2024-2025學(xué)年高中生物第三章生物群落的演替第2節(jié)生物群落的構(gòu)成學(xué)案蘇教版必修3

PAGE10-其次節(jié)生物群落的構(gòu)成學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.描述群落具有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等特征，并可隨時(shí)間而變更。2．分析不同群落中的生物具有與該群落環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征和分布特點(diǎn)。3．探討土壤中動(dòng)物類群的豐富度。1.通過比較，結(jié)合曲線圖等模型理解群落的概念，不同的種間關(guān)系。2．通過實(shí)例，理解群落的水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)。3．通過試驗(yàn)和調(diào)查，了解土壤動(dòng)物物種豐富度的統(tǒng)計(jì)方法，理解生物群落的構(gòu)成。1．生物群落(1)概念：在同一時(shí)間內(nèi)占據(jù)肯定空間的相互之間有干脆或間接聯(lián)系的各種生物種群的集合。(2)群落多樣性的基礎(chǔ)及表現(xiàn)①表現(xiàn)：群落由一些動(dòng)物、植物和微生物種群組成。②群落多樣性的基礎(chǔ)：一個(gè)群落中物種的數(shù)目和每個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量。(3)物種豐富度①概念：一個(gè)群落或生態(tài)系統(tǒng)中物種數(shù)目的多少。②計(jì)算公式：D＝eq\f(S,lnA)(S：物種數(shù)目；A：樣地面積；D：物種豐富度指數(shù))，多用于群落的野外調(diào)查。2．生物群落中的種間關(guān)系(1)互利共生：兩個(gè)種群生活在一起，相互依靠、相互得益的關(guān)系，如根瘤菌與豆科植物。(2)競(jìng)爭(zhēng)：生活在同一區(qū)域的兩種或兩種以上生物爭(zhēng)奪同一資源而產(chǎn)生相互阻礙的現(xiàn)象。競(jìng)爭(zhēng)的資源可能是食物、水分、空間，也可能是陽(yáng)光、無機(jī)鹽等。(3)捕食：一種生物取食另一種生物的種間關(guān)系。捕食者和被捕食者的種群個(gè)體數(shù)量變動(dòng)往往存在著相互制約的反饋關(guān)系，調(diào)整著捕食者和被捕食者的種群數(shù)量。(4)寄生：一種生物(寄生者)以另一種生物(寄主)的體液、組織或已消化的物質(zhì)為養(yǎng)分，并對(duì)寄主造成危害的現(xiàn)象。3．群落結(jié)構(gòu)(1)形成緣由：群落中的各個(gè)種群在進(jìn)化過程中通過相互作用漸漸形成。(2)類型①垂直結(jié)構(gòu)：主要指群落的分層現(xiàn)象。a．植物由高到低依次分為喬木層、灌木層、草本層等層次。b．動(dòng)物的分層與不同層次供應(yīng)的食物和棲息環(huán)境有關(guān)。②水平結(jié)構(gòu)a．概念：指群落中的各個(gè)種群在水平狀態(tài)下的格局或片狀分布。b．特點(diǎn)：種群呈現(xiàn)局部范圍內(nèi)的片狀分布，如植物群落水平結(jié)構(gòu)的主要特征是具有鑲嵌性。(3)生態(tài)位①概念：指自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上所占據(jù)的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。②意義：生態(tài)位的多樣性是群落結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。a．削減或解除了物種間的相互競(jìng)爭(zhēng)而共存下來。b．提高了生物利用環(huán)境資源的實(shí)力。(1)池塘中全部的魚、植物和微生物構(gòu)成群落。 (×)提示：群落包括該環(huán)境中的全部動(dòng)物、植物和微生物，即不只是全部的魚，還包括其他動(dòng)物。(2)環(huán)境條件分布不勻稱是形成群落水平結(jié)構(gòu)的緣由之一。 (√)(3)草坪中的動(dòng)物沒有分層現(xiàn)象，而樹林中的動(dòng)物具有分層現(xiàn)象。 (×)提示：草坪中的動(dòng)物也有分層現(xiàn)象。(4)群落強(qiáng)調(diào)各種生物種群的集合，其中包括各種動(dòng)物、植物和微生物。 (√)(5)諺語(yǔ)“苗多欺草，草多欺苗”反映的種間關(guān)系是共生。 (×)提示：反映的是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。生物群落及群落中的種間關(guān)系[問題探究]1．集市上的白菜、蘿卜等植物，雞、兔等動(dòng)物以及蘑菇、木耳等微生物能構(gòu)成一個(gè)群落嗎？為什么？提示：不能，因?yàn)樗鼈冎g沒有干脆或間接的依存關(guān)系。2．你了解地衣嗎？知道根瘤菌與豆科植物的關(guān)系嗎？寄生和腐生有哪些區(qū)分呢？提示：地衣是真菌和藻類植物的共生體；互利共生；寄生是從活的生物體內(nèi)獲得養(yǎng)分物質(zhì)，腐生是從死的生物體獲得養(yǎng)分物質(zhì)。[講解歸納]1．物種豐富度(1)概念：物種豐富度是指一個(gè)群落或生態(tài)系統(tǒng)中物種數(shù)目的多少。(2)特點(diǎn)：①生物群落的生態(tài)環(huán)境越優(yōu)越，組成群落的物種越豐富。②豐富度隨緯度的增加而削減。③豐富度隨海拔高度的增加而削減。④豐富度隨水深度的增加而削減。(3)生態(tài)學(xué)上有多種測(cè)定物種豐富度的方法。例如，常用物種豐富度指數(shù)來表示某一地域中的物種豐富度，計(jì)算公式如下：D＝S/lnA(S表示物種數(shù)目，A表示樣地面積，D表示物種豐富度指數(shù))。2．群落的種間關(guān)系類型曲線圖例箭頭圖例種間關(guān)系特點(diǎn)捕食“先增加者先削減”的非同步性變更，且捕食者數(shù)量高峰變動(dòng)滯后于被捕食者競(jìng)爭(zhēng)c代表共同的生活條件，結(jié)局一般有二：一是a取代b，二是a、b兩種群個(gè)體間形成平衡，相互抑制寄生寄生種群a得利，寄主種群b受害；寄主b不行能全部死亡互利共生“同生共死”的同步性變更特殊提示：幾種種間關(guān)系曲線的推斷1互利共生曲線——同步性變更。2捕食曲線——不同步性變更的此消彼長(zhǎng)不會(huì)導(dǎo)致某種生物滅亡。3競(jìng)爭(zhēng)曲線——看最終結(jié)果，若一種數(shù)量增加，另一種下降甚至為零，或者是題干中提示兩種生物有共同的空間或食物，則必為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，競(jìng)爭(zhēng)激烈程度取決于空間、食物重疊的范圍。4同種生物之間不會(huì)出現(xiàn)種間關(guān)系。1．下列關(guān)于物種“豐富度”的說法，正確的是()A．一個(gè)池塘中鯽魚的種群密度大于鯉魚的種群密度，則此池塘中鯽魚的物種豐富度高于鯉魚B．甲池塘中鯽魚的種群數(shù)目多于乙池塘，則甲池塘中鯽魚的物種豐富度高于乙池塘C．一片森林中的物種數(shù)目多于一片草原，則該森林的物種豐富度高于該草原D．不同的群落，物種豐富度是定值C[物種豐富度指的是群落中物種數(shù)目的多少，與種群數(shù)量、種群密度無關(guān)，A、B錯(cuò)誤，C正確。不同群落的豐富度是不同的，D錯(cuò)誤。]2．下圖中甲、乙、丙分別表示在有限空間內(nèi)培育(或飼養(yǎng))兩種生物的試驗(yàn)結(jié)果，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()甲乙丙A．豆科植物與根瘤菌的種群數(shù)量變更關(guān)系如圖甲所示B．噬菌體與細(xì)菌的種群數(shù)量變更關(guān)系如圖乙所示C．甲、乙、丙分別表示的是互利共生、捕食、競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系D．丙試驗(yàn)初期，種內(nèi)互助與種間斗爭(zhēng)并存，后期X的種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇B[由圖可知，甲、乙、丙分別表示的是互利共生、捕食、競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的曲線。豆科植物與根瘤菌是互利共生關(guān)系；噬菌體與細(xì)菌為寄生關(guān)系，而不是捕食關(guān)系。]群落的結(jié)構(gòu)[問題探究]某竹林中的箭竹凹凸錯(cuò)落有致，有同學(xué)認(rèn)為該現(xiàn)象表明群落在垂直結(jié)構(gòu)上有分層現(xiàn)象，該同學(xué)的推論是否正確？提示：不正確。竹林中的全部箭竹為同一物種，由于生長(zhǎng)的階段不同而凹凸不同，所屬范疇為種群，而非群落。[講解歸納]1．群落的結(jié)構(gòu)分析(1)垂直結(jié)構(gòu)①B處的結(jié)構(gòu)分析如下②C處的結(jié)構(gòu)分析：由于不同光質(zhì)的波長(zhǎng)不同，所含有的能量不同，穿透力不同，導(dǎo)致了不同藻類的垂直分布。(2)水平結(jié)構(gòu)①群落的水平結(jié)構(gòu)特征主要表現(xiàn)為鑲嵌分布。鑲嵌分布表明植物種類在水平方向上的不勻稱配置，它使群落在外形上表現(xiàn)出困難的斑塊性。②群落鑲嵌分布形成的緣由主要是群落內(nèi)部環(huán)境因子的不勻稱性。2．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)的詳細(xì)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)自然資源的充分利用。特殊提示：垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu)的分層現(xiàn)象是由生物體本身的活動(dòng)空間的高度造成的；水平結(jié)構(gòu)的分段是由環(huán)境的光、熱、水及地形等條件對(duì)生物的選擇造成的。垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)都是指不同種生物的分布的差異。3．生態(tài)位(1)概念：生態(tài)位是指自然生態(tài)系統(tǒng)中，一個(gè)種群在時(shí)間、空間上所占據(jù)的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。(2)理解生態(tài)位應(yīng)留意的問題①生態(tài)位不僅指生物種群詳細(xì)的棲息地，它除了說明棲息地以外，還說明這一物種在群落中的養(yǎng)分地位和所起的作用，所需的物理和生物條件，如溫度、濕度、pH等。所以生態(tài)位遠(yuǎn)比棲息地困難。物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中都會(huì)占據(jù)肯定的生態(tài)位。②群落中生態(tài)位相像的物種要通過競(jìng)爭(zhēng)相互爭(zhēng)奪生態(tài)位。一般來說，生態(tài)位相互重疊的物種之間競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈。激烈競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，可能是其中一個(gè)物種趨于絕滅，但是這種現(xiàn)象是較少發(fā)生的，只有在外力(如人力)介入或新物種侵入的狀況下才可能發(fā)生。更可能的結(jié)果是通過自然選擇，生態(tài)位發(fā)生了分化，從而削減或解除了物種間的競(jìng)爭(zhēng)，使它們共存下來，如圖。ABA：兩個(gè)生態(tài)位有重疊的物種，重疊部分(c)B：經(jīng)過自然選擇生態(tài)位分化，重疊部分(c)縮小或消逝，兩物種相安無事(3)生態(tài)位的多樣性是群落結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。群落結(jié)構(gòu)的形成是自然選擇的結(jié)果。生態(tài)位的分化是群落垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，提高了生物利用環(huán)境資源的實(shí)力。1．下圖為植物群落生長(zhǎng)的分層現(xiàn)象，對(duì)此說明不正確的是()A．分層現(xiàn)象是植物群落與環(huán)境條件相互聯(lián)系的一種形式B．確定這種現(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)，因植物群落分層現(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，合理搭配種植的品種C[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；影響植物分層的因素除光照外，還有溫度、濕度等其他因素，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)二氧化碳的汲取，增加光合作用，不是依據(jù)植物的分層現(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，獲得單位面積的最大產(chǎn)量，D項(xiàng)正確。]物分層現(xiàn)象可以進(jìn)行間作套種，獲得單位面積的最大產(chǎn)量，D項(xiàng)正確。]2．生物種群在群落中的生活方式和它們?cè)跁r(shí)間和空間上占有的地位稱為生態(tài)位。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．生態(tài)位屬于種群的空間特征B．不同種群的生態(tài)位不會(huì)完全相同C．生態(tài)位重疊越多的物種競(jìng)爭(zhēng)也就越激烈D．生態(tài)位的形成是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果A[依據(jù)題意可知：生物種群在群落中的生活方式和它們?cè)跁r(shí)間和空間上占有的地位稱為生態(tài)位。如：一個(gè)動(dòng)物的生態(tài)位是指它在生物環(huán)境中的地位，指它與食物和天敵的關(guān)系，不屬于種群的空間特征，A錯(cuò)誤；一個(gè)種群的生態(tài)位，是按其食物和生境來確定的，任何兩個(gè)種群一般不能處于同一生態(tài)位，B正確；生物群落中，多個(gè)物種取食相同食物的現(xiàn)象就是生態(tài)位重疊的一種表現(xiàn)，生態(tài)位重疊越多的物種競(jìng)爭(zhēng)也就越激烈，C正確；生態(tài)位的形成是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，D正確。]統(tǒng)計(jì)大型土壤動(dòng)物的物種豐富度試驗(yàn)原理(1)土壤不僅為植物供應(yīng)水分和礦質(zhì)元素，也是一些動(dòng)物的良好棲息場(chǎng)所。(2)很多土壤動(dòng)物有較強(qiáng)的活動(dòng)實(shí)力，而且身體微小，因此不適于用樣方法和標(biāo)記重捕法進(jìn)行調(diào)查，常用取樣器取樣法進(jìn)行采集、調(diào)查。(3)豐富度的統(tǒng)計(jì)方法通常有兩種：記名計(jì)算法和目測(cè)估計(jì)法。特殊提示：進(jìn)行土壤動(dòng)物的物種豐富度的探討時(shí)，不適于用標(biāo)記重捕法的緣由：標(biāo)記重捕法主要用于探討種群密度，是在種群水平上探討動(dòng)物數(shù)量特征的，而物種豐富度是從群落水平上探討物種數(shù)目的，且土壤動(dòng)物有較強(qiáng)的活動(dòng)實(shí)力，而且身體微小。1．下列關(guān)于“統(tǒng)計(jì)土壤動(dòng)物的物種豐富度”試驗(yàn)的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A．很多土壤動(dòng)物有較強(qiáng)的活動(dòng)實(shí)力，而且身體微小，適于用樣方法或標(biāo)記重捕法進(jìn)行調(diào)查B．該試驗(yàn)調(diào)查的指標(biāo)是動(dòng)物種類的豐富度和數(shù)量豐富度C．樣土塑料袋上應(yīng)標(biāo)明取樣的地點(diǎn)和時(shí)間D．可設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計(jì)表，分析所收集的數(shù)據(jù)A[有較強(qiáng)的活動(dòng)實(shí)力的土壤動(dòng)物，不適于用樣方法；身體微小的動(dòng)物，也不適于用標(biāo)記重捕法。進(jìn)行這類探討時(shí)，常用取樣器取樣的方法進(jìn)行采集、調(diào)查。]2．為了對(duì)土壤動(dòng)物的豐富度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，下圖A、B、C、D4種土壤微型節(jié)肢動(dòng)物分別收集裝置中最合理的是()ABCDA[土壤動(dòng)物有趨暗、趨濕、避高溫的特性，因此要讓土壤動(dòng)物從上面漏斗中轉(zhuǎn)移到下面的收集瓶中，漏斗中的環(huán)境應(yīng)有光、干燥、高溫。對(duì)比4個(gè)選項(xiàng)，A選項(xiàng)中熱光源能同時(shí)滿意有光和高溫兩個(gè)條件。][課堂小結(jié)]知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語(yǔ)句歸納1.群落中物種數(shù)目的多少稱為豐富度。2.常見的種間關(guān)系有捕食、寄生、競(jìng)爭(zhēng)和互利共生等。3.群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)，森林、草原、湖泊等生態(tài)系統(tǒng)都存在垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。4.群落結(jié)構(gòu)的形成是自然選擇的結(jié)果。5.生態(tài)位的分化是群落空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，提高了生物利用環(huán)境資源的實(shí)力。6.高山植物的垂直分布主要與溫度有關(guān)。7.水生動(dòng)物的分層與陽(yáng)光、溫度、食物和含氧量等有關(guān)。1．2024年4月，中國(guó)“蛟龍”號(hào)載人潛水器在西北印度洋卡爾斯脊熱區(qū)發(fā)覺27處“海底黑煙囪”(海底富含硫化物的高溫?zé)嵋夯顒?dòng)區(qū)，其熱液噴出時(shí)形似“黑煙”)。曾經(jīng)認(rèn)為是生命禁區(qū)的地方也發(fā)覺了很多奇異的生物，包括?？⒑Ｐ?、管蟲、蠕蟲、硫細(xì)菌、嗜熱古細(xì)菌等很多生物?！昂５缀跓焽琛敝械娜可飿?gòu)成()A．生物圈 B．生態(tài)系統(tǒng)C．群落 D．種群C[在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的全部生物構(gòu)成一個(gè)群落，C正確；生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)，A錯(cuò)誤；生態(tài)系統(tǒng)還包括非生物的物質(zhì)和能量，B錯(cuò)誤；種群是肯定區(qū)域內(nèi)的同種生物，D錯(cuò)誤。]2．松球魚身體表面會(huì)產(chǎn)生一種特殊的黏液，而發(fā)光細(xì)菌樂于生活在這種黏液上并發(fā)出柔軟的光，引誘其他生物靠近，有利于松球魚捕獲獵物。松球魚和發(fā)光細(xì)菌之間的關(guān)系是()A．競(jìng)爭(zhēng) B．寄生C．捕食 D．互利共生D[依據(jù)題干信息“松球魚身體表面會(huì)產(chǎn)生一種特殊的黏液，而發(fā)光細(xì)菌樂于生活在這種黏液上并發(fā)出柔軟的光，引誘其他生物靠近，有利于松球魚捕獲獵物”可知，松球魚和發(fā)光細(xì)菌共同生活在一起，相互依靠，彼此有利，屬于互利共生。]3．下列有關(guān)植物群落垂直分層現(xiàn)象的描述，錯(cuò)誤的是()A．確定這種現(xiàn)象的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度B．該現(xiàn)象的形成是生物群落與環(huán)境相互作用的結(jié)果C．種植高粱時(shí)要合理密植，便是因?yàn)槿郝浯嬖诖怪狈謱蝇F(xiàn)象D．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，玉米和大豆間行種植便是利用了這一原理C[確定植物垂直分層的環(huán)境因素主要是光照強(qiáng)度，A正確；該現(xiàn)象的形成是生物群落與環(huán)境相互作用的結(jié)果，B正確；種植的高粱是同一種生物，屬于種群，而垂直分層屬于群落的空間結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，玉米和大豆間行種植便是利用了群落垂直分層現(xiàn)象原理，D正確。]4．如圖是“土壤中小動(dòng)物類群豐富度的探討”試驗(yàn)中常用的兩種裝置，下列有關(guān)敘述不正確的是()ABA．A裝置主要是利用土壤動(dòng)物趨光、趨濕、避高溫的習(xí)性采集B．B裝置通常用于對(duì)體型較小的土壤動(dòng)物進(jìn)行采集C．A裝置的花盆壁C和放在其中的土壤之間要留肯定空隙，目的是便于空氣流通D．用B裝置采集的土壤動(dòng)物可以放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精溶液中A[A裝置主要是利用土壤動(dòng)物避光、避高溫、趨濕的習(xí)性來進(jìn)行采集的，A錯(cuò)誤；B裝置更為簡(jiǎn)易，通常用于對(duì)體型較小的土壤動(dòng)物進(jìn)行采集，B正確；A裝置的花盆壁C和放在其中的土壤之間要留有肯定空隙，目的是便于空氣流通，以保證土壤小動(dòng)物的有氧呼吸，C正確；用B裝置采集到的土壤動(dòng)物，可以放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精溶液中保存，便于計(jì)數(shù)和視察，D正確。]5．如圖所示為3組生物(A.根瘤菌與豆科植物；B.農(nóng)作物與雜草；C.狐與兔)的種間關(guān)系示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答問題。①②③(1)推斷A～C3組生物對(duì)應(yīng)的示意圖。A：________，B：________，C：________。(2)造成圖②現(xiàn)象的緣由：_____________________________________________________。(3)若3種種間關(guān)系中的b死亡，對(duì)a有利的是_______________。(4)若狐死亡，則兔的發(fā)展趨勢(shì)是________。(5)a或b的變更曲線代表的是________(填“種群”或“群落”，后同)水平上的探討；a和b之間關(guān)系的變更則是在________水平上的探討。[解析](1)根瘤菌與豆科植物屬于互利共生關(guān)系，二者互惠互利，數(shù)量曲線波動(dòng)近似平行，對(duì)應(yīng)圖③；農(nóng)作物與雜草是生存實(shí)力相當(dāng)?shù)膬煞N生物，屬于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，對(duì)應(yīng)圖②；狐與兔屬于捕食關(guān)系，兔的波動(dòng)變更在前，狐的波動(dòng)變更在后，對(duì)應(yīng)圖①。(2)造成圖②現(xiàn)象的緣由是二者