内容正文:
第28讲 群落及其演替
细胞的一辈子
课程要求
考点1 群落的结构
考点2 研究土壤中小动物类群的丰富度
1.描述群落具有垂直结构和水平结构等特征,并可随时间而改变
考点3 群落的主要类型
2.分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点
考点4 群落的演替
3.阐明一个群落替代另一个群落的演替过程,包括初生演替和次生演替两种类型
02
研究土壤中小动物类群的丰富度
2.研究土壤中小动物类群的丰富度
1.实验原理
鼠妇
②丰富度调查方法:
①特点:
取样器取样法
体型小,活动能力强,因此不适于用样方法进行调查。
采集罐、诱虫器、吸虫器等
取样器取样法可调查土壤小动物类群丰富度,也可调查某种土壤小动物的种群密度
③实验原理:
土壤动物具有趋暗(避光)、趋湿、避高温的习性。
记名计算法(直接数)、目测估计法(多度等级)。
④统计方法:
5
2.实验流程
2.研究土壤中小动物类群的丰富度
准备及取样
采集小动物
用取样器取样(如用采集罐、吸虫器等进行取样)的方法进行采集、调查(将表层土上的落叶轻轻拨开)
(1)诱虫器采集(利用土壤动物趋暗、趋湿、避高温的习性)
(2)简易采集法:用解剖针拨找,同时用放大镜观察,发现小动物后进行采集
(3)采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可放入试管中
观察和分类
(4)可借助放大镜、体视显微镜进行观察
(5)可借助有关的动物图鉴查清小动物的名称,并进行分类
(无法知道小动物名称的可记为“待鉴定××”,并记录特征。)
统计和分析
丰富度的统计方法:记名计算法和目测估计法
6
① 诱虫器采集法
为了使空气流通
3.如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么?
湿棉花(保存活体)
1.土壤与花盆之间要留一定的空隙的原因?
2.70%酒精溶液的作用?
固定杀死小动物并保存,通常用于制作标本
2.研究土壤中小动物类群的丰富度
将取到的土壤样品放在瓷盆内(要注意防止小动物逃走),用解剖针拨找小动物,同时用放大镜观察,发现体型较大的小动物,可用包着纱布的镊子取出来,体型较小的则可以用吸虫器采集;
采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可以放入试管中;
【思考】纱布的作用?
防止将小动物吸走,从而使其留在试管中
② 简易采集法
2.研究土壤中小动物类群的丰富度
方法 适用范围 计数方法
样方法 植物和活动能力较弱、活动范围较小的动物和卵 随机选取若干个样方,计算每个样方的种群密度,再求所有样方种群密度的平均值就为种群密度的估计值
标记
重捕法 活动能力较强、活动范围较大的动物 在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕中标记个体数占总捕获数的比例来估计该种群密度
抽样
检测法 生活在液体培养基中的微生物 将含待测生物的培养液滴在计数板上,用显微镜观察计数板上待测生物的数量,再以此为根据,估算培养液中待测生物的数量
取样器
取样法 具有较强活动能力,身体微小的土壤小动物 用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度
调查方法的比较
对紫外线敏感的夜间活动的昆虫种群密度测定常采用黑光灯诱捕法
[2020·全国高考真题] 土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述,错误的是( )
A. 调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标记重捕法
B. 土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多
C. 土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力,进而影响植物生长
D. 土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
A
4.(2022·广东选择性考试)荔枝是广东特色农产品,其产量和品质一直是果农关注的问题。荔枝园A采用常规管理,果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,荔枝产量高;荔枝园B与荔枝园A面积相近,但不进行人工管理,林下植被丰富,荔枝产量低。研究者调查了这两个荔枝园中的节肢动物种类、个体数量及其中害虫、天敌的比例,结果见下表。
荔枝园 种类(种) 个体数量(头) 害虫比例(%) 天敌比例(%)
A 523 103 278 36.67 14.10
B 568 104 118 40.86 20.40
回答下列问题:
(1)除了样方法,研究者还利用一些昆虫有____性,采用了灯光诱捕法进行取样。
趋光
(2)与荔枝园A相比,荔枝园B的节肢动物物种丰富度___,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了________________,有利于其生存。
(3)与荔枝园B相比,荔枝园A的害虫和天敌的数量___,根据其管理方式分析,主要原因可能是
_________________________________________________ 。
(4)使用除草剂清除荔枝园A的杂草是为了避免杂草竞争土壤养分,但形成了单层群落结构,使节肢动物物种多样性降低。试根据群落结构及种间关系原理,设计一个生态荔枝园简单种植方案(要求:不用氮肥和除草剂、少用杀虫剂,具有复层群落结构),并简要说明设计依据。_______________________________。
高
食物和栖息空间
低
荔枝园A使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌的数量也低
林下种植大豆等固氮作物,可以为果树提供氮肥,并通过竞争关系减少杂草的数量,避免使用除草剂;通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用
(1)采用灯光诱捕法,利用的是某些昆虫具有趋光性。(2)由题表可知,荔枝园B节肢动物的种类数多于荔枝园A,即荔枝园B节肢动物的物种丰富度高,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和栖息空间,有利于其生存。(3)由题表可知,荔枝园A的节肢动物总数量以及害虫和天敌的比例均低于荔枝园B,可推知荔枝园A的害虫和天敌的数量均低于荔枝园B ,原因可能是荔枝园A使用杀虫剂,降低了害虫的数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌的数量也低。(4)根据群落结构和种间关系原理,在荔枝林下种植大豆等固氮作物,可以为果树提供氮肥,并通过竞争关系减少杂草的数量,避免使用除草剂;同时通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
03
群落的主要类型
3.群落的主要类型
1.陆地生物群落主要类型
分类依据:群落外貌和群落物种组成
群落类型 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落
生存
环境 极度干旱;降水稀少且分布不均匀 半干旱;不同年份或季节雨量不均匀 湿润或较湿润
群落
结构 物种少;结构非常简单 物种较少;结构相对简单 物种繁多;结构非常复杂且相对稳定
生存
生物
特点 动植物具有耐旱的特性(植物:肉质茎、针状叶、气孔在夜晚才开放、根系发达等;动物:皮肤有角质鳞片、蛋壳坚硬、固态尿酸盐排泄等) 植物抵抗干旱能力强(叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层),动物善于挖洞或快速奔跑; 垂直结构明显,阳生植物多居上层,阴生植物利用光能较强,动物善于树栖和攀缘
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【思考】森林中阴生植物怎么适应在弱光条件下生存?
阴生植物的茎_____,叶___,细胞壁___,机械组织______,但叶绿体_______、呈_______,因此这类植物适应在_____条件下生存;
细长
薄
薄
不发达
颗粒大
深绿色
弱光
森林生物群落可分为热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林等。同样都是森林群落,在不同的森林类型中,生物适应环境的特点并不完全相同。
2. 群落中生物的适应性 —— 落叶阔叶林
① 夏季凉爽、冬季较为_________________、雨量比较_______。
② 很多树木在春季树叶没有展开前就开花,且多数是_________(如毛白杨、蒙占栎),不少种类的果实有翅(如元宝槭 )。
风媒花
丰富
寒冷(树木枯落)
3.群落的主要类型
热带雨林
① 乔木往往有_______,分支不发达, 形成树冠争夺阳光。
② __________发达,交错攀缘,甚至直达树冠。
③ 林中空气流通不畅,风媒花_____,林中很多植
物具有艳丽的花朵和鲜艳多汁的果实 (如红毛丹),
以吸引动物传插花粉和种子。
板状根
藤本植物
很少
3.群落的主要类型
2. 群落中生物的适应性
①影响群落类型的主要因素:水分、温度等因素。
②生活在某一群落中的生物都能适应所处的___________。
③群落中不同种群之间通过复杂的_________,相互依存、相互制约形成有机整体,从而维持种群之间的协调和平衡。
④群落是一定时空条件下_________的天然群聚。
3. 群落中生物的适应性
①湿地生物群落:动植物物种十分丰富,既有_______也有_________。
②海洋生物群落:生物类群主要有微小_____植物和大型_____(如海带、裙带菜等),以及种类繁多的动物。
非生物环境
种间关系
不同物种
水生生物
陆生生物
浮游
藻类
1.(选择性必修2 P35“思考·讨论”)某沙地的优势种是耐风沙与干旱的灌木而不是草本或乔木。一般这类灌木的根茎干重比大于乔木,其适应性较强的原因是__________________________________________________________。
2.(选择性必修2 P37“拓展应用”)农田生物群落与森林、草原等自然生物群落相比,有何不同?
________________________________________________________________。
灌木树冠低矮,具有很强的防风固沙的能力,根系发达,能从土壤中吸收较多的水分
与自然生物群落相比,农田生物群落的物种丰富度较低,群落结构简单,易受外界影响,需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构
[典例] 下列关于生物群落类型的说法,错误的是( )
A. 导致群落类型不同的原因主要是气候、地形以及其他环境条件
B. 热带雨林和温带阔叶林的物种组成不同,占据优势的物种也不同
C. 荒漠植物的根系很发达,是适应自然的结果
D. 苔原中生物数量少,各种生物之间不存在种间竞争现象
D
[典例] 荒漠中生物适应缺水环境,具有耐旱特性的表现为( )
① 仙人掌具有肥厚的肉质茎,叶呈针状
② 骆驼刺植株可高达15 m,但根才几厘米长
③ 蜥蜴和蛇表皮外有角质鳞片,有助于减少水分蒸发
④ 爬行动物以固态尿酸盐形式排泄含氮废物,减少了水分排泄
A. ①②③ B. ②③④
C. ①③④ D. ①②④
C
2.(2023·山东济宁三模)不同类型的群落具有不同的物种组成,下列叙述错误的是( )
A.物种组成是决定群落性质的最重要因素
B.生物入侵可能改变群落中优势种的种类
C.同一物种在不同季节的生态位可能不同
D.增大取样面积可提高群落的物种丰富度
D
群落的物种组成是一个群落区别于另一个群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素,A正确;生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引入后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象,这些生物被叫作外来物种,生物入侵可能改变群落中优势种的种类,B正确;由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化,故同一物种在不同季节的生态位可能不同,C正确;增大取样面积可使实验结果更接近真实值,不能提高群落的物种丰富度,D错误。
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