等。
2．实验步骤
3．用具分析
（1）诱虫器（A图）：
诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，因此其会远离光源、热源。
（2）吸虫器（B图）：
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。
（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（×）
1．（生命观念）土壤小动物一般具有哪些习性？
通常采取什么方法进行采集、调查？
提示：
趋暗、趋湿、避高温。
取样器取样法。
2．（科学思维）通过取样、采集、调查，你能得出什么样的实验结论？
提示：
（1）组成不同群落的优势物种是不同的，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．关于“研究土壤中小动物类群的丰富度”的实验，下列有关说法错误的是（ ）
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
解析：
选B 在调查统计时应设计一个统计数据的表格，便于记录和汇总；土壤小动物的物种丰富度常用取样器取样的方法进行调查；丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法；在不同时间内光照、温度等因素会影响土壤小动物的活动，故不同时间采样会影响到物种数和个体总数。
2.如图所示为某同学设计的土壤小动物收集器，下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．在放置土样时最好让土样充满漏斗
B．利用该装置可以收集到全部土壤小动物，保证调查结果的准确
C．该收集器设计的原理之一是土壤小动物具有趋暗、趋湿的习性
D．利用该收集器进行土壤小动物丰富度调查的方法属于样方法
解析：
选C 为了使空气流通，土样与漏斗之间要留一定的空隙，A错误；利用该装置可以收集大部分土壤小动物，B错误；该收集器设计的原理之一是土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的生活习性，C正确；利用该收集器进行土壤小动物丰富度调查的方法属于取样器取样法，D错误。
[归纳提升]
研究土壤中小动物类群的丰富度时的注意事项
（1）取样时应注意随机取样，避免人为心理作用，以免结果偏差较大。
（2）小动物类群因所取地段不同，可能差异较大。
从不同营养环境中采集的土壤样本要分开统计，并尽可能多地收集小动物。
（3）取样时尽量不要破坏环境，同时注意安全。
（4）在装样土的塑料袋上要标明取样的地点和时间。
（5）本实验调查的对象是样本内肉眼可见（可借助放大镜、体视显微镜）的所有动物，调查的指标是动物的种类丰富度和数量丰富度。
1．下面的实例中，能构成群落的是（ ）
A．亚马孙河谷的热带雨林
B．大兴安岭的红松林
C．无菌培养基污染后长出的共生菌落
D．无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落
解析：
选C A和B选项中的热带雨林和红松林属于生态系统。
选项D无菌培养基中的大肠杆菌菌落，由于只有一种物种则只能称为种群。
选项C中污染后的共生菌落是由不同种的细菌构成的，可视为一个小的群落。
2．下列关于生态位的说法，正确的是（ ）
A．指利用群落中各种资源的幅度
B．指该种生物与其他物种相互关系的总和
C．表示物种在群落中的地位或作用
D．生态位仅决定于生物生活的环境
解析：
选C 生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
3．下列属于种间竞争实例的是（ ）
A．蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露
B．以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食
C．细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸
D．某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少
答案：
D
4．某弃耕农田中的植物种类40年间的变化情况见下表。
下列有关该地群落变化的叙述，错误的是（ ）
A．物种丰富度趋于增加
B．群落对光能的利用能力提高
C．物种丰富度呈现“S”形增长
D．群落的垂直结构和水平结构发生了变化
答案：
C
5．（多选）长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。
针阔叶混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物，在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹂等鸟类。
下列表述不合理的是（ ）
A．针阔叶混交林中的红松和红皮云杉存在种间竞争的关系
B．从山麓到山顶依次出现不同的森林类型，是群落的垂直结构
C．小杜鹃主要生活在林冠层，这是小杜鹃的生态位
D．每种生物都占据一定的生态位，是各种生物之间及生物与环境间协同进化的结果
答案：
BC
6．下图所示为4组生物的种间关系示意图（纵轴表示个体数，横轴表示时间）：
A.根瘤菌与豆科植物；B.大、小两种草履虫；C.狐与兔；D.细菌与噬菌体。
请据图回答问题：
（1）判断A～D4组生物对应曲线：
A________，B________，C________，D________。
（2）造成图②现象是由于__________________________________________________。
（3）图④与②所示关系结果不同是因为______________________________________
________________________________________________________________________。
（4）若4种种间关系中的b死亡，对a有利的是_______________________________。
（5）在A、B、C、D4组生物中，对a、b两种群的生存和发展都有利的是________。
（6）若狐死亡，则兔的发展趋势是________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
根据图形分析，一般来说构成互利共生关系的两种生物的数量变化是一致的；捕食关系中两种生物的数量交替消长，虽然捕食对被捕食的个体不利，但捕食有利于两种群的进化和发展；在竞争关系中，生存能力强的个体数量将增多，生存能力弱的个体会减少或被淘汰；寄生关系中可能使宿主数量减少，但一般不会使宿主全部死亡。
答案：
（1）③ ② ① ④
（2）种间竞争使大草履虫缺少食物而死亡
（3）寄生一般不会使宿主全部死亡
（4）②④ （5）A、C （6）先增加后减少，最后趋向稳定
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