2020版高中生物 第四章 种群和群落 第3节 群落的结构学案 新人教版必修3

2020版高中生物 第四章 种群和群落 第3节 群落的结构学案 新人教版必修3

第3节　群落的结构 ‎1．识别群落，说出群落水平上研究的问题。‎ ‎2．说明群落的物种组成和种间关系。(重点)‎ ‎3．描述群落的结构特征。(重点)‎ ‎4．尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。‎ 群落水平上研究的问题及群落的物种组成 与种间关系 ‎1．群落水平上研究的问题 ‎(1)群落的概念 群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。‎ ‎(2)研究的问题 ‎(3)基础：研究群落的基础是研究种群。‎ ‎2．群落的物种组成 ‎(1)作用：是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，物种丰富度越低。‎ ‎3．种间关系(对点连线)‎ 17‎ ‎【提示】　①—c—Ⅲ　②—b—Ⅳ　③—d—Ⅰ　④—a—Ⅱ 探讨：尝试用曲线表示海拔高度与物种丰富度之间的关系？‎ 提示：‎ 探讨：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。思考青蛙与稻飞虱、水稻与病毒V分别属于哪种种间关系？‎ 提示：捕食、寄生。‎ 群落中生物种间关系分析 关系 名称 数量坐标图 能量关系图 特点 举例 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 羊与草；狼与兔；青蛙与昆虫 竞争 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，如图b 牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫 寄生 A寄生生物 B宿主 如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好 蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌 互 利 共 大豆与根瘤菌 17‎ 生 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 ‎1．下列不属于在群落水平上研究的问题是(　　)‎ A．种群种类的多少 B．种群密度的大小 C．群落中的优势种群和劣势种群 D．种群的空间分布及其相互关系 ‎【解析】　A、C、D属于群落水平上的研究，种群密度为种群最基本的特征，属于种群水平上研究的问题。‎ ‎【答案】　B ‎2．下图所示为下面4组生物：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)。请据图回答问题。 【导学号：67330025】‎ ‎(1)判断A～D 4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、D 4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)竞争使一种草履虫缺少食物而死亡 ‎(3)寄生一般不会使寄主全部死亡 ‎(4)②④　(5)A、C ‎(6)先增加后减少，最后趋向稳定 17‎ ‎　群 落 的 空 间 结 构 ‎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 类型 现象 决定因素 垂直结构 分层 植物分层：光照强度、温度等 动物分层：栖息空间、食物条件 水平结构 镶嵌分布 ‎①地形变化 ‎②土壤湿度和盐碱度的差异 ‎③光照强度的不同等 探讨：某竹林中的箭竹高低错落有致，有同学认为该现象表明群落在垂直结构上有分层现象，该同学的推论是否正确？‎ 提示：不正确。竹林中的所有箭竹为同一物种，由于生长的阶段不同而高低不同，所属范畴为种群而非群落。‎ 探讨：请判断分析“森林群落中只存在垂直结构，而草原群落中只存在水平结构”是否正确？‎ 提示：不正确。垂直结构和水平结构都是指不同种群在空间上分布差异。森林群落也有水平结构，如在森林中，林下阴暗的地点有一些植物种类形成小型组合，而在林下较明亮的地点是另外一些植物种类形成的组合。草原群落中同样也存在垂直结构，也常明显的分为地下层、草底层和草本层。‎ 群落空间结构的分析 地球上，在海平面－‎200 m～3 ‎800 m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，同时动物的分布也有较大的差异，充分体现了群落的垂直结构和水平结构。‎ ‎(1)垂直结构：‎ ‎①B处的结构分析如下：‎ 17‎ ‎②C处的结构分析：‎ 由于不同光质其波长不同所含有的能量不同，导致穿透力不同，其中紫光的穿透力最强，而红光的穿透力最弱，导致了不同藻类的垂直分布。影响动物分布的同样是栖息场所和食物的影响。‎ ‎(2)水平结构：‎ A处，地形是影响植物分布的主要因素，原因是不同高度的温度不同。除上述影响水平结构的因素外还有：光照强度、土壤湿度、土壤盐碱度、人与动物的影响等。‎ ‎(3)群落结构的形成及意义：‎ ‎①形成：生物群落垂直结构与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：有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。‎ ‎3．下列关于森林群落垂直结构的叙述，错误的是(　　)‎ ‎【导学号：67330026】‎ A．群落中的植物具有垂直分层现象 B．群落中的动物具有垂直分层现象 C．动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关 D．乔木层的疏密程度不会影响草木层的水平结构 ‎【解析】　垂直结构是指生物在垂直方向上，群落具明显分层现象，故A、B正确；动物的垂直结构与植物提供的栖息场所和食物有关，C正确；乔木层的疏密程度影响下层的光照强度，从而影响草本植物的水平结构，D错误。‎ ‎【答案】　D ‎4．下列有关生物群落结构的叙述，不正确的是 (　　)‎ A．决定群落结构的环境因素包括光照、温度、湿度等 B．森林中鸟类具有垂直分层现象，这主要与光照的强度有关 C．分层现象是植物群落与环境条件相互作用的结果 D．利用不同作物对光照的要求不同，将两种高矮不同的作物套种能充分利用不同层次的光能 17‎ ‎【解析】　决定群落结构的环境因素有光照、温度、湿度等；鸟类的分层现象是与食物分布相关的，而与光照无直接关系；群落结构的分层现象在套种生产中的应用，要考虑两种生物的高矮和对光照强度的需要等因素。‎ ‎【答案】　B ‎5．右图纵向表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的数量变化。下列对此图的分析，错误的是(　　)‎ A．海洋中的鱼类具有垂直分层现象 B．此图表明鱼类对食物的竞争状况 C．此图表明海洋中鱼类的捕食状况 D．此图表明海洋中鱼类的共生关系 ‎【解析】　由曲线图可知，丙主要分布在浅水层，乙主要分布于中部，而甲主要分布于水底，在垂直方向上，具有明显的分层现象。由食物分布可知，甲、乙、丙三种鱼的食性存在较多重叠，因此三者之间存在不同程度的竞争。由以上可知，三种鱼类之间不存在共生关系。‎ ‎【答案】　D 探 究 土 壤 中 小 动 物 类 群 的 丰 富 度 ‎1．土壤生物的特点 有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。进行这类研究时，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：一是记名计算法，二是目测估计法。‎ ‎3．探究步骤 —— —— —— —— —— 17‎ 探讨：甲螨是土壤中的主要动物类群之一，若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好选用以下哪种吸虫器？理由是什么？‎ 吸虫器A　　　吸虫器B　　　吸虫器C　　　吸虫器D 提示：D　该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂。‎ 探讨：调查水中小动物类群丰富度的方法，应该如何改进？‎ 提示：调查水中小动物种类的不同，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。定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量(如一瓶、一网等)要相同。‎ 探究过程中的注意事项 ‎(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、实体镜)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。‎ ‎6．为了对土壤动物的丰富度进行统计，下图A、B、C、D 4种土壤微型节肢动物分离收集装置中最合理的是(　　) 【导学号：67330027】‎ ‎【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。‎ 17‎ ‎【答案】　A ‎7．下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是(　　)‎ 甲　　　　　　乙 A．甲装置的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通 B．乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集 C．甲装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集 D．用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中 ‎【解析】　由图可知，甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集，其中的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通；乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放到试管中。‎ ‎【答案】　C ‎1．下列研究的问题不属于群落水平的是(　　)‎ A．梧桐山的鸢每年新增的个体数 B．深圳红树林的范围和边界大小 C．鼎湖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 ‎【解析】　A项为出生率，属于种群特征，不是群落水平上研究的问题。‎ ‎【答案】　A ‎2．下列有关生物丰富度的说法正确的是 (　　)‎ A．丰富度是指单位面积或空间内生物个体数目的多少 B．越靠近热带地区，生物的丰富度一定越高 C．不同季节，土壤中小动物的丰富度一般不同 D．在探究土壤中小动物丰富度的过程中，要对取样土壤中的各种生物个体逐个计数 17‎ ‎【解析】　生物丰富度是指生物种类的多少，而不是个体数量的多少。‎ ‎【答案】　C ‎3．下列各图分别表示两种生物间因某种关系引起种群数量的变化，对其认识正确的是(　　)‎ A．寄生关系　结果是“同生同死”‎ B．竞争关系　可致使劣势物种灭绝，以利于优势物种得到更多的资源和空间 C．捕食关系　捕食者和被捕食者的数量结果达到动态平衡 D．竞争关系　结果是相互制约双方的数量，不会淘汰其中一方 ‎【解析】　图A中表示同步的关系，所以是互利共生关系；图B能使其中一个物种灭绝的为竞争关系；图C和图D相比，图D为捕食关系，而图C为势均力敌的竞争关系。‎ ‎【答案】　B ‎4．如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。C选项的逻辑关系不对，合理密植从生态因素角度看是减轻种内斗争，保证充足的光照和CO2供应。‎ ‎【答案】　C ‎5．某研究性学习小组在对某地土壤动物丰富度的研究时，绘制了如图所示的结果，据图表分析正确的是(　　)‎ 17‎ A．该研究小组在每一采样点采取分层定量采集 B．鞘翅目为该地区土壤动物的优势类群 C．土壤动物的丰富度与农药的使用有关 D．蔬菜地较适合土壤动物的生活 ‎【解析】　通过坐标图可知，横坐标表示土壤的采集地点，纵坐标表示种群中个体的数量，而图例表示的是不同物种。在三个取样点中，5年蔬菜地与10年蔬菜地相比两个取样地的物种都为5种，但10年蔬菜地中动物的总数量远大于5年蔬菜地，而且弹尾目都为优势种，相比两者，大田中物种只有3种，不太适宜土壤动物生活。上述取样过程中有个体数的统计，应为等量取样，但并没有分层，从图示中也没法判定农药与物种丰富度的关系。‎ ‎【答案】　D 课堂小结：‎ 网络构建 核心回扣 ‎1.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。‎ ‎2.群落中物种数目的多少称为丰富度。‎ ‎3.生物的种间关系有捕食、竞争、寄生和互利共生等。‎ ‎4.群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。‎ ‎5.影响植物分层现象的主要因素是阳光，影响动物分层现象的主要因素是栖息空间和食物条件。‎ ‎6.丰富度的统计方法有记名计算法和目测估计法。‎ 学业分层测评(十三)‎ ‎(建议用时：45分钟)‎ ‎ [学业达标]‎ ‎1．下列各项中，属于群落的是(　　)‎ A．一块稻田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物 B．一个池塘中的全部鱼 C．一块棉田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成熟蚜 D．一块朽木上的全部真菌 ‎【解析】‎ 17‎ ‎　群落是指同一时间、同一区城内的所有生物种群；而选项B、C、D中的生物只是其中的一类或一种生物，不是所有生物。‎ ‎【答案】　A ‎2．在生态学研究中，下列方法与研究目的不相符的是(　　)‎ A．给海龟安装失踪器调查其洄游路线 B．给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线 C．用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系 D．用标志重捕法调查乌尔黄鼠的丰(富)度 ‎【解析】　丰富度是群落水平的概念，指的是生活在某区域的生物的种类数量；乌尔黄鼠是一个物种。‎ ‎【答案】　D ‎3．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 ‎【解析】　本题考查群落中各种生物之间的关系。为了降低一种真菌对果树的毒害，引入另一种真菌从而使果树增产，新种的真菌与原来的真菌争夺资源和空间，可以得出这两种真菌之间是竞争关系。‎ ‎【答案】　B ‎4．一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是(　　)‎ A．田鼠和杂草 B．豌豆和杂草 C．豌豆和其根中的根瘤菌 D．细菌和其细胞内的噬菌体 ‎【解析】　一块农田中的田鼠与杂草属于捕食关系，A错误；豌豆和杂草会竞争水肥和光照等，B正确；豌豆和其根中的根瘤菌属于互利共生关系，C错误；细菌和其细胞内的噬菌体属于寄生关系，故D错误。‎ ‎【答案】　B ‎5．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 ‎【解析】　森林植物的分层与对光的利用有关；而群落中植物的垂直结构也对动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。‎ 17‎ ‎【答案】　D ‎6．在一个发育良好的森林里，从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层和地衣层，同时林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别，这表明群落有一定的(　　)‎ A．垂直结构和水平结构 B．彼此间有直接或间接的营养关系 C．对群落产生重大影响的优势种 D．物种组成及比例 ‎【解析】　信息中可以看出，森林群落中垂直方向上分布着不同的植被，水平方向上植物种类也有差别，这体现了群落具有一定的空间结构，包括垂直结构和水平结构。‎ ‎【答案】　A ‎7．下列有关种群和群落的叙述，正确的是 (　　)‎ A．种群“S”型增长曲线表示种群数量和食物的关系 B．繁殖季节里，成年鲈鱼吞食幼小鲈鱼的行为属于捕食 C．捕食和竞争等关系对维持群落的相对稳定具有重要作用 D．样方法和标志重捕法分别是调查群落中植物和动物丰富度的常用方法 ‎【解析】　种群的“S”型增长曲线是种群在一个资源有限的环境中的数量增长方式。捕食一般指发生在不同物种之间的食物关系，成年鲈鱼吃幼小鲈鱼，属于种内斗争。样方法、标志重捕法是调查种群密度的方法，而丰富度指的是物种数量的多少。‎ ‎【答案】　C ‎8．下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”相关叙述中，错误的是 ‎(　　)‎ A．许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，适于用样方法或标志重捕法进行调查 B．该实验调查的指标是动物种类的丰富度和数量丰富度 C．样土塑料袋上应标明取样的地点和时间 D．可设计数据收集和统计表，分析所收集的数据 ‎【解析】　有较强的活动能力的土壤动物，不适于用样方法；身体微小的动物，不适于用标志重捕法。进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。‎ ‎【答案】　A ‎9．科技人员选取某地同一自然条件下三处不同类型的茶园，进行物种丰富度的调查，结果如下图。据图判断正确的是 (　　)‎ 17‎ A．纯茶园里只有茶树一个物种 B．杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大 C．梨茶间作园的物种丰富度在6月份时最大 D．人类生产活动不会改变茶园里的物种数目 ‎【解析】　据图，纯茶园里物种有20个左右，A项错误。据图可知，10月份的杉茶间作园的物种数量多，但并不能说明各物种在此时的种群密度最大，B项错误。据图可知，6月份时梨茶间作园的物种数最多，C项正确。人类对茶园除草和喷施农药等活动能减少茶园中的物种数，D项错误。‎ ‎【答案】　C ‎10．如图表示在烧杯中加入一些稻草浸出液，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如图中A、B、C曲线所示。根据图示分析回答问题。‎ ‎(1)枯草杆菌与草履虫之间构成________关系，两种草履虫之间又构成________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___________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎【解析】　大草履虫和双小核草履虫是不同的两种生物，它们都以枯草杆菌为食，因此大草履虫和双小核草履虫是竞争关系，枯草杆菌与草履虫之间是捕食关系。根据题意可知曲线A为枯草杆菌在浸出液中的增减情况，曲线B为双小核草履虫在浸出液中的增减情况，曲线C为大草履虫在浸出液中的增减情况。从曲线B和曲线C的变化情况可以看出，曲线C在c～d段下降的原因是双小核草履虫与大草履虫争夺食物，前者占优势，适者生存，后者被淘汰。曲线A在a～b段下降的原因是在大草履虫加入后大量繁殖，以枯草杆菌为食，导致枯草杆菌减少。‎ 17‎ ‎【答案】　(1)捕食　 竞争　 (2)枯草杆菌和双小核草履虫 　 (3)双小核草履虫与大草履虫争夺食物，前者占优势，适者生存，后者被淘汰　(4)大草履虫加入后大量繁殖，以枯草杆菌为食，导致枯草杆菌减少 ‎[能力提升]‎ ‎11．下图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线，其中表述正确的是 ‎(　　)‎ 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．M、N将呈现“J”型增长 D．d

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