第1節(jié)群落的結(jié)構(gòu)目標(biāo)素養(yǎng)1.運(yùn)用模型與建模的方法,認(rèn)識(shí)群落及群落水平研究的問(wèn)題。2.通過(guò)分析種間關(guān)系的模式圖,培養(yǎng)運(yùn)用邏輯思維解決問(wèn)題的能力。3.通過(guò)分析不同類型的群落,理解垂直結(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu)以及生態(tài)位的概念,培養(yǎng)分析、歸納能力。4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)“研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度”,培養(yǎng)制訂并實(shí)施科學(xué)探究計(jì)劃的能力。知識(shí)概覽一、群落水平上研究的問(wèn)題1.生物群落的概念在相同時(shí)間聚集在一定地域中各種生物種群的集合,簡(jiǎn)稱群落。2.研究的問(wèn)題

3.基礎(chǔ)研究群落的基礎(chǔ)是研究種群。微訓(xùn)練1下列不屬于在群落水平上研究的問(wèn)題的是(

)A.種群種類的多少B.群落中的優(yōu)勢(shì)種群和劣勢(shì)種群C.種群密度的大小D.種群的空間分布及其相互關(guān)系答案:C解析:種群密度屬于種群水平上研究的問(wèn)題。二、群落的物種組成1.物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征2.衡量指標(biāo)物種豐富度,即一個(gè)群落中的物種數(shù)目。3.規(guī)律不同群落的物種豐富度不同。我國(guó)從東北到海南的森林群落,越靠近熱帶地區(qū),單位面積內(nèi)的物種越豐富。微思考1從我國(guó)北方到南方,物種豐富度如何變化?隨著海拔的增加,物種豐富度如何變化?你能總結(jié)出什么規(guī)律?提示:從我國(guó)北方到南方,群落中的物種數(shù)目越來(lái)越多。隨著海拔的增加,群落中的物種數(shù)目越來(lái)越少。規(guī)律:一般來(lái)說(shuō),環(huán)境條件越優(yōu)越,物種越豐富。微訓(xùn)練2下列關(guān)于物種豐富度的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.群落中生物數(shù)目的多少稱為物種豐富度B.不同群落的物種豐富度不同C.從赤道到北極,群落中的物種數(shù)目逐漸減少D.群落中物種越多,其結(jié)構(gòu)越復(fù)雜答案:A解析:一個(gè)群落中的物種數(shù)目,稱為物種豐富度,并不是生物數(shù)目的多少。三、種間關(guān)系1.常見(jiàn)種間關(guān)系的類型(1)原始合作:兩種生物共同生活在一起時(shí),雙方都受益,但分開(kāi)后,各自也能獨(dú)立生活。(2)互利共生:兩種生物長(zhǎng)期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。(3)捕食:一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象。(4)寄生:一種生物從另一種生物(宿主)的體液、組織或已消化的物質(zhì)中獲取營(yíng)養(yǎng)并通常對(duì)宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。(5)種間競(jìng)爭(zhēng):兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象。2.常見(jiàn)種間關(guān)系的實(shí)例(連線)微思考2“螟蛉有子,蜾蠃負(fù)之。”這兩種生物之間存在的種間關(guān)系是什么?提示:捕食。螟蛉是一種綠色小蟲(chóng),蜾蠃是一種寄生蜂。蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窩里,并在它們身體里產(chǎn)卵,卵孵化后蜾蠃幼蟲(chóng)就將螟蛉當(dāng)作食物。因此蜾蠃雖然是一種寄生蜂,但其以螟蛉為食,兩者之間存在的種間關(guān)系是捕食。微判斷11.“苗多欺草,草多欺苗”反映的種間關(guān)系是種間競(jìng)爭(zhēng)。(√

)2.某培養(yǎng)瓶中生活的兩種綠藻,一種數(shù)量增加,另一種數(shù)量減少,這屬于種間競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)例。(√

)四、群落的空間結(jié)構(gòu)和季節(jié)性1.形成原因在群落中,各個(gè)生物種群分別占據(jù)了不同的空間,使群落形成一定的空間結(jié)構(gòu)。2.群落空間結(jié)構(gòu)的兩種類型

3.群落的季節(jié)性由于陽(yáng)光、溫度和水分等隨季節(jié)而變化,群落的外貌和結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之發(fā)生有規(guī)律的變化。例如,植物的生活周期,動(dòng)物的遷徙、冬眠和夏眠等。微思考3水域中的群落有垂直結(jié)構(gòu)嗎?如果有,影響因素可能有哪些?提示:有。影響海洋中浮游植物垂直分布的因素有光照、溫度和含氧量等;影響海洋浮游動(dòng)物垂直分布的因素有光照、溫度、食物和含氧量等。微判斷21.某校園里有一片草坪和一片樹(shù)林,草坪中的動(dòng)物沒(méi)有分層現(xiàn)象,而樹(shù)林中的動(dòng)物具有分層現(xiàn)象。(

)答案:×解析:這兩個(gè)群落中的動(dòng)物都具有分層現(xiàn)象。2.洪澤湖近岸區(qū)和湖心區(qū)不完全相同的生物分布,構(gòu)成群落的水平結(jié)構(gòu)。(√

)微訓(xùn)練3森林群落自上而下有喬木層、灌木層和草本層,草本層的不同地段往往分布著不同的種群,這說(shuō)明群落內(nèi)部有一定的(

)A.物種組成和數(shù)量比例B.產(chǎn)生重要影響的優(yōu)勢(shì)物種C.直接或間接的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系D.垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)答案:D五、生態(tài)位1.概念生態(tài)位是指一個(gè)物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等。2.意義群落中每種生物都占據(jù)著相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位,這有利于不同生物充分利用環(huán)境資源,是群落中物種之間及生物與環(huán)境間協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。六、研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度1.土壤動(dòng)物的特點(diǎn)及調(diào)查方法許多土壤動(dòng)物有較強(qiáng)的活動(dòng)能力,而且身體微小,因此不適于用樣方法進(jìn)行調(diào)查。在進(jìn)行這類研究時(shí),常用取樣器取樣的方法進(jìn)行采集、調(diào)查。2.統(tǒng)計(jì)物種相對(duì)數(shù)量的方法一是記名計(jì)算法;二是目測(cè)估計(jì)法。3.方法步驟

一

種間關(guān)系重難歸納某種植物病毒V是通過(guò)稻飛虱吸食水稻汁液在水稻間傳播的。稻田中青蛙數(shù)量的增加可減少該病毒在水稻間的傳播。(1)青蛙與稻飛虱、水稻與病毒、水稻與稻飛虱分別為何種種間關(guān)系?提示:捕食、寄生、寄生。(2)稻飛虱和植物病毒V是不是寄生關(guān)系?請(qǐng)說(shuō)明理由。提示:不是。稻飛虱是植物病毒V的傳播媒介,植物病毒V對(duì)稻飛虱沒(méi)有危害。典例剖析下表表示紅色酵母菌和毛霉必需的生長(zhǎng)因子(培養(yǎng)基中必須加入、以保證微生物正常生長(zhǎng)的物質(zhì))和各自能夠合成并釋放到培養(yǎng)基中的物質(zhì)。如果將這兩種微生物在同一培養(yǎng)基上培養(yǎng),它們之間的關(guān)系是(

)A.種間競(jìng)爭(zhēng) B.捕食

C.互利共生 D.寄生答案:C解析:由題表可知,紅色酵母菌和毛霉能合成對(duì)方需要的生長(zhǎng)因子,因此兩種微生物若一起培養(yǎng),將為彼此提供各自需要的生長(zhǎng)因子,兩者相互依存,彼此有利,屬于互利共生。學(xué)以致用下圖甲、乙、丙分別表示在有限空間內(nèi)培養(yǎng)(或飼養(yǎng))兩種生物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.豆科植物與根瘤菌的種群數(shù)量變化關(guān)系可用圖甲表示B.圖乙中b生物對(duì)a生物的進(jìn)化有害無(wú)益C.圖甲、乙、丙分別表示的是互利共生、捕食、種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系D.圖丙中實(shí)驗(yàn)初期,種間競(jìng)爭(zhēng)與種內(nèi)互助并存,后期X的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇答案:B解析:題圖甲的種間關(guān)系是互利共生,豆科植物和根瘤菌之間是互利共生關(guān)系,A項(xiàng)正確。題圖乙是捕食關(guān)系,b生物與a生物共同進(jìn)化,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。題圖丙實(shí)驗(yàn)初期種內(nèi)互助與種間競(jìng)爭(zhēng)都會(huì)存在,后期X的種間競(jìng)爭(zhēng)者消失,X的數(shù)量增多,導(dǎo)致種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇,D項(xiàng)正確。二

群落的空間結(jié)構(gòu)分析重難歸納1.群落結(jié)構(gòu)的形成及意義(1)形成:生物群落的垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)的具體表現(xiàn)都是在長(zhǎng)期自然選擇的基礎(chǔ)上形成的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。(2)意義:有利于提高生物群落整體對(duì)自然資源的利用率。2.影響不同群落結(jié)構(gòu)的主要因素(1)我國(guó)南北水平群落的結(jié)構(gòu)差異:溫度。(2)我國(guó)東西水平群落的結(jié)構(gòu)差異:水分。(3)高山群落的結(jié)構(gòu)差異:溫度。(4)水域垂直群落的結(jié)構(gòu)差異:光照、溫度、含氧量。3.與群落結(jié)構(gòu)有關(guān)的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)草原中也存在垂直結(jié)構(gòu):垂直結(jié)構(gòu)是群落中各物種在垂直空間方向上的分布,是長(zhǎng)期自然選擇形成的合理利用資源或空間的空間配置格局,它應(yīng)存在于所有群落(包括草原群落)中。(2)垂直結(jié)構(gòu)是指群落中“不同物種”在空間垂直方向上呈現(xiàn)“分層”現(xiàn)象,切不可將“同種生物”的高矮差異視作垂直結(jié)構(gòu)。下圖為山坡(a)和海洋(b)兩個(gè)不同的自然區(qū)域內(nèi)植物的分布狀況。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)山坡a上植物的分布狀況是不是一個(gè)群落中的垂直結(jié)構(gòu)?請(qǐng)說(shuō)明理由。提示:不是。高山上,隨著海拔的升高,溫度明顯下降,從而導(dǎo)致不同海拔植被分布不同,由低到高依次為闊葉林、針葉林、高原草甸、苔原。這種分布狀況屬于植物的地帶性分布,不是群落垂直結(jié)構(gòu)中的分層現(xiàn)象。(2)海洋b中各種藻類植物的分布是否屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)?請(qǐng)說(shuō)明理由。提示:是。在海洋水域不同深度的水層中,分布著不同的藻類植物,這種在垂直方向上的分層現(xiàn)象屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)。典例剖析下列有關(guān)群落的空間結(jié)構(gòu)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.山頂生草甸、山腰長(zhǎng)松林、山腳種作物,這體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)B.群落的垂直結(jié)構(gòu)有利于生物群落對(duì)資源的充分利用C.淡水魚(yú)占據(jù)不同的水層而出現(xiàn)分層現(xiàn)象,與各種魚(yú)的食性有關(guān)D.不同地段的植被在水平方向上呈鑲嵌分布,體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)答案:A解析:高山上不同海拔地帶分布著不同的植物,各種植物在山坡上呈鑲嵌分布,體現(xiàn)的是群落的水平結(jié)構(gòu)。學(xué)以致用下圖為某生物群落的分層現(xiàn)象。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.分層現(xiàn)象是植物群落與環(huán)境條件相互聯(lián)系的一種表現(xiàn)B.決定這種現(xiàn)象的環(huán)境因素除光照外,還有溫度和濕度等C.種植玉米時(shí),因生物群落分層現(xiàn)象的存在,所以要合理密植D.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可以充分利用這一現(xiàn)象,合理搭配種植不同農(nóng)作物答案:C解析:植物分層現(xiàn)象是植物與環(huán)境相互作用的結(jié)果,這樣可以充分利用光照等環(huán)境資源,A項(xiàng)正確。影響植物分層的環(huán)境因素除光照外,還有溫度和濕度等,B項(xiàng)正確。合理密植能充分利用土地,有效利用光能,同時(shí)也可以增加對(duì)二氧化碳的吸收,增強(qiáng)光合作用,但不是依據(jù)生物群落的分層現(xiàn)象,C項(xiàng)錯(cuò)誤。

依據(jù)植物分層現(xiàn)象可以進(jìn)行間作套種,以獲取單位面積的最大產(chǎn)量,D項(xiàng)正確。特別提醒群落結(jié)構(gòu)的兩個(gè)誤區(qū)(1)不能誤認(rèn)為同種生物的個(gè)體因外界環(huán)境的影響而產(chǎn)生的高度差異屬于垂直結(jié)構(gòu)。

(2)不能誤認(rèn)為惡劣環(huán)境中的生物類群的進(jìn)化程度就低,生物的進(jìn)化程度與環(huán)境之間沒(méi)有必然的聯(lián)系。1.下列有關(guān)群落的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.群落是在相同時(shí)間聚集在一定地域中各種生物種群的集合B.一片草原上所有的動(dòng)植物及無(wú)機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成一個(gè)群落C.群落的物種組成是可以改變的D.一個(gè)群落中的生物通過(guò)復(fù)雜的種間關(guān)系,形成一個(gè)有機(jī)的整體答案:B解析:群落不包括無(wú)機(jī)環(huán)境。2.某水池中有某種浮游動(dòng)物和某種藻類兩個(gè)種群,其種群密度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如下圖所示。若向水池中投放大量專食浮游動(dòng)物的某種魚(yú)(丙),一段時(shí)間后,該水池中甲、乙、丙三個(gè)種群中僅剩一個(gè)種群。下列關(guān)于該水池中上述三個(gè)種群關(guān)系及變化的敘述,正確的是(

)A.甲和丙既有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系又有捕食關(guān)系,最終僅剩下甲種群B.甲和乙既有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系又有捕食關(guān)系,最終僅剩下丙種群C.丙和乙既有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系又有捕食關(guān)系,最終僅剩下甲種群D.丙和乙既有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系又有捕食關(guān)系,最終僅剩下丙種群答案:C3.在自然界中,幾乎每一種生物都受到周圍其他生物的影響。右圖表示甲、乙兩種生物之間的數(shù)量變化關(guān)系。下列四個(gè)箭頭圖例中,與其所表示的種間物質(zhì)和能量流動(dòng)的關(guān)系最符合的是(

)答案:D解析:題圖中甲、乙兩種生物之間是捕食關(guān)系(乙以甲為食)。四個(gè)箭頭圖例中,A項(xiàng)表示互利共生關(guān)系;B項(xiàng)表示寄生關(guān)系;C項(xiàng)表示種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系(甲、乙均以丙為食);D項(xiàng)表示捕食關(guān)系(乙以甲為食)。和b代表兩個(gè)物種,當(dāng)它們的生態(tài)位如下圖時(shí),最不可能發(fā)生的種間競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果是(

)A.如果a具有種間競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),b將消失B.如果b具有種間競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),a將消失C.如果a具有種間競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),a和b最終不能實(shí)現(xiàn)共存D.如果b具有種間競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),a和b有可能實(shí)現(xiàn)共存答案:B解析:由題圖可知,a的生態(tài)位與b的生態(tài)位部分重疊,且b的生態(tài)位完全處于a的生態(tài)位之中。當(dāng)b有種間競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)時(shí),a將逐漸占據(jù)b不能占據(jù)的生態(tài)位,兩者實(shí)現(xiàn)共存。5.南極冰藻是以硅藻為主的一大類藻類植物,長(zhǎng)期生長(zhǎng)在南極海冰區(qū)-2~4℃的環(huán)境中,其最適生長(zhǎng)溫度為2℃。磷蝦主要以南極冰藻為食,企鵝主要以磷蝦為食。自1975年以來(lái),磷蝦種群密度大幅下降。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.南極冰藻組成了一個(gè)種群B.企鵝種群密度也會(huì)隨著磷蝦種群密度的下降而下降C.南極冰藻、磷蝦、企鵝與