内容正文:
第2课时 群落的空间结构、季节性和生态位
课标要求 学习目标 核心内容
描述群落具有垂直结构和水平结构等特征,并可随时间而改变 1.举例说明群落的空间结构和季节性及其影响因素
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 1.群落的垂直结构和水平结构
2.生态位
主题一 群落的空间结构和季节性
主题二 群落的生态位
目录索引
教考衔接 生态位
主题一
群落的空间结构和季节性
基础知识•落实
1.群落的空间结构
类型 垂直结构 水平结构
现象 __________现象 __________分布
决定
因素 植物分层:__________、温度、水分和无机盐等;
动物分层:________和________ 地形的变化、_________________和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物____________特点的不同,以及人与动物的影响等
意义 显著提高群落利用____________________等环境资源的能力,是在长期___________基础上形成的对环境的适应,有利于群落对自然资源的利用
分层
镶嵌
光照
栖息空间
食物条件
土壤湿度
自身生长
阅读教材P25~27文本,结合“图2-4森林群落的分层现象示意图”,回答下列问题。
阳光、温度和水分
外貌和结构
2.群落的季节性
由于__________________等随季节而变化,群落的____________也会随之发生有规律的变化。例如,植物的生活周期,动物的迁徙、冬眠和夏眠等。
阳光、温度和水分
外貌和结构
结论要语辨一辨
(1)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。( )
(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)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。
( )
(4)湿地水位深浅不同的区域分布着不同的鸟类种群,体现了群落的垂直结构。(2025山东卷)( )
(5)山顶、山腰和山脚不同林种的布局体现了群落的垂直结构。(2025河北卷)( )
(6)群落的外貌和结构具有季节性规律的变化。( )
√
×
√
×
×
√
情境探究•提升
资料1 如图代表在-200 m~3 800 m的海拔内,高山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。
(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___________,这属于群落结构中的___________,在该结构上常呈现___________分布。
(2)b处的植物在垂直方向上的分布具有明显的___________现象,影响这种分布的主要环境因素是___________,这种分布的意义是___________。
(3)c处不同水层分布着不同的藻类,影响它们分布的主要环境因素是___________,这是群落结构中的___________。
(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”,这种说法___________ (填“正确”或“不正确”),理由是__________________________________________________________。
温度
水平结构
镶嵌
分层
光照强度
提高了群落利用阳光等环境资源的能力
光质
垂直结构
不正确
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,不能构成垂直结构,而矮小的野草丛具有垂直结构和水平结构
(5)春夏季节同秋冬季节相比,同一群落的结构完全相同吗?为什么?
不相同。由于温度、水分、阳光等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
资料2 (教材P32“科学·技术·社会”)早在西汉时期,我国就出现了“间作套种”的农业生产模式。据《氾胜之书》记载,在瓜田中“又种薤(xie)十根……居瓜子外。至五月瓜熟,薤可拔卖之,与瓜相避。又可种小豆于瓜中,亩四五升,其藿可卖。此法宜平地,瓜收亩万钱。”这种生产就是立体农业的雏形。
资料3 (教材P32“科学·技术·社会”)现代立体农业的实例有:湖北省某林场在板栗林里栽培茶树,板栗是一种深根性树种,茶树是根系较浅的小灌木;板栗喜光,茶树耐阴。通过精心管理取得了板栗、茶树两旺,提高了经济效益。
(6)立体农业充分应用了______________________原理进行立体种植。
(7)资料2和资料3中两种立体农业生产模式都取得了较高的经济效益,这是因为在有限的空间里,不同植物高矮结合,提高了_____________________,提高了作物产量。
(8)板栗与茶树的根系深度不同,这体现了该地群落结构的_________结构,意义是____________________________________________。
群落的空间结构和季节性
群落利用阳光等环境资源的能力
垂直
充分利用不同层次土壤内的水分和无机盐
对点应用•突破
基础转化点1 群落的空间结构
AI解读①群落在垂直结构上具有分层现象,因光照强度等的变化使植物具有分层现象,动物因栖息空间及食物条件而具有分层现象;因地形地貌、土壤理化性质、光照强度、温度等的影响,群落在水平结构上常具有镶嵌现象。群落的垂直分层及水平方向上的镶嵌现象提高了群落对环境资源的利用能力。②群落的结构可随季节及环境条件的变化而改变。
1.甲、乙两地的群落结构如下图所示。下列关于生物群落结构的叙述,错误的是( )
A.甲、乙两地群落结构的差异主要受光照、温度、湿度等因素影响
B.甲地动物间具有垂直分层现象,这主要与食物种类和栖息空间有关
C.不同季节里甲、乙两地的物种组成和空间结构都可能会发生改变
D.因乙地没有高大的乔木或灌木,所以在乙地不具有群落的垂直结构
D
解析 决定群落结构的主要因素是光照,其次还与温度、湿度等多种环境因素有关,A项正确。植物的分层现象主要与光照有关,动物的分层现象与食物条件和栖息空间有关,B项正确。不同季节的阳光、温度、水分等不同,群落的物种组成及空间结构会随着种群的迁徙和环境的改变发生变化,C项正确。不具有高大乔木或灌木的群落也具有一定的空间结构,故乙地也具有群落的垂直结构,D项错误。
2.(2022全国乙卷)分层现象是群落研究的重要内容。下列关于森林群落分层现象的叙述,正确的是( )
①森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力
②森林植物从上到下可分为不同层次,最上层为灌木层
③垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关
④森林群落中动物的分层现象与食物有关
⑤森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果
⑥群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的
A.①③④⑤ B.②④⑤⑥
C.①②③⑥ D.③④⑤⑥
A
解析 森林植物从上到下可分为不同层次,最上层为乔木层,其下依次是灌木层、草本层,②错误;群落中植物因受光照的影响具有垂直分层现象,所以植物的垂直分层现象与植物对光的利用有关,⑥错误。
主题二 群落的生态位
基础知识•落实
(1)概念:一个物种在群落中的__________,包括所处的__________,占用__________的情况,以及与__________的关系等,称为这个物种的生态位。
(2)研究范围
①动物:__________、__________、天敌以及与其他物种的关系等。
②植物:在研究区域内的__________、种群密度、__________等特征,以及与其他物种的关系等。
(3)意义:群落中每种生物都占据着__________的生态位,这有利于不同生物充分利用__________,是群落中物种之间及生物与环境间__________的结果。
地位和作用
空间位置
资源
其他物种
栖息地
食物
出现频率
植株高度
相对稳定
环境资源
协同进化
结论要语辨一辨
(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)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。( )
(3)生态位的分化是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
( )
(4)“慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植,体现了两物种没有共同的生态位。(2024河北卷)( )
(5)稻田养蟹的生态农业模式中,水稻和螃蟹处于相同生态位。(2024全国新课标卷)( )
√
×
√
×
×
情境探究•提升
资料1 (教材P28“与社会的联系”)青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼是我国传统的四大家鱼。最晚在明代,我国劳动人民就已懂得将四大家鱼混养以提高效益。下图为某池塘中四大家鱼及其生活水层和主要食物分布示意图。请分析回答问题。
(1)这种饲养方法体现了四大家鱼在池塘中分别占据着不同的__________,也体现了渔业生产中对群落__________(填“垂直”或“水平”)结构的充分应用。
(2)鳙鱼与其他三种鱼的生态位有重叠,它们之间有__________关系。它们在栖息水层和食物来源上的差异是__________的结果。
(3)同一群落中有没有生态位完全相同的两个物种?若有,这两个物种的关系会怎样变化?
生态位
垂直
种间竞争
协同进化
没有。若两种生物的生态位完全相同,则对资源的竞争激烈,竞争力强的生物占优势,另一种生物则灭绝。
资料2 河蟹是杂食性动物,喜欢潜伏在水草或淤泥中,以鱼、虾、螺、蚌、水生昆虫和水草为食,人们不会将河蟹与青鱼混养。
(4)人们不会将河蟹与青鱼混养,原因是________________________。
河蟹和青鱼的食性相似、栖息空间相似,生态位有所重叠,在食物和空间资源有限的情况下将二者混养,种间竞争激烈,不利于各自种群的数量增长
对点应用•突破
基础转化点2 群落中物种的生态位
AI解读①一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占有的资源情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。②研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌及其与其他物种的关系等。③研究某种植物的生态位,通常要研究它在区域内的出现频率、种群密度、植株高度、与其他生物的关系等。
3.自然群落中,当两个物种的生态位有重叠时,往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化,从而减少或排除竞争,使得它们共同生存下来,这种现象称为生态位分化。下列叙述错误的是( )
A.生态位的分化会导致群落物种丰富度降低
B.群落内生态位重叠程度加剧不利于环境资源的利用
C.群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
D.生态位重叠的物种可能发生错开活动时间等习性上的分化
A
解析 生态位的分化会使不同生物分别利用不同的资源,减少竞争,将导致群落物种丰富度增加,A项错误。群落内生态位重叠程度加剧会导致竞争加剧,不利于环境资源的利用,B项正确。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。群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果,C项正确。生态位重叠的物种之间竞争激烈,为了避免竞争,它们在活动时间、觅食时间等习性上会出现分化,D项正确。
4.(2026广东阶段练习)生态位主要指在自然系统中一个物种在时间、空间上的位置及其与相关物种之间的功能关系。在生态系统中,若同时考虑温度、湿度和食物颗粒大小,则生物生态位就是三维的(如图)。下列说法错误的是( )
C
A.图示生物适合生存在湿度10%~15%、温度20 ℃~30 ℃、食物颗粒大小在3 mm3~6 mm3的环境
B.研究动物的生态位,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
C.种群之间生态位重叠越大,种间竞争越剧烈,最终必将导致某一物种灭亡
D.稳定群落中,各物种占据各自生态位利于物种间尽可能避免直接的竞争
解析 由题图可知,该生物的生态位范围是湿度10%~15%、温度20 ℃~30 ℃、食物颗粒大小3 mm3~6 mm3,说明其适合生存在该环境,A项正确。研究动物的生态位,通常需要研究其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,B项正确。种群之间生态位重叠越大,种间竞争越剧烈,但不一定最终导致某一物种灭亡,也可能通过生态位分化来缓解竞争,C项错误。在稳定的群落中,各物种占据各自的生态位,能减少对资源和空间的直接竞争,有利于群落的稳定,D项正确。
教考衔接 生态位
近几年高考中,多以调查结果为情境,考查生态位的形成及意义,考查生态位的形成与种间竞争强度的变化,同时可考查群落的特征与空间结构。
真题在线
典例(2024甘肃卷节选)生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位或作用。生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了某山区部分野生哺乳动物的种群特征,并计算出它们之间的时间生态位重叠指数,如下表。回答下列问题。
物种 S1 S2 S3 S4 S5 S6
S1 1
S2 0.36 1
S3 0.40 0.02 1
S4 0.37 0.00 0.93 1
S5 0.73 0.39 0.38 0.36 1
S6 0.70 0.47 0.48 0.46 0.71 1
(1)物种的生态位包括该物种所处的空间位置、占用资源的情况以及______________________等。
(2)具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较________ (填“大”或“小”)。那么,物种S1的猎物有可能是物种__________和物种__________。
(3)物种S3和物种S4可能是同一属的动物,上表中支持此观点的证据是______________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)已知物种S2是夜行性动物,那么最有可能属于昼行性动物的是物种 和物种__________,判断依据是______________________________。
与其他物种的关系
大
S5
S6
物种S3和物种S4的时间生态位重叠指数最大,说明这两种生物利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、营养成分、空间等)的可能性较大
S3
物种S2与物种S3、物种S4的时间生态位重叠指数最小,说明它们与物种S2在时间维度上几乎不重叠
解析 (1)物种的生态位包括该物种所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等。(2)存在捕食关系的两个物种生态位有重叠,当两个物种利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、营养成分、空间等)时,就会出现生态位重叠现象。所以具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较大。由表格可以看出,物种S1与物种S5、物种S6的时间生态位重叠指数最大,因此物种S1的猎物有可能是物种S5和物种S6。(3)由表格可知,物种S3和物种S4的时间生态位重叠指数最大,说明这两种生物利用同一资源或共同占有某一资源因素(食物、营养成分、空间等)的可能性较大,因此二者可能是同一属的动物。(4)由表格可知,物种S2与物种S3、物种S4的时间生态位重叠指数最小,说明它们与物种S2在时间维度上几乎不重叠,因此最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4。
【解答模型】对概念的深度理解、推理是解答本题设问的基础,对图表中关键信息的提取、整合与运用是解答问题的重要依据。思维路径如下:
知识溯源
①教材P27“生态位”;②教材P24~26种间关系、群落的空间结构等。
考题再练
1.(2024海南卷)甲、乙、丙三种啮齿动物共同生活在某牧区。甲和乙偏好开阔生境,喜食植物茎叶,丙偏好有更多遮蔽的生境,喜食植物种子。不同放牧模式影响下,这三种动物种群密度的调查结果如图。下列有关叙述错误的是( )
A.过度放牧加剧了甲和乙的种间竞争
B.禁止放牧增加了遮蔽度和食物资源,有利于丙的生存
C.轮替放牧有助于这三种动物共存
D.三种动物中,甲对放牧模式变化的适应能力最强
A
解析 过度放牧条件下,植物数量减少,生境开阔,便于甲和乙生存,甲和乙的种间竞争减弱,种群密度增加,A项错误。由题图可知,禁止放牧时丙的种群密度较高,丙偏好有更多遮蔽的生境,喜食植物种子,因此可推测禁止放牧增加了遮蔽度和食物资源,有利于丙的生存,B项正确。相比于禁止放牧和过度放牧,轮替放牧条件下三种动物能共存,即轮替放牧有助于这三种动物共存,C项正确。三种放牧模式下,乙和丙的种群密度变化比甲剧烈,因此甲对放牧模式变化的适应能力最强,D项正确。
2.(2025四川卷)为更好地保护草原生态系统,有人对某草原两种鼠类及其天敌的昼夜相对活动频次进行统计,结果如下图。下列推断不合理的是
( )
A.子午沙鼠的昼夜活动节律主要受到了兔狲的影响
B.两种鼠类的活动节律显示它们已发生生态位分化
C.两种天敌间的竞争比两种沙鼠间的竞争更为激烈
D.一定数量的兔狲和赤狐有利于维持草原生态平衡
A
解析 子午沙鼠主要在夜间活动,兔狲主要在昼间和夜间活动,二者的活动时间重叠少;赤狐主要在夜间活动,子午沙鼠和赤狐的生态位重叠程度较大,因此子午沙鼠的昼夜活动节律主要受赤狐影响,A项不合理。大沙鼠(主要在昼间活动)和子午沙鼠(主要在夜间活动)的活动时间不同,说明它们已发生生态位分化(减少竞争),B项合理。兔狲(主要在昼间和夜间活动)和赤狐(主要在夜间活动)活动时间重叠多,它们之间的竞争更激烈;两种沙鼠的活动时间差异大,它们之间的竞争弱,C项合理。兔狲和赤狐捕食鼠类,可控制鼠种群数量,有利于维持草原生态平衡,D项合理。
课堂小结
本 课 结 束
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