内容正文:
群落
第二章
第一节 生物群落的结构
[目标导学] 1.说出群落的概念及其结构类型。2.理解影响群落结构的各种因素。3.描述群落随时间而改变的情况。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
学习任务二 影响群落结构的因素及群落随时间而改变
学习任务一 群落的水平结构和垂直结构
课时作业 素养达标
备选题库 教师独具
群落的水平结构和垂直结构
学习任务一
1.群落
(1)概念:指 或生境中各种 所构成的集合。
(2)特征
①物种组成:每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的,因此物种组成是区别不同群落的基本特征。
②各个种群都具有一定的功能,它们 ,在进化过程中相互作用,形成一定的群落结构。
梳理 归纳教材知识
特定空间
生物种群
相互依存、相互制约
③群落的结构主要有 和 两种类型。
④群落的演替等。
水平结构
垂直结构
2.群落的水平结构和垂直结构
(1)水平结构
①概念:群落中的各个种群在 方向上的配置状况或水平格局。
②表现:多数情况下显现不均匀的片状分布,形成植物群落水平的
特征,在外形上表现为 。
③决定因素:光照的强弱、 、湿度的不同和
等。
(2)垂直结构:指群落 形成的群落分层现象。
水平
镶嵌
斑块相间
地形的差异
动物的活动
垂直分化
[正误辨析]
1.鄱阳湖中的所有动物、植物及微生物构成群落。( )
2.不同群落中物种种类数量不同,一般来说,越靠近热带地区,物种种类数量越高。 ( )
3.群落的物种组成不是固定不变的,随着时间和环境的变化,占据优势的物种也会发生变化。( )
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.某校园有一片草坪和一片树林,草坪中的动物没有分层现象,而树林中的动物具有分层现象。( )
√
√
√
√
×
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生态因素是什么?这是群落的垂直结构吗?
提示: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生态因素是什么?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)b处动物在群落中也有垂直分层现象,这种分布与植物的分层有何关系?
提示:群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息环境和食物条件。
(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都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次,不属于垂直结构。矮小的野草丛有垂直结构和水平结构。
[归纳深化]
群落空间结构归纳
(1)垂直结构
①植物的垂直结构
a.具体表现:植物群落垂直方向上的分层。
b.影响因素:主要与光照有关(如图所示)。
②动物的垂直结构:植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,动物的垂直结构与植物的垂直结构有关。
(2)水平结构:在水平方向上由于地形、土壤盐碱度和土壤湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群。
(3)群落结构的形成及意义
①群落的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关,垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期的自然选择基础上形成的对环境的适应性。
②生物在垂直方向及水平方向上的位置关系,有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
1.天山山脉沿东西横贯我国新疆中部,很多山峰高度超过4 000 m。从天山北麓的奎屯登山,从山脚到山顶依次可以看到山地草原、针叶林等群落类型。下列相关叙述正确的是( )
A.天山各群落都是一定时空条件下相同物种所有个体的天然群聚
B.从山脚到山顶的植被类型有差异,反映了群落的垂直结构特征
C.从山脚到山顶群落类型的差异是由光照强度的不同导致的
D.从山脚到山顶不同群落中的生物都有适应其环境的特征
强化 题点对应训练
D
群落是在一定时空条件下不同物种的所有个体的天然群聚,A错误;从山脚到山顶依次可以看到山地草原、针叶林等群落类型,这种分布主要是由不同海拔下温度不同造成的,不属于群落的垂直结构,B、C错误;生物需要适应环境,从山脚到山顶不同群落中的生物都有适应其环境的特征,D正确。
2.(2024·江苏连云港高二统考)为改善某湖泊周围的环境与功能,结合离岸距离对群落的结构进行研究。下列相关叙述错误的是( )
A
区域 离岸距离
甲 0~34 m
乙 34~230 m
丙 230~350 m
丁 350~380 m
戊 380 m以上
A.调查发现菖蒲主要生长在丙区域,其长势高低
错落,属于群落的垂直结构
B.表中五个区域分布着不同的种群,在空间上构
成了群落的水平结构
C.丁区域分布着沉水植物、挺水植物、浮水植物,
主要原因是光照强度不同
D.种植荷花、芦苇等净化能力较强的水生植物,是改善湖泊周围环境的有效途径之一
丙区域菖蒲构成的是种群,不是群落,其长势高低错落不属于群落的垂直结构,A错误;群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性,表中五个区域分布着不同的种群,在空间上构成了群落的水平结构,B正确;丁区域分布着沉水植物、挺水植物、浮水植物,主要原因是光照强度不同,C正确;种植荷花、芦苇等净化能力较强的水生植物,通过降低污染水质中磷、氮等元素的含量,发挥代谢和降解作用,是改善湖泊周围环境的有效途径之一,D正确。
影响群落结构的因素及群落随时间而改变
学习任务二
梳理 归纳教材知识
1.影响群落结构的因素
(1)陆地群落
①植物分层主要受到阳光的影响,与光合作用有关。
②动物分层现象主要与群落的不同层次可提供不同的 和特定的 等有关。
食物
栖息环境
(2)水生群落
①植物分层主要受到 的影响,与光合作用有关。
②动物分层现象主要与群落的不同层次可提供不同的阳光、水中溶解氧、温度、盐度、pH以及食物等有关。
(3)不同种群之间的竞争和捕食等关系在群落结构形成中具有重要作用。生物群落的 性(非均匀一致)也对群落的结构产生影响。
阳光
空间异质
2.生态位的分化
(1)生态位的概念:生态系统中一个种群在时间、空间上所 及其与相关种群之间的 称为生态位。
(2)主要特征:任何一个种群在生物群落或生态系统中都占据一定的 。
(3)影响生态位的因素:主要有 (空间)、 (营养)和活动空间。
占据的位置
功能关系
生态位
地点
食物
(4)生态位的宽度:生态位宽度是指一个生物利用的各种资源的总和。生态位越宽的物种,其适应条件和范围就越大,反之就越小。
(5)生态位的重叠与竞争。群落中生态位相似的种群之间常存在竞争关系,结果可能是其中一个种群趋于灭绝,也可能是生态位发生分化而减少或排除相互竞争。
(6)意义:生态位的分化提高了生物 的能力。
利用环境资源
3.优势种:在一个群落中,往往有一些种群在 上占有一定的优势,而成为群落中的优势物种。
数量、长势
4.群落随时间而改变
(1)群落的结构不是静止不变的,会随着 的推移而发生变化。
(2)群落的 是区分不同群落结构及类型的主要标志。群落的外貌常常随 的推移而发生周期性的变化,是群落结构的重要特征。
(3)季相:随着 季节性交替,群落呈现不同的外貌。
时间
外貌
时间
气候
[正误辨析]
1.四大家鱼的混养利用了它们在池塘中占据着不同的生态位。( )
2.在不同的气候带,植物季相表现的时间不同,北京的春色植物季相比杭州来得迟,而秋色季相比杭州出现得早。 ( )
3.森林中针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林和热带雨林都是依据群落的外貌区分出来的。 ( )
√
√
√
1.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。如果两种鸟的觅食生境基本相同,但是食物种类有很大的差异,占用的资源以及与其他物种的关系等也不一样,那么这两种鸟的生态位不同。
2.影响夏眠动物的生态因子都是水分吗?
提示:不一定。如影响蜗牛夏眠和肺鱼夏眠的生态因子分别是温度和水分。
探究 要点合作突破
3.影响动物迁徙的原因都有哪些?
提示:食物、气候变化、繁衍等。
[归纳深化]
对生态位的理解
(1)生态位的内容:包括该物种觅食的地点、食物的种类和大小,还有其每日的和季节性的生物节律,以及所需要的物理(如温度、湿度、pH等)和生物条件以及与其他生物之间的关系等。
(2)生态位不只是具体的栖息地,它除了说明栖息地以外,还说明这一物种在群落中处于什么地位和起什么作用。
(3)群落中生态位相似的物种要通过竞争相互夺取生活资源。
①生态位越近似的物种,竞争越激烈,选择压力越强。
②举例:如图为3个共存物种对资源利用曲线。图A和图B中3个物种的资源利用状况不同。图A中3个物种的生态位狭窄,种内竞争激烈;图B中3个物种的生态位重叠程度大,种间竞争激烈。
注:d为曲线峰值间的距离;w为曲线与中间标准线间距。
③结果
a.其中一个物种趋于灭绝。
b.生态位发生分化,减少或排除了相互竞争,共存下来。
c.出现优势物种。
(4)生态位分化的意义:提高了生物利用环境资源的能力。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。
1.随着气候季节性交替,群落呈现不同的外貌,这就是季相。下列关于季相的说法,不正确的是( )
A.一般情况下,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.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
强化 题点对应训练
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。
2.(多选)某生态小组调查了某海洋牧场浮游动物的生态位宽度(反映物种对各种资源利用的总和)和生态位重叠指数(反映物种间对资源利用的相似程度),结果如表所示。下列相关叙述正确的是( )
项目
物种 生态位
宽度 生态位重叠指数
强壮
箭虫 双刺纺
锤水蚤 中华哲
水蚤
强壮箭虫 1.77 1 — —
双刺纺锤水蚤 1.52 0.62 1 —
中华哲水蚤 0.96 0.67 0.3 1
A.不同的季节、不同浮游动物的生态位宽度可能会发生改变
B.生态位重叠的物种的生存情况(共存或排斥)与资源是否充足有关
C.若该海洋牧场环境恶化,则3种生物中的中华哲水蚤最可能灭绝
D.若中华哲水蚤数量增加,则对双刺纺锤水蚤的影响大于强壮箭虫
答案:ABC
不同季节由于环境资源和气候会发生改变,因此生物的生态位宽度会发生改变,A正确;两个物种利用同一资源时会发生生态位重叠而产生竞争,若共同资源丰富,则两个物种可以实现共存,若共同资源匮乏,则两个物种会由于竞争而导致一方生存,另一方死亡或改变资源来源而继续生存,生态位重叠的物种的生存情况(共存或排斥)与资源是否充足有关,B正确;3种生物中,由于中华哲水蚤生态位宽度最窄,因此环境恶化对其影响最大,最容易灭绝,C正确;生态位重叠指数反映物种间对资源利用的相似程度,中华哲水蚤与双刺纺锤水蚤的生态位重叠指数小,因此两者竞争不激烈,对双刺纺锤水蚤的影响小于强壮箭虫,D错误。
备选题库 教师独具
1.鸟类对栖息地和环境变化异常敏感。研究表明,人为干扰频繁的城市环境具有多边界、岛屿化等特征,对鸟类的组成、分布、繁殖及营巢方式等方面都产生了显著影响。下列相关说法错误的是( )
A.一个城市中的所有鸟类构成一个群落
B.多边界、岛屿化等特征是群落水平结构的体现
C.在垂直方向上,鸟类的分布存在分层现象
D.随季节变化,群落的外貌和结构会发生变化
A
生物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,一个城市中的所有鸟类不包含所有生物,所以不能构成一个群落,A错误;群落水平结构表现在由于地形的变化、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,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,所以多边界、岛屿化等特征是群落水平结构的体现,B正确;在垂直方向上,鸟类的分布因栖息空间和食物不同,也存在分层现象,C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,D正确。
2.关于群落的结构,以下理解不正确的是( )
A.竹林中的箭竹高低错落有致,其在垂直结构上有分层现象
B.动物在群落中垂直方向上也有分层现象
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,在水平方向常呈镶嵌分布
A
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,所属范围为种群,而垂直结构属于群落范畴,A错误;动物在群落中垂直分布主要与食性有关,而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,故动物在群落中垂直方向上也有分层现象,B正确;淡水鱼的分层与食性有关,不同水层的食物导致各种鱼类分布在相应的水层,C正确;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,在水平方向常呈镶嵌分布,D正确。
3.青鱼、草鱼、鲢鱼和鳙鱼是我国传统的四大家鱼。最晚在明代,我国劳动人民就已经将四大家鱼混养以提高经济效益。下列叙述错误的是( )
A.四大家鱼在空间结构上的分布体现了群落的垂直结构
B.四大家鱼在池塘中分层分布的主要原因是食性的不同
C.四大家鱼混养原理是它们在池塘中占据的生态位完全不同
D.生态位的分化提高了生物利用环境资源的能力
C
四大家鱼在池塘中栖息的水层不同,体现了群落的垂直结构,A正确;不同水层有不同的食物,四大家鱼在池塘中分层分布的主要原因是食性的不同,B正确;四大家鱼混养原理是它们在池塘中占据的生态位不完全相同,可能有小部分生态位的重叠,混养可以更好地利用池塘中的食物和空间,C错误;生态位的分化使不同的生物利用不同的资源,提高了生物利用环境资源的能力,D正确。
4.(多选)下列有关生态位的叙述正确的是( )
A.不同物种的生态位可能出现重叠的现象
B.群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源
C.研究某动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系
D.觅食环境一样的两种鸟生态位就完全一样
ABC
若不同物种利用同一种资源,则会出现不同物种的生态位重叠的现象,A正确;不同生物的生态位不同,可以充分利用资源和空间,每种生物占据相对稳定的生态位有利于充分利用环境资源,B正确;研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系,C正确;由生态位的概念分析可知,生态位包括物种在群落中的地位和作用,物种在种群中的位置和关系等,故觅食环境一样的两种鸟生态位不一定完全相同,D错误。
5.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的目的。某树林中食性相似的部分鸟类在不同层次中的密度相对值如表所示。回答下列问题。
高度
密度
相对值
种名 林冠层
高于
11.6 m 乔木层
5.0~
11.6 m 灌木层
1.3~
5.0 m 草本层
1.0~
1.3 m 地
面
林鸽 333 3 3 0 0
茶腹 34 34 1 0 0
蓝山雀 150 204 196 24 6
银喉长尾山雀 122 183 136 18 9
旋木雀 32 75 27 17 0
煤山雀 45 108 78 20 0
(1)为进一步研究表中某种鸟类的生态位,通常还需要研究它的
(至少答两点)。
(2)树林不同高度分布着不同的植物,这属于群落的 结构,这一分层现象为表中鸟类创造了多种多样的 和 。群落的这种结构有利 ,同时减弱不同物种的种间竞争关系。
栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系
垂直
栖息空间
食物条件
充分利用环境资源
(3)由表可知,银喉长尾山雀和 生态位最接近,在资源有限的条件下,试分析若干年后,两个种群的变化趋势可能是_________________
。
(4)综合分析,群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,其形成的原因是 。
蓝山雀
一方消失,另一方留
群落中物种之间以及生物与环境间的协同进化
存下来或仍然共存
(1)研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(2)在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。例如,森林中自上而下分别有乔木、灌木和草本植物,形成群落的垂直结构。树林不同高度分布着不同的植物,这属于群落的垂直结构。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,因此,动物也有分层现象。群落的垂直结构可以充分利用环境资源,同时还能减弱种群的种间竞争关系。
(3)由表可知,银喉长尾山雀和蓝山雀生态位最接近,在资源有限的条件下,若干年后,两个种群的变化趋势可能是一方消失,另一方留存下来或仍然共存。
(4)由于群落中物种之间以及生物与环境间的协同进化,因此群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
课时作业 素养达标
[基础巩固练]
1.下列有关群落结构的叙述,错误的是( )
A.同一座山的山顶生草甸、山腰长松林、山脚种作物,体现了群落的垂直结构
B.群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
C.不同种类的淡水鱼占据不同的水层而出现分层现象,这与各种淡水鱼的食性有关
D.不同地段的种群在水平方向上呈现斑块状分布属于群落的水平结构
A
同一座山不同海拔地带分布着不同的植被,体现的是不同群落的垂直地带性分布,A错误;群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力,B正确;不同种类的淡水鱼由于食性不同,占据不同的水层,捕食不同食物,C正确;不同地段的种群,由于地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度不同等,出现斑块状(实际上就是镶嵌性)分布,这体现了群落的水平结构,D正确。
2.某地区生活的五种莺都以昆虫为食并在云杉树上筑巢,但筑巢高度不同。有关叙述错误的是( )
A.不同种莺在不同位置取食是群落垂直结构的体现
B.生活在该地区云杉林中的所有莺属于一个种群
C.五种莺的筑巢和取食区域不同是种间竞争的结果
D.生态位的分化有利于五种莺充分利用环境资源
B
群落的垂直结构是指群落在垂直方向的配置状态,最显著的特征是分层现象,不同种莺在不同位置取食是群落垂直结构的体现,A正确;种群是指一定区域同种生物的全部个体,生活在该地区云杉林中的莺不是同一物种,B错误;五种莺的筑巢和取食区域不同是种间竞争的结果,利于充分利用环境资源,C正确;生态位是指一个种群在自然生态系统中,在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系,不同生物的生态位不同,可以充分利用资源和空间,D正确。
3.下列有关群落的季节性的叙述,错误的是( )
A.群落的季节性变化与阳光、降雨量等的季节性变化有关
B.群落中的动物种类的季节性变化与水资源、食物等的季节性变化有关
C.不同季节里,群落的外貌一般不会发生变化
D.北方地区农田中冬季多见小麦,夏季多见玉米,体现了农田群落的季节性
C
群落的季节性变化与阳光、降雨量等的季节性变化有关,A正确;群落中的动物种类的季节性变化,比如迁入和迁出主要是受到河流、食物季节性变化的影响,B正确;群落的外貌常常随时间的推移而发生周期性的变化,随着季节性交替,群落呈现不同的外貌,C错误;在气候季节明显变化的地区,植物的生命活动随着气候表现出与季节相对应的周期性变化,北方地区农田中冬季多见小麦,夏季多见玉米,体现了农田群落的季节性,D正确。
4.一个物种在群落中的地位或作用,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,称为这个物种的生态位。下列叙述错误的是( )
A.不同种群的生态位通常不会完全相同
B.生态位属于群落的空间特征
C.生态位重叠越多的物种种间竞争也就越激烈
D.生态位的形成是长期自然选择的结果
B
不同种群的生态位一般不完全相同,A正确;一个物种的生态位是指它在群落中的地位或作用,指它与食物和天敌的关系等,不属于群落的空间特征,B错误;生物群落中,多个物种取食相同食物的现象就是生态位重叠的一种表现,生态位重叠越多的物种种间竞争也就越激烈,C正确;生态位的形成是长期自然选择的结果,是适应环境的表现,D正确。
5.生活在同一群落的各种生物所起的作用是明显不同的,而每一个物种的生态位都同其他物种的生态位明显分开。下列有关叙述正确的是( )
A.草原群落中生态位不同的生物不可能具有共同的天敌
B.研究植物的生态位需要研究其种群密度、植株高度、出现频率等特征
C.生态位受食物、天敌等生物因素的影响,而与光照、温度等非生物因素无关
D.群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,是群落中生物与环境间协同进化的结果
B
生态位不同的生物可能被同一种生物捕食,故草原群落中生态位不同的生物可能具有共同的天敌,A错误;研究某植物的生态位,通常要研究它在该区域内的出现频率、种群密度、植株高度等,研究某动物的生态位,通常要研究栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,B正确;生态位受食物、天敌等生物因素的影响,且与光照、温度等非生物因素也有密切的关系,即如果环境发生重大变化,则该生物的生态位可能会随之改变,C错误;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,是不同物种之间及生物与环境间协同进化的结果,D错误。
6.一个物种按生理要求及所需资源占据的生态位称为基本生态位,由于物种相互作用而实际占据的生态位称为实际生态位。藤壶A 常生活在浅水区,藤壶B常生活在深水区。将藤壶B清除后藤壶A可以很容易占据深水区,将藤壶A清除后藤壶B却不能占据浅水区, 下列叙述正确的是( )
A.生态位是指某种生物占据的空间位置
B.藤壶A、B的实际生态位是固定不变的
C.藤壶A的实际生态位比基本生态位要宽
D.藤壶B的实际生态位和基本生态位相同
D
生态位是指一个种群在时间、空间上所占据的位置及相关种群之间的功能关系,并不单纯指空间位置,A错误;清除藤壶B后藤壶A可以很容易占据深水区,即藤壶A的实际生态位发生了改变,不是固定不变的,B错误;藤壶A的实际生态位是浅水区,基本生态位是深水区和浅水区,实际生态位比基本生态位要窄,C错误;藤壶B在没有藤壶A和有藤壶A的状态下,始终占据深水区,说明实际生态位和基本生态位相同,D正确。
7.豚草是一种常见的入侵物种,严重破坏生态环境。豚草的主要天敌是广聚萤叶甲,它可取食豚草叶片,并对豚草产生显著抑制作用。豚草和广聚萤叶甲在相互作用的过程中,二者皆会产生一系列变化,且这种变化受到全球气候变暖的影响。
(1)上述信息包含的种间关系有 。利用广聚萤叶甲防治豚草的方式属于 。
(2)若要研究豚草的 ,需要调查它所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系。
捕食、竞争
生物防治
生态位
(3)研究者就豚草和广聚萤叶甲的相互作用进行了研究,在4组网笼中养殖豚草,分别连续2代进行如下处理:
①常温+无广聚萤叶甲取食;②增温+无广聚萤叶甲取食;③常温+有广聚萤叶甲取食;④增温+有广聚萤叶甲取食。
将第3代豚草种植在相同条件下,放入广聚萤叶甲,统计豚草生物量和叶甲死亡率,结果如图。
结果表明:增温对豚草生物量的影响是 。广聚萤叶甲取食会导致豚草表现出某种未知的抵御机制,判断的依据是___________
, 该现象的产生是 的结果。
提高豚草生物量
广聚萤叶甲
死亡率为③>①,④>②
协同进化
(4)研究发现,在气候变暖的背景下,豚草向北方的传播速度快于广聚萤叶甲,导致两个物种的分布重叠区域逐渐减少。有人预测,从长远来看,这将不利于对豚草的防治。结合本研究结果判断上述预测是否准确,并阐述理由:___________________________________________________
____________________________________________________________
。
不准确;本研究中,增温情况下经过3代繁殖后,④组豚草生物量大于②组,说明气候变暖和广聚萤叶甲取食共同存在时,豚草的生物量反而更高
(1)广聚萤叶甲取食豚草叶,是捕食关系;广聚萤叶甲对豚草产生显著抑制作用,是竞争关系。利用广聚萤叶甲防治豚草是利用生物学的相关原理去防治害虫,属于生物防治。
(2)若要研究豚草的生态位需要调查它所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系。
(3)①组与②组对照,自变量是温度;③组与④组对照,自变量是温度。据左图可知,豚草生物量②>①,④>③,说明增温能提高豚草生物量。①组与③组对照,自变量为是否有广聚萤叶甲取食,②组与④组作对照,自变量为是否有广聚萤叶甲取食,根据右图广聚萤叶甲死亡率为③>①,④>②,推测广聚萤叶甲取食会导致豚草表现出某种未知的抵御广聚萤叶甲能力。该现象的产生是豚草和广聚萤叶甲长时间相互作用的结果,是协同进化。
(4)该预测是不准确的;在本研究中,左图豚草生物量中,增温情况下经过 3 代繁殖后,④组豚草生物量大于②组,说明气候变暖和广聚萤叶甲取食共同存在时,豚草的生物量反而更高。
[素能培优练]
8.动物种群自然状态下对空间资源的利用方式可分为随机分散利用领域和集群共同利用领域两大类。下面有关叙述错误的是( )
A.随机分散利用领域和集群共同利用领域都能使动物更好地适应环境
B.随机分散利用领域的动物也存在个体间的资源竞争
C.食物、天敌和气候条件都有可能影响动物对空间资源的利用方式
D.同种动物对资源利用方式不会随着环境条件的改变而改变
D
生物在进化中通过不同的方式适应环境,随机分散利用领域和集群共同利用领域,都是适应环境的方式,A正确;随机分散动物的取食范围可能重叠,个体间存在资源竞争,B正确;食物、天敌和气候条件都有可能影响动物对空间资源的利用方式,C正确;环境因子(例如湿度、食物、植被覆盖等)的分布影响动物对资源利用的方式,D错误。
9.(2024·江苏盐城高二统考)如图为生态位分化中的食性分化模式图。自然选择对以c为食的个体有更大的压力,因而A、B两个种群中以c为食的个体数会逐渐减少。下列有关叙述错误的是( )
A.种群A和B在食性上的分化可降低种间竞争压力
B.种群A和B的种间关系最可能为捕食或互利共生
C.错开活动范围和时间是生态位分化的适应模式之一
D.A、B种群占据着相对稳定的生态位,是协同进化的结果
B
由图可知,由于物种A和B在食性上的
分化,使两个种群捕食重合区域减小,
从而降低种间竞争压力,A正确;分析
题意可知,种群A和种群B都以c为食,两者之间的关系最可能是种间竞争,B错误;生态位分化的适应模式包括错开活动范围和时间、食物特化等方式,错开活动范围和时间是生态位分化的适应模式之一,C正确;由于长期自然选择,A、B种群分别占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中不同物种之间及生物与环境间协同进化的结果,D正确。
10.青海云杉是我国特有树种,喜寒冷潮湿环境,是祁连山主要的森林植被类型,青海云杉的种群数量变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.B点对应的种群数量就是K值,此时出生率等
于死亡率
B.B~C段,青海云杉数量急剧下降可能与其天
敌数量增加有关
C.祁连山森林生物群落随时间推移而发生周期性变化,呈现不同的季相
D.青海云杉通过减少水分、增加糖类等方式增强抗寒能力,适应寒冷环境
A
在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能
维持的种群最大数量称为环境容纳量,即为K值,
图中B点虽然种群数量最多,但随后种群数量下
降,在E值附近波动,推测E对应的种群数量表示K
值,A错误;影响种群数量变化的自然因素有很多,
主要包括气候、食物、天敌、传染病等因素,B~C
段,青海云杉数量急剧下降可能与其天敌数量增加有关,B正确;群落外貌常常随时间的推移而发生周期性的变化,随着气候季节性交替,群落呈现不同的外貌,这就是季相,祁连山森林生物群落随时间推移而发生周期性变化,呈现不同的季相,C正确;青海云杉通过减少水分、增加糖类等方式降低植物的冰点,增强抗寒能力,适应寒冷环境,D正确。
11.(多选)生态学家高斯研究两种草履虫的种间竞争后提出竞争排斥原理:由于对限制性环境资源的竞争,生态位相似的物种不能稳定存在。该原理证实了生态位分化是维持物种共存的必要条件。下列关于生态位的叙述,正确的有( )
A.生态位是指一个种群在群落中占用资源的情况
B.生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,提高了生物对环境资源的利用率
C.限制性环境资源的竞争中,生态位的重叠程度越大,物种间的竞争程度越强
D.资源丰富的生态系统,生态位重叠的生物可共同利用同一资源而不损害对方
BC
生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及与相关种群之间的功能关系称为生态位,A错误;生态位分化能使不同的物种之间形成平衡而共存,对于群落生物多样性的形成和维持有重要意义,同时提高了生物对环境资源的利用率,B正确;在限制性的资源环境下,生态位的重叠程度越大,物种间的竞争程度越强,有可能使某一物种被淘汰,C正确;资源丰富的生态系统,生态位重叠的生物可共同利用同一资源,但也存在竞争,会给对方物种带来一定程度的损害,D错误。
12.(多选)(2024·湖南长沙统考)森林天然更新是森林可持续经营的重要组成部分。塞罕坝机械林场为解决该问题,对不同林分密度下的华北落叶松幼苗年龄和株数进行调查,其结果如下。下列叙述正确的是( )
注:林分密度是指区域内成年华北落叶松的密度,幼苗为年龄在10年以内的华北落叶松。
A.对华北落叶松幼苗数量进行调查可使用样方法
B.林分密度在1 050株/hm2时,华北落叶松的更新速度最快
C.不同林分密度下华北落叶松的分布不同属于群落的水平结构
D.不同林分密度下幼苗年龄和株数存在显著差异主要受光照影响
答案:AD
对植物数量进行调查可使用样方法,A正确;林分密度在1 050株/hm2时,仅有3年内的幼苗,且数量较少,故该密度下华北落叶松的更新速度最慢,B错误;不同林分密度下华北落叶松的分布不同属于种群内个体的分布,C错误;不同林分密度下,林下光照不同,导致幼苗年龄和株数存在显著差异,D正确。
13.稻螟虫(二化螟、三化螟)啃食水稻非常严重,二化螟和褐飞虱在水稻植株上产卵繁殖,导致水稻减产。科研人员对这两种害虫之间的关系进行研究。
(1)稻螟虫与水稻的种间关系是 。二化螟和褐飞虱同在水稻植株上寄生,为确定它们生态位是否有重叠,可以通过查阅资料、调查法和实验法进行研究,分析它们的栖息地、食物、天敌和_____________
等,从而作出推断。
捕食
与其他物种的
关系
(2)科研人员在害虫寄生情况不同的四组水稻植株上,放置二化螟,7天后分别测定各组水稻植株上放置的二化螟虫体重量,处理及结果如图1所示。
实验结果表明,褐飞虱对新放置的二化螟的影响有_______________
。
单独存在时有利于
二化螟生长,与二化螟共同寄生时可减弱二化螟的种内竞争
(3)稻螟赤眼蜂可将卵产在二化螟的虫卵内,是二化螟的天敌。二化螟和褐飞虱在水稻上寄生会导致水稻产生的防御性挥发物质,即“气味”有所不同。为探究稻飞虱对稻螟赤眼蜂寄生于二化螟虫卵的影响,科研人员在Y形管(见图2)的A侧和B侧放置不同“气味”的水稻植株(见图3),Y形管的底部放置稻螟赤眼蜂,得到稻螟赤眼蜂被吸引移向A侧或B侧水稻的百分率。
①请仿照图3完成本实验的对照组处理及结果。
②综合分析图3结果,概括本实验的结论:
。
答案:(3)①
褐飞虱不利于稻螟赤眼蜂寄生于二化螟虫卵
(4)研究发现,二化螟为钻蛀性害虫,以水稻茎秆纤维等为食;而褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液。请从生态位的角度,概括这两种害虫的关系:
______________________________________________________________________________________。
所利用的资源不同,生态位发生分化,种间竞争不激烈,且褐飞虱还能帮
助二化螟抵御天敌寄生
(1)稻螟虫与水稻的种间关系是捕食。研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(2)3组和1组对比可知,褐飞虱单独存在时有利于二化螟虫体生长;4组和2组对比可知,褐飞虱与二化螟共同寄生时可减弱二化螟种内竞争,利于二化螟虫体生长。
(3)①本实验研究二化螟和褐飞虱在水稻上寄生对水稻吸引稻螟赤眼蜂的影响,由图3可知,无关变量有水稻植株和水稻上的二化螟卵,所以设置对照组应该选用水稻植株和水稻上的二化螟卵,并且两侧对稻螟赤眼蜂的吸引力应相同才能排除无关变量对实验结果的影响,绘制的图像见答案。
②综合分析图3结果,当有褐飞虱存在时,对稻螟赤眼蜂吸引力会下降,所以本实验的结论为褐飞虱的存在使二化螟虫卵不易被稻螟赤眼蜂寄生。
(4)研究发现,二化螟为钻蛀性害虫,以水稻茎秆纤维等为食;而褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液。由此可推测两者所利用的资源不同,生态位发生分化,种间竞争不激烈,且褐飞虱还能帮助二化螟抵御天敌寄生。
14.群落内存在两个生态位重叠的物种会向着占有不同的空间、食性、活动时间或其他生态习性分化的现象,称为同域共存机制。回答下列问题。
(1)存在同域共存机制,种间竞争的结果可能会使两个种群生态位的重叠度 (填“升高”或“降低”)。
(2)菜粉蝶幼虫啃食叶片,而成虫吸食花蜜 (填“属于”或“不属于”)同域共存机制,判断依据是__________________________________
。
降低
不属于
生态位重叠的研究对象是两个物种之间
的种间竞争,而菜粉蝶幼虫和成虫属于同一物种的不同生长发育时期
(3)三裂叶豚草是世界公认的恶性入侵杂草,给农作物和生态环境带来严重危害。科研人员比较了三裂叶豚草入侵和非入侵时荒地早春植物群落的各物种生态位宽度,结果如图所示。三裂叶豚草入侵,对 的生存有利,对 的生态位宽度影响最大。
蒲公英和葎草
蔊菜
(4)鸣叫计数法是调查鸟类种群数量动态变化及影响因素的一种方法。该方法利用专业的数字录音机记录鸟类鸣唱,随后对所录每只个体的鸣唱参数进行测量和分析,测量并绘制的音图结构可精准确定每只个体独特的音调变化,进而辨别个体。相比于标志重捕法,鸣叫计数法的主要优点是 。 对某区域某些种类成年鸟数量的调查在每年的不同季节会出现规律性的变化,可能原因是
。
对鸟类无损伤,低干扰
鸟类会随季节气候进行迁徙等行为
(1)群落内存在两个生态位重叠的物种会向着占有不同的空间、食性、活动时间或其他生态习性分化的现象,称为同域共存机制。存在同域共存机制,两个种群的生态位会发生改变,重叠度降低。
(2)生态位重叠的研究对象是两个物种之间的种间竞争,而菜粉蝶幼虫和成虫属于同一物种的不同生长发育时期,菜粉蝶幼虫啃食叶片,成虫吸食花蜜不属于同域共存机制。
(3)从柱状图分析,三裂叶豚草入侵后蒲公英和葎草的生态位变宽,说明分布更广,生存更有利;蔊菜的生态位宽度影响最大,下降的幅度最大。
(4)相比于标志重捕法,鸣叫计数法对鸟类无损伤,低干扰;某区域某些种类成年鸟数量的调查在每年的不同季节会出现规律性的变化,可能原因是鸟类会随季节气候进行迁徙等行为。
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