2.1群落的结构讲义2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2
2026-08-31
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摘要:
本高中生物学讲义聚焦群落的结构,系统梳理群落的概念与物种组成、种间关系、空间结构、季节性与生态位及土壤动物类群丰富度研究等核心知识点,构建从基础概念到生物关系再到时空结构及实验探究的完整学习支架。
资料以题型为框架,通过解题知识、典例及变式题强化理解,如种间关系结合图示与红藻—海蟑螂互惠实例培养科学思维,土壤动物丰富度研究融入实验方法提升探究实践能力,课中辅助教师教学,课后助力学生查漏补缺。
内容正文:
第2章
2.1 群落的结构
内 容 导 航
题型1 群落的概念和物种组成
题型2 群落中生物的种间关系
题型3 群落的空间结构
题型4 群落的季节性和生态位
题型5 土壤中动物类群丰富度的研究
考 点 演 练
题型1 群落的概念和物种组成
解|题|知|识
(1)群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
(2)区别不同群落的重要特征是群落的物种组成。
【典例1】泰山崛起于华北平原之东,凌驾于齐鲁平原之上,东临烟波浩淼的大海,西靠源远流长的黄河。泰山包括森林、灌草丛、草甸、湿地等生态系统。森林类型主要包括针叶林、落叶阔叶林、针阔混交林等。下列相关叙述错误的是( )
A.泰山从山麓到山顶群落类型的差异可能主要是由于温度的不同导致的
B.森林中植物多样性高时,动物的物种丰富度可能也较高
C.森林中林下植物的种群密度主要取决于森林林冠层的透光率
D.依据泰山生态植被的物种丰富度可以认定其所属的群落类型
【答案】D
【解答】解:A、泰山从山麓到山顶不同的群落类型属于群落的水平结构,是由于纬度不同导致的温度差异导致的,A正确;
B、植物多样性为动物提供多样化的栖息空间和食物资源,故动物丰富度可能同步提高,B正确;
C、林冠层通过遮阴作用影响透光率,直接决定林下阴生植物(如蕨类)的光合作用效率,进而调控其种群密度,C正确;
D、物种组成是区分不同群落的重要特征,依据泰山的物种组成或优势种可以认定其所属的群落类型,而非物种丰富度(如湿地可能物种多但无乔木优势种),物种丰富度是描述群落中物种多样性的主要指标,D错误。
故选:D。
【变式1】物种丰富度的模型可以帮助我们理解影响群落结构形成的因素,如图为物种丰富度的简单模型。图中,R代表一维资源连续体,其长度代表群落的有效资源范围,群落中每一物种只能利用R的一部分。表示群落中物种的平均生态位宽度,表示平均生态位重叠。下面相关说法错误的是( )
A.图(a)中,设和为定值,那么R值越大,群落将含有更多物种
B.图(b)中,设R是一定值,那么越小,群落中将有更高的物种丰富度
C.图(c)中,设R是一定值,那么越小,群落中将有更高的物种丰富度
D.图(d)所示的群落物种丰富度低,可能是捕食者消灭了某些猎物种
【答案】C
【解答】A、表示群落中物种的平均生态位宽度,表示平均生态位重叠,分析图(a)可知,设和为定值,R值越大说明能利用的资源越多,群落将含有更多物种,A正确;
B、分析图(b)可知,设R是一定值,越小则群落中物种的平均生态位宽度减小,在有效资源范围内能容纳更多物种,群落中将有更高的物种丰富度,B正确;
C、分析图(c)可知,越小则生态位重叠程度越低,由于R是一定值,则有效资源范围内只能容纳更少的物种才能维持相对稳定,C错误;
D、分析图(d)可知,该图中存在生态位完全分开的情况,可能是捕食者消灭了某些猎物种群,群落出现了未充分利用的资源,物种丰富度降低,D正确。
故选:C。
【变式2】《说文》云:鹬知天将雨则鸣,故知天文者冠鹬。作为一种中小型涉禽,长趾滨鹬除繁殖期外,常成群或混群活动于湿地、沼泽、稻田与海滩等地,以甲壳动物、昆虫和植物等为食。加强对湿地生态系统的科学管理能提高长趾滨鹬种群数量。下列叙述正确的是( )
A.预测长趾滨鹬种群密度变化趋势需要分析该种群的性别比例
B.在长趾滨鹬相对集中的区域,采用标记重捕法以估算其数量
C.长趾滨鹬种群数量增加说明该湿地群落的物种丰富度增加
D.长趾滨鹬种群数量呈“S”形曲线增长是受资源和空间等因素限制而出现的结果
【答案】D
【解答】解:A、预测种群密度变化趋势主要依靠的是年龄结构,性别比例可通过影响出生率,间接影响种群密度,A错误;
B、标记重捕法要求随机取样,不能在长趾滨鹬相对集中的区域采样,B错误;
C、物种丰富度指群落里物种的数目,长趾滨鹬只是一个物种,它的种群数量增加,不会增加物种种类,所以物种丰富度不变。C错误;
D、因为资源、空间有限,同时存在天敌等环境阻力,所以种群数量不能无限增长,而是呈“S”形曲线增长,D正确。
故选:D。
【变式3】新开发的稻—萍—蟹新型综合种养模式,改变了稻田单一的种植结构,获得经济、生态双赢,蟹能除去稻田中的害虫、杂草,还能松动田泥,稻田能为河蟹提供饵料和良好的生活环境。下列关于叙述错误的是( )
A.新型综合种养模式充分利用群落的空间结构和季节性
B.稻田高矮不一的水稻提高光能的利用,体现了群落的垂直结构
C.区别稻田生物群落和池塘生物群落的主要特征是群落的物种组成
D.河蟹所处的空间位置、占用资源以及与其他物种的关系等就是其生态位
【答案】B
【解答】解:A、这种新型综合种养模式为立体种养模式,充分利用了群落的空间结构和季节性,能够提高光能等环境资源的利用率,A正确;
B、高矮不齐的水稻属于同一种群,不能体现群落的垂直结构,B错误;
C、群落的物种组成是区分不同群落的重要标志,故区别稻田生物群落和池塘生物群落的主要特征是群落的物种组成,C正确;
D、生态位是指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,因此河蟹所处的空间位置、占用资源以及与其他物种的关系等就是其生态位,D正确。
故选:B。
题型2 群落中生物的种间关系
解|题|知|识
一、群落中的生物关系:
1、种内关系(同种生物个体与个体、个体与群体、群体与群体之间):
(1)种内互助;
(2)种内斗争。
2、种间关系(不同种生物之间的关系):
(1)互利共生(同生共死):两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。如豆科植物与根瘤菌;人体中的有些细菌;地衣是真菌和藻类的共生体。
(2)捕食(此长彼消、此消彼长):一种生物以另一种生物为食的现象。如:兔以植物为食;狼以兔为食。
(3)种间竞争(你死我活):两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。如:大小草履虫;水稻与稗草等.
(4)寄生(寄生者不劳而获):一种生物从另一种生物(宿主)体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害。
①体内寄生:人与蛔虫、猪与猪肉绦虫;
②体表寄生:小麦线虫寄生在小麦籽粒中、蚜虫寄生在绿色植物体表、虱和蚤寄生在动物的体表、菟丝子与大豆。
③胞内寄生:噬菌体与大肠杆菌等。
(5)原始合作(互惠):两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。例如海葵固着于寄居蟹的壳螺上。
二、种间关系图示
类型
曲线图例
箭头图例
种间关系
互利共生
两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等.
捕食
捕食者种群的数量和猎物者种群的数量呈周期性的波动,且捕食者数量高峰变动滞后于猎物者.
竞争
C代表共同的生活条件,结局有三,①两种群个体间形成平衡;②A取代B;③二者在空间、食性、活动时间上产生生态位的分离.
寄生
A:寄生物;B:宿主
寄生种群A得利,宿主种群B有害,寄生物一般比宿主小,如蛔虫与人.
【典例1】生活在同一区域的不同种群不是孤立的,而是直接或间接地联系着,共同构成了有序的整体。下列说法正确的是( )
A.年龄结构、优势种和空间结构都属于群落水平上研究的问题
B.常利用避光、避热的习性分离体型较小的土壤动物
C.“螟蛉有子,蜾蠃负之”,描述的是螟蛉与蜾蠃之间存在寄生关系
D.从山麓到山顶依次出现不同的森林类型,这是群落的垂直结构
【答案】B
【解答】解:A、年龄结构属于种群特征(如死亡率、出生率等),而优势种、空间结构属于群落水平的研究内容,A错误;
B、分离土壤动物常采用诱虫器,利用其避光、避热的趋性使动物落入收集瓶,B正确;
C、“螟蛉有子,蜾蠃负之”描述蜾蠃捕捉螟蛉幼虫储存在巢内供后代食用,属于捕食关系,而不是寄生关系,C错误;
D、从山麓到山顶的森林类型差异是由海拔(温度、湿度等)梯度引起的水平结构,垂直结构指群落内部的分层现象(如乔木层、灌木层),D错误。
故选:B。
【变式1】红藻兼具无性生殖和有性生殖。海蟑螂依赖红藻躲避天敌,并取食红藻表面附生的硅藻,在此过程中携带了红藻的雄配子,使红藻有性生殖成功率提升。下列叙述错误的是( )
A.海蟑螂与红藻存在互惠关系,二者协同进化
B.海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异
C.硅藻附生于红藻,因此二者存在寄生关系
D.海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花
【答案】C
【解答】解:A、海蟑螂帮红藻传播配子提升有性生殖成功率,红藻为海蟑螂提供食物,躲避天敌,二者互惠、协同进化,A正确;
B、海蟑螂帮助红藻完成有性生殖,有性生殖产生基因重组,形成多样变异;海蟑螂数量减少,红藻有性生殖成功率下降,不利于通过有性生殖产生多样变异,B正确;
C、硅藻是自养生物,只是附着在红藻表面,没有从红藻获取营养,不属于寄生关系,C错误;
D、海蟑螂与红藻是经长期自然选择形成的互惠关系,类似传粉昆虫与虫媒花,D正确。
故选:C。
【变式2】美杜莎捕虫树是一种生活在南非地区的罕见食虫植物。美杜莎捕虫树能分泌黏液捕捉昆虫,微刺盲蝽虫能在树上自由行走,食用昆虫,微刺盲蝽虫的排泄物能为美杜莎捕虫树提供营养。下列叙述错误的是( )
A.微刺盲蝽虫的存在能加快生态系统的物质循环和能量流动
B.美杜莎捕虫树作为分解者能利用微刺盲蝽虫排泄物中的能量
C.美杜莎捕虫树与微刺盲蝽虫之间属于互利共生关系
D.美杜莎捕虫树和其捕捉的昆虫之间没有捕食关系
【答案】B
【解答】解:A、消费者的存在能够加快生态系统的物质循环和能量流动,微刺盲蝽虫属于消费者,A正确;
B、题干信息可知,不能利用微刺盲蛙虫排泄物中的能量,微刺盲蝽虫的排泄物能为美杜莎捕虫树提供的是无机盐等物质,B错误;
C、美杜莎捕虫树能分泌黏液捕捉昆虫,微刺盲蝽虫能在树上自由行走,食用昆虫,微刺盲蝽虫的排泄物能为美杜莎捕虫树提供营养,说明美杜莎捕虫树与微刺盲蝽虫之间属于互利共生关系,C正确;
D、美杜莎捕虫树能分泌黏液捕捉昆虫,捕捉的昆虫被微刺盲蝽虫捕食,因此美杜莎捕虫树和其捕捉的昆虫之间没有捕食关系,D正确。
故选:B。
【变式3】藤壶以浮游生物为食,选择适宜生存的环境后分泌一些黏性物质将自己固定在粗糙岩石上。某海岸线岩石上两种共同生活的藤壶:星光小藤壶生活在浅水区,退潮时经常暴露在空气中,寒仿藤壶的栖息地更深一些,很少暴露在空气中。在深水区,寒仿藤壶在竞争中占据优势,它能够将星光小藤壶排挤出岩石。当将寒仿藤壶人为地移开时,星光小藤壶也能够很快的占领深水区域;与此相反的是,寒仿藤壶不能够在浅水区生长。
(1)一般选用 样方 法调查藤壶的种群密度。取样的关键是要做到 随机取样 。
(2)两个物种都需要利用同一种资源而这种资源又是有限的,它们之间将发生种间竞争。两物种为争夺资源发生的直接冲突称为干扰竞争;两物种消耗共有的资源称为利用竞争。星光小藤壶和寒仿藤壶之间的竞争就是典型的 干扰 竞争。
(3)一个物种按生理要求及所需资源占领的生态位称为基本生态位,由于物种相互作用而实际占领的生态位称为实际生态位。据此分别分析两种藤壶的基本生态位与实际生态位的宽窄关系为: 星光小藤壶的实际生态位比基本生态位要窄,寒仿藤壶的实际生态位和基本生态位相同 。
(4)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于 不同生物充分利用环境资源 ,是群落中物种之间及生物与环境间 协同进化 的结果。
【答案】(1)样方 随机取样 物种数目和物种在群落中的相对数量
(2)干扰
(3)星光小藤壶的实际生态位比基本生态位要窄,寒仿藤壶的实际生态位和基本生态位相同
(4)不同生物充分利用环境资源 协同进化
【解答】解:(1)样方法适用于调查活动能力较弱、活动范围较小的生物种群,如植物、蚜虫、跳蝻等,藤壶的活动能力弱、活动范围小,故一般选用样方法调查其种群密度;取样的关键是随机取样,不能掺入主观因素;对海滨动物的丰富度进行调查时,需要统计物种数目和物种在群落中的相对数量。
(2)分析题意,两物种为争夺资源发生的直接冲突称为干扰竞争;两物种消耗共有的资源称为利用竞争,而“深水区,寒仿藤壶在竞争中占据优势,它能够将星光小藤壶排挤出岩石”,说明两者之间会因为争夺资源而发生直接冲突,属于干扰竞争。
(3)分析题意,一个物种按生理要求及所需资源占领的生态位称为基本生态位,由于物种相互作用而实际占领的生态位称为实际生态位,结合题意可知“在深水区,寒仿藤壶在竞争中占据优势,它能够将星光小藤壶排挤出岩石”及“当将寒仿藤壶人为地移开时,星光小藤壶也能够很快的占领深水区域,与此相反的是,寒仿藤壶不能够在浅水区生长”可知,星光小藤壶的实际生态位比基本生态位要窄,寒仿藤壶的实际生态位和基本生态位相同。
(4)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
故答案为:
(1)样方 随机取样 物种数目和物种在群落中的相对数量
(2)干扰
(3)星光小藤壶的实际生态位比基本生态位要窄,寒仿藤壶的实际生态位和基本生态位相同
(4)不同生物充分利用环境资源 协同进化
题型3 群落的空间结构
解|题|知|识
(1)群落的空间结构分为垂直结构和水平结构两个方面。垂直结构表现为在垂直方向上具有明显的分层现象;水平结构表现为不同地段分布着不同的种群,同一地段也常呈镶嵌分布。
(2)群落中植物、动物在垂直方向上有分层现象的原因分别是:
对光照的利用;食物和栖息空间
(3)生物群落具有水平结构的原因有:地形的变化(如山地起伏)、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长条件的不同、人与动物的影响等。
【典例1】苦草是鄱阳湖湖区分布面积最大的沉水植物群落(沉水植物:是指植物体全部位于水层下面生存的大型水生植物)是白鹤最爱吃的食物之一。每年夏季进入繁殖旺盛时期及秋冬枯水期时会暴露时易被水鸟食用。下列有关叙述错误的是( )
A.苦草种群在鄱阳湖的分布包括垂直结构和水平结构
B.生物生态位重叠分析可反映物种对资源利用的程度
C.苦草等沉水植物从夏季的繁殖到冬季暴露未发生演替
D.鄱阳湖湿地生物群落丰富度大于荒漠生物群落丰富度
【答案】A
【解答】解:A、垂直结构和水平结构不是种群的特征,而是群落的空间特征。苦草作为单一物种的种群,其分布不涉及群落的垂直或水平结构,A错误;
B、生态位重叠程度高说明物种间资源利用相似度高,分析生态位重叠可反映物种对资源的利用情况,B正确;
C、群落演替是群落类型发生根本性变化的过程,季节性变化属于同一群落内部的周期性波动,没有发生演替,C正确;
D、鄱阳湖湿地水分充足、营养物质丰富,适合多种生物生存,而荒漠地区缺水、环境恶劣,生物种类少。因此,鄱阳湖湿地生物群落丰富度大于荒漠生物群落丰富度,D正确。
故选:A。
【变式1】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
【答案】A
【解答】解:①森林群落的分层现象提高了生物对阳光、空间、食物等环境资源的利用能力,①正确;
②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;
③在垂直方向上森林中植物分层现象与对光照的利用有关,不同层次的植物利用不同光照,③正确;
④森林群落中动物的分层现象与食物和栖息地有关,④正确;
⑤森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果,是对环境的适应,⑤正确;
⑥群落中植物因受光照的影响具有垂直分层现象,所以植物的分层现象与植物对光的利用有关,⑥错误;
故选:A。
【变式2】长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物,在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹂等鸟类。下列分析错误的是( )
A.从山麓到山顶依次出现不同的森林类型是群落的垂直结构
B.针阔叶混交林中的红松和红皮云杉间存在竞争关系
C.针阔叶混交林物种丰富度大,植物分层更复杂,提高了光能利用率
D.森林中鸟类的垂直分层取决于栖息空间和食物条件
【答案】A
【解答】解:A、从山麓到山顶依次出现不同的森林类型是群落的水平结构,不是垂直结构,A 错误;
B、红松和红皮云杉的生长都需要阳光、水分、无机盐等,因此共存一定存在竞争,B正确;
C、针阔叶混交林物种丰富度大,不同植物分层情况更复杂,由于在不同高度有不同的植物,故提高了光能利用率,C正确;
D、森林的垂直结构为不同的鸟类提供了不同的生存环境,故森林中鸟类的垂直分层取决于栖息空间和食物条件,D正确。
故选:A。
【变式3】在贵州百里杜鹃国家森林公园拥有自然形成的高山常绿杜鹃植物群落,且动植物资源丰富,各种鸟类在树冠、林间灌木和地面的不同高度上取食和筑巢。如图为贵州百里杜鹃国家森林公园中不同鸟类的分布情况。
(1)不同鸟类的觅食生境不同,在垂直结构上具有分层现象,导致该现象的原因是 植物的垂直结构为动物创造了栖息空间和食物条件等 。
(2)图中所调查鸟类的觅食生境都相对稳定,说明群落中每种生物都占据着相对稳定的 生态位 ,其意义是 有利于不同生物充分利用环境资源 ,产生的原因是群落中物种之间及生物与环境间的结果。
(3)芦花黄雀与大山雀都捕食飞虫,它们之间存在的种间关系是 种间竞争 ,对两个种群分布的影响是 可以促进物种间的相互适应和发展,有时甚至导致物种的分化和新物种的出现 。
(4)调查大山雀的种群密度常用标记重捕法。在一次调查中,第一次捕获N1只并全部标记,第二次捕获N2只,其中有M只被标记。若大山雀被捕捉过一次后更难捕捉,则统计的种群数量比实际值 偏高 (填“偏高”或“偏低”),原因是 根据总数=(初次捕捉标记数×重捕数)/重捕标记数,重捕标记数变小,则统计的种群密度比实际值偏高 。
【答案】(1)植物的垂直结构为动物创造了栖息空间和食物条件等
(2)生态位 有利于不同生物充分利用环境资源
(3)种间竞争 可以促进物种间的相互适应和发展,有时甚至导致物种的分化和新物种的出现
(4)偏高 根据总数=(初次捕捉标记数×重捕数)/重捕标记数,重捕标记数变小,则统计的种群密度比实际值偏高
【解答】解:(1)茂密的森林中,植物的垂直结构为动物创造了栖息空间和食物条件等,致使动物群体也具有垂直分层现象。
(2)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(3)芦花黄雀与大山雀都捕食飞虫,具有共同的食物,两者之间存在种间竞争关系。竞争关系可以促进物种间的相互适应和发展,有时甚至导致物种的分化和新物种的出现。
(4)大山雀在被捕捉过一次后更难捕捉,根据总数=(初次捕捉标记数×重捕数)/重捕标记数,重捕标记数变小,则统计的种群密度比实际值偏高。
故答案为:
(1)植物的垂直结构为动物创造了栖息空间和食物条件等
(2)生态位 有利于不同生物充分利用环境资源
(3)种间竞争 可以促进物种间的相互适应和发展,有时甚至导致物种的分化和新物种的出现
(4)偏高 根据总数=(初次捕捉标记数×重捕数)/重捕标记数,重捕标记数变小,则统计的种群密度比实际值偏高
题型4 群落的季节性和生态位
解|题|知|识
1、生态位:
(1)概念: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.
(2)作用:决定生活在什么地方,而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系.
(3)意义:它表示物种在群落中的地位、作用和重要性.
2、基础生态位:
在生物群落中,能够被生物利用的最大资源空间,称做该生物的基础生态位.
3、现实生态位:
由于存在着竞争,一般物种都不能够占领基础生态位.物种实际占有的生态位,称为现实生态位.
4、生态位宽度:
生态位宽度又称生态位广度或生态位大小.一个物种所能利用的各种资源总和.当资源的可利用性减少时,一般使生态位宽度增加,例如在食物供应不足的环境中,消费者也被迫摄食少数次等猎物和被食者,而在食物供应充足的环境中,消费者尽摄食最习惯摄食的少数被食者.
5、生态位重叠:
是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象.生态位重叠的两个物种因竞争排斥原理而难以长期共存,除非空间和资源十分丰富.通常资源总是有限额,因此生态位重叠物种之间竞争总会导致重叠程度降低,如彼此分别占领不同的空间位置和在不同空间部位觅食等.在向某一地区引进物种时,要考虑与当地物种的生态位重叠的问题.外来物种总因数量有限、对环境尚未适应等原因处于竞争的弱势,因此,如与当地物种生态位重叠过大将会导致引种失败.
【典例1】麋鹿是我国一级保护动物,喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失。为治理互花米草,该地设置围栏区进行麋鹿放养。如图表示该地区互花米草、本地草本植物、麋鹿的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是( )
注:A、B、C和D分别表示不同的物种
A.物种A、B、C在生态系统中可能处于食物链相同环节
B.由于物种D的竞争,使阶段Ⅲ中物种C的生态位改变
C.阶段Ⅲ因物种D的引入,植物物种丰富度会高于阶段Ⅱ
D.若将同等条件的物种D在阶段Ⅱ引入,其环境容纳量不变
【答案】B
【解答】解:A、由题意可知,互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失,可推测A、B为当地草本植物,C为互花米草,都是生产者,处于食物链相同环节,A正确;
B、C为互花米草,D为麋鹿,两者之间为捕食关系,B错误;
C、阶段Ⅲ引入了物种D,虽然C的数量下降,但群落中的物种总数增加,因此植物物种丰富度会高于阶段Ⅱ,C正确;
D、环境容纳量(K值)是指环境条件不受破坏时,一定空间所能维持的种群最大数量,其大小由环境资源和生物制约因素决定。在阶段Ⅱ引入同等条件的麋鹿时,互花米草的最大种群数量和围栏空间均未改变,因此不会影响围栏内麋鹿的环境容纳量,D正确。
故选:B。
【变式1】研究人员利用人工温室模拟地球气候变暖,探究全球气候变暖对生物捕食的影响。实验在两个温室中进行,其中一个温度适宜且恒定,另一个温度较高以模拟气候变暖。每个温室中有一定数量的禾本科植物;且有大、小两物种蜘蛛及其猎物(不同体型昆虫)。其中大型昆虫多为肉食性;小型昆虫多取食禾本科植物;中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据,结果如图1、2所示。下列相关推断错误的是( )
注:蛛网网孔越大,结网吐丝量越低。
A.温室需要一定的光照条件,使温室中的生物通过能量流动和物质循环形成统一整体
B.气候变暖使得大型昆虫数量下降、中型昆虫数量上升导致大蜘蛛蛛网网孔面积减小
C.气候变暖使得小蜘蛛的食物变得更加充足,可减少结网的能量消耗,有利于其生存
D.由于气候变暖使得捕食者食物比例发生变化导致大、小蜘蛛的生态位重叠程度减小
【答案】D
【解答】解:A、人工温室模拟生态系统,因此需要一定光照,维持该生态系统正常进行,因此温室中的生物通过食物链和食物网使得能量流动和物质循环正常进行,A正确;
B、由图2分析可知气候变暖使得大型昆虫数量下降、中型昆虫数量上升导致大蜘蛛蛛网网孔面积减小,B正确;
C、由图2可知气候变暖使得中型昆虫和小型昆虫生物量上升,使得小蜘蛛食物更加充足;由图1可知气候变暖使得小蜘蛛网孔面积减小,吐丝量越小,减少结网的能量消耗,有利于其生存,C正确;
D、由图2可知大蜘蛛主要捕食大型昆虫和中型昆虫,小蜘蛛主要捕食中型昆虫和小型昆虫,由于气候变暖使得大型昆虫生物量下降,中型昆虫生物量上升;由图1可推断出大、小蜘蛛对中型昆虫更有偏好性,因此气候变暖会导致大、小蜘蛛的种间竞争会加大,生态位重叠程度增大,D错误。
故选:D。
【变式2】“现代生态学之父”哈钦森提出了基础生态位与实际生态位的概念。一个物种在没有竞争者和捕食者时所拥有的生态位称为基础生态位,在竞争者或捕食者存在时所拥有的生态位称为实际生态位。生态位的大小可用生态位宽度表示,如图为三个物种在不同资源状态下的生态位宽度。下列说法正确的是( )
A.生物实际生态位的宽度大于其基础生态位的宽度
B.窄生态位时种内竞争和种间竞争强度均大于宽生态位
C.当可利用资源增加时,生态位宽度增加
D.与其他物种的关系可能扩大某物种的实际生态位
【答案】D
【解答】解:A、实际生态位宽度小于基础生态位,A错误;
B、窄生态位物种可利用资源少,种内竞争可能增强,但种间竞争强度取决于生态位重叠程度等因素。若窄生态位物种与其他物种生态位重叠小,种间竞争强度不一定大于宽生态位物种,B错误;
C、生态位宽度由物种的资源利用能力和种间关系共同决定,若可利用资源增加但种间竞争增强,生态位宽度可能不增加,C错误;
D、与其他物种的关系如互利共生可能扩大某物种的实际生态位,D正确。
故选:D。
【变式3】现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息,以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。
(1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下,①、②、③表示生物的生命活动过程,其中①是 水鸟的同化作用 ;②是 水鸟呼吸作用(细胞呼吸) ;③是 分解者的分解作用 。
(2)要研究湖区该种水鸟的生态位,需要研究的方面有 栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等 (答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是 有利于不同生物之间充分利用环境资源 。
【答案】(1)水鸟的同化作用 水鸟呼吸作用(细胞呼吸) 分解者的分解作用
(2)栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等 有利于不同生物之间充分利用环境资源
(3)24 13%
【解答】解:(1)①、②、③表示生物的生命活动过程,据图可知,①是水鸟的同化作用,②表示水鸟呼吸作用(细胞呼吸),③表示分解者的分解作用。
(2)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,水鸟属于动物,研究其生态位,需要研究的方面有:它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物之间充分利用环境资源。
故答案为:
(1)水鸟的同化作用 水鸟呼吸作用(细胞呼吸) 分解者的分解作用
(2)栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等 有利于不同生物之间充分利用环境资源
题型5 土壤中动物类群丰富度的研究
解|题|知|识
一、实验前的准备
1、实验目的
使每位小组成员通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度,能从种群的组成上描述群落的实验目的使小组成员通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的结构特征,并从中可以感受到采样地点真实的环境情况,并使小组成员建立,群落与环境之间相互联系的观念.
2、实验原理:
土壤是无数小动物的家园,常见的小动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓以及多种多样得昆虫等.大多数土壤动物身体微小,不适于用“样方法”或“标志重捕法”进行调查,在这类研究时,常采用取样器取样的方法,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度.
3、实验方法:
实验采用取样器取样的方法进行研究,在丰富度统计时采用有两种统计法:记名计算法、目测估计法.
实验材料和用具:自制取样器、铲子、塑料袋、诱虫器或吸虫器(装有酒精的试管、漏斗、漏底花盆,底铺金属网、灯)、标签、瓷盘、解剖针、放大镜、镊子(包着纱布或棉花的镊子)、试管、70%酒精、显微镜、解剖镜(实体镜)、载(盖)玻片、土壤动物分类图谱(或实习手册)等.
4、需了解的实验中的关键概念与知识:
(1)取样器取样:即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度.
(2)丰富度统计方法:
①记名计算法.
②目测估计法.
记名计算法:指在一定面积样地中,直接数出各种群个体数(用于个体较大,种群数量有限得群落;
目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少.等级划分和表示方法:非常多、多、较多、较少、少、很少等.
(3)土壤:土壤是岩石圈表面的疏松表层,是陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底.土壤不仅为植物提供必需的营养和水分,而且也是土壤动物赖以生存的栖息场所.土壤的形成从开始就与生物的活动密不可分,所以土壤中总是含有多种多样的生物,如细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、扁形动物、轮形动物、线形动物、环节动物、软体动物和各种节肢动物等.土壤无论对植物来说还是对土壤动物来说都是重要的生态因子.越靠近土
壤表层,动物的种类越丰富.土壤动物是最重要的土壤消费者和分解者.可见,土壤是生物和非生物环境的一个极为复杂的复合体,土壤的概念总是包括生活在土壤里的大量生物.生物的活动促进了土壤的形成,而众多类型的生物又生活在土壤之中.
【典例1】为探究不同的施肥方式对土壤小动物食性及物种多样性的影响,研究者调查了黄淮海地区的农田,结果如图所示。下列分析正确的是( )
注:CK为不施肥,S为秸秆还田,NP为施化肥,NPS为施化肥+秸秆还田。
A.施肥活动显著降低了农田中土壤小动物丰富度
B.研究者使用目测估计法对土壤小动物物种数量进行统计
C.秸秆还田对农田中腐食性土壤小动物组成没有影响
D.秸秆还田有利于植食性土壤小动物迁入
【答案】D
【解答】解:A、与CK(不施肥)相比,S、NP、NPS处理下的物种总数均高于 CK,说明施肥并未降低土壤小动物丰富度,A错误;
B、结果中明确统计出了物种数目,使用的是记名计算法,B错误;
C、秸秆还田对腐食性土壤小动物物种数量没有明显影响,但可能改变了腐食性土壤小动物组成,C错误;
D、与CK组相比,S组植食性土壤小动物物种数量更多,说明秸秆还田有利于植食性土壤小动物迁入,D正确。
故选:D。
【变式1】常规、有机和生态(稻—渔共作)三种水稻种植方式会影响稻田土壤动物的多样性,并改善稻田土壤及水体的理化指标,进而影响水稻产量。对崇明岛三种种植方式下稻田0~15cm土层内中小型土壤动物的垂直分布状况的类群数和密度进行分析,结果如图1和图2所示。下列分析错误的是( )
A.调查土壤中小动物类群的丰富度时,常采用取样器取样法进行采集、调查
B.有机种植0~5cm土层中土壤动物的密度大,可能与表层土壤中腐殖质含量高有关
C.与常规种植方式相比,生态种植方式显著提高了中小型土壤动物的物种多样性
D.三种种植方式下,不同土层土壤小动物的种类数和密度均随着土层的加深而减小
【答案】C
【解答】解:A、调查土壤中小动物类群的丰富度可用取样器取样法,A正确;
B、0~5cm土层中腐殖质含量高,土壤动物的密度相对较大,B正确;
C、通过分析图1可知,相比于常规种植模式,生态种植方式并未明显体现出具有显著提高中小型土壤动物的物种多样性的优势,C错误;
D、从图1和图2可以看出,在三种种植方式下,不同土层土壤小动物的种类数和密度都呈现随着土层加深而减小的趋势,D正确。
故选:C。
【变式2】在水稻田生态系统中,水稻、小动物甲、小动物乙三者间只存在单一捕食关系,某年度调查的甲、乙两种动物种群数量变化的情况如图所示,下列叙述正确的是( )
A.小动物甲与小动物乙之间主要是种间竞争关系
B.水稻及稻田中的所有动物构成了生物群落
C.统计水稻田中小动物类群的丰富度可用目测估计法
D.小动物乙数量的增加不利于水稻产量的提高
【答案】C
【解答】解:A、分析题图可知,甲数量先增加先减少,而乙数量后增加后减少,故乙为捕食者,甲为被捕食者,即乙以甲为食,所以小动物甲与小动物乙之间是捕食关系,A错误;
B、生物群落由水稻田中所有生物组成,B错误;
C、统计水稻田中小动物类群的丰富度可用目测估计法,也可以用记名计算法,C正确;
D、水稻、小动物甲、小动物乙三者间只存在单一捕食关系。乙以甲为食,故水稻、小动物甲、小动物乙构成的食物链为水稻→甲→乙。小动物乙数量增加,则小动物甲数量减少,水稻数量增多,故小动物乙数量的增加对水稻产量的提高是有利的,D错误。
故选:C。
【变式3】为了解不同害虫防治策略对梨园土壤线虫的影响,科研人员将某梨园划分为三个区进行一年的实验研究。实验处理如下:
常规区:频繁化学防治,喷施化学杀虫药剂9次;
实验1区:农药减施防治,喷施化学杀虫药剂4次;
实验2区:植物源药物减施防治,喷施药剂4次。
(1)为调查土壤线虫数量以及种类,科研人员在梨园中 随机 选择若干取样点,采用 取样器取样(或“样方”) 法进行调查。
(2)三个区线虫数量统计结果如图所示。该实验结果说明 在0~20 cm土壤中,减施防治有利于线虫生存,植物源药剂防治效果优于农药防治;>20cm土壤中,不同措施对土壤线虫无显著影响 。
(3)科研人员又根据线虫的生活习性和取食特点,将土壤线虫划分为4个营养类群,再根据调查得到的线虫种类,计算得到各营养类群的相对丰度如下表。
营养类群
相对丰度
0~20cm
>20cm
常规区
实验1区
实验2区
常规区
实验1区
实验2区
食细菌线虫
79.92
80.05
79.71
77.45
60.94
66.39
食真菌线虫
6.54
6.33
7.45
2.69
2.56
2.59
杂食﹣捕食线虫
5.77
5.68
5.52
4.45
4.42
4.20
植物寄生线虫
7.77
7.94
7.32
15.41
32.08
26.82
①梨园中的细菌、真菌、线虫和植物等各种生物共同构成了 生物群落 ,各种线虫在土壤中的分层现象,体现了群落的 垂直 结构。
②在0~20cm土层,各营养类群线虫相对丰度在3个区之间均无显著性差异,而在>20cm土层,实验区 食细菌线虫相对丰度下降,植物寄生线虫相对丰度升高 ,其余均无显著性差异,群落结构发生了改变。
(4)综合上述实验结果,在农药胁迫较重的土壤浅层,土壤线虫各营养类群均受到影响,导致不同处理间差异主要体现在土壤线虫 数量 上,而在农药胁迫相对较轻的土壤深层,由于 植物寄生 线虫可能对农药更敏感,导致不同处理间的差异主要体现在线虫的相对丰度上。
【答案】(1)随机 取样器取样(或“样方”)
(2)在0~20 cm土壤中,减施防治有利于线虫生存,植物源药剂防治效果优于农药防治;>20cm土壤中,不同措施对土壤线虫无显著影响
(3)生物群落 垂直 食细菌线虫相对丰度下降,植物寄生线虫相对丰度升高
(4)数量 植物寄生
【解答】解:(1)许多土壤中的动物有较强的活动能力,且身体微小,所以进行土壤线虫数量以及种类的调查常用取样器取样的方法,取样时需要随机选择若干取样点。
(2)分析数据,在0~20cm的土层中频繁化学防治,线虫数量明显降低,而植物源药物减施防治线虫的数量最多,所以得出结论:在0~20cm的土层中,减施防治有利于线虫生存,植物源药剂防治效果优于农药防治,而超过20cm的土壤中三种不同措施对土壤线虫无显著影响。
(3)①同一地点全部的生物称为生物群落,不同生物在土壤中的分层现象体现了群落的垂直结构。
②分析表格中的数据,在>20cm土层中,实验区食细菌线虫相对丰度下降,植物寄生线虫相对丰度升高。
③生物种类丰富有利于食物网复杂,生态系统营养结构越复杂,生态系统抵抗力的稳定性(或自我调节能力)越强。
(4)从(2)结果看出在农药胁迫较重的土壤浅层,土壤线虫的数量明显下降,说明不同处理措施影响线虫各营养类群的差异主要体现在土壤线虫的数量上,而在农药胁迫相对较轻的土壤深层中,植物寄生线虫数量明显增加,说明其对农药更加敏感。
故答案为:
(1)随机 取样器取样(或“样方”)
(2)在0~20 cm土壤中,减施防治有利于线虫生存,植物源药剂防治效果优于农药防治;>20cm土壤中,不同措施对土壤线虫无显著影响
(3)生物群落 垂直 食细菌线虫相对丰度下降,植物寄生线虫相对丰度升高
(4)数量 植物寄生
过 关 验 收
1. 不同类型的生物群落,群落外貌和物种组成也不相同,下列相关表述正确的是( )
A.生活在草原群落中的生物都不能生活在森林里
B.同一群落中的不同物种都能适应它们所处的非生物环境,因此不存在种间竞争
C.不同的森林群落中,生物适应环境的方式完全相同
D.不同类型生物群落中的生物分别与它们各自生活的环境相适应
【答案】D
【解答】解:A、一些动物既可以在草原生活,也可以在森林中生活,A错误;
B、同一群落中的不同物种都能适应它们所处的非生物环境,但也可能存在种间竞争,如生活在同一片草原上的非洲狮和斑鬣狗都是肉食动物,可以以小动物为食,所以它们之间存在种间竞争关系,B错误;
C、在不同的森林群落中,生物适应环境的方式不尽相同,每一种生物都有自己适宜的生存环境,C错误;
D、森林、草原、荒漠生物群落中的生物与其生活的环境经过长期的相互作用,分别与它们各自生活的环境相适应,D正确。
故选:D。
2. 下列关于丰富度的叙述不正确的是( )
A.群落中生物个体数目的多少称为丰富度
B.不同群落生物的丰富度不同
C.从赤道到北极,群落的丰富度逐渐减少
D.丰富度越大的群落,其结构越复杂
【答案】A
【解答】解:A、群落中生物种类数目的多少称为丰富度,并不是生物个体数目的多少,A错误;
B、不同群落物种数目不同,生物的丰富度不同,B正确;
C、从赤道到北极,群落的物种数目由于温度降低而减少,丰富度逐渐减少,C正确;
D、丰富度越大的群落,物种越多,食物链、食物网越复杂,其结构越复杂,D正确。
故选:A。
3. 不同的群落有着不同的外貌和物种组成。下列关于陆地群落的叙述,错误的是( )
A.在陆地群落中,森林生物群落的物种丰富度一般是最高的
B.某一区域的群落是什么类型,与该区域的水分、温度等环境因素息息相关
C.不同群落在群落外貌和物种组成等方面是完全不相同的
D.群落中不同生物的生态位不尽相同,使群落资源得到了最有效地利用
【答案】C
【解答】解:A、在陆地群落中,森林生物群落的物种丰富度一般是最高的,营养结构最复杂,生态系统的稳定性最高,A正确;
B、群落类型的形成受到水分、温度等因素的影响很大,因此某一区域的群落是什么类型,与该区域的水分、温度等环境因素息息相关,B正确;
C、群落类型划分的主要依据是群落的外貌和物种组成的差异,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,但并非不同群落的物种组成完全不同,如草原群落和森林群落中也存在相同的物种,C错误;
D、群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,D正确。
故选:C。
4. 下列不是在群落水平上研究的是( )
A.紫金山的鸢每年新增的个体数
B.溱湖湿地公园有多少个种群
C.武夷山常绿阔叶林中的优势种
D.根瘤菌和豆科植物之间的关系
【答案】A
【解答】解:A、紫金山的鸢每年新增的个体数为研究出生率,为种群水平研究的问题,A正确;
B、溱湖湿地公园有多少个种群为研究群落的丰富度,属于群落水平上研究的问题,B错误;
C、武夷山常绿阔叶林中的优势种,属于群落水平上研究的问题,C错误;
D、根瘤菌和豆科植物之间的关系为研究种间关系,属于群落水平上研究的问题,D错误。
故选:A。
5. “种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。下图表示大豆和杂草R生态位的重叠和分离状况,其与种间竞争、种内斗争具有密切的关系。下列叙述正确的是( )
A.a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B.b的大小会随着环境的变化而变化,但d不会
C.b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越小
D.c越小,大豆与杂草R对环境资源的利用越充分
【答案】D
【解答】解:A、a代表大豆自身可利用的该养分的资源范围,a越大,说明大豆可利用的资源越充足,个体间对资源的竞争越缓和,A错误;
B、b、d均属于物种的生态位参数,环境变化会影响生物的生存和分布等,b和d都会随着环境的变化而变化,B错误;
C、b越小,说明生态位重叠越大,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越大,C错误;
D、c是大豆和杂草R生态位重叠部分,c越小,说明二者生态位重叠部分越少,对环境资源的利用越充分,D正确。
故选:D。
6. 对生态环境的中度干扰,可能会造成连续群落中出现断层,如森林中因大风、雷电造成大树倒塌,形成斑块大小不一的林窗,为草本、小树苗等的生长提供了条件。断层可在没有继续干扰的条件下逐渐恢复原貌,也可能被周围群落的某一个物种侵入和占有,发展成为优势种,哪一物种是优势种取决于随机因素,称为断层抽彩式竞争。下列说法错误的是( )
A.抽彩式竞争的产生需要存在能入侵、耐受断层环境的物种
B.断层抽彩式竞争过程的特点与群落次生演替相似
C.断层区域最终发展产生的优势种与周边区域相同
D.若断层逐步恢复原貌,则在此过程中存在负反馈调节
【答案】C
【解答】解:A.抽彩式竞争的发生需要物种具备入侵断层环境的能力和耐受性,否则无法参与竞争;题干指出断层可能被周围物种侵入,说明需存在此类物种,A正确;
B.断层抽彩式竞争过程涉及物种侵入、竞争和群落恢复,与次生演替(如原有土壤条件保留下的群落重建)在“恢复性”和“阶段性”上相似,均属群落动态过程,B正确;
C.断层区域优势种的形成取决于随机因素,可能被周边任一物种占据,未必与周边区域相同,C错误;
D.若断层逐步恢复原貌,该过程涉及物种间竞争、资源分配等生态调节,负反馈可维持群落稳定,促进恢复,D正确。
故选:C。
7. 零增长线是指生物能存活和繁殖时对X、Y两种资源的最低需求,缺少任何一种资源生物都无法生存,同时也是种群增长率为零时的临界状态。如图是甲、乙两种生物的竞争模型,图中①﹣③表示对资源利用的三个不同位置。下列说法正确的是( )
A.位于①区时,甲、乙均不能存活
B.位于②区时,甲不能存活,乙能存活
C.位于③区时,甲在与乙的竞争中占优势
D.甲、乙位于零增长线时,出生率小于死亡率
【答案】AB
【解答】解:A.位于①区时,该区域位于甲、乙零增长曲线的左侧和下方,缺乏X、Y两种资源,两生物均无法存活,A正确;
B.位于②区时,该区域位于甲零增长曲线的左侧和下方(甲不能存活),位于乙零增长曲线的右侧和上方(乙能存活),B正确;
C.位于③区时,该区域位于甲、乙零增长曲线的右侧和上方,但乙在竞争中占优势,C错误;
D.甲、乙位于零增长线时,种群增长率为零,出生率等于死亡率,不是小于,D错误。
故选:AB。
8. Ⅰ、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:
林冠层高于11.6m
乔木层5.0~11.6m
灌木层1.3~5.0m
草本层1.0~1.3m
地面
林鸽
333
3
3
0
0
茶腹䴓
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)生态位是指一个物种在群落中的 地位和作用 ,包括所处的空间位置、占用资源的情况等。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 食物、天敌以及与其他物种的关系 (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 垂直 结构,这一分层现象为表中鸟类创造了多种多样的 栖息空间 和 食物条件 。
Ⅱ.基于稻田养蟹模式获得的一水两养、一地双收的经验,科研人员在一些地区研究稻鸭共作的种养模式。鸭为杂食性水禽,除了捕食昆虫、螺类等小动物,还会取食稻田中几乎所有的杂草。科研人员通过调查常规区和稻鸭区的杂草密度、物种丰富度、优势种杂草的情况和稻田中几种底栖动物(以浮游生物以及一些杂草为食)数量比例的情况来研究稻鸭共作模式的可行性。回答下列问题:
(3)鸭与底栖动物(如螺类)的种间关系是 捕食、种间竞争 。
(4)从种间关系的角度分析,与常规区相比,稻鸭区更适合水稻生长的原因是 鸭以杂草为食,减少了杂草与水稻的种间竞争 。
【答案】(1)地位和作用 食物、天敌以及与其他物种的关系
(2)垂直 栖息空间 食物条件
(3)捕食、种间竞争
(4)鸭以杂草为食,减少了杂草与水稻的种间竞争
【解答】解:(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。因此,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,因此,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。
(3)稻田中几种底栖动物以浮游生物以及一些杂草为食,鸭为杂食性水禽,除了捕食昆虫、螺类等小动物,还会取食稻田中几乎所有的杂草,可见鸭会以底栖动物(如螺类)为食,且二者有共同的食物,如杂草,因此鸭和螺类的种间关系是捕食和种间竞争。
(4)从种间关系的角度分析,与常规区相比,鸭以杂草为食,减少了杂草与水稻的种间竞争,则水稻可获得更多的空间资源,因此,稻鸭区更适合水稻生长。
故答案为:
(1)地位和作用 食物、天敌以及与其他物种的关系
(2)垂直 栖息空间 食物条件
(3)捕食、种间竞争
(4)鸭以杂草为食,减少了杂草与水稻的种间竞争
9. 陆地群落包括森林、草原、荒漠等类型。下列相关叙述错误的是( )
A.区分不同群落的重要特征是群落的物种组成
B.森林生物群落只有垂直结构,而草原生物群落只有水平结构
C.草原生物群落中的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点
D.荒漠生物群落中的爬行动物的表皮往往有角质鳞片,有助于减少水分蒸发
【答案】B
【解答】解:A、群落的物种组成是区分不同群落的重要特征,比如森林群落和草原群落物种组成差异明显,A正确;
B、森林生物群落和草原生物群落都有垂直结构和水平结构。森林中植物的分层(垂直结构)、不同地段物种分布差异(水平结构);草原中也有植物的分层(如草本植物的不同高度)和水平方向的镶嵌分布等,B错误;
C、草原环境开阔、天敌多,动物大多具有挖洞(如鼠类)或快速奔跑(如羚羊)的特点以适应环境,C正确;
D、荒漠生物群落干旱缺水,爬行动物表皮的角质鳞片可减少水分蒸发,适应荒漠环境,D正确。
故选:B。
10. 江西省泰和县千烟洲实现“丘上林草丘间塘,缓坡沟谷果鱼粮”的立体农业模式,其中在丘陵地上进行毛竹和牧草的间种。毛竹喜光,根系较深;牧草耐阴,根系较浅。下列叙述错误的是( )
A.丘陵地的毛竹高矮错落有致形成了群落的垂直结构
B.两种植物的根系深浅搭配,有利于合理利用水和无机盐
C.毛竹和牧草高矮结合,有利于充分利用不同层次的光能
D.丘陵地上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
【答案】A
【解答】解:A、毛竹是单一物种,其高低错落属于种群的空间分布,而非群落的垂直结构,A错误;
B、两种植物的根系深浅搭配,合理利用了不同深度土壤内的水和无机盐,这属于群落中垂直结构的体现,提高了群落利用环境资源和空间的能力,B正确;
C、毛竹喜光,根系较深,牧草耐阴,根系较浅,所以毛竹和牧草高矮结合,充分利用不同层次的光能,C正确;
D、动物的分层依赖植物的分层实现,即丘陵地上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,D正确。
故选:A。
11. 全球气候变暖正在驱使低海拔地区的动物和植物向高海拔地区迁移。研究人员调查了低海拔地区和迁移到高海拔地区的几种蝗虫的食物比例变化,结果如图。图中数字表示蝗虫种类;甲、乙分别表示低海拔和迁移到高海拔的蝗虫;植物类群1和2的相对比例表示蝗虫的食物比例。下列相关说法错误的是( )
A.在低海拔和高海拔时,种类5蝗虫的食谱最相似
B.该图说明种类3、5、6蝗虫在高海拔地区的生态位相同
C.蝗虫取食部分植物类群后,其他植物类群会获得更多资源
D.上述调查包含的种间关系有种间竞争和捕食
【答案】B
【解答】解:A、分析图可知,在低海拔和高海拔时,种类5蝗虫的食物组成最相似,均只以植物类群2为食,A正确;
B、生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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。虽然种类3、5、6蝗虫在高海拔地区的食物比例相同,但不能说明其生态位相同,B错误;
C、蝗虫取食部分植物类群(如植物类群1和植物类群2)后,可减弱被取食植物类群与其他植物之间的竞争强度,其他植物类群会获得更多的光照等资源,C正确;
D、上述调查包含的种间关系有种间竞争(不同种蝗虫之间食物存在相同的类群)和捕食(蝗虫以植物类群为食),D正确。
故选:B。
12. 在没有竞争和捕食存在的情况下,潜在的生态位就是基础生态位。一个物种实际占有的生态位叫做实际生态位。生态位宽度是指群落中的一种生物所利用的各种不同资源的总和,生态位的大小可用生态位宽度表示。如图是某地三种食虫蝙蝠觅食活动的时间分布图,下列说法正确的是( )
A.不同生物的基础生态位部分重叠时,实际不一定存在种间竞争
B.窄生态位的种内竞争和种间竞争强度均大于宽生态位
C.三种蝙蝠栖息在不同的树洞中,这是三种蝙蝠各自占据的实际生态位
D.三种蝙蝠各自占据的实际生态位大小为棕蝙蝠>蓬毛蝙蝠>银毛蝙蝠
【答案】A
【解答】解:A、同生物不同种的基础生态位部分重叠,不一定存在种间竞争,A正确;
B、窄生态位的种内竞争强度大于宽生态位,种间竞争强度小于宽生态位,窄生态位种内竞争强度大,种间竞争强度小,宽生态位相反,B错误;
C、三种蝙蝠的实际生态位不仅仅是它们分别占据的树洞,还和食物和竞争者的分布有关,C错误;
D、实际生态位包含了一个物种所占的空间位置、占用的资源情况,以及与其他物种的关系等,图中仅仅表示不同种类的蝙蝠觅食活动频率,无法比较实际生态位的大小,D错误。
故选:A。
13. 中华文化博大精深,有许多关于生物学知识的论述。下列对我国古诗词中生物学知识的阐述正确的是( )
A.“几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥”描述的是种间竞争关系
B.“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现了生物之间存在种间寄生的关系
C.“毋覆巢,毋杀孩虫”,有利于维持种群正常的性别比例,提高种群出生率
D.“春风桃李花开日,秋雨梧桐叶落时”体现了群落的季节性
【答案】D
【解答】解:A、“几处早莺争暖树”描述的是同种鸟类(早莺)争夺栖息地的行为,属于种内竞争,而非不同物种间的种间竞争,A错误;
B、“螟蛉有子,蜾蠃负之”中蜾蠃将螟蛉幼虫作为食物供给自身后代,属于捕食关系,而非寄生(寄生需寄生物长期依赖宿主且不立即致死),B错误;
C、“毋覆巢,毋杀孩虫”强调保护幼体,维持种群的年龄结构(增加幼年个体比例),而非直接调节性别比例,C错误;
D、“春风桃李花开日,秋雨梧桐叶落时”描述了春季开花、秋季落叶的季节变化,体现了群落的季节性,D正确。
故选:D。
14. 新疆天山以其壮丽的雪山冰峰、广袤的森林草甸、清澈的河流湖泊和独特的红层峡谷而闻名。新疆天山的植被随着海拔的升高呈现出明显的垂直分带特征(如图所示)。回答下列问题:
(1)天山上的苔藓、雪莲、云杉、松鼠、红华等全部生物共同构成了 群落(生物群落) ,其中云杉等植物因体型大、数量多、生命力强且对天山中其他物种的影响较大而成为该地的 优势物种(优势种) 。
(2)在天山不同海拔地段分布着山地荒漠草原、山地草原、云杉林、山地草甸草原、高山草甸等不同的群落类型,出现这种分布现象的非生物因素有 温度、水分、氧气含量、地形 (写出2点)等。
(3)天山森林植被有乔木、灌木和草本植物体现群落的 垂直 (填“垂直”或“水平”)结构,植物分布的这种结构对动物的作用是 为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件 。
(4)天山上各种野花竞相开放,有多年生的草本植物,如黄花野署粟、荒漠鼠尾草、抱茎独行菜等,灌木植物则有白皮锦鸡儿、鬼剑锦鸡儿、金丝桃叶绣线菊等,这些不同植物间的种间竞争关系一般出现在生态位较近的种群之间,分析原因可能是 生态位较近的种群对资源和空间需求相同,竞争激烈 。天山国家级自然保护区是我国的避暑胜地之一,特别是夏季游客比较多,人类活动会影响天山不同区域演替的 方向和速度 。
【答案】(1)群落(生物群落);优势物种(优势种)
(2)温度、水分、氧气含量、地形
(3)垂直;为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件
(4)生态位较近的种群对资源和空间需求相同,竞争激烈;方向和速度
【解答】解:(1)天山上的苔藓、雪莲、云杉、松鼠、红华等全部生物共同构成了群落,其中云杉等植物因体型大、数量多、生命力强且对天山中其他物种的影响较大而成为该地的优势物种。群落是指在一定区域内所有生物种群的集合,优势物种在群落中对其他物种的生存和发展具有显著影响。
(2)天山不同海拔地段分布着山地荒漠草原、山地草原、云杉林、山地草甸草原、高山草甸等不同的群落类型,出现这种分布现象的非生物因素主要有温度、水分、氧气含量、地形等。随着海拔升高,温度、水分、地形等因素发生改变,导致植被类型呈现垂直分带。
(3)天山森林植被有乔木、灌木和草本植物体现群落的垂直结构,植物分布的这种结构为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。垂直结构使不同层次的植物为动物提供相应的栖息环境和食物资源,提高了群落对环境资源的利用效率。
(4)天山各种野生花卉竞相开放,不同植物间的种间竞争关系一般出现在生态位较近的种群之间,因为生态位较近的种群对资源和空间需求相同,竞争激烈。人类活动会影响天山不同区域演替的方向和速度,例如游客的踩踏、采食等行为会改变植被的演替进程。
故答案为:
(1)群落(生物群落);优势物种(优势种)
(2)温度、水分、氧气含量、地形
(3)垂直;为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件
(4)生态位较近的种群对资源和空间需求相同,竞争激烈;方向和速度
15. 某生物兴趣小组对校园花坛土壤中小动物的丰富度进行了调查。下列有关叙述错误的是( )
A.可用样方法调查土壤小动物类群丰富度
B.可采用目测估计法或记名计算法统计物种相对数量
C.可根据土壤小动物的避光性特点用诱虫器进行采集
D.吸虫器通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
【答案】A
【解答】解:A、由于土壤小动物身体微小、活动能力较强,不适用样方法调查丰富度,应用取样器取样法,A错误;
B、统计土壤小动物丰富度有两种方法,即目测估计法和记名计算法,前者可用多度等级估计丰富度,后者适用于个体大、种群数量有限的群落,B正确;
C、采集土壤小动物可以用诱虫器,利用的是土壤小动物避光趋湿的特性,C正确;
D、吸虫器常用于对体型较小的土壤动物进行采集,D正确。
故选:A。
16. 某生物兴趣小组对校园花坛土壤中小动物类群的丰富度进行了调查。下列有关叙述错误的是( )
A.可用样方法调查土壤小动物类群丰富度
B.可采用目测估计法或记名计算法统计物种相对数量
C.可根据土壤小动物的避光性特点用诱虫器进行采集
D.吸虫器通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
【答案】A
【解答】解:A、用取样器取样法调查土壤小动物类群丰富度,A错误;
B、统计物种相对数量可采用目测估计法或记名计算法,B正确;
C、可根据土壤小动物避光、趋湿、避高温的特点用诱虫器进行采集,C正确;
D、吸虫器通常用于对体型较小的土壤动物进行采集,D正确。
故选:A。
17. 某地盛产大桃,但果园大量废弃枝条和落叶乱堆乱放占用土地,被焚烧后污染环境。为解决此问题,当地政府建设了“生态桥”工程,将废弃枝条和落叶加工成有机肥后施加到果园土壤中,减轻污染的同时提高了桃的产量。下列叙述正确的是( )
A.将有机肥施加到果园中,土壤微生物的种类和数量会发生改变
B.“生态桥”工程的实施,使果园生态系统的营养结构变得更复杂
C.研究果园土壤小动物类群丰富度时,常用记名计算法或目测估计法进行采集和调查
D.流入果园生态系统的能量包括果树光合作用固定的能量和有机肥中的化学能
【答案】A
【解答】解:A、有机肥施加到果园中,土壤中有机物含量升高,土壤微生物的种类和数量会发生改变,A正确;
B、“生态桥”工程的实施,改变土壤中微生物种类和数量,主要改变分解者结构,不改变果园生态系统的营养结构(食物链、食物网),B错误;
C、研究果园土壤小动物类群丰富度时,常用取样器取样法进行采集和调查,常用记名计算法或目测估计法进行统计调查的结果,C错误;
D、流入果园生态系统的能量包括果树光合作用固定的能量、有机肥中的化学能和其它生产者所固定的能量,D错误。
故选:A。
18. 某同学欲在已经弃耕一年的菜地中开展土壤小动物丰富度调查,下列有关说法正确的是( )
A.对土壤中活动能力强的小动物应用标记重捕法调查
B.随着土层的加深,生物类群会逐渐减少
C.人类活动不会影响土壤小动物的分布及数量
D.取样深度不同,土壤中的生物种类也不同,这体现了群落的水平结构
【答案】B
【解答】解:A、对土壤中活动能力强的小动物应用取样器取样法调查丰富度,A错误;
B、随着土层的加深,小动物的生存环境恶化,生物类群会逐渐减少,B正确;
C、人类活动会影响土壤小动物的分布及数量,C错误;
D、取样深度不同,土壤中的生物种类也不同,这是垂直方向上的结构,体现了群落的垂直结构,D错误。
故选:B。
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第2章
2.1 群落的结构
内 容 导 航
题型1 群落的概念和物种组成
题型2 群落中生物的种间关系
题型3 群落的空间结构
题型4 群落的季节性和生态位
题型5 土壤中动物类群丰富度的研究
考 点 演 练
题型1 群落的概念和物种组成
解|题|知|识
(1)群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
(2)区别不同群落的重要特征是群落的物种组成。
【典例1】泰山崛起于华北平原之东,凌驾于齐鲁平原之上,东临烟波浩淼的大海,西靠源远流长的黄河。泰山包括森林、灌草丛、草甸、湿地等生态系统。森林类型主要包括针叶林、落叶阔叶林、针阔混交林等。下列相关叙述错误的是( )
A.泰山从山麓到山顶群落类型的差异可能主要是由于温度的不同导致的
B.森林中植物多样性高时,动物的物种丰富度可能也较高
C.森林中林下植物的种群密度主要取决于森林林冠层的透光率
D.依据泰山生态植被的物种丰富度可以认定其所属的群落类型
【变式1】物种丰富度的模型可以帮助我们理解影响群落结构形成的因素,如图为物种丰富度的简单模型。图中,R代表一维资源连续体,其长度代表群落的有效资源范围,群落中每一物种只能利用R的一部分。表示群落中物种的平均生态位宽度,表示平均生态位重叠。下面相关说法错误的是( )
A.图(a)中,设和为定值,那么R值越大,群落将含有更多物种
B.图(b)中,设R是一定值,那么越小,群落中将有更高的物种丰富度
C.图(c)中,设R是一定值,那么越小,群落中将有更高的物种丰富度
D.图(d)所示的群落物种丰富度低,可能是捕食者消灭了某些猎物种
【变式2】《说文》云:鹬知天将雨则鸣,故知天文者冠鹬。作为一种中小型涉禽,长趾滨鹬除繁殖期外,常成群或混群活动于湿地、沼泽、稻田与海滩等地,以甲壳动物、昆虫和植物等为食。加强对湿地生态系统的科学管理能提高长趾滨鹬种群数量。下列叙述正确的是( )
A.预测长趾滨鹬种群密度变化趋势需要分析该种群的性别比例
B.在长趾滨鹬相对集中的区域,采用标记重捕法以估算其数量
C.长趾滨鹬种群数量增加说明该湿地群落的物种丰富度增加
D.长趾滨鹬种群数量呈“S”形曲线增长是受资源和空间等因素限制而出现的结果
【变式3】新开发的稻—萍—蟹新型综合种养模式,改变了稻田单一的种植结构,获得经济、生态双赢,蟹能除去稻田中的害虫、杂草,还能松动田泥,稻田能为河蟹提供饵料和良好的生活环境。下列关于叙述错误的是( )
A.新型综合种养模式充分利用群落的空间结构和季节性
B.稻田高矮不一的水稻提高光能的利用,体现了群落的垂直结构
C.区别稻田生物群落和池塘生物群落的主要特征是群落的物种组成
D.河蟹所处的空间位置、占用资源以及与其他物种的关系等就是其生态位
题型2 群落中生物的种间关系
解|题|知|识
一、群落中的生物关系:
1、种内关系(同种生物个体与个体、个体与群体、群体与群体之间):
(1)种内互助;
(2)种内斗争。
2、种间关系(不同种生物之间的关系):
(1)互利共生(同生共死):两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。如豆科植物与根瘤菌;人体中的有些细菌;地衣是真菌和藻类的共生体。
(2)捕食(此长彼消、此消彼长):一种生物以另一种生物为食的现象。如:兔以植物为食;狼以兔为食。
(3)种间竞争(你死我活):两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。如:大小草履虫;水稻与稗草等.
(4)寄生(寄生者不劳而获):一种生物从另一种生物(宿主)体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害。
①体内寄生:人与蛔虫、猪与猪肉绦虫;
②体表寄生:小麦线虫寄生在小麦籽粒中、蚜虫寄生在绿色植物体表、虱和蚤寄生在动物的体表、菟丝子与大豆。
③胞内寄生:噬菌体与大肠杆菌等。
(5)原始合作(互惠):两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。例如海葵固着于寄居蟹的壳螺上。
二、种间关系图示
类型
曲线图例
箭头图例
种间关系
互利共生
两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等.
捕食
捕食者种群的数量和猎物者种群的数量呈周期性的波动,且捕食者数量高峰变动滞后于猎物者.
竞争
C代表共同的生活条件,结局有三,①两种群个体间形成平衡;②A取代B;③二者在空间、食性、活动时间上产生生态位的分离.
寄生
A:寄生物;B:宿主
寄生种群A得利,宿主种群B有害,寄生物一般比宿主小,如蛔虫与人.
【典例1】生活在同一区域的不同种群不是孤立的,而是直接或间接地联系着,共同构成了有序的整体。下列说法正确的是( )
A.年龄结构、优势种和空间结构都属于群落水平上研究的问题
B.常利用避光、避热的习性分离体型较小的土壤动物
C.“螟蛉有子,蜾蠃负之”,描述的是螟蛉与蜾蠃之间存在寄生关系
D.从山麓到山顶依次出现不同的森林类型,这是群落的垂直结构
【变式1】红藻兼具无性生殖和有性生殖。海蟑螂依赖红藻躲避天敌,并取食红藻表面附生的硅藻,在此过程中携带了红藻的雄配子,使红藻有性生殖成功率提升。下列叙述错误的是( )
A.海蟑螂与红藻存在互惠关系,二者协同进化
B.海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异
C.硅藻附生于红藻,因此二者存在寄生关系
D.海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花
【变式2】美杜莎捕虫树是一种生活在南非地区的罕见食虫植物。美杜莎捕虫树能分泌黏液捕捉昆虫,微刺盲蝽虫能在树上自由行走,食用昆虫,微刺盲蝽虫的排泄物能为美杜莎捕虫树提供营养。下列叙述错误的是( )
A.微刺盲蝽虫的存在能加快生态系统的物质循环和能量流动
B.美杜莎捕虫树作为分解者能利用微刺盲蝽虫排泄物中的能量
C.美杜莎捕虫树与微刺盲蝽虫之间属于互利共生关系
D.美杜莎捕虫树和其捕捉的昆虫之间没有捕食关系
【变式3】藤壶以浮游生物为食,选择适宜生存的环境后分泌一些黏性物质将自己固定在粗糙岩石上。某海岸线岩石上两种共同生活的藤壶:星光小藤壶生活在浅水区,退潮时经常暴露在空气中,寒仿藤壶的栖息地更深一些,很少暴露在空气中。在深水区,寒仿藤壶在竞争中占据优势,它能够将星光小藤壶排挤出岩石。当将寒仿藤壶人为地移开时,星光小藤壶也能够很快的占领深水区域;与此相反的是,寒仿藤壶不能够在浅水区生长。
(1)一般选用 法调查藤壶的种群密度。取样的关键是要做到 。
(2)两个物种都需要利用同一种资源而这种资源又是有限的,它们之间将发生种间竞争。两物种为争夺资源发生的直接冲突称为干扰竞争;两物种消耗共有的资源称为利用竞争。星光小藤壶和寒仿藤壶之间的竞争就是典型的 竞争。
(3)一个物种按生理要求及所需资源占领的生态位称为基本生态位,由于物种相互作用而实际占领的生态位称为实际生态位。据此分别分析两种藤壶的基本生态位与实际生态位的宽窄关系为:
。
(4)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于 ,是群落中物种之间及生物与环境间 的结果。
题型3 群落的空间结构
解|题|知|识
(1)群落的空间结构分为垂直结构和水平结构两个方面。垂直结构表现为在垂直方向上具有明显的分层现象;水平结构表现为不同地段分布着不同的种群,同一地段也常呈镶嵌分布。
(2)群落中植物、动物在垂直方向上有分层现象的原因分别是:
对光照的利用;食物和栖息空间
(3)生物群落具有水平结构的原因有:地形的变化(如山地起伏)、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长条件的不同、人与动物的影响等。
【典例1】苦草是鄱阳湖湖区分布面积最大的沉水植物群落(沉水植物:是指植物体全部位于水层下面生存的大型水生植物)是白鹤最爱吃的食物之一。每年夏季进入繁殖旺盛时期及秋冬枯水期时会暴露时易被水鸟食用。下列有关叙述错误的是( )
A.苦草种群在鄱阳湖的分布包括垂直结构和水平结构
B.生物生态位重叠分析可反映物种对资源利用的程度
C.苦草等沉水植物从夏季的繁殖到冬季暴露未发生演替
D.鄱阳湖湿地生物群落丰富度大于荒漠生物群落丰富度
【变式1】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
【变式2】长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物,在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹂等鸟类。下列分析错误的是( )
A.从山麓到山顶依次出现不同的森林类型是群落的垂直结构
B.针阔叶混交林中的红松和红皮云杉间存在竞争关系
C.针阔叶混交林物种丰富度大,植物分层更复杂,提高了光能利用率
D.森林中鸟类的垂直分层取决于栖息空间和食物条件
【变式3】在贵州百里杜鹃国家森林公园拥有自然形成的高山常绿杜鹃植物群落,且动植物资源丰富,各种鸟类在树冠、林间灌木和地面的不同高度上取食和筑巢。如图为贵州百里杜鹃国家森林公园中不同鸟类的分布情况。
(1)不同鸟类的觅食生境不同,在垂直结构上具有分层现象,导致该现象的原因是 。
(2)图中所调查鸟类的觅食生境都相对稳定,说明群落中每种生物都占据着相对稳定的 ,其意义是 ,产生的原因是群落中物种之间及生物与环境间的结果。
(3)芦花黄雀与大山雀都捕食飞虫,它们之间存在的种间关系是 ,对两个种群分布的影响是
。
(4) 调查大山雀的种群密度常用标记重捕法。在一次调查中,第一次捕获N1只并全部标记,第二次捕获N2只,其中有M只被标记。若大山雀被捕捉过一次后更难捕捉,则统计的种群数量比实际值 (填“偏高”或“偏低”),原因是
。
题型4 群落的季节性和生态位
解|题|知|识
1、生态位:
(1)概念: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.
(2)作用:决定生活在什么地方,而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系.
(3)意义:它表示物种在群落中的地位、作用和重要性.
2、基础生态位:
在生物群落中,能够被生物利用的最大资源空间,称做该生物的基础生态位.
3、现实生态位:
由于存在着竞争,一般物种都不能够占领基础生态位.物种实际占有的生态位,称为现实生态位.
4、生态位宽度:
生态位宽度又称生态位广度或生态位大小.一个物种所能利用的各种资源总和.当资源的可利用性减少时,一般使生态位宽度增加,例如在食物供应不足的环境中,消费者也被迫摄食少数次等猎物和被食者,而在食物供应充足的环境中,消费者尽摄食最习惯摄食的少数被食者.
5、生态位重叠:
是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象.生态位重叠的两个物种因竞争排斥原理而难以长期共存,除非空间和资源十分丰富.通常资源总是有限额,因此生态位重叠物种之间竞争总会导致重叠程度降低,如彼此分别占领不同的空间位置和在不同空间部位觅食等.在向某一地区引进物种时,要考虑与当地物种的生态位重叠的问题.外来物种总因数量有限、对环境尚未适应等原因处于竞争的弱势,因此,如与当地物种生态位重叠过大将会导致引种失败.
【典例1】麋鹿是我国一级保护动物,喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失。为治理互花米草,该地设置围栏区进行麋鹿放养。如图表示该地区互花米草、本地草本植物、麋鹿的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是( )
注:A、B、C和D分别表示不同的物种
A.物种A、B、C在生态系统中可能处于食物链相同环节
B.由于物种D的竞争,使阶段Ⅲ中物种C的生态位改变
C.阶段Ⅲ因物种D的引入,植物物种丰富度会高于阶段Ⅱ
D.若将同等条件的物种D在阶段Ⅱ引入,其环境容纳量不变
【变式1】研究人员利用人工温室模拟地球气候变暖,探究全球气候变暖对生物捕食的影响。实验在两个温室中进行,其中一个温度适宜且恒定,另一个温度较高以模拟气候变暖。每个温室中有一定数量的禾本科植物;且有大、小两物种蜘蛛及其猎物(不同体型昆虫)。其中大型昆虫多为肉食性;小型昆虫多取食禾本科植物;中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据,结果如图1、2所示。下列相关推断错误的是( )
注:蛛网网孔越大,结网吐丝量越低。
A.温室需要一定的光照条件,使温室中的生物通过能量流动和物质循环形成统一整体
B.气候变暖使得大型昆虫数量下降、中型昆虫数量上升导致大蜘蛛蛛网网孔面积减小
C.气候变暖使得小蜘蛛的食物变得更加充足,可减少结网的能量消耗,有利于其生存
D.由于气候变暖使得捕食者食物比例发生变化导致大、小蜘蛛的生态位重叠程度减小
【变式2】“现代生态学之父”哈钦森提出了基础生态位与实际生态位的概念。一个物种在没有竞争者和捕食者时所拥有的生态位称为基础生态位,在竞争者或捕食者存在时所拥有的生态位称为实际生态位。生态位的大小可用生态位宽度表示,如图为三个物种在不同资源状态下的生态位宽度。下列说法正确的是( )
A.生物实际生态位的宽度大于其基础生态位的宽度
B.窄生态位时种内竞争和种间竞争强度均大于宽生态位
C.当可利用资源增加时,生态位宽度增加
D.与其他物种的关系可能扩大某物种的实际生态位
【变式3】现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息,以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。
(1) 湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下,①、②、③表示生物的生命活动过程,其中①是
;②是 ;③是 。
(2) 要研究湖区该种水鸟的生态位,需要研究的方面有
(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是 。
题型5 土壤中动物类群丰富度的研究
解|题|知|识
一、实验前的准备
1、实验目的
使每位小组成员通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度,能从种群的组成上描述群落的实验目的使小组成员通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的结构特征,并从中可以感受到采样地点真实的环境情况,并使小组成员建立,群落与环境之间相互联系的观念.
2、实验原理:
土壤是无数小动物的家园,常见的小动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓以及多种多样得昆虫等.大多数土壤动物身体微小,不适于用“样方法”或“标志重捕法”进行调查,在这类研究时,常采用取样器取样的方法,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度.
3、实验方法:
实验采用取样器取样的方法进行研究,在丰富度统计时采用有两种统计法:记名计算法、目测估计法.
实验材料和用具:自制取样器、铲子、塑料袋、诱虫器或吸虫器(装有酒精的试管、漏斗、漏底花盆,底铺金属网、灯)、标签、瓷盘、解剖针、放大镜、镊子(包着纱布或棉花的镊子)、试管、70%酒精、显微镜、解剖镜(实体镜)、载(盖)玻片、土壤动物分类图谱(或实习手册)等.
4、需了解的实验中的关键概念与知识:
(1)取样器取样:即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度.
(2)丰富度统计方法:
①记名计算法.
②目测估计法.
记名计算法:指在一定面积样地中,直接数出各种群个体数(用于个体较大,种群数量有限得群落;
目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少.等级划分和表示方法:非常多、多、较多、较少、少、很少等.
(3)土壤:土壤是岩石圈表面的疏松表层,是陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底.土壤不仅为植物提供必需的营养和水分,而且也是土壤动物赖以生存的栖息场所.土壤的形成从开始就与生物的活动密不可分,所以土壤中总是含有多种多样的生物,如细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、扁形动物、轮形动物、线形动物、环节动物、软体动物和各种节肢动物等.土壤无论对植物来说还是对土壤动物来说都是重要的生态因子.越靠近土
壤表层,动物的种类越丰富.土壤动物是最重要的土壤消费者和分解者.可见,土壤是生物和非生物环境的一个极为复杂的复合体,土壤的概念总是包括生活在土壤里的大量生物.生物的活动促进了土壤的形成,而众多类型的生物又生活在土壤之中.
【典例1】为探究不同的施肥方式对土壤小动物食性及物种多样性的影响,研究者调查了黄淮海地区的农田,结果如图所示。下列分析正确的是( )
注:CK为不施肥,S为秸秆还田,NP为施化肥,NPS为施化肥+秸秆还田。
A.施肥活动显著降低了农田中土壤小动物丰富度
B.研究者使用目测估计法对土壤小动物物种数量进行统计
C.秸秆还田对农田中腐食性土壤小动物组成没有影响
D.秸秆还田有利于植食性土壤小动物迁入
【变式1】常规、有机和生态(稻—渔共作)三种水稻种植方式会影响稻田土壤动物的多样性,并改善稻田土壤及水体的理化指标,进而影响水稻产量。对崇明岛三种种植方式下稻田0~15cm土层内中小型土壤动物的垂直分布状况的类群数和密度进行分析,结果如图1和图2所示。下列分析错误的是( )
A.调查土壤中小动物类群的丰富度时,常采用取样器取样法进行采集、调查
B.有机种植0~5cm土层中土壤动物的密度大,可能与表层土壤中腐殖质含量高有关
C.与常规种植方式相比,生态种植方式显著提高了中小型土壤动物的物种多样性
D.三种种植方式下,不同土层土壤小动物的种类数和密度均随着土层的加深而减小
【变式2】在水稻田生态系统中,水稻、小动物甲、小动物乙三者间只存在单一捕食关系,某年度调查的甲、乙两种动物种群数量变化的情况如图所示,下列叙述正确的是( )
A.小动物甲与小动物乙之间主要是种间竞争关系
B.水稻及稻田中的所有动物构成了生物群落
C.统计水稻田中小动物类群的丰富度可用目测估计法
D.小动物乙数量的增加不利于水稻产量的提高
【变式3】为了解不同害虫防治策略对梨园土壤线虫的影响,科研人员将某梨园划分为三个区进行一年的实验研究。实验处理如下:
常规区:频繁化学防治,喷施化学杀虫药剂9次;
实验1区:农药减施防治,喷施化学杀虫药剂4次;
实验2区:植物源药物减施防治,喷施药剂4次。
(1)为调查土壤线虫数量以及种类,科研人员在梨园中 选择若干取样点,采用 法进行调查。
(2)三个区线虫数量统计结果如图所示。该实验结果说明
。
(3)科研人员又根据线虫的生活习性和取食特点,将土壤线虫划分为4个营养类群,再根据调查得到的线虫种类,计算得到各营养类群的相对丰度如下表。
营养类群
相对丰度
0~20cm
>20cm
常规区
实验1区
实验2区
常规区
实验1区
实验2区
食细菌线虫
79.92
80.05
79.71
77.45
60.94
66.39
食真菌线虫
6.54
6.33
7.45
2.69
2.56
2.59
杂食﹣捕食线虫
5.77
5.68
5.52
4.45
4.42
4.20
植物寄生线虫
7.77
7.94
7.32
15.41
32.08
26.82
①梨园中的细菌、真菌、线虫和植物等各种生物共同构成了 ,各种线虫在土壤中的分层现象,体现了群落的 结构。
②在0~20cm土层,各营养类群线虫相对丰度在3个区之间均无显著性差异,而在>20cm土层,实验区 ,其余均无显著性差异,群落结构发生了改变。
(4)综合上述实验结果,在农药胁迫较重的土壤浅层,土壤线虫各营养类群均受到影响,导致不同处理间差异主要体现在土壤线虫 上,而在农药胁迫相对较轻的土壤深层,由于 线虫可能对农药更敏感,导致不同处理间的差异主要体现在线虫的相对丰度上。
过 关 验 收
1. 不同类型的生物群落,群落外貌和物种组成也不相同,下列相关表述正确的是( )
A.生活在草原群落中的生物都不能生活在森林里
B.同一群落中的不同物种都能适应它们所处的非生物环境,因此不存在种间竞争
C.不同的森林群落中,生物适应环境的方式完全相同
D.不同类型生物群落中的生物分别与它们各自生活的环境相适应
2. 下列关于丰富度的叙述不正确的是( )
A.群落中生物个体数目的多少称为丰富度
B.不同群落生物的丰富度不同
C.从赤道到北极,群落的丰富度逐渐减少
D.丰富度越大的群落,其结构越复杂
3. 不同的群落有着不同的外貌和物种组成。下列关于陆地群落的叙述,错误的是( )
A.在陆地群落中,森林生物群落的物种丰富度一般是最高的
B.某一区域的群落是什么类型,与该区域的水分、温度等环境因素息息相关
C.不同群落在群落外貌和物种组成等方面是完全不相同的
D.群落中不同生物的生态位不尽相同,使群落资源得到了最有效地利用
4. 下列不是在群落水平上研究的是( )
A.紫金山的鸢每年新增的个体数
B.溱湖湿地公园有多少个种群
C.武夷山常绿阔叶林中的优势种
D.根瘤菌和豆科植物之间的关系
5. “种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。下图表示大豆和杂草R生态位的重叠和分离状况,其与种间竞争、种内斗争具有密切的关系。下列叙述正确的是( )
A.a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B.b的大小会随着环境的变化而变化,但d不会
C.b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越小
D.c越小,大豆与杂草R对环境资源的利用越充分
6. 对生态环境的中度干扰,可能会造成连续群落中出现断层,如森林中因大风、雷电造成大树倒塌,形成斑块大小不一的林窗,为草本、小树苗等的生长提供了条件。断层可在没有继续干扰的条件下逐渐恢复原貌,也可能被周围群落的某一个物种侵入和占有,发展成为优势种,哪一物种是优势种取决于随机因素,称为断层抽彩式竞争。下列说法错误的是( )
A.抽彩式竞争的产生需要存在能入侵、耐受断层环境的物种
B.断层抽彩式竞争过程的特点与群落次生演替相似
C.断层区域最终发展产生的优势种与周边区域相同
D.若断层逐步恢复原貌,则在此过程中存在负反馈调节
7. 零增长线是指生物能存活和繁殖时对X、Y两种资源的最低需求,缺少任何一种资源生物都无法生存,同时也是种群增长率为零时的临界状态。如图是甲、乙两种生物的竞争模型,图中①﹣③表示对资源利用的三个不同位置。下列说法正确的是( )
A.位于①区时,甲、乙均不能存活
B.位于②区时,甲不能存活,乙能存活
C.位于③区时,甲在与乙的竞争中占优势
D.甲、乙位于零增长线时,出生率小于死亡率
8. Ⅰ、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:
林冠层高于11.6m
乔木层5.0~11.6m
灌木层1.3~5.0m
草本层1.0~1.3m
地面
林鸽
333
3
3
0
0
茶腹䴓
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) 生态位是指一个物种在群落中的 ,包括所处的空间位置、占用资源的情况等。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 。
Ⅱ.基于稻田养蟹模式获得的一水两养、一地双收的经验,科研人员在一些地区研究稻鸭共作的种养模式。鸭为杂食性水禽,除了捕食昆虫、螺类等小动物,还会取食稻田中几乎所有的杂草。科研人员通过调查常规区和稻鸭区的杂草密度、物种丰富度、优势种杂草的情况和稻田中几种底栖动物(以浮游生物以及一些杂草为食)数量比例的情况来研究稻鸭共作模式的可行性。回答下列问题:
(3)鸭与底栖动物(如螺类)的种间关系是 。
(4)从种间关系的角度分析,与常规区相比,稻鸭区更适合水稻生长的原因是
。
9. 陆地群落包括森林、草原、荒漠等类型。下列相关叙述错误的是( )
A.区分不同群落的重要特征是群落的物种组成
B.森林生物群落只有垂直结构,而草原生物群落只有水平结构
C.草原生物群落中的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点
D.荒漠生物群落中的爬行动物的表皮往往有角质鳞片,有助于减少水分蒸发
10. 江西省泰和县千烟洲实现“丘上林草丘间塘,缓坡沟谷果鱼粮”的立体农业模式,其中在丘陵地上进行毛竹和牧草的间种。毛竹喜光,根系较深;牧草耐阴,根系较浅。下列叙述错误的是( )
A.丘陵地的毛竹高矮错落有致形成了群落的垂直结构
B.两种植物的根系深浅搭配,有利于合理利用水和无机盐
C.毛竹和牧草高矮结合,有利于充分利用不同层次的光能
D.丘陵地上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
11. 全球气候变暖正在驱使低海拔地区的动物和植物向高海拔地区迁移。研究人员调查了低海拔地区和迁移到高海拔地区的几种蝗虫的食物比例变化,结果如图。图中数字表示蝗虫种类;甲、乙分别表示低海拔和迁移到高海拔的蝗虫;植物类群1和2的相对比例表示蝗虫的食物比例。下列相关说法错误的是( )
A.在低海拔和高海拔时,种类5蝗虫的食谱最相似
B.该图说明种类3、5、6蝗虫在高海拔地区的生态位相同
C.蝗虫取食部分植物类群后,其他植物类群会获得更多资源
D.上述调查包含的种间关系有种间竞争和捕食
12. 在没有竞争和捕食存在的情况下,潜在的生态位就是基础生态位。一个物种实际占有的生态位叫做实际生态位。生态位宽度是指群落中的一种生物所利用的各种不同资源的总和,生态位的大小可用生态位宽度表示。如图是某地三种食虫蝙蝠觅食活动的时间分布图,下列说法正确的是( )
A.不同生物的基础生态位部分重叠时,实际不一定存在种间竞争
B.窄生态位的种内竞争和种间竞争强度均大于宽生态位
C.三种蝙蝠栖息在不同的树洞中,这是三种蝙蝠各自占据的实际生态位
D.三种蝙蝠各自占据的实际生态位大小为棕蝙蝠>蓬毛蝙蝠>银毛蝙蝠
13. 中华文化博大精深,有许多关于生物学知识的论述。下列对我国古诗词中生物学知识的阐述正确的是( )
A.“几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥”描述的是种间竞争关系
B.“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现了生物之间存在种间寄生的关系
C.“毋覆巢,毋杀孩虫”,有利于维持种群正常的性别比例,提高种群出生率
D.“春风桃李花开日,秋雨梧桐叶落时”体现了群落的季节性
14. 新疆天山以其壮丽的雪山冰峰、广袤的森林草甸、清澈的河流湖泊和独特的红层峡谷而闻名。新疆天山的植被随着海拔的升高呈现出明显的垂直分带特征(如图所示)。回答下列问题:
(1) 天山上的苔藓、雪莲、云杉、松鼠、红华等全部生物共同构成了
,其中云杉等植物因体型大、数量多、生命力强且对天山中其他物种的影响较大而成为该地的 。
(2) 在天山不同海拔地段分布着山地荒漠草原、山地草原、云杉林、山地草甸草原、高山草甸等不同的群落类型,出现这种分布现象的非生物因素有
(写出2点)等。
(3)天山森林植被有乔木、灌木和草本植物体现群落的 (填“垂直”或“水平”)结构,植物分布的这种结构对动物的作用是 。
(4)天山上各种野花竞相开放,有多年生的草本植物,如黄花野署粟、荒漠鼠尾草、抱茎独行菜等,灌木植物则有白皮锦鸡儿、鬼剑锦鸡儿、金丝桃叶绣线菊等,这些不同植物间的种间竞争关系一般出现在生态位较近的种群之间,分析原因可能是
。天山国家级自然保护区是我国的避暑胜地之一,特别是夏季游客比较多,人类活动会影响天山不同区域演替的 。
15. 某生物兴趣小组对校园花坛土壤中小动物的丰富度进行了调查。下列有关叙述错误的是( )
A.可用样方法调查土壤小动物类群丰富度
B.可采用目测估计法或记名计算法统计物种相对数量
C.可根据土壤小动物的避光性特点用诱虫器进行采集
D.吸虫器通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
16. 某生物兴趣小组对校园花坛土壤中小动物类群的丰富度进行了调查。下列有关叙述错误的是( )
A.可用样方法调查土壤小动物类群丰富度
B.可采用目测估计法或记名计算法统计物种相对数量
C.可根据土壤小动物的避光性特点用诱虫器进行采集
D.吸虫器通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
17. 某地盛产大桃,但果园大量废弃枝条和落叶乱堆乱放占用土地,被焚烧后污染环境。为解决此问题,当地政府建设了“生态桥”工程,将废弃枝条和落叶加工成有机肥后施加到果园土壤中,减轻污染的同时提高了桃的产量。下列叙述正确的是( )
A.将有机肥施加到果园中,土壤微生物的种类和数量会发生改变
B.“生态桥”工程的实施,使果园生态系统的营养结构变得更复杂
C.研究果园土壤小动物类群丰富度时,常用记名计算法或目测估计法进行采集和调查
D.流入果园生态系统的能量包括果树光合作用固定的能量和有机肥中的化学能
18. 某同学欲在已经弃耕一年的菜地中开展土壤小动物丰富度调查,下列有关说法正确的是( )
A.对土壤中活动能力强的小动物应用标记重捕法调查
B.随着土层的加深,生物类群会逐渐减少
C.人类活动不会影响土壤小动物的分布及数量
D.取样深度不同,土壤中的生物种类也不同,这体现了群落的水平结构
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