内容正文:
群落及其演替
第2章
第1节 群落的结构
第2课时 群落的空间结构、季节性和生态位及研究土壤中小动物类群的丰富度
[目标导学] 1.描述群落的空间结构和季节性。2.通过分析自然群落中某种生物的生态位,说出生态位的概念及生态位分化的意义。3.尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
学习任务二 研究土壤中小动物类群的丰富度
学习任务一 群落的空间结构、季节性和生态位
课时作业 素养达标
备选题库 教师独具
群落的空间结构、季节性和生态位
学习任务一
1.群落的空间结构
(1)垂直结构
①表现:垂直方向上大多数群落有明显的 现象。
②决定因素
a.植物
b.动物:栖息空间和 条件。
③意义:显著提高了群落利用 等环境资源的能力。
梳理 归纳教材知识
分层
光照、温度
水分、无机盐
食物
阳光
(2)水平结构
①表现:水平方向上的生物常呈 分布。
②影响因素:地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、 、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响等。
镶嵌
光照强度的不同
2.群落的季节性:由于 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。
3.生态位
(1)概念:一个物种在群落中的 ,包括所处的 位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
阳光、温度和水分
地位和作用
空间
(2)研究内容
①动物通常要研究它的 以及与其他物种的关系等。
②植物通常要研究它在研究区域内的 等特征,以及它与其他物种的关系等。
(3)意义:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于
,是群落中物种之间及生物与环
境间 的结果。
栖息地、食物、天敌
出现频率、种群密度、植株高度
不同生物充分利用环境资源
协同进化
[正误辨析]
(1)森林有垂直结构,草原只有水平结构。( )
(2)群落的分层现象不仅表现在陆地上,也表现在水域中。 ( )
(3)在海拔不同的山坡上分布着不同的植物类群,说明群落具有垂直结构。 ( )
(4)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构。 ( )
×
√
×
√
(5)群落的外貌和空间结构具有季节性规律的变化。( )
(6)四大家鱼的混养利用了它们在池塘中占据着不同的生态位。
( )
(7)如果两种动物的生活空间相同,则它们的生态位就完全相同。
( )
√
√
×
1.如图a、b、c分别代表在-200 m~3 800 m的海拔内,山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。回答下列问题。
探究 要点合作突破
(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,影响它们分布的主要环境因素是什么?这是群落的垂直结构吗?
提示:影响它们分布的主要环境因素是温度。这不是群落的垂直结构。
(2)b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象,影响它们分布的主要环境因素是什么?这是群落的垂直结构吗?
提示:b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的;c处藻类植物的分层现象主要是受光质(光的波长)影响形成的。这是群落的垂直结构。
(3)决定植物地下分层的环境因素有哪些?
提示:决定植物地下分层的环境因素有水分、无机盐等。
(4)有人说:“b处桦树高低错落有致,只存在垂直结构,而野草丛比较矮小,只存在水平结构”,你认为这种说法对吗?为什么?
提示:不对。垂直结构和水平结构是指群落中不同种生物的垂直方向上分层或水平方向上的分布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次,不能构成垂直结构。矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。
2.在冬季温带森林中的乔木会落叶,大多数鸟类和有蹄动物都向南迁徙,到食物充足的地方越冬;而到了春季乔木会发芽,动物又迁徙回来。这种现象反映了群落的什么特点?
提示:群落的季节性。
3.请结合教材P28“思考·讨论:分析当地自然群落中某种生物的生态位”的资料,回答下列问题。
(1)这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同?哪一种鸟觅食生境的范围更宽?
提示:绿翅鸭和鹤鹬选择觅食生境的策略基本相同,两者均选择生境1和生境3,并以生境1为主,不选择生境2;绿头鸭主要选择生境1;青脚鹬在3个生境中均出现,在生境3中出现的概率高于前两处。青脚鹬的觅食生境范围更宽。
(2)如果两种鸟的觅食生境一样,生态位就完全一样吗?
提示:不一定。绿翅鸭和鹤鹬选择的觅食生境基本相同,但是食物种类有较大差异,占用的资源以及与其他物种的关系也不一样。
(3)任选一种鸟,分析它的食性。从觅食的角度,与它有竞争关系的鸟类有哪些?
提示:以绿翅鸭为例,绿翅鸭以小坚果为主要食物,还捕食茎类、螺类、贝壳沙砾等,绿头鸭的食物来源与绿翅鸭相似,二者存在明显的种间竞争关系;绿翅鸭与鹤鹬、青脚鹬也有种间竞争关系,因为它们都捕食螺类,绿翅鸭与鹤鹬都吃贝壳沙砾。
4.某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄,短吻鳄会捕捉鲈鱼,而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹后,鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量竟然比原来还下降了。追溯原因,有人提出了以下可能:
A.气候变化造成鲈鱼食物短缺;
B.短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食;
C.捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退;
D.人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。
以上四种解释都有道理吗?你认为哪种是最可能的原因?作出推断后,应该怎样进一步判别?
提示:提出的四种解释都有一定道理。鲈鱼种群数量下降可能是多种因素共同作用的结果。但仅根据所给信息判断,B说法是最可能的原因。这是因为湖泊中一般生活着多种生物,各个种群之间存在着复杂的种间关系和相互作用,短吻鳄是顶级捕食者,捕食多种鱼类和其他动物,鲈鱼则以小鱼、虾、贝类、浮游动物等为食。当短吻鳄几近消失时,被它捕食的动物数量可能会增长,进而影响原本比较稳定的群落结构,最终影响鲈鱼的种群数量。作出推测后,应深入调查湖泊中的物种组成及其相互关系,尤其是与短吻鳄、鲈鱼存在紧密联系的物种,看看它们的种群数量发生了哪些变化,从而作出进一步的判别。要判断A、C、D的解释是否合理,也需要做更多调查。例如,调查湖泊所在地是否发生了气候变化,气候变化对湖泊中的生物带来了哪些影响,人类对鲈鱼的捕捞情况是怎样的,等等。
[归纳总结]
1.明辨对群落结构认识的三个易错点
(1)“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构,竹林中的竹子是一个种群,不属于群落的空间结构。
(2)水体中植物的垂直分布主要是由光照(光质)引起的分层现象,属于群落的垂直结构。
(3)高山上植物的分布取决于温度,从山顶到山脚下,分布着不同的植物类群,属于植被的垂直地带性分布,不属于群落的垂直结构。
2.群落结构形成的原因及意义
(1)原因:群落结构与环境中生态因素有关,群落结构都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。
(2)意义:生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系,有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。如植物的垂直分层能显著提高光能的利用率,并为动物创造多种多样的栖息空间和食物条件。
3.生态位的内容及研究意义
(1)生态位的内容:包括生物所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。一般情况下生态位越宽,物种的适应性越强,可利用的资源越多,物种的竞争力越强。
(2)生态位重叠:当两个或更多的物种共同利用某些资源时,即出现了生态位重叠,如果资源供应不足,就会产生种间竞争,如果竞争激烈,种群对资源的利用就会发生改变,可能出现(a)生态位移动或其中一个物种(b)绝灭。
(3)人们根据动物或植物的生态位的不同进行混养或间作,既降低了种间竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源。
1.下列关于生物群落的叙述,错误的是( )
A.群落中植物的垂直分层现象与光照强度有关
B.草原中动物没有垂直分层现象,森林中动物具有垂直分层现象
C.群落中动物的垂直分层现象与植物有关
D.群落中植物的水平分布现象与地形有关
强化 题点对应训练
B
群落中植物的垂直分层现象与光照强度有关,A正确;无论是草原还是森林中,动物都具有垂直分层现象,B错误;群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,决定了动物的垂直分层现象,C正确;群落中植物的水平分布受地形的变化等因素的影响,D正确。
2.位于非洲赤道附近的乞力马扎罗山海拔5 895米,是非洲最高的山峰,其植被带分布:在海拔1 000米以下为热带雨林带,1 000~2 000米为亚热带常绿阔叶林带,2 000~3 000米为温带森林带,3 000~4 000米为高山草甸带,4 000~5 200米为高山寒漠带,5 200米以上为积雪冰川带。下列有关说法不正确的是( )
A.群落中的植物在垂直方向上的分层,从而导致了动物也有类似分层现象
B.因环境条件不同和生物自身生长的不同特点,不同地段往往分布着不同种群
C.从山脚到山顶分布着不同的植被带,是由海拔不同引起的
D.从山脚到山顶在垂直方向上分布不同类型的植被带,体现了群落的垂直结构
D
群落中的植物在垂直方向上的分层,为动物提供食物和栖息地,从而导致了动物也有类似分层现象,A正确;因不同环境条件和生物自身生长的不同特点,不同地段往往分布着不同种群,体现了群落的水平结构,B正确;从山脚到山顶,海拔不同,环境条件(如温度)不同,使得从山脚到山顶分布着不同的植被,C正确;从山脚到山顶在垂直方向上分布不同类型的植被带,这是由海拔不同引起的,属于群落的垂直地带性分布,D错误。
3.群落的外貌和结构随季节的变化发生有规律的变化称为群落的季节性。下列不属于群落的季节性的是( )
A.小草在春季发芽,秋季枯萎
B.高鼻羚羊在冬季向南方迁移
C.仓鼠在冬季会进行冬眠
D.下雨时小鸟会飞向屋檐
D
小草在春季发芽,秋季枯萎,随季节的变化发生有规律的变化,属于群落的季节性,A不符合题意;高鼻羚羊在冬季向南方迁移,随季节的变化发生有规律的变化,属于群落的季节性,B不符合题意;仓鼠在冬季会进行冬眠,随季节的变化发生有规律的变化,属于群落的季节性,C不符合题意;下雨时小鸟飞向屋檐是为了躲避雨淋,不是随着季节变化而发生的行为,不属于群落的季节性,D符合题意。
4.(多选)某生物科研小组对某林地的6种鸟类进行了研究,发现它们生活习性相似,均在林中生活,都以昆虫为食,对营巢地点有部分相似要求。但每一种鸟类在取食和营巢行为上又显示出了复杂的差别。下列有关叙述正确的是( )
A.研究不同鸟类的生态位属于群落水平的研究范畴
B.6种鸟类占据着相对稳定的生态位,是协同进化的结果
C.不同鸟类的生态位重叠度越高,越能充分地利用环境资源
D.6种鸟类在取食和营巢行为上的差别,可以减少种间竞争
ABD
研究不同鸟类的生态位,通常要调查鸟类的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系等,因此研究不同鸟类的生态位属于群落水平的研究范畴,A正确。不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。6种鸟类占据着相对稳定的生态位,有利于其充分利用环境资源,是协同进化的结果,B正确。不同鸟类的生态位重叠度越高,竞争越激烈,越不利于对环境资源的利用;各自占据相对稳定的生态位,即生态位重叠度越低,越能充分地利用环境资源,C错误。6种鸟类在取食和营巢行为上的差别越大,生态位重叠度越低,可以减少种间竞争,D正确。
研究土壤中小动物类群的丰富度
学习任务二
1.实验原理
(1)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
(2)调查方法:常用 的方法进行采集、调查。
(3)调查对象:样本中肉眼可见的所有动物。
(4)调查指标:样本中小动物的 。
梳理 归纳教材知识
取样器取样
种类和相对数量
(5)统计方法
① 法:在一定面积(体积)的样地中,直接数出各个种群的个体数目,这一般适用于个体较大、种群数量有限的物种。
② 法:按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有非常多、多、较多、较少、少、很少,等等。
记名计算
目测估计
2.实验步骤
诱虫器
镊子
吸虫器
丰富度
1.土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。根据这个习性,我们应该选择怎样的诱虫器呢?
探究 要点合作突破
提示:选择A诱虫器。
2.据图回答下列问题。
(1)土壤和花盆壁之间为什么要留一定的空隙?酒精起什么作用?
提示:为了使空气流通。杀死和保存小动物。
(2)简易采集法采集小动物
下列为两种吸虫器。请思考:如果将采集的小动物作为标本长时间保存应选择哪种?如果将采集的小动物用于实验室培养应选择哪种?
提示:如果将采集的小动物作为标本长时间保存应选择吸虫器A;如果将采集的小动物用于实验室培养应选择吸虫器B。
3.丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法,前者一般适用于什么样的物种?
提示:记名计算法一般适用于个体较大、种群数量有限的物种。
[归纳总结]
1.土壤中小动物类群丰富度研究的注意事项
(1)从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时,根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
(3)从同样营养土壤中采集的样本,多组同学进行统计比较。
(4)识别命名要准确,并进行分类。
(5)注意安全,远离危险地带;不要破坏当地环境。
2.四种生态类研究计数方法的比较
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,作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,根据重捕动物中标记个体数占总捕获数的比例来估算种群密度
方法 适用范围 计数方法
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血细胞计数板上,用显微镜观察并统计血细胞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
1.(2024·四川成都高二月考)某学校生物兴趣小组利用课外时间进行了“研究土壤中小动物类群丰富度”的探究活动,下列是兴趣小组的同学在研究过程中的一些操作,其中合理的是( )
A.对无法知道名称的小动物,直接忽略,不记录它们的特征
B.在统计丰富度时,采用了取样器取样法和目测估计法
C.为调查不同时间土壤小动物的丰富度,分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查
D.一些有较强活动能力的土壤小动物,采用标记重捕法调查土壤小动物的物种丰富度
强化 题点对应训练
C
对于无法知道名称的小动物,不可直接忽略,需要记录它们的特征,A错误;在统计丰富度时,通常采用记名计算法和目测估计法,B错误;为调查不同时间土壤小动物的丰富度,可以分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查,C正确;土壤小动物一般身体微小,不适于用标记重捕法进行调查,D错误。
2.下列探究实验不能达到实验目的的是( )
A.通过取样器取样的方法可以采集、调查土壤中小动物的丰富度
B.随机选取若干样方,通过样方法可以求得某植物的种群密度
C.在蚜虫活动的范围内,可以用标记重捕法估算蚜虫的种群密度
D.通过对酵母菌培养液进行抽样检测,可以估算培养液中酵母菌总数
C
通过取样器取样的方法可以采集、调查土壤中小动物的种类和数量,如鼠妇、蚯蚓等,A正确;随机选取若干样方,通过计数每个样方内某植物的个体数,计算其平均值,可以求得该植物的种群密度,B正确;由于蚜虫的活动能力弱、活动范围较小,宜用样方法估算蚜虫的种群密度,C错误;通过对酵母菌培养液进行抽样检测,计算其平均值,可以估算培养液中酵母菌总数,D正确。
3.某生物兴趣小组围绕土壤生物类群开展了如下实验,请回答有关问题。
(1)调查土壤中小动物类群丰富度利用了土壤小动物具有______________
的习性,该兴趣小组的同学设计了如图所示装置收集小动物。依据土壤小动物的习性,该装置需要完善的地方是___________________
。
趋暗、趋湿、
避高温
在漏斗上方添加一
个提供光源和热源的灯泡(热光源)
(1)调查土壤中小动物类群丰富度常用取样器取样法。依据土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的习性,该装置在漏斗上方应添加一个提供光源和热源的灯泡。
(2)该生物兴趣小组进行了“探究落叶是不是在土壤微生物的作用下腐烂”的实验,此实验中的自变量是 。他们的设计方案如下:将同一种树的落叶灭菌后均分成甲、乙两组,取某林地适量表层土壤均分成A、B两组,将甲、乙两组落叶装入两个相同网兜内并分别埋入A、B两组土壤中。土壤湿度、温度及其他实验条件都相同且适宜,一段时间后观察和比较两组叶片的腐烂程度。从变量控制的角度,上述方案需要修正的是 。
土壤微生物的有无
仅对A、B其中一组土壤进行灭菌
(2)要探究落叶是不是在土壤微生物的作用下腐烂,此实验中的自变量是有无土壤微生物。即对其中一组土壤要进行灭菌处理除去其中的微生物后,两组均放入等量灭菌的落叶,土壤湿度、温度及其他实验条件都相同且适宜,一段时间后观察和比较两组叶片的腐烂程度。
课堂小结
备选题库 教师独具
1.关于群落的结构,下列理解错误的是( )
A.竹林中竹子高低错落有致,属于群落的垂直结构
B.动物在群落中垂直分布与植物分层现象有关
C.淡水鱼占据不同的水层,出现的分层现象与各种鱼的食性有关
D.不同地段生物种类有差别,属于群落的水平结构
2
3
1
4
A
5
群落的结构包括垂直结构和水平结构,竹林中的所有竹子为同一物种,由于生长发育阶段不同而呈现高低错落有致的现象,属于种群的研究范围,不属于群落的垂直结构,A错误;动物在群落中垂直分布主要与食性有关,植物的分层现象为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,B正确;淡水鱼出现的分层现象与各种鱼的食性有关,C正确;在水平方向上,因地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,导致不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,常呈镶嵌分布,这属于群落的水平结构,D正确。
2
3
1
4
5
2.下列有关群落季节性变化的叙述,不正确的是( )
A.群落的季节性往往随阳光、温度、水分的季节性变化而变化
B.群落的季节性表现在外貌和结构随季节变化而发生规律性变化
C.不同季节里,有些群落中物种种类的数量变化明显,有些群落中物种种类的数量变化较小
D.草原上动物的迁徙、海洋中鱼类的洄游等活动与群落的季节性变化无关
2
3
1
4
D
5
阳光、温度、水分的季节性变化是引起群落季节性变化的重要非生物因素,A正确;群落的季节性变化表现在外貌和结构随季节变化而发生规律性变化,B正确;某些地区在不同季节环境变化较大,导致群落中物种种类的数量变化较大,而某些地区在不同季节环境变化较小,导致群落中物种种类的数量变化较小,C正确;群落的季节性变化可表现在草原上动物的迁徙、海洋中鱼类的洄游等方面,D错误。
2
3
1
4
5
3.下列关于生态位的说法,错误的是( )
A.物种生态位会随着发育而改变
B.生态位属于种群水平上研究的问题
C.生态位相似的物种会发生竞争
D.缺乏竞争者时,物种可扩大其生态位
2
3
1
4
B
5
物种随着自身发育、食性、所处的空间位置等可以发生改变,因此物种生态位可随之改变,A正确;生态位属于群落水平上研究的问题,B错误;生态位指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,生态位相似的物种竞争激烈,C正确;缺乏竞争者时,物种的食物空间分布相应扩大,其生态位也随之扩大,D正确。
2
3
1
4
5
4.(多选)关于土壤中小动物类群丰富度的研究,下列说法错误的是( )
A.如果要研究不同时间同一块土壤中小动物类群的丰富度,应设计一个数据收集统计表
B.调查土壤小动物的物种丰富度可采用样方法
C.丰富度的统计方法通常有两种:记名计算法和目测估计法
D.改变采样的时间不会影响采集到的物种数和个体总数
2
3
1
4
BD
5
在调查统计时应设计一个统计数据的表格,便于记录和汇总;土壤小动物的物种丰富度常用取样器取样的方法进行调查;丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法;在不同的时间,光照、温度等影响土壤小动物的活动,故改变采样时间会影响采集到的物种数和个体总数。
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3
1
4
5
5.(2024·江苏扬州高二联考)生态位是指物种利用群落中各种资源(食物、空间等),以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。研究生态位有助于人们认识群落中物种间及物种内的竞争关系,从而达到调节种群密度,使资源利用达到最优。
2
3
1
4
5
(1)当两个物种利用同一资源时就会发生生态位重叠。在教材中介绍了高斯所做的两种草履虫竞争关系的实验。这也是有关生态位重叠的一个经典实验。高斯实验证明:在同一群落中 (填“存在”或“不存在”)两个物种生态位完全相同的情况。因为自然界资源通常是有限的,当两个物种生态位发生重叠时,必然会发生 ,最终重叠的生态位会被 所占有。
2
3
1
4
不存在
5
种间竞争
优势种群
(1)高斯所做的两种草履虫竞争关系的实验,当两种草履虫混合培养时,一种草履虫数量降低至0,高斯实验证明:在同一群落中不存在两个物种生态位完全相同的情况。自然界资源通常是有限的,当两个物种生态位发生重叠时,必然会发生种间竞争,最终重叠的生态位会被在竞争中占有优势的物种所占有。
2
3
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4
5
(2)在自然界中,两个物种的生态位持久性重叠的事件是很罕见的。在同一地理区域内,生态位相同的物种之间,常常通过多种方式减少生态位的重叠,从而使群落形成了一定的 ,包括 和
。如绿啄木鸟和椋鸟虽然都在地面取食,但前者吃蚂蚁,后者吃各种昆虫的幼虫,这是通过 避免了生态位的重叠;森莺和柳莺虽然都吃有翅目昆虫,但前者生活在乔木层,后者生活在灌木层,这是通过 避免了生态位的重叠。
2
3
1
4
空间结构
5
垂直结构
水平结构
取食不同
栖息场所不同
(2)群落的空间结构是指群落中不同物种在空间上的分布,包括垂直结构和水平结构,群落的空间结构提高了对阳光等资源的利用率;绿啄木鸟和椋鸟虽然都在地面取食,但前者吃蚂蚁,后者吃各种昆虫的幼虫,这是通过取食不同避免了生态位的重叠;森莺和柳莺虽然都吃有翅目昆虫,但前者生活在乔木层,后者生活在灌木层,这是通过栖息场所不同避免了生态位的重叠。
2
3
1
4
5
(3)经过多年研究,科学家们发现一个有趣的现象:夏天时,森莺和柳莺各有自己的生活区域,彼此互不侵入;冬天时,森莺迁徙离开,柳莺则侵入了森莺生活的区域。这说明森莺和柳莺之间存在 关系。
2
3
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4
种间竞争
5
(3)夏天时,森莺和柳莺各有自己的生活区域,彼此互不侵入;冬天时,森莺迁徙离开,柳莺则侵入了森莺生活的区域。这说明森莺和柳莺之间存在种间竞争关系。
2
3
1
4
5
课时作业 素养达标
[基础巩固练]
1.群落中各种生物在空间上的配置状况,即为群落的空间结构。下列有关群落空间结构的叙述,正确的是( )
A.某种鱼的成体和幼体分布在不同的水层体现了群落的垂直结构
B.动物的垂直分层现象与其栖息空间和食物条件有关
C.植物的垂直分层现象都与对光的利用有关
D.群落在水平方向上的镶嵌分布与光照强度不同无关
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1
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B
群落的空间结构是指各个生物种群分别占据不同的空间,是群落水平的特征,某种鱼的成体和幼体分布在不同的水层不能体现群落的垂直结构,A错误;植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此动物的垂直分层现象与其栖息空间和食物条件有关,B正确;除了光照,在陆生群落中,决定植物地上分层的环境因素还有温度等条件,决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等,C错误;群落在水平方向上的镶嵌分布与光照强度不同有关,如林下光斑不同会影响林下植物的镶嵌分布,D错误。
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2.分层现象是群落研究的重要内容。下列关于群落分层现象的叙述,错误的是( )
A.森林群落中动物分层现象与其食物条件和栖息空间有关
B.森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力
C.群落中植物垂直分层现象的形成是由动物的习性决定的
D.森林群落中植物的分层现象是长期自然选择的结果
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C
森林群落中动物的分层现象与食物和栖息地有关,A正确;无论是在垂直方向还是水平方向的分层,都能提高生物对阳光、水分、土壤等环境资源的利用能力,B正确;群落中植物的分层与光的利用、温度、水分等有关,动物需要植物提供食物条件和栖息空间,因此植物垂直分层现象决定了动物的分层,C错误;植物垂直结构的分层现象、水平结构等都是长期自然选择的结果,D正确。
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3.生物群落的景观特征随季节变化的现象,叫作群落季相。下列关于群落季相的说法不正确的是( )
A.一般情况下,群落季相更替具有一定的周期性
B.季节性变化不会影响群落的物种组成和空间结构
C.群落季相的形成与植物和动物的协同进化有关
D.影响群落季节性变化的环境因素有阳光、温度、水分等
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B
群落中的各种植物生长期、繁殖期等出现的时间各不相同,某些动物的繁殖、迁徙等习性也不相同,因此不同季节群落的物种组成和空间结构会发生变化,B错误。
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4.生态位是指某种生物在群落和生态系统中的位置和状况。在非洲草原上有斑马、野牛、牛羚和瞪羚等食草动物,它们迁徙时按一定次序陆续穿过草原,不同种类的动物取食草被的部位不同,并为下一个到来的物种留有食料。下列有关叙述不正确的是( )
A.上述现象是协同进化的结果
B.上述现象导致种间竞争减弱
C.上述食草动物间存在着生态位分化
D.若去除斑马种群,对其他种群不会产生影响
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D
题述现象体现出各物种之间在相互影响中共同发展,这是协同进化的结果,A正确。根据题目可知,不同种类的动物取食草被的部位不同,这样就使得各物种间的竞争减弱,B正确。不同种类的动物取食草被的部位不同,说明在食物上存在一定的分化;迁徙时按一定次序陆续穿过草原,说明在栖息空间上存在分化,C正确。生物和生物之间是在相互影响中进化和发展的,故去除斑马种群,对其他种群会产生影响,如捕食斑马的生物,D错误。
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5.如图表示“研究土壤中小动物类群的丰
富度”实验中常用的两种装置,下列叙述
不正确的是( )
A.A装置主要利用土壤动物趋光、
避高温、趋湿的习性采集
B.B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C.A装置的花盆壁C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
D.用B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
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A
A装置主要利用土壤动物趋暗、避高温、
趋湿的习性采集,A错误;B装置通常用于
对体型较小、运动能力较强的土壤动物
如跳虫的采集,B正确;A装置的花盆壁C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,也便于小动物的采集,C正确;由于酒精可将收集的土壤动物及时固定,防止腐烂,所以若采集大量的土壤动物作为标本保存,最好将其放入体积分数为70%的酒精溶液中,D正确。
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6.某研究性学习小组开展了“不同土壤中小动物类群丰富度的调查”活动,结果如表所示,下列相关分析正确的是( )
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取样地点 取样时间 动物种类及数量
蚂蚁 蚯蚓 蜈蚣
溪边土壤 上午10点 很少 较多 非常多
晚上10点 少 多 较多
山地土壤 上午10点 非常多 较少 较少
晚上10点 较多 少 很少
A.表中数据显示,该小组统计物种丰富度用的方法是取样器取样法
B.该实验的目的是探究土壤水分对土壤动物类群分布的影响
C.可依据土壤小动物趋暗、趋热等特性来设计诱虫器
D.土壤动物群落存在垂直结构和水平结构
答案:D
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表中对动物数量的描述并非准确值,因此该小组统计丰富度用的方法是目测估计法,A错误;由题表可知本实验探究了土壤水分和时间对土壤动物分布的影响,B错误;可依据土壤小动物趋暗、趋湿、避高温等特性来设计诱虫器,C错误;在垂直方向上土壤动物群落出现分层分布,具有垂直结构,同时也具有水平结构,D正确。
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[素能培优练]
7.森林群落中由于老龄树木死亡造成林冠层出现空隙,称为林窗。研究者调查了某森林中林窗与林下的土壤动物群落,得到如图所示的结果。据此不能推断出( )
A.在各层次中林窗的土壤动物
丰富度均高于林下
B.光照明显影响了土壤动物群落的垂直结构
C.林窗和林下土壤动物种类随深度的增加而减少
D.林窗和林下不同层次的土壤动物种群密度相同
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D
分析题图可知,在各层次中林窗的土壤动物丰富度均高于林下,A正确;随着枯落物层的深度的增加,土壤动物种类数逐渐减少,由此可知光照明显影响了土壤动物群落的垂直结构,B正确;林窗和林下土壤动物种类随深度的增加而减少,C正确;由题图无法推断出林窗和林下不同层次的土壤动物种群密度是否相同,D错误。
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8.研究者调查了管理方式相同的“茶树与马尾松间作茶园”和“常规茶园”中的叶蝉的数量及其天敌蜘蛛的数量及丰富度,结果如表所示。下列叙述不正确的是( )
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C
茶园
类型 叶蝉总
数/只 蜘蛛总
数/只 游猎型蜘蛛
丰富度 结网型蜘蛛
丰富度
间作 692 1 542 14 12
常规 1 410 995 14 8
A.游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛属于种间竞争关系
B.马尾松遮阴有利于结网型蜘蛛的生存和繁殖
C.与常规茶园相比,间作茶园显著改变了群落的水平结构
D.天敌增加是间作茶园中叶蝉环境容纳量降低的主要原因
游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛都捕食叶蝉,存在种间竞争关系,A正确;由表中数据可知,间作茶园中结网型蜘蛛丰富度比常规茶园中大,游猎型蜘蛛丰富度相同,则马尾松遮阴有利于结网型蜘蛛的生存和繁殖,B正确;间作茶园与常规茶园在垂直方向上的群落分布差异较大,C错误;间作茶园中蜘蛛总数较大,捕食更多叶蝉,降低了叶蝉的环境容纳量,D正确。
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9.(多选)一生态系统遭到了某外来物种
的入侵,研究人员分别对轻度、中度、
重度入侵区开展了本地植物物种数目的
调查,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.入侵区植物物种数目的调查与土壤小动物丰富度的调查方法相同
B.入侵物种与本地植物之间可能存在竞争关系
C.本地植物的物种数目变化与季节变化有关
D.中度入侵区的植物物种数始终高于重度入侵区
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AD
调查植物的物种数目常用样方法,而土壤小动物丰富度的调查常用取样器取样法,A错误;外来物种与本地植物之间可能构成竞争关系,如在空间、阳光等方面的争夺,B正确;据图可知,本地植物的物种数目变化随季节变化,因此可推知本地植物的物种数目变化与季节变化有关,C正确;据图可知,12月至次年1月,中度入侵区的植物物种数等于重度入侵区,D错误。
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10.(多选)土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工广场绿地、某植物园、农用地3种不同类型土地的地下土壤动物进行了调查,结果见表。由表中数据分析可知( )
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样地 类群数 个体数
第1层 第2层 第3层 第1层 第2层 第3层
人工广场绿地 14 8 3 182 74 22
某植物园 13 7 4 190 92 18
农用地 11 8 4 92 113 21
注:第1层为距地表0~5 cm;第2层为距地表5~10 cm;第3层为距地表
10~15 cm。
A.土壤中所有的动物组成群落
B.各样地相同土层土壤中动物类群丰富度没有明显的差异
C.各样地不同土层土壤中各动物类群密度没有明显的差异
D.人类活动对土壤动物的数量有影响
答案:BD
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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,仅由土壤动物不能组成群落,A错误;由表格可知,人工广场绿地、农用地和某植物园相同土层中动物类群丰富度差别不大,B正确;各样地不同土层土壤中各动物类群的密度有较大的差异,C错误;分析表格可知,农用地第1层土壤动物个体数与其他两样地差异较大,说明人类活动对土壤动物的数量有较大影响,D正确。
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11.回答下列关于群落结构的问题。
(1)一个群落的不同地段往往分布着不同的种群,外形上表现为斑块相间,这种现象称为 。
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镶嵌分布
(1)一个群落的不同地段往往分布着不同的种群,外观上表现为斑块相间,这种现象称为镶嵌分布。
(2)两个或多个群落之间的过渡区域称为群落交错区,是一个种群竞争激烈的区域。图甲呈现了不同群落交错区的群落组合数与鸟类建巢数的关系。请参照该图推测,群落交错区鸟的种类数比单一群落区 (填“多”或“少”),出现这种现象的原因是_____________________________
。
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群落交错区可包含两个或多个重叠
多
群落中的大多数种群
(2)由图甲可知,某一地段上群落组合数越多,鸟类建的巢数就越多,由此推测鸟的种类数也越多,其他种群数也越多,原因是该地段包含了两个或多个重叠群落中的大多数种群。
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(3)生物种间关系影响群落的结构。图乙表示潮间
带常见的滨螺(捕食藻类,尤其喜食小型绿藻浒苔)
密度与藻类种数的关系。请据图分析回答下列问题。
①当滨螺密度由0逐渐增大到150个/m2左右时,藻类种
数逐渐增多,由此可知,小型绿藻浒苔在与其他藻类的竞
争中处于 (填“优势”或“劣势”)地位。
②当滨螺密度超过了150个/m2时,藻类的种数下降的原因是
。
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优势
浒苔供不应求时,滨螺取食其他藻类,从而使藻类种数减少
(3)滨螺捕食藻类,但更喜欢取食藻类中的小型绿藻浒苔,即当滨螺所处环境既有浒苔又有其他藻类时,滨螺会首选浒苔取食。随着滨螺密度由0逐渐增加到150个/m2左右时,浒苔被大量捕食,为其他藻类的生存提供了较充裕的空间等条件,从而使藻类的种数增加,由此可见,浒苔在与其他藻类竞争中占优势地位;当滨螺密度超过150个/m2时,其喜食的浒苔几乎被取食殆尽,只能转向取食其他藻类,因此藻类的种数随着滨螺密度的继续增大而减少。
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12.在崇明东滩鸟类国家自然保护区中,某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象,调查了它们的种群数量、在不同觅食生境出现的概率和主要的食物种类等,结果如表所示。
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物种 观察
数量/
只 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
生境
1 生境
2 生境
3 小坚
果 茎类 草屑 螺类 贝壳
沙砾 甲壳
类 其他
绿翅鸭 2 120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5
绿头鸭 1 513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
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物种
观察
数量/
只 觅食生境出现率/% 鸟胃中主要的食物种类/%
生境
1 生境
2 生境
3 小坚
果 茎类 草屑 螺类 贝壳
沙砾 甲壳
类 其他
鹤鹬 1 678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青脚鹬 1 500 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
生境1为低潮盐沼—光滩带,宽度为2 000 m左右;生境2为海三棱藨草带,宽度为400 m左右;生境3为海堤内鱼塘—芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。回答下列问题。
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物种组成
(1)区别以上三个生境的生物群落的重要特征是 ;该调查结果并不能反映各个生物群落的物种丰富度,原因是___________________
。
物种丰富度是指一个
群落中的物种数目,而该调查结果主要是研究了部分水鸟的生态位
(1)物种组成是区别不同生物群落的重要特征,物种丰富度是指一个群落中的物种数目,而该调查结果主要是研究了部分水鸟的生态位,没有对物种数目进行调查,不能反映各个生物群落的物种丰富度。
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种间竞争
(2)据表分析,鹤鹬和青脚鹬之间存在较为明显的 关系,理由是 。
二者的觅食生境均有1和3,且食物种类高度相似
(2)由表可知,二者的觅食生境均有1和3,且食物种类高度相似,说明二者具有较明显的种间竞争关系。
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(3)生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等,据表描述绿翅鸭的生态位:
____________________________________________________________
。
绿翅鸭的觅食生境为1和3,食物种类为小坚果、茎类、螺类、贝壳沙
砾等,与另外三种鸟类有不同程度的种间竞争
(3)根据生态位的定义,绿翅鸭的生态位为绿翅鸭的觅食生境为1和3(空间位置),食物种类为小坚果、茎类、螺类、贝壳沙砾等(占用资源的情况),与另外三种鸟类有不同程度的种间竞争(与其他物种的关系)。
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(4)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物
,是群落中物种之间及生物与环境间 的结果。
充分利用环境资源
协同进化
(4)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中各物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
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