第2章 第1节 生物群落的结构-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境教师用书word（苏教版）

生命观念 　群落垂直结构中植物分层现象体现了结构与功能观;群落的演替和群落中生物的适应性体现了稳态与平衡观、进化与适应观。 　科学思维 　运用系统思维从整体上分析群落的组成和结构,运用网络状因果关系思维方法分析群落中生物种间关系。 　科学探究 　通过测定土壤动物的物种丰富度等活动,提升学生的探究、实践能力和动手操作能力。 　社会责任 通过分析人类活动对群落演替的影响,正确看待人与自然的关系,增强保护环境的意识,培养爱国主义情怀。 第 一 节　生物群落的结构 [学习目标] 1.说明群落的垂直结构和水平结构的特征及其影响因素。 2.描述群落结构随时间变化而发生变化。 3.尝试分析当地自然群落中某些生物的生态位。 [教材知识梳理]　　 (一)生物群落具有水平结构和垂直结构 1.群落 (1)概念:特定空间或生境中各种生物种群所构成的集合。 (2)特点 ①群落中的所有生物,包括动物、植物和微生物。 ②各个种群都具有一定的功能,它们相互依存、相互制约,在进化过程中相互作用,形成一定的群落结构。 2.群落结构 (1)水平结构 (2)垂直结构 3.影响群落结构的因素 (1)竞争 ①竞争导致生态位出现 生态位 生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系 优势物种 在一个群落中,往往有一些种群在数量、长势上占有一定的优势,而成为群落中的优势物种 生态位分 化的意义 提高了生物利用环境资源的能力 　　②竞争的结果:可能是其中一个种群趋于灭绝,也可能是通过生态位发生分化而减少或排除了相互竞争,使不同种群共存下来。 　　(2)捕食 例如,在一片草原上,野兔往往取食(捕食)竞争力强的草本植物,这样的捕食提高了草原上草的多样性和草原群落结构的复杂性。 (3)生物群落的空间异质性(非均匀一致) 例如,阳光分布的不均匀性是影响池塘中植物垂直分布的主要因素,也是影响池塘中动物昼夜分布变化的重要因素。 　　(二)群落随时间而改变 1.群落结构可变性:生物群落的结构不是静止不变的,会随着时间的推移而发生变化。 2.区分不同群落结构及类型的主要标志 群落的外貌。 3.群落结构的重要特征 群落的外貌常常随时间的推移而发生周期性的变化。 4.群落的季相 随着气候季节性交替,群落呈现不同的外貌。生物的季节性变化是对环境变化的适应。如温带草原的一年四季;动物的迁徙等。 [微提醒] 影响不同海拔和南北部地区植被分布的主要影响因素——温度;影响我国东西部地区植被分布的主要影响因素——水分。 [核心要点点拨]　　 (一)从山地、森林、海洋三个角度系统归纳群落的垂直结构和水平结构 　　1.垂直结构 B处 C处 由于不同光质的波长不同,所含有的能量不同,穿透力不同,导致了不同藻类的垂直分布 A处 A处从山脚到山顶分布着不同的群落,这主要是由海拔高度变化引起的温度变化导致的,属于植被的地带性分布,不属于群落的垂直结构 　　2.水平结构 (1)特点:在A、B、C所形成的不同群落中都存在水平结构,群落水平结构一般呈镶嵌分布。 (2)形成原因:主要是群落内部环境因子的不均匀性,如温度、光照强度、土壤湿度和盐碱度的差异。 3.群落结构的形成及意义 (1)形成:生物群落的垂直结构与水平结构的具体表现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:有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。 　　(二)生态位及其应用 1.生态位 (1)内容:生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系称为生态位。任何一个种群在生物群落或生态系统中都会占据一定的生态位。 (2)生态位重叠:群落中生态位重叠的物种要通过竞争相互夺取生态位。 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的曲线。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:其中一个物种趋于灭绝;生态位发生分化,减少或排除了相互竞争,使3个物种共存下来;出现优势物种。 (3)生态位与群落结构的关系:生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础,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。 2.生态位的应用 研究生态位的重要意义在于合理地设计人工生态系统,利用不同生物之间生态位的差异,充分利用环境资源,从而获得更大的价值。 (1)鱼类的混合放养 ①四大家鱼的混养利用的是它们在池塘中占据着不同的生态位。 品种 栖息水层 食性 青鱼 水域的中下层 以水底的螺蛳、蚌等为食 草鱼 水域的中下层 主要以水草为食 鳙鱼 水域的中上层 主要以水蚤等浮游动物为食 鲢鱼 水域上层 主要以绿藻等浮游植物为食 　　②对动物生态位影响最大的是动物的栖息环境和食物条件:我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养,既降低了竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源。 (2)农作物的间作 ①农作物的间作模式有很多种,农作物间作利用的是它们在农田中占据着不同的生态位。 间作模式 实例分析 玉米与 大豆 a.玉米植株高,大豆植株矮;b.大豆可利用与其共生的根瘤菌固氮,从而增加土壤肥力 苹果与 绿豆 a.果树高大,绿豆植株矮小,可充分利用相邻果树间的空间;b.果树适当遮阴可缓解作物的光合“午休”现象 　　②对植物生态位影响较大的是植株高度(关联群落的垂直结构考点)和种间关系(关联竞争、阴生植物和阳生植物等考点):a.间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异;b.间作的植物中高的为阳生植物,矮的为阴生植物。 [经典案例探究]　　 　　[典例]　崇明东滩鸟类国家级自然保护区位于长江入海口,是重要的水鸟越冬区,某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象,调查并分析了它们的生态位,结果如下表所示。 物种 观察 数量 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 鹤鹬 1 678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0 青脚鹬 1 517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1 注:生境1为低潮盐沼—光滩带,生境2为海三棱藨草带,生境3为海堤内鱼塘—芦苇区。 (1)不同种群在生态系统中都占有一定的生态位,生态位是指生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系。 (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,但是食物种类有很大的差异,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,从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟的生态位。 提示:描述鸟类的生态位,通常需考虑觅食生境、栖息地、食物以及与其他物种的种间关系等。如青脚鹬,它们的觅食生境包括低潮盐沼—光滩带、海三棱藨草带及海堤内鱼塘—芦苇区;以草屑、螺类、甲壳类为主要食物;青脚鹬与鹤鹬存在明显的种间竞争,因为它们都以草屑、螺类为食物,青脚鹬与绿翅鸭、绿头鸭也存在种间竞争,因为它们都捕食螺类,青脚鹬和绿头鸭还捕食甲壳类。 (4)在群落形成过程中,如果两个物种的生态位相似,这两个物种的发展将是什么结果?生态位的分化有何意义? 提示:群落中生态位相似的种群之间常存在竞争关系。竞争的结果,可能是其中一个种群趋于灭绝,也可能是通过生态位发生分化而减少或排除了相互竞争,使不同种群共存下来。生态位的分化提高了生物利用环境资源的能力。 [层级训练评价]　　 (一)澄清概念 　1.判断下列叙述的正误 (1)太湖中的所有动物、植物及细菌构成群落。 (×) (2)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。 (×) (3)群落垂直结构的形成主要与光照强度有关。 (×) (4)湖泊生物群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。 (√) (5)捕食和竞争都对群落结构的形成有重要作用。 (√) (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的特点。 (√) (7)一棵树上不同高度的喜鹊巢,不能反映动物群落的垂直结构。 (√) (8)不同季节群落的物种组成发生规律性变化,称为群落的季相。 (×) (二)落实知能 2.在种植油茶时在油茶林下套种马铃薯、西瓜、板蓝根、玉米等株高和根系长度不同的农作物,实现一地多收。下列相关叙述错误的是 (　　) A.高矮不同的各种农作物丰富了该群落的垂直结构 B.该群落的构建有利于对不同层次土壤养分的利用 C.人工套种的各种植物间相互独立,互不影响 D.种植在同一区域的植物之间存在竞争关系 解析:选C　群落的垂直结构主要表现在生物群落在垂直方向上的分层,高矮不同的各种农作物丰富了该群落的垂直结构,A正确;由题意可知,该群落的构建利用了各种株高和根系长度不同的农作物,这有利于对不同层次土壤养分的利用,B正确;人工套种的各种植物间具有一定的种间关系,可相互影响,C错误;种植在同一区域的植物都需要阳光和水分等,因此它们之间存在一定的竞争关系,D正确。 3.[多选]我国劳动人民在明代就已经将鲢鱼、鳙鱼、草鱼、青鱼四大家鱼混养以提高效益。下图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布(浮游动物以浮游植物为食),下列相关分析错误的是 (　　) A.四大家鱼在池塘中栖息的水层不同属于群落的垂直结构 B.引起池塘中植物和动物垂直分层的主要因素分别是光照和温度 C.如果群落中两种鱼的觅食生境和栖息地一样,则这两种鱼的生态位完全相同 D.池塘生物群落的外貌和结构具有季节性的变化 解析:选BC　四大家鱼因捕食对象的不同而栖息在池塘的不同水层,这属于群落的垂直结构,A正确;池塘中植物垂直分层现象的主要原因是光照,植物为动物提供食物和栖息空间,故引起动物垂直分层现象的主要原因是食物和栖息空间,B错误;生态位除了觅食生境和栖息地,还包括与其他的物种关系等,故如果群落中两种鱼的觅食生境和栖息地一样,也不能说明两种鱼的生态位完全相同,C错误;池塘水域生物群落的外貌和结构随时间而发生有规律的变化,体现了群落的季节性变化,D正确。 4.林鸽和猫头鹰共同生活在树林的中上层。林鸽一般白天活动,以栎树等高大乔木的核果和种子为食。猫头鹰昼伏夜出,白天隐匿于树丛岩穴中,食物以鼠类为主,也吃昆虫、小鸟、鱼等动物。它们在生态位上分化的方式不包括 (　　) A.划分活动范围　　　　　 B.改变食物种类 C.改变呼吸方式 D.错开活动时间 解析:选C　林鸽一般白天活动,猫头鹰昼伏夜出,白天隐匿于树丛岩穴中,二者的活动时间和活动范围都不同,A、D不符合题意;林鸽吃高大乔木的核果和种子,猫头鹰的食物以鼠类为主,也吃昆虫、小鸟、鱼等动物,二者食物种类不同,B不符合题意;二者都是需氧型生物,C符合题意。 5.西双版纳是我国保存较完整的热带雨林,包括季节雨林、山地雨林等植被类型,季节雨林主要分布在海拔1 000米以下,山地雨林主要分布在1 300~1 800米。下表是某研究机构对雨林土壤节肢动物多样性的部分调查结果。下列相关叙述不正确的是 (　　) 分层(取 样面积 50 cm× 50 cm) 山地雨林 季节雨林 种群数 数量密度/ (个·m-2) 种群数 数量密度/ (个·m-2) 9月 11月 9月 11月 9月 11月 9月 11月 凋落 物层 22 22 8 892 8 613 15 19 1 004 4 556 A层(0~ 5 cm) 15 7 11 943 7 095 12 9 3 030 1 604 B层(5~10 cm) 7 5 789 458 5 4 637 866 C层(10~15 cm) 8 5 840 407 5 6 637 306 A.由调查结果可知,土壤节肢动物主要栖息在凋落物层和A层 B.节肢动物在森林凋落物和土壤不同层次中的分布体现了群落的垂直结构 C.节肢动物在山地雨林和季节雨林中的分布有差异,体现了群落的水平结构 D.9月和11月的调查结果不同,说明群落的物种组成和空间结构可随季节发生变化 解析:选C　凋落物层和A层的种群数和数量密度远高于B、C层,可知凋落物层和A层是节肢动物的主要栖息场所,A正确;节肢动物在森林凋落物和土壤中的分布有明显的分层现象,体现了群落的垂直结构,B正确;山地雨林和季节雨林是分布于不同海拔高度的两种群落类型,节肢动物在这两种群落中的分布有差异不能体现群落的水平结构,C错误;9月是雨季,11月降水量减少,温度逐步降低,使群落的物种组成和空间结构都发生了变化,D正确。 6.(2025·南京月考)白洋淀景区,四季景色分明,水光天色,美不胜收,被称为“华北明珠”。白洋淀景区以大面积的芦苇荡和千亩连片的荷花淀而闻名;湖区水产丰富,是水生生物“博物馆”。下列相关叙述正确的是 (　　) A.随着季节的变化,该群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化 B.景区内鸟类之间在生态位上是相互错开的,是生物之间协同进化的结果 C.千亩连片的荷花长势不同体现了群落的水平结构 D.该景区内丰富的植物资源只为动物提供了食物条件 解析:选A　由于阳光、温度和水分等随季节而变化,该群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化,为群落的季节性,A正确;景区内鸟类之间在生态位上可能有部分重叠,是生物之间及生物与环境间协同进化的结果,B错误;荷花属于同一物种,千亩连片的荷花长势不同不能体现群落的水平结构,C错误;该景区内丰富的植物资源为动物提供了食物条件和栖息空间,D错误。 (三)迁移应用 7.[多选](2025·连云港期中)领域是指由个体、家庭等单位所占据的,并积极保卫以阻止同种其他成员侵入的空间。如图表示某生态系统中鸟类领域面积与体重、食性的关系。下列叙述正确的是 (　　) A.领域可使鸟类避免与其他物种发生种间竞争 B.体重越大的鸟类领域面积通常越大 C.相同的领域面积中草食性鸟类体重通常比食虫鸟类大 D.鸟类的领域行为能促进种群的扩散从而扩大生态位 解析:选BCD　领域行为主要是同种生物之间为了争夺资源(如食物、栖息地、配偶等)而划分空间范围的行为,它并不能使鸟类避免与其他物种发生种间竞争,A错误;根据图示信息,体重越大的鸟类,其领域面积通常也越大,这是因为体重大的鸟类需要更多的食物来维持生命活动,B正确;据题图信息可知,在领域面积为10 hm2左右时,草食性鸟类体重通常比食虫鸟类大,C正确;鸟类的领域行为主要是为了争夺和保护资源,能促进种群的扩散从而扩大生态位,D正确。 8.粮草间作是农业产业结构调整,改变单一种植结构,提高单位产量的有效途径。苜蓿是重要的经济牧草,玉米是重要的经济作物。苜蓿的根有极强的吸水能力,玉米植株的高度高于苜蓿植株。某实验小组探究了玉米和苜蓿在单作和间作模式下光合作用的情况,以及间作距离对苜蓿叶绿素含量的影响,结果如图所示。回答下列问题: (1)与单作相比,间作时玉米和苜蓿的光合速率均有所下降。结合题干信息,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)间作时,要保持适当的行间距和通风,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)苜蓿叶肉细胞中的叶绿素分布在　　　　　　　　　上。根据实验结果分析,间作距离较小时,苜蓿叶绿素的含量明显较高,其生理意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)从作物根系在土壤中分布的角度分析,“一深一浅”的两种作物更适合间作,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)根据题意可知,苜蓿具有很强的吸水能力,因此和玉米间作可能会导致玉米缺水,从而使玉米光合速率下降;玉米植株的高度高于苜蓿,对苜蓿具有遮光作用,间作可能会降低苜蓿的光合速率。(2)间作时,保持适当的行间距和通风,既能避免植株叶片之间相互遮光,也有利于CO2的供给,从而促进光合作用。(3)苜蓿叶肉细胞中的叶绿素分布在叶绿体的类囊体膜上。根据实验结果分析可知,间作距离较小时,苜蓿叶绿素的含量明显较高,其意义在于较高含量的叶绿素能提高苜蓿对光能的吸收能力,以增强其对弱光环境的适应性,增大光合速率。(4)根系“一深一浅”的作物间作,有利于充分利用不同深度土壤中的营养物质并缓解不同植物根系之间的竞争,提高经济效益。 答案:(1)苜蓿吸水多导致玉米缺水;玉米植株高于苜蓿植株,对苜蓿有遮光作用　(2)避免遮光;有利于CO2的供给,促进光合作用　(3)叶绿体的类囊体膜　提高苜蓿对光能的吸收能力,以适应弱光环境　(4)能充分利用不同深度土壤中的营养物质;能有效缓解竞争 [课堂归纳小结]　　 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.群落是特定空间或生境中各种生物种群所构成的集合。 2.生物群落具有垂直结构和水平结构。 3.植物分层主要是受阳光的影响,动物分层主要与食物和栖息环境有关。 4.竞争、捕食、生物群落的空间异质性都会影响生物群落的结构。 5.生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系称为生态位。 6.生物群落的结构不是静止不变的,会随着时间的推移而发生变化。群落的外貌随气候季节性交替,一些动物的季节性变化也比较明显。 学科网（北京）股份有限公司 $