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生物学 选择性必修2(浙科版)
第三节 地球上分布着不同类型的群落
[学习目标] 1.概述陆地群落中的森林群落、草原群落、荒漠群落和苔原群落的气候特点和生物种类。2.体会各群落中生物与环境的适应特征。
知识点一 森林群落是地球上最重要的陆地群落
1.群落分类
(1)地球各地因气候、地形和其他环境条件的不同而分布着不同类型的群落。
(2)群落类型
2.森林群落是地球上最重要的陆地群落
(1)森林群落的分布与经度、纬度及海拔密切相关。例如,北半球自南向北依次分布着热带雨林、温带落叶阔叶林和北方针叶林等森林群落。
(2)热带雨林群落
①分布:赤道及其两侧的湿润区域,约占地球上现存森林面积的一半。
②气候:终年高温多雨,年平均温度约25 ℃,年降雨量在2500~4500 mm。
③特点:群落结构复杂,生物种类极为丰富。
④生物及其与环境的适应
a.植物
⑤作用:为人类提供了极为丰富的生物资源。
⑥现状:目前热带雨林群落遭遇到前所未有的破坏,影响了全球环境,保护热带雨林群落已成为当今世界最紧迫的生态问题之一。
(3)温带落叶阔叶林群落
①气候:四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,年降雨量在500~1000 mm。
②特点:具有明显的季相变化。
③生物及其与环境的适应
a.植物
b.动物
(4)北方针叶林群落
①分布:北半球高纬度地区,约覆盖整个地球表面的11%,仅次于热带雨林群落。
②气候:夏季温凉,冬季严寒,年降雨量在400~500 mm。
③特点:植物生长期较短,植物、动物种类较少。
④生物及其与环境的适应
a.植物
b.动物
⑤现状:由于长期砍伐,目前原始的针叶林群落分布区已非常稀少。
[例1] 下列各种类型的群落中,群落的时间结构最显著的是( )
A.常绿阔叶林 B.落叶阔叶林
C.北方针叶林 D.热带雨林
解题分析 温热地区四季分明,群落的季相变化十分显著,如温带落叶阔叶林群落,树木冬季落叶,夏季枝叶繁茂,有明显的差异,B正确,A、C、D错误。
答案 B
[例2] 以下关于群落的叙述,错误的是( )
A.北方针叶林群落在地球的覆盖面积仅次于热带雨林群落
B.不同群落中,各物种既能适应当时当地的自然环境,也能相互适应
C.热带雨林拥有最丰富的生物基因库
D.在不同的森林群落中,生物适应环境的方式相同
解题分析 组成群落的物种不是一种随意组合,而是通过长期发展和自然选择保存下来的,实际上,群落是各个物种适应环境和相互适应过程的产物,B正确;热带雨林是地球上物种最丰富的地区,所以基因库最丰富,C正确;每一种生物都有自己适宜的生存环境,在不同的森林群落中,生物适应环境的方式不尽相同,D错误。
答案 D
知识点二 草原群落中草本植物占优势
1.分布:约占地球陆地表面积的12%。
2.气候:较干旱,年降雨量在250~800 mm的地区大多形成草原。
3.生物及其与环境的适应
(1)植物
①优势植物:草本植物占优势,几乎完全由禾本科植物、豆科植物和菊科植物组成。
②适应特征:叶面积缩小、叶片边缘内卷、气孔下陷等以适应干旱环境。
(2)动物
①种类:与森林群落相比,种类贫乏。
②优势种及适应特征:兽类中以营洞穴和集群生活的啮齿类为主,如黄鼠、鼠兔等;也有能迅速奔跑的有蹄类,如野驴、黄羊、野牛等。鸟类大多为夏候鸟。两栖类和爬行类很贫乏,但昆虫种类和数量非常多。
(3)现状:人类的开发和过度放牧已严重破坏了草原群落,使草原土壤被侵蚀,甚至荒漠化。绝大多数原始的温带草原动物由于狩猎、草地转化为农耕牧场而灭绝了。
[例] 到了草原,你能看到草本植物如地毯般铺向天边,关于草原群落的说法,错误的是( )
A.草原动植物的种类较多,群落结构相对复杂
B.草原有少量的灌木丛,乔木非常少见
C.草原植物往往具有叶片狭窄,气孔下陷等特征
D.草原上的动物大都有挖洞和快速奔跑的特点
解题分析 草原动植物的种类较少,群落结构相对简单,A错误;草原群落分布在干旱地区,这里年降雨量很少,所以草原有少量的灌木丛,乔木非常少见,B正确;草原植物为了节省水分,有的叶子会退化成针状或棘刺,叶片边缘内卷、气孔下陷等,这样能够减少水分蒸腾,从而抵抗干旱,C正确;草原上的动物大都有挖洞和快速奔跑的特点,D正确。
答案 A
知识点三 水分蒸发量高于降雨量的地区形成植被稀疏的荒漠群落
1.分布:主要在亚热带干旱区,约占陆地表面积的26%。
2.气候:极度干旱,年降水量不足200 mm。
3.特点:植被极度稀疏,有的地段大面积裸露。
4.生物及其与环境的适应
(1)植物
①主要植物:灌木和半灌木。
②适应特征:往往具有发达的根系、小而厚的叶片;或具有肉质茎和肉质叶。只有在有水时才发芽、开花和结果,如果不下雨就不生长。
(2)动物
①种类:稀少。
②优势动物:小型啮齿类和爬行类占优势,如袋鼠、蜥蜴、蛇等。
③适应特征:穴居和善跑习性更突出;大多数昼伏夜出,少数昼行性动物则善于逃避高温;有些有夏眠的习性;有些兽类汗腺不发育、大便干结、小便很少;多数爬行类以尿酸盐形式排尿。
[例] 下列关于荒漠群落的叙述,错误的是( )
A.荒漠降水稀少且蒸发量大,物种少,群落结构简单
B.荒漠生物具有耐旱的特征,它们以独特的生活方式适应缺少水分的环境
C.荒漠植物只有在有水时才发芽、开花和结果,如不下雨就不生长
D.荒漠动物往往是夜伏昼出,以适应荒漠食物缺乏的特点
解题分析 荒漠里物种非常少,群落结构非常简单,A正确;由于年降水量稀少,荒漠中的生物具有耐旱的特性,如荒漠中的植物的根系发达,有利于水分的吸收,抵抗干旱,B正确;荒漠动物大多数是昼伏夜出,少数昼行性动物则善于逃避高温,能躲进洞穴或把身体埋进沙里,D错误。
答案 D
知识点四 气候严寒、降雨量少的地区形成苔原群落
1.分布:欧亚大陆北部和北美洲北部,形成一个大致连续的地带。
2.气候:严寒,年平均温度在0 ℃以下;年降雨量少,亚洲东北部约100 mm。
3.生物及其与环境的适应
(1)植物
①特点:种类稀少。
②优势种:苔藓、地衣、灌木和少数种类的草本植物。
③适应特征:矮生,甚至紧贴地面匍匐生长,通常是常绿、多年生的,生长季节短且生长缓慢,几乎完全靠营养繁殖。
(2)动物
①特点:种类贫乏。
②动物类型:驯鹿、北极狐等兽类,雷鸟等鸟类。昆虫种类少但数量较多,几乎没有爬行类和两栖类动物。
③适应特征:体毛长且绒密,皮下脂肪厚;严冬季节,鸟类、驯鹿迁徙;留居动物不冬眠,也不储存食物,而是积极活动觅食。
[例1] 苔原群落分布区气候严寒,下列关于苔原群落的叙述,错误的是( )
A.植物生长季节短且生长缓慢
B.绝大多数鸟类迁徙过冬
C.土壤永冻层厚动物难以挖掘洞穴
D.大多数留居动物冬眠或储存食物
解题分析 留居动物不冬眠,也不储存食物,而是积极活动觅食,D错误。
答案 D
[例2] 陆地群落包括森林、草原、荒漠和苔原等类型。下列相关叙述错误的是( )
A.这是根据群落的外貌和物种组成等的差异作出的类型划分
B.生活在这些群落中的各种生物分别有各自适应环境的方式
C.生活在苔原群落的动物都不能生活在森林群落里
D.这些群落的形成受水分和温度等因素的影响很大
解题分析 有些生活在苔原群落的动物也可以生活在森林群落里,C错误;某地的群落类型,受水分、温度等因素的影响很大,生活在这一地区的物种能够形成群落,是因为它们都能适应所处的非生物环境,D正确。
答案 C
课堂小结
笔记空间
1.下列四种群落类型中,群落结构最复杂的是( )
A.热带雨林 B.草原
C.荒漠 D.农田
答案 A
2.下列关于森林群落的叙述,正确的是( )
A.北方针叶林是地球上面积最大的森林带
B.北方针叶林群落是地球上最丰富的生物基因库
C.温带落叶阔叶林群落具有明显的季相变化
D.森林群落的垂直结构中,地表层对群落影响最大
答案 C
解析 热带雨林是地球上最丰富的生物基因库,B错误;温带落叶阔叶林群落一年四季季相不同,具有明显的季相变化,C正确;在一个发育良好的森林群落中,树冠层对群落影响最大,D错误。
3.下列关于生物群落的叙述,错误的是( )
A.森林中阳生植物多居上层,阴生植物生活在树下
B.不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点
C.一般来说,群落所处的纬度越高,物种丰富度越大
D.不同森林群落,生物适应环境的方式不完全相同
答案 C
解析 森林中不同种群对于光照强度的需求不同,阳生植物多居上层,阴生植物生活在树下,A正确;不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点,这是区分不同群落的重要依据,B正确;一般来说,群落所处的纬度越高,物种丰富度越小,C错误;不同森林群落中的环境不完全相同,不同群落中的生物都有其适应环境的不同方式,D正确。
4.在亚热带某些地区每年降雨量极少(不足50 mm)的气候特征决定的陆地生物群落类型是( )
A.森林 B.草原
C.荒漠 D.苔原
答案 C
解析 在亚热带某些地区每年降雨量极少,导致植被稀少,植物种类非常贫乏,该生物群落类型是荒漠,C正确。
5.下列群落中,植物几乎完全依靠营养繁殖的是( )
A.苔原 B.草原
C.荒漠 D.温带落叶阔叶林
答案 A
解析 营养繁殖是由高等植物体营养器官——根、茎、叶的一部分,在与母体脱落后,发育成一个新的个体,苔原植物多依靠营养繁殖。
6.不同类型的生物群落物种组成也不相同,生物适应环境的方式多种多样,下列有关叙述错误的是( )
A.荒漠里的某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物有利于保存水分
B.散生在草原上的乔木矮生且多分枝,具大而扁平的伞形树冠,叶片坚硬,是典型的旱生结构
C.热带雨林中的乔木的板状根暴露在地面以上不利于乔木生长
D.具有发达根系的灌木和半灌木是荒漠中的优势植物
答案 C
解析 荒漠中某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,而不是产生需要更多水才能溶解的尿素,有利于保存水分,A正确;草原上的乔木矮生且多分枝,具大而扁平的伞形树冠,叶片坚硬,有利于保存水分,是典型的旱生结构,B正确;板状根是高大乔木的一种特殊适应,这是一种十分强而有力的根系,有效地增强并支持了地上部分,也可以抵抗大风暴雨的袭击,更有保持水分的作用,C错误。
[基础对点]
知识点一 森林群落是地球上最重要的陆地群落
1.在北半球陆地上,随纬度增大,群落依次是( )
A.热带雨林、落叶阔叶林、针叶林、苔原
B.苔原、针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林
C.热带雨林、针叶林、落叶阔叶林、苔原
D.苔原、热带雨林、针叶林、落叶阔叶林
答案 A
解析 北半球随纬度增大,依次经过热带、温带和寒带气候,主要表现为温度下降。结合陆地生物群落的特点,可判断出依次为热带雨林、落叶阔叶林、针叶林、苔原,A正确。
2.下列森林群落中物种丰富度最大的是( )
A.温带落叶阔叶林 B.温带常绿阔叶林
C.热带雨林 D.寒带针叶林
答案 C
解析 热带雨林条件适宜,雨量充沛,生物种类繁多,物种丰富度最大。四个选项中,丰富度大小为:热带雨林>温带常绿阔叶林>温带落叶阔叶林>寒带针叶林。
3.下列关于热带雨林的叙述,错误的是( )
A.树冠层对热带雨林的影响最大
B.有明显的垂直结构但没有水平结构
C.藤本植物非常发达,靠攀缘高大乔木生长
D.树栖和攀缘生活的动物种类特别多
答案 B
解析 任何群落都具有垂直结构和水平结构,热带雨林中有明显的垂直结构,同时也具有水平结构,B错误。
知识点二 草原群落中草本植物占优势
4.下列关于草原群落的叙述,错误的是( )
A.草原群落的物种丰富度一般小于热带雨林
B.草原群落在垂直方向上没有分层现象
C.植物多为禾本科、豆科、菊科
D.草原群落中的植物以草本植物占优势
答案 B
解析 草原所处的环境条件使其群落的物种丰富度要小于热带雨林,A正确;草原群落在垂直方向上也有分层现象,B错误。
5.下列说法正确的是( )
A.草原群落的动物中爬行类、啮齿类较多
B.草原群落分布区比森林分布区降水量少
C.草原上的动物种类较多,且善于奔跑
D.草原群落中昆虫种类很少但是数量多
答案 B
解析 草原生物群落的动物中爬行类很贫乏,A错误;草原上的动物种类较少,且善于奔跑,C错误;草原群落中昆虫种类和数量都非常多,D错误。
知识点三 水分蒸发量高于降雨量的地区形成植被稀疏的荒漠群落
6.下列关于荒漠生物群落的叙述,不正确的是( )
A.荒漠生物群落分布区气候极度干旱
B.荒漠生物群落植被极度稀疏,有的地段大面积裸露
C.荒漠生物群落动物中的种类比较稀少
D.荒漠生物群落中的动物善跑习性比草原群落中的差
答案 D
解析 荒漠生物群落中的动物穴居和善跑习性比草原群落中的更突出,D错误。
7.下列关于荒漠生物群落的说法,错误的是( )
A.荒漠中的植物为了适应干旱环境,叶定向突变成针状
B.爬行类和啮齿类等动物有夏眠的习性
C.某些爬行动物以尿酸盐的形式排尿
D.荒漠中的生物具有耐旱的特性,是长期自然选择的结果
答案 A
解析 突变是不定向的,自然选择是定向的,干旱环境选择了适应干旱的针状叶植物,A错误。
知识点四 气候严寒、降雨量少的地区形成苔原群落
8.下列关于苔原群落的描述,错误的是( )
A.苔原植物主要通过有性生殖繁殖后代
B.苔原群落分布区气候严寒
C.苔原的植被结构简单
D.苔原优势种有苔藓和地衣
答案 A
解析 苔原植物主要靠无性繁殖生产后代,A错误。
9.某群落植物种类稀少,没有高大的乔木,以多年生的灌木和草本为主,苔藓和地衣发达,植物都非常矮小,常匍匐生长,几乎完全依靠营养繁殖。下列叙述正确的是( )
A.该群落四季变化不明显,没有时间结构
B.该群落通常位于气候严寒,降雨量少的地区
C.该群落的植食性鸟类众多,且通常需要迁徙
D.该群落中动物的分层现象主要和温度的不均匀有关
答案 B
解析 群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化,该群落的组成和外貌也会随时间而发生有规律的变化,具有时间结构,A错误;据题意可知,该群落属于苔原群落,通常位于气候严寒,降雨量少的地区,B正确;苔原群落的植食性鸟类很少,绝大多数鸟类迁往温暖的南方过冬,C错误;动物的分层现象主要与食物和栖息地有关,该群落优势种主要是地衣,其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活,因此该群落中动物的分层现象主要与地衣有关,D错误。
[能力提升]
10.不同的气候、地形等条件可孕育不同的生物群落,以下关于各种群落的叙述错误的是( )
A.热带雨林中生活着大量善于攀缘的动物
B.草原上能进化出失去飞翔能力的鸟类
C.荒漠中的植物都具有肥厚的肉质茎
D.荒漠群落相对于森林群落,空间结构较简单
答案 C
解析 热带雨林中树木茂密,所以生活着大量善于攀缘的动物,A正确;由于没有大面积的树木,部分草原进化出了失去飞翔能力的鸟类,B正确;荒漠中仙人掌具有肥厚的肉质茎,并不是所有荒漠植物都具有,C错误;相对于森林群落,荒漠群落物种少,群落结构简单,D正确。
11.貂熊是我国一级保护动物,成年体重十多千克,耳小、尾短、毛长、四肢短,足掌像熊掌,掌面较大。它经常吃狼、猞猁吃剩的食物,也捕食小型动物,在积雪环境下还能捕食大型动物。在我国,貂熊主要分布于寒温带针叶林群落中,以下推测不成立的是( )
A.貂熊厚重的皮毛有助于抵御寒冷
B.足掌面积大有利于在积雪上奔跑
C.貂熊、狼、猞猁都能适应寒温带针叶林的生态环境
D.貂熊、猞猁、狼占有相同的生态位
答案 D
解析 根据题干分析,貂熊、猞猁、狼占有不同的生态位。
12.甲、乙、丙、丁四种群落类型的代表动植物分布情况如下表:
群落类型
代表动物
代表植物
甲
野驴
贝加尔针茅
乙
树袋鼠
三叶橡胶
丙
旅鼠
矮石楠
丁
袋鼠
仙人掌
下列推测不合理的是( )
A.甲以生长期较短的草本植物占优势,其中鸟类大多为冬候鸟
B.乙被称为“世界上最大的药房”,其中生活着大量树栖动物
C.丙中植物几乎完全依靠营养繁殖,其中昆虫种类少但数量较多
D.丁中植被极度稀疏,其中多数爬行类以尿酸盐的形式排尿
答案 A
解析 野驴是草原群落的代表动物,因此甲为草原群落,草原群落以草本植物占优势,草本植物的生长期很短,从春季到秋季便会完成一个世代,草原中鸟类大多为夏候鸟,A不合理;树袋鼠是热带雨林群落的代表动物,因此乙为热带雨林群落,热带雨林群落中的生物多样性很高,被称为“世界上最大的药房”,营树栖和攀缘生活的动物种类特别多,B合理;旅鼠是苔原群落中最常见的动物,因此丙为苔原群落,苔原群落植被种类稀少,几乎完全依靠营养繁殖,其中昆虫种类少但数量较多,C合理;丁的代表植物为仙人掌,说明丁为荒漠群落,荒漠群落主要分布在亚热带干旱区,植被极度稀疏,多数爬行动物以尿酸盐的形式排尿,使水分损失最小,D合理。
13.生态交错区又称群落交错区,是两个或多个生态地带之间(或群落之间)的过渡区域。生态交错区物种的数目及一些物种的密度增大的趋势称为“边缘效应”。现对某森林、草原及二者交错区进行调查,回答下列问题。
(1)森林群落又可以分为很多种群落类型,如分布在赤道附近的________,分布在我国东北地区的森林群落属于__________,二者气候上的主要不同点有________________________等,某种乔木植物叶大而薄,气孔常开放,具有滴水叶尖,推测其最可能生长在________群落。
(2)草原群落年降雨量一般________森林群落,且物种丰富度相对较________,群落结构相对________。近年来人类过度放牧,造成很多草原退化,形成荒漠群落,使得动植物种类进一步________,优势种也会发生变化,在荒漠群落中植物种类主要有______________________等。
(3)研究者认为“边缘效应”的出现是因为生态交错区的环境条件比较复杂,能使不同生态类型的植物定居,从而为更多的动物提供__________等。
(4)多种多样的群落为人类提供了很多重要的资源,试举例说明。
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答案 (1)热带雨林 北方针叶林 年降水量、年平均温度 热带雨林
(2)小于 低 简单 减少 蒿属、藜属、仙人掌科、百合科
(3)食物
(4)热带雨林提供可可、橡胶、药用植物等;北方针叶林提供大量木材资源;草原提供优质牧草等。
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