第2章 第2节 群落具有垂直、水平和时间结构-【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（浙科版）

第二节　群落具有垂直、水平和时间结构 |学|习|目|标| 1.举例说明群落的垂直结构。　　2.列举群落的水平结构，说明其特点。　　3.列举群落的时间结构。 　　　　　　　　　　　　　　　　[主干知识梳理] 一、群落的垂直结构 1.陆生植物的生长型：乔木、灌木、藤本植物、草本植物、附生植物和地表植物。 2.群落的垂直结构 (1)形成方式：群落中的乔木、灌木和草本等不同生长型的植物分别配置在群落的不同高度上，形成了群落的垂直结构。 (2)特点：具有分层现象 ①陆地群落的分层：从树冠到地面可以分为树冠层、下木层、灌木层、草本层和地表层。陆地群落的分层主要与植物对光的利用有关，其中树冠层对群落影响最大。植物在空间上的成层排列，扩大了植物利用环境的范围，提高了植物的光能利用率。 ②动物的分层：动物的分层现象主要与食物有关。 (3)应用：在农业生产上可利用群落的垂直结构发展立体农业。 二、群落的水平结构 形成过程 群落中的生物在水平方向上的配置状况形成了群落的水平结构 特点 往往呈不均匀性，呈现斑块状和镶嵌性分布 形成原因 (1)不同生物繁殖体的扩散能力有差异； (2)生物种间相互作用的影响； (3)群落内部环境的不同 三、群落的时间结构 概念 群落的组成和外貌可随时间改变而发生有规律变化的现象 形成 原因 在某一时期，某些物种在群落中相对重要，而在另一时期，则是另一些物种在该群落中相对重要，从而形成了群落的时间结构 特点 群落的季节性变化非常明显 [预习效果自评] 1.判断下列说法的正误 (1)“绿树村边合，青山郭外斜”主要体现了群落的水平结构。 (√) (2)长势高低不平的水稻存在垂直结构。 (×) 提示：群落的垂直结构是不同生长型生物在垂直空间中的分布情况，长势高低不平的水稻不存在垂直结构。 (3)群落的结构和外貌会随季节的不同而发生变化。 (√) (4)一般来说，根据植被的分层结构可以预测鸟类的多样性。 (√) (5)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。 (×) 提示：任何群落中的动物都具有分层现象。 (6)某岛屿上植被茂盛，风景优美。该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现。 (√) 2.下列关于生物群落的理解，错误的是 (　　) A.生态环境越优越，组成群落的物种种类和数量就越多 B.一个池塘中所有的鱼构成一个生物群落 C.群落内的生物之间有直接或间接的关系 D.任何群落都有一定的空间结构，包括垂直结构和水平结构 解析：选B　生物群落处于一定的生态环境中，生态环境越优越，对生物生长越有利，生物种类和数量就越多，结构就越复杂。一个池塘中除了有鱼之外，还有许多植物、其他动物和微生物，所有生活在池塘中的生物构成了池塘的生物群落。群落中的生物之间有捕食、竞争、寄生等关系。群落的结构包括垂直结构和水平结构。 3.下面A图和B图反映了群落哪方面的空间结构，填写在下面横线上。 (1)群落空间结构的类型 A图：垂直结构；B图：水平结构。 (2)决定群落空间结构的主要因素 A图：①植物分层：光照；②动物分层：食物条件。 B图：群落水平方向上的种群配置。 4.思考题 下图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布，请根据群落的结构特点分析四大家鱼可以混养的原因。 提示：四大家鱼的食性不同，在水中的利用空间(即栖息地)存在差异，四者之间存在垂直结构，因此可以在一个池塘中进行混养。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1.群落的垂直结构主要指群落的分层现象。 2.植物在空间上的成层排列，扩大了植物利用环境的范围，提高了植物的光能利用率。 3.大多数群落中的各个物种在水平方向上的分布往往呈不均匀性，表现为斑块状和镶嵌性。 4.群落的组成和外貌可随时间改变而发生有规律的变化，这就是群落的时间结构。 提能点(一)　群落的垂直结构 　　　　　　　　　　　　　　　　[任务驱动] 　　下图a、b、c分别代表的是在-200~3 800 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，请据图分析并回答下列问题： (1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是群落的垂直结构吗? 提示：不是群落的垂直结构，属于植物的地带性分布。 (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分别是什么? 提示：b处森林中植物的垂直分层现象主要是由光照强度影响形成的，c处藻类植物的分层现象主要是由光质(波长)影响形成的。 (3)b处不同的植物层次中分布着不同的鸟类，鸟类的这种分层主要取决于什么因素? 提示：主要取决于食物的分布和巢的位置。 [生成认知] 　　正确理解群落垂直结构的分层现象 (1)群落的垂直结构具有明显的分层现象，植物的分层现象主要与光照强度有关，群落中的光强度总是随高度的下降而逐渐减弱(如图所示)。 (2)群落中植物的垂直分层又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。 (3)群落的分层现象不仅表现在地面上，也表现在地下，但地下分层现象主要与水分和矿质元素有关。水域中，某些水生动物也有分层现象，影响因素主要有阳光、温度、食物、含氧量等。 　　[典例]　下图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释不合理的是 (　　) A.分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式 B.决定这种现象的环境因素除光照外，还有温度和湿度等 C.种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植 D.在农业生产上，可以充分利用这一现象，合理搭配种植的品种 [解析]　植物群落的分层现象是群落垂直结构的表现，是群落与环境条件相互联系的一种形式，受多种环境因素的影响，如光照、温度、湿度等。农业生产上可以根据分层现象的存在，合理套种，搭配种植适当的品种。合理密植是减轻种内斗争，保证充足的光照和CO2供应，与植物群落分层现象无关。 [答案]　C [易错提醒] 对群落结构认识的三个易误点 (1)“种植玉米时，玉米植株高低不同”不属于群落的垂直结构，垂直结构涉及的是群落中“不同物种”在空间垂直方向上呈现“分层”现象，玉米田中的玉米植株高低属于种群内个体差异，不具有群落的空间结构。 (2)水体中植物的垂直分布主要是由光照引起的分层现象，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。 [跟踪训练] 1.下列关于森林群落垂直结构的叙述错误的是 (　　) A.是长期自然选择的结果 B.缓解了种间竞争 C.其结构主要由水分决定 D.有利于对资源的充分利用 解析：选C　群落的垂直结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，A、B、D正确；森林群落垂直结构主要是由光照决定的，C错误。 2.(2025·广东高考)草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析，可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是 (　　) A.调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法 B.圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落垂直结构 C.蘑菇菌丝促进土壤有机质分解使圈上土壤速效养分增加 D.圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成 解析：选B　植物无活动能力，通常采用样方法调查；土壤调查则常用取样器取样法(如采集土壤小动物或分析土壤成分)，A正确。垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象(如乔木层、灌木层、草本层等)，而圈上植物呈圈带状分布，不属于群落的垂直结构，B错误；蘑菇菌丝可通过分解作用加速有机质降解，释放速效养分(如氮、磷等)，C正确；优势度高的植物可能利于竞争资源(如光照、水分)，从而改变其他物种的分布或数量，影响草地群落的物种组成，D正确。 提能点(二)　群落的水平结构与时间结构 　　　　　　　　　　　　　　　　[任务驱动] 　　某沿河的景区内由近水边到陆地可分为光滩区、近水缓冲区、核心区等区域(如图)。 (1)景区中的某种植物由近水边到陆地沿地表随机分布是否属于群落的水平结构，试说明原因。 提示：不属于。原因是某植物的不同区域的分布描述的是种群的空间特征。 (2)光滩区、近水缓冲区及核心区分布的植物种类存在明显差异，试分析造成这种现象的原因。 提示：光滩区、近水缓冲区及核心区分布的植物不同，这属于群落的水平结构，主要原因是不同地点的环境条件不同、生物种间的相互作用影响存在差异等。 (3)不同的季节，光滩区、近水缓冲区及核心区分布的植物种类存在一定差异，这体现了群落的什么特点?这种变化的意义是什么? 提示：体现了群落的时间结构。不同季节群落中生物类型的变化，体现了生物对环境的适应。 [生成认知] 1.形成群落空间结构的条件 (1)要有多个种群构成群落，如竹林中竹子只是一个种群，不存在垂直结构和水平结构。 (2)各个种群间要形成不同的种间关系，如捕食、种间竞争等。通过各种不同的种间关系，使各个生物种群分别占据不同的空间，形成群落的空间结构。 (3)要存在形成分层现象的环境条件，如光照、温度、食物、栖息场所等。 2.群落的结构 项目 垂直结构 水平结构 时间结构 含义 群落中的生物在不同高度上的配置状况 群落中的生物在水平方向上的配置状况 群落的组成和外貌随时间改变而发生有规律的变化 原因 阳光、食物、栖息场所、温度、氧气等 营养、水分、土壤、小地形、风和火等 不同时间的气温、光照、降水等会发生规律性的变化 表现 植物在不同高度上表现为分层现象，动物也随之具有分层现象 大多数群落中的生物表现为斑块状和镶嵌性 生物的昼夜活动，群落的季节变化 　　[典例]　(2024·浙江1月选考)水稻、昆虫和杂草等共同构成稻田群落，也形成了其特有的群落结构。下列关于该群落空间结构的分析，正确的是 (　　) A.昆虫在水稻地上部分不同位置分布与光照强度密切相关 B.昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置有关 C.因水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的简单化 D.稻田群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性 [解析]　由题干可知，昆虫在水稻地上部分不同位置分布主要与食物有关，A错误；稻田群落水平结构简单主要是人为干预引起的，且水稻是人为播种，不是自然繁殖，C错误；水平结构表现为镶嵌性，D错误。 [答案]　B [跟踪训练] 1.在夏季，某温带草原上有很多种动物活动，到了冬季则部分动物会迁到其他地方去，部分动物也会进入冬眠状态。上述现象属于群落的 (　　) A.季节变化 B.垂直结构 C.水平结构 D.昼夜变化 解析：选A　群落的季节性是指群落的组成和外貌随季节改变而发生有规律的变化。温带草原夏季有多种动物活动，冬季来临时部分动物会迁移，多数变温动物会进入冬眠，这反映了群落结构的季节变化。 2.下列关于群落水平结构的叙述，错误的是 (　　) A.土壤、小地形和火等环境条件都能影响生物的水平分布格局 B.陆地群落的水平结构很少是均匀的 C.不同的植物自下而上分别配置在群落的不同高度上，形成了群落的水平结构 D.植被在水平方向上常表现出斑块状和镶嵌性　 解析：选C　由于不同地区的环境条件不同，使不同地段往往分布着不同的种群，因此土壤、地形起伏、火等环境条件会影响生物在水平方向上的分布，A正确；植物群落的水平结构与地形变化、土壤湿度、盐碱度差异、光照强度不同等有关，陆生群落的水平结构很少是均匀的，B正确；不同的植物自下而上分别配置在群落的不同高度上，形成了群落的垂直结构，C错误；植被在水平方向上的分布往往呈不均匀性，常表现出复杂的斑块状和镶嵌性，D正确。 3.(2025·浙江浙南名校联盟期末)三江源地区位于青藏高原腹地，是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区，这里的雪山、草原、森林、河流等多种群落静静展示着原生态的美。下列关于群落的叙述错误的是 (　　) A.森林中不同生物之间的关系是在种群水平上进行研究获得的 B.从山脚到山顶，森林、草原、荒漠等不同群落都具有水平结构 C.群落的外貌和结构随季节变化而发生有规律的变化，属于群落的季节性特征 D.不同动物间觅食时间和觅食生境适当错开是长期协同进化的结果 解析：选A　森林中不同生物之间的关系是在群落水平上进行研究获得的，A错误；从山脚到山顶，森林、草原、荒漠等不同群落都具有水平结构，B正确；群落的外貌和结构随季节变化而发生有规律的变化，属于群落的季节性特征，C正确；不同动物间觅食时间和觅食生境适当错开说明每种生物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，是长期协同进化的结果，D正确。 思维拓展——群落结构与立体农业 一、立体农业的原理 群落配置原理 在立体农业的生物群落中，由于多物种间存在着相互影响(竞争等)、相互依存、相互制约等复杂关系，因此在构成生物群落时，尽量能有互利互补效应，从而获得较高的生态效益 群落时差原理 立体农业根据当地的农业资源，可将两种或两种以上作物在同一个区域内按作物生育特性，进行科学合理地种植，以减少光、温、气等资源的浪费 分层垂直原理 立体农业是一个农业生物复合群落，群落中的植物在空间上可以成层排列，因此组合得当可使各生物占据群落的不同空间，最大程度利用资源和空间 二、立体农业的特点 集约 主要体现在技术、劳力、物质、资金整体综合效益上 高效 立体农业能充分挖掘土地、水源、光能、热量等自然资源的潜力，并提高人工辅助能的利用率 持续 立体农业可使有害物质的残留减少，提升农业环境和生态环境的品质，增强农业后劲，持续提高土地(水体)生产力 安全 主要体现在利用多物种组合来同时完成污染土壤的修复和农业的发展，建立经济与环境融合观 [素养训练] 1.立体农业是指为了充分利用空间把不同生物种群组合起来，多物种共存、多层次配置、多级物质利用的立体种植、立体养殖或立体种养的生产模式。下列有关叙述错误的是 (　　) A.立体农业利用了群落的空间结构原理 B.立体农业能充分利用资源和空间 C.立体农业有效降低了投入成本 D.立体农业中养殖的生物构成生物群落 解析：选D　由题意分析可知，立体农业利用了群落的空间结构原理，能充分利用资源和空间提高空间利用率，降低生产成本，A、B、C正确；立体农业中养殖的生物仅是部分生物，生物群落需包含某区域的所有生物，D错误。 2.某林场在桉树幼林里栽培菠萝，通过精心管理取得了桉树、菠萝两旺，提高了经济效益。下列说法错误的是 (　　) A.这是立体农业，运用了群落的空间结构原理 B.菠萝生活在林下层，这是菠萝的生态位 C.这种农业生产模式可充分利用空间和资源 D.在提高经济效益的同时，还有利于水土保持 解析：选B　桉树和菠萝高矮不同，即在垂直方向上出现分层现象，运用了群落的空间结构原理，A正确；生态位是指群落中某个物种在时间和空间上的位置及其与其他物种之间的功能关系，菠萝生活在林下层，这只是菠萝所处的空间位置，B错误；立体农业是运用了群落的空间结构原理，为充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式，C正确；桉树和菠萝经过精心管理取得了桉树、菠萝两旺，提高了经济效益，并且桉树和菠萝根系深浅搭配，有利于水土保持，D正确。 3.渔业上人们为了获得更大的经济效益，常用多层次立体养殖法养殖鲑鱼、海带和贝类。网笼中鲑鱼的排泄物顺水而下，为下层的海带和贝类提供养料。下列叙述正确的是 (　　) A.每个网笼中的鲑鱼都是一个种群 B.网笼中鲑鱼的数量呈“S”形增长 C.鲑鱼、海带和贝类的分布体现了群落的垂直结构 D.该养殖法提高了水体空间的利用率　 解析：选D　种群是指占有一定空间和时间的同一物种所有个体的集合体，因此每个网笼中的鲑鱼不能称为一个种群，A错误；据题意“网笼中鲑鱼的排泄物顺水而下”可知，网笼中不会有新的鲑鱼产生，因此数量不会增长，B错误；群落的空间结构上，植物群落或动物群落的分布具有垂直结构现象，鲑鱼和贝类属于动物，海带属于植物，因而它们的分布不能体现群落的垂直结构，C错误；该养殖法实现了不同层次水体的空间利用，提高了水体空间的利用率，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $