内容正文:
第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
第1课时 群落的物种组成和种间关系
[课标要求]1.说明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。
知识点1 群落的物种组成1.群落的概念
在__相同时间__聚集在一定地域中__各种生物种群的集合__,叫作生物群落,简称群落。
2.群落水平上研究的问题
(1)研究的问题
(2)研究基础
研究__种群__是研究群落的基础。
3.群落的物种组成
(1)作用:__物种组成__是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
(2)衡量指标:物种丰富度,即一个群落中的__物种数目__。科学家研究了我国从东北到海南的森林群落,发现越靠近热带地区,单位面积内的物种越__丰富__。
(3)占优势的物种
①不仅__数量__很多,对群落中其他物种的__影响__也很大。
②群落的物种组成不是固定不变的,而是随着__时间__和__环境__的变化而变化。
(4)种间关系
1.基础判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)“苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是种间竞争。(√)
(2)原始合作对双方都有利,且双方形成相互依赖的关系。(×)
(3)不同群落中物种丰富度不同,一般来说,越靠近热带地区,物种丰富度越高。(√)
(4)蝉吸食树的汁液,蝗虫啃食植物叶片都属于捕食关系。(×)
提示 蝉吸食树的汁液属于寄生关系。
(5)调查草原上某牧区的植物物种丰富度时,可采用样方法。(√)
2.连一连
3.教材习题小练(教材P29“拓展应用”)
《诗经·小雅·小宛》中写道:“螟蛉有子,蜾蠃负之。”古人以为蜾蠃不产子,因此捕捉“螟蛉”当作“义子”来养育。南北朝时期,医学家陶弘景发现,蜾蠃把螟蛉衔回窝中,用尾上的毒针刺入螟蛉体内,并在其身上产卵。所以,他认为螟蛉不是“义子”,而是蜾蠃幼虫的食物。这两种生物存在怎样的种间关系?
解析 螟蛉之子,即义子,俗话指干儿子、干女儿,最早出自《诗经·小雅·小苑》的诗句“螟蛉有子,蜾赢负之”。古人以为蜾赢不产子,于是捕捉螟蛉回来当义子喂养。其实,古人的结论是有误的,螟蛉是一种绿色小虫,而蜾赢是寄生蜂,它常捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里,卵孵化后就拿螟蛉当作食物。
答案 捕食关系
分析种间关系对群落的影响。根据教材P25“思考·讨论”的资料,回答下列问题:
(1)红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响?
红尾鸲和鹟的食性比较相似,种间竞争导致两个种群的分布范围缩小,甚至相互错开。
(2)资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的?
捕食会影响自然群落中不同物种之间种间竞争的强弱,进而调节物种的种群密度。
(3)除了种间关系,还有哪些影响群落的因素?
影响群落的因素有自然因素和人为因素,自然因素有生物因素和非生物因素。除种间关系外,生物因素还有种内竞争等;非生物因素主要有光照、温度、水、无机盐等。
探究点1 群落的物种组成及种间关系
1.结合种间关系的概念及下列材料,判断有关生物的种间关系。
①白蚁消化道内的鞭毛虫分泌的纤维素酶能将纤维素分解,其分解产物可被白蚁利用;同时鞭毛虫也能从白蚁体内获得所需的养料
②菜青虫以十字花科植物的幼叶为食
③鸣禽在繁殖季节可以通过鸣叫、占区行为告警其他同种生物,以保证其繁殖所需空间
④榕树的气生根能沿着附近其他树木生长,最终往往会把其他树木缠死
⑤蚂蚁喜欢吃蚜虫分泌的蜜露,并把蜜露带回蚁穴喂养幼蚁。同时,蚂蚁精心保护蚜虫,驱赶并杀死蚜虫的天敌,越冬时还会把蚜虫的卵带回蚁穴加以保护
⑥蝉吮吸树的汁液
请分别写出上述材料中体现的种内或种间关系:
①__互利共生__;②__捕食__;③__种内竞争__;
④__种间竞争__;⑤__原始合作__;⑥__寄生__。
2.下图中的①~④为四组生物的种间关系图(纵轴为个体数,横轴为时间)。A是地衣中的藻类和真菌;B是大草履虫与双小核草履虫;C是兔与狐;D是大肠杆菌和噬菌体。
请判断四组生物关系对应曲线:
A.__③__;B.__②__;C.__①__;D.__④__。
1.几种种间关系数量及营养关联分析
项目
互利共生/原始合作
寄生
种间竞争
捕食
数量坐标图
特点
原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活互利共生:相互依存,彼此有利。数量上常表现“同生共死”的特征,如果彼此分开,则对双方都不利,一方或者两方不能正常生活
A为寄生生物,其获益,而B为宿主,其受损
A与B争夺共同资源或空间(丙中A获胜,B彻底消亡,丁中A、B的竞争力相当,显示此消彼长)
B捕食A,天敌与食物间呈现循环因果关系
营养关系图
互利共生:
原始合作:
举
例
原始合作:海葵与寄居蟹;互利共生:大豆与根瘤菌
蛔虫与人
牛与羊,农作物与杂草
狼与兔,青蛙与昆虫
2.与种间关系有关的几组概念辨析
原始合作与
互利共生
共同点:共同在一起时对双方都有利
区别:原始合作的双方分开后均能独立生活,而互利共生的双方分开后出现两方或其中一方不能正常生活的现象
寄生与腐生
寄生是从“活”的生物体获得营养物质
腐生是从“死”的生物体或动物粪便等获得营养物质
(1)种间关系中存在“原始合作”的两种生物间可不直接发生营养关系,二者生活在一起可彼此受益,分开时也可独立生活。
(2)“捕食”必须是一种生物捕食另一种生物,同种动物中一个吃掉另一个,不可视作“捕食”关系,如大鲈鱼吃小鲈鱼应视作“种内竞争”。
(3)若两种生物以同一植物为食,但所取食的部位并不相同,则这两种生物不构成“种间竞争”关系,如鸟吃玉米籽粒而某种昆虫以玉米叶为食。
(4)在竞争力不同的两种生物中,一方可能会因竞争力弱而灭绝;而在“寄生”关系中,一般不会有物种淘汰。
【例1】 下图中物种Ⅰ表示捕食者,物种Ⅱ表示被捕食者的是( )
答案 A
解析 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的特点,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,捕食者个体数后增加后减少,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,A项符合题意;B项中两种生物呈现“同生共死”的变化特点,属于互利共生关系;C项中两种生物呈现“你死我活”的变化特点,属于种间竞争关系。
(1)据曲线走势,快速判定种间关系
①同升同降——互利共生
②一升一降——种间竞争或寄生
两方皆在——寄生
一方灭绝——种间竞争
③交替升降——种间竞争或捕食
一方最高时另一方最低——种间竞争
升降相随循环因果——捕食
(2)三看法分析捕食关系
【例2】 为研究甲、乙两种藻的竞争关系,在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养,结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.单独培养条件下,理论上甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快
B.混合培养时,种间竞争是甲藻数量在10~12天增长缓慢的主要原因
C.单独培养时,乙藻种群数量呈“S”形增长
D.混合培养时,乙藻处于竞争劣势
答案 B
解析 分析题图可知,单独培养条件下,甲藻的K值约为2.0×106个,所以种群增长最快时的种群数量是K/2,即1.0×106个,A项正确;混合培养时,10~12天乙藻种群数量接近0,所以种间竞争强度低,此时甲藻数量增长缓慢的原因是培养液和空间有限,B项错误;由于空间和资源有限,所以乙藻单独培养时种群数量呈“S”形增长,C项正确;混合培养时,乙藻在竞争中处于劣势,因此全部死亡,D项正确。
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
1.生物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.物种组成是区别不同群落的重要特征。
3.物种丰富度是一个群落中的物种数目。
4.生物的种间关系有原始合作、捕食、种间竞争、寄生和互利共生等。
1.群落是更高层次的系统,下列研究的问题不属于群落水平的是( )
A.青藏高原上藏羚羊每年死亡的个体数
B.我国沿海红树林的范围和边界大小
C.福建武夷山常绿阔叶林中的优势种
D.我国东北到海南的木本植物的丰富度
答案 A
解析 青藏高原上藏羚羊每年死亡的个体数是研究死亡率,为种群水平上研究的问题,A项符合题意;我国沿海红树林的范围和边界大小为研究群落的边界,属于群落水平上研究的问题,B项不符合题意;福建武夷山常绿阔叶林中的优势种,属于群落水平上研究的问题,C项不符合题意;我国东北到海南的木本植物的丰富度,属于群落水平上研究的问题,D项不符合题意。
2.下列关于物种丰富度的叙述,错误的是( )
A.一个群落中个体数目的多少称为物种丰富度
B.不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别
C.一般情况下,从赤道到北极,群落的物种丰富度逐渐降低
D.一般来说,物种丰富度越高的群落,其结构越复杂
答案 A
解析 物种丰富度是指一个群落中的物种数目,而不是个体数目,A项错误。
3.在一个生态系统中,逐年引入一定数量的三种生物A、B、C,这三种生物之间存在着一定的种间关系,其种群密度随时间的变化如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.物种A、B之间是捕食关系
B.物种B、C之间是种间竞争关系
C.增大物种C的种群密度会增加物种B的环境容纳量
D.物种A的种群密度减小会使物种C的种群密度间接增大
答案 C
解析 根据题中曲线图可以判断物种A与物种B之间为捕食关系,且B为捕食者,A为被捕食者,A项正确;物种B、C之间数量变化相反,是种间竞争关系,B项正确;环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,增大物种C的种群密度不会增加物种B的环境容纳量,C项错误;B为捕食者,A为被捕食者,则物种A的种群密度减小会使物种B的种群密度减小,物种B、C之间是种间竞争关系,故可导致物种C的种群密度间接增大,D项正确。
4.下图反映了N1、N2两种生物种群密度变化与环境因素的关系,据图分析,下列叙述错误的是( )
图1 在稳定的环境中
图2 在频繁变化的环境中
A.若环境条件稳定,持续时间长,则足以使一种生物因竞争而被排除或生态位发生变化
B.在图1环境条件下,N2因竞争处于劣势而灭亡,不利于群落的稳定
C.海洋中浮游植物种类繁多,这是因为水体的环境因素较为稳定
D.自然群落中的竞争排斥现象是有限的,这是因为自然环境总是不断变化的
答案 C
解析 由图1可知,N1和N2曲线所代表的是生态位重叠的两种生物,存在着种间竞争关系,N1所代表的生物处于竞争优势地位,因此若环境条件稳定,持续时间长,则足以使一种生物因竞争而被排除或生态位发生变化,A项正确;在图1环境条件下,N2因竞争处于劣势而灭亡,导致群落中生物种类数减少,不利于群落的稳定,B项正确;由题图可知,频繁变化的环境有利于多个物种共存,因此海洋中浮游植物种类繁多的原因可能是水体环境变化频繁,C项错误;由于自然环境总是不断变化的,因此存在竞争关系的几种生物不可能有较多的竞争排斥现象,即自然群落中的竞争排斥现象是有限的,D项正确。
5.下列属于原始合作关系实例的是( )
A.小丑鱼与海葵有着密不可分的共生关系,因此又称海葵鱼,带毒刺的海葵保护小丑鱼,海葵则吃小丑鱼消化后的残渣
B.蟹背上的腔肠动物对蟹能起伪装保护作用,而腔肠动物又利用蟹作为运输工具,从而可在更大范围内获得食物
C.白蚁以木材为食,但是它本身不能消化纤维素,必须要依靠肠内鞭毛虫分泌的消化纤维素的酶,才能将纤维素分解,分解后的产物供双方利用
D.织巢鸟将鸟巢安在胡蜂巢上方,以防止猛禽攻击雏鸟,而织巢鸟与胡蜂相安无事
答案 B
解析 原始合作是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。蟹背上的腔肠动物和蟹属于原始合作关系,B项符合题意;小丑鱼与海葵,白蚁和肠内鞭毛虫,两种生物生活在一起,彼此有利,两者分开后双方或一方不能独立生活,属于互利共生关系,A、C项不符合题意;织巢鸟将鸟巢安在胡蜂巢上方,以防止猛禽攻击雏鸟,此现象对织巢鸟有利,而对胡蜂无害无利,不属于原始合作关系,D项不符合题意。
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