苏教版必修3 生物群落的构成 学案.docx

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苏教版必修3生物群落的构成学案

第二节　生物群落的构成

1．概述生物群落的概念。

（重点）

2．说出研究生物群落多样性的基本方法。

3．描述群落中的种间关系。

（重点）

4．描述生物群落的结构。

（难点）

生物群落

1．群落的概念

生态学上把在同一时间内、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，叫做群落。

2．群落的构成

（1）群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成的。

（2）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．群落的类型

在整个生物圈中，地球表面因降雨量、温度等生态因子的不同，从赤道到北极依次有热带雨林、温带森林和苔原等不同类型的群落。

4．物种丰富度的概念及计算公式

（1）概念：

一个群落或生态系统中物种数目的多少。

（2）计算公式：

D＝

，S：

物种数目；A：

样地面积；D：

物种丰富度指数。

5．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：

一般采用吸虫器进行取样。

（3）物种丰富度的等级：

分为“很多”、“多”、“较多”、“较少”、“少”、“很少”6级。

（4）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。

探讨

：

某草地上的所有的动物和植物是不是一个群落？

为什么？

提示：

不是一个群落。

因为这些生物不是这个区域内所有生物，缺少微生物等。

探讨

：

进行土壤中小动物类群丰富度的研究时，为什么不适用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的数量特征，而丰富度是从群落水平上研究动物的物种数目。

探讨

：

调查水中小动物物种丰富度时，应该如何改进取样方法？

提示：

调查水中小动物物种丰富度时，因种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。

取样和采集时要考虑定点、定量等因素。

定点是要选取有代表性的地点取样；定量是每次取样的数量（如一瓶、一网）要相同。

1．种群与群落的比较

种群

群落

区别

一定自然区域内同种生物个体的总和

一定自然区域内各种生物个体的集合

联系

群落是占有一定空间的多个生物种群的集合体，这些不同生物种群彼此相互作用，保证群落内的每一个生物种群都比单独存在时更加稳定。

群落结构的形成是长期进化的结果，是一个相对稳定的统一整体

2.统计土壤动物的物种丰富度

（1）选择样地：

由于各类动物体型大小悬殊，活动方式各异，因而调查方案也应有所不同。

采集大型土壤动物时，选择的样地一般在林下、落叶及腐殖质较为丰富的地方。

（2）确定样点与取样：

在采样地随机选取3～5个样点（10cm×10cm×10cm），捡去表面干的落叶，收集部分落叶和土壤，用镊子或手捡的方法将大型土壤动物放入盛有体积分数为70%的酒精溶液的瓶中。

（3）样本鉴定与结果统计：

根据有关资料，分捡并鉴定标本，填写下表，估算物种的丰富度。

动物种类样点　　　

大型动物（种数）

小型动物（种数）

微型动物（种数）

……

物种丰富度D＝S/InA

（4）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。

②尽可能多地收集小动物。

③同样营养的土壤要多组进行统计比较。

④识别命名要准确。

1．下面的实例中，不能构成生物群落的是（　　）

A．亚马孙河谷的热带雨林

B．无菌培养基上污染后长出的共生菌落

C．大兴安岭的红松林

D．无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落

【解析】　生物群落是指在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和，由多个不同的生物种群构成。

热带雨林和红松林内均有许多种生物，这些生物彼此相互作用而构成生物群落。

污染后的共生菌落也由不同种的菌群构成，亦可视为一个小的生物群落。

纯的大肠杆菌菌落不能构成生物群落，而只能构成一个生物种群。

【答案】　D

2．下列关于土壤动物丰富度的统计的叙述不正确的是（　　）

A．同一地域内不同时间段的大型土壤动物的丰富度是不同的

B．不同地域内同一时间段大型土壤动物的丰富度是不同的

C．同一地域内不同时间段的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】　同一地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。

【答案】　C

3．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）（　　）

物种1

物种2

物种3

物种4

物种5

物种6

物种7

物种8

物种9

物种10

甲类群

样本1

55

10

0

15

12

0

42

0

21

10

样本2

52

30

0

23

13

0

41

0

22

12

样本3

48

20

0

20

15

0

39

0

20

11

乙类群

样本1

33

40

12

40

0

10

25

11

15

22

样本2

35

60

10

41

0

12

30

14

17

21

样本3

34

50

18

35

0

11

26

12

16

19

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】　物种丰富度是指群落中物种数目的多少；物种的种类越多，丰富度就越大，故乙类群的丰富度大于甲类群。

种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数。

甲类群和乙类群相比，物种4的种群密度在甲类群中较小，物种7的种群密度在乙类群中较小。

【答案】　C

生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。

探讨

：

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。

探讨

：

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。

群落的种间关系

类型

数量坐标图

能量关系图

种间关系特点

举例

互利共生

相互依赖，彼此有利。

两种生物呈现出“同生共死”的同步性变化

地衣中的藻类和真菌；大豆与根瘤菌；白蚁与鞭毛虫

捕食

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

羊和草；狼和羊

竞争

①数量上呈现出“你死我活”的不同步性变化，如图a；②在数量上保持相对稳定，都随环境等外界因素发生周期性变化，如图b

同一培养液中大小两种草履虫；牛与羊；水稻和稗草

寄生

对寄主有害，对寄生者有利，寄生者一般比寄主小且不置寄主于死地。

菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌

1．某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。

稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。

下列叙述正确的是（　　）

A．青蛙与稻飞虱是捕食关系

B．水稻与青蛙是竞争关系

C．病毒Ⅴ与青蛙是寄生关系

D．水稻和病毒V是互利共生关系

【解析】　由题干信息可知青蛙与稻飞虱是捕食关系，A项正确，B项错误；植物病毒V是可寄生在水稻细胞内的病毒，因此病毒V与青蛙不是寄生关系，水稻和病毒V是寄生关系，C、D项错误。

【答案】　A

2．下图所示为下面3组生物：

A.根瘤菌与豆科植物；B.农作物与杂草；C.狐与兔的种间关系示意图（纵轴表示个体数，横轴表示时间）。

请据图回答：

（1）判断A～C3组生物对应的曲线；

A________，B________，C________。

（2）造成图②现象是由于____________________________________________________________________。

（3）若3种种间关系中的b死亡，对a有利的是________。

（4）若狐死亡，则兔的发展趋势是____________________________________________________________________。

（5）a或b的变化曲线代表的是__________（种群或群落）水平上的研究；a和b之间关系的变化则是在__________水平上的研究。

【解析】　

（1）根瘤菌与豆科植物属于共生关系，两者互惠互利，数量曲线波动近似平行，对应曲线③；农作物与杂草，是生存能力相同的两种生物，属于竞争关系，对应曲线②；狐与兔属于捕食关系，兔的波动变化在前，狐的波动变化在后，表现为消长关系，对应曲线①。

（2）造成②现象的原因是二者争夺相同资源且生存能力相同。

（3）①为捕食关系，b死亡对a（捕食者）不利；②竞争关系，b死亡对a有利；③共生关系，b死亡时对a不利。

（4）狐死亡，有利于兔的生长，但受食物、空间限制，种内斗争会加剧，又会导致数量下降，最后趋于稳定。

（5）种群研究的是种内关系，而群落研究的是种间关系。

【答案】　

（1）③　②　①

（2）共同争夺阳光、空气、水、肥等且生存能力相同

（3）②

（4）先增加后减少，然后趋于稳定

（5）种群　群落

　群落结构

1．群落结构形成的原因

群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成。

2．群落结构的类型

（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栖息环境有关。

（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。

（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。

探讨

：

玉米田中有的植株高，有的植株矮，是否说明玉米有垂直结构？

为什么？

提示：

不是。

一片玉米田中的所有玉米是一个种群，不是群落。

探讨

：

实验中，两种草履虫之间竞争会使其中一种消失，但在自然环境中并不会出现这种情况。

试用生态位的观点解释这一现象。

提示：

在实验中两种草履虫的生态位相互重叠，竞争激烈，使其中一种趋于绝灭，但在自然环境中通过自然选择，生态位发生分化，减少或排除了物种间的竞争，使它们共存下来。

1．群落结构形成的原因及意义

（1）原因：

群落的垂直结构与水平结构都与环境中生态因子有关，垂直结构和水平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：

生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。

2．对生态位的理解

（1）生态位不只是具体的栖息地，它除了说明栖息地以外，还说明这一物种在群落中处于什么地位和起什么作用。

（2）群落中生态位相似的物种要通过竞争相互夺取生态位。

①生态位越近似的物种，竞争越激烈，选择压力越强。

②举例：

下图为3个共存物种对资源利用曲线。

图A和图B中3个物种的资源利用状况不同。

图A中3个物种的生态位狭窄，种内斗争激烈；图B中3个物种的生态位重叠程度大，种间竞争激烈。

③结果：

a．其中一个物种趋于灭绝。

b．生态位发生分化，减少或排除了相互竞争，共存下来。

c．出现优势物种。

1．下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】　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特征，单一物种不存在垂直结构。

【答案】　C

2．下图为某一区域M、N两个物种的资源利用曲线（纵横坐标分别表示被M、N两个物种所摄取的食物数量和种类）。

下列表述正确的是（多选）（　　）

A．曲线不重叠时，M与N不存在竞争

B．b越大，生物适应环境的能力越弱

C．d越小时，M与N的种间竞争越激烈

D．M、N将呈现S型增长

【解析】　坐标图中的横坐标为摄取食物的种类，两曲线不重叠时，仅表明M、N的食物不重叠，但两种生物在其他方面可能会存在竞争，如生存空间；b越大，表

示生物摄食范围越广泛，适应环境的能力越强；d越小，表示M、N的食物重叠程度越大，物种间竞争越激烈；M、N均呈现S型增长。

【答案】　CD

3．下图是生态位的关系图，a、b分别代表两个不同的物种，b的生态位空间有较大比例被共占的一组是（　　）

【解析】　简单而言，生态位重叠是两种生物在同一资源上的相遇频率，一般而言，物种之间的生态位只发生部分重叠，在重叠的生态部分往往发生竞争排斥作用，D选项中b的生态位较窄，被重叠的部分占其一大部分。

【答案】　D

1．下列关于群落丰富度的叙述，正确的是（　　）

A．群落的丰富度是指群落的多少

B．群落的丰富度是指群落中物种数目的多少

C．群落中动物的数目有很多，说明丰富度很高

D．农田中生物种类较少，丰富度较高

【解析】　群落的丰富度是指群落中物种（生物的种类）数目的多少；农田中生物种类较少，丰富度较低。

【答案】　B

2.右图表示某一生态系统中，取食方式为吞食的三个物种随食物颗粒大小而产生的种群数量分布。

下列对此图的分析，正确的是（　　）

A．三个物种的食物资源完全相同

B．物种甲与物种乙为竞争关系

C．物种丙与物种甲为捕食关系

D．能量流动方向由甲经乙到丙

【解析】　从图中可以看出甲、乙、丙三种生物所取食的食物颗粒大小有重叠，可以判断三种生物是竞争关系。

【答案】　B

3．关于群落的结构，以下理解不正确的是（　　）

A．竹林中竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象

B．动物在群落中垂直分布与植物的分层现象密切相关

C．淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关

D．不同地段生物种类有差别，是群落在水平方向上的结构表现

【解析】　竹林中的所有竹子为同一物种，由于生长的阶段不同而高低不同，所属范围为种群而非群落，故不存在垂直结构。

动物在群落中垂直分布主要与食性有关。

不同地段的土壤性质、水分、温度、光照不同从而导致生物种类有差异，同一地段上种群密度也有差别，这是群落在水平方向上的结构表现。

【答案】　A

4.一棵树上生活着三种不同的鸟，分别为甲、乙、丙，每种鸟在树上生活的高度不同。

第四种鸟丁与乙的生活高度相同、食性相似，若丁从X点处进入该环境后，乙种鸟最可能（　　）

A．与丁种鸟和睦相处

B．移到本树的上层或下层，与甲种鸟或丙种鸟共同生活

C．还在原处生活，但食性会发生变化

D．与丁种鸟发生竞争

【解析】　群落内的各种群生物之间是相互依存和制约的，长期的自然选择使它们分别获得了不同的生态位，如此题中不同的鸟在树上占据了不同的空间，形成了垂直（或水平）结构。

若从X处进入的丁鸟与乙鸟的生活高度相同，食性相似，则两鸟间必然要发生竞争，以争夺有限的生活资源，至于竞争结果则有多种可能。

【答案】　D

5．广场草坪整齐划一，没有明显高矮之分，则在该生物群落中动植物的分层情况是（　　）

A．动物和植物均有分层

B．动物有分层、植物没有分层

C．动物和植物均没有分层

D．动物没有分层、植物有分层

【解析】　任何生态系统中，植物和动物都占据了不同的空间，形成了分层的空间结构。

【答案】　A

课堂小结：

网络构建

核心回扣

1.群落中物种数目的多少称为丰富度。

2.常见的种间关系有捕食、寄生、竞争和互利共生等。

3.群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，森林、草原、湖泊等生态系统都存在垂直结构和水平结构。

4.群落结构的形成是自然选择的结果。

5.生态位的分化是群落空间结构的基础，提高了生物利用环境资源的能力。

6.高山植物的垂直分布主要与温度有关。

7.水生动物的分层与阳光、温度、食物和含氧量等有关。