内容正文:
第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
第1课时 群落的物种组成、种间关系和空间结构
【预习梳理】
一、1.各种生物种群
2.①物种 ②种间 ③空间
二、1.群落 群落性质
2.一个群落中的物种数目
3.不同 丰富
三、受益 独立生活 共同生活 有利 另一种生物 体液 组织 已消化的物质 危害 同样的有限资源和空间 排斥
四、1.生物种群 空间
2.分层 光照强度 温度 水分、无机盐 食物条件 湿度和盐碱度 自身生长特点
【预习检测】
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)×
[解析] (1)群落包括在相同时间聚集在该区域内的所有生物。
(2)优势种通常数量较多,且对其他物种的影响很大,若某物种数量最多但对其他物种的影响不大,则不能称为优势种。
(4)存在原始合作关系的两种生物分开后各自也能独立生活。
(5)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,体现的是群落的水平结构。
(6)不同海拔的温度、降水等环境因素不同,导致生物构成了不同的群落,故阔叶林、针叶林、灌木林、草甸等分布的海拔不同,不能体现一个群落的垂直结构。
(7)梭梭是一个种群,水平结构是群落水平研究的问题。
【任务活动】
任务一
[情境]
1.很多 很大 优势
2.不是 不占优势的物种可能逐渐变得有优势 占优势的物种也可能逐渐失去优势 从群落中消失
3.草原放牧过程中,控制放牧强度对于维持草原群落稳定、实现可持续发展非常重要
4.群落的物种组成 群落的物种组成主要强调群落中物种的种类,具体是由哪些物种组成的;物种丰富度主要强调物种的数量
反馈评价
例1 D [解析] 根据题干中关于最小面积的描述和图示信息可知,调查样方面积达到最小面积时,再扩大样方面积,物种数基本不再增加,说明最小面积样方中已包含了群落中绝大多数的物种,A正确。不同类型的群落,其物种数目不同,最小面积可能会差异很大。根据图示信息,乙群落的最大物种数(反映其物种丰富度)高于甲群落的最大物种数,同时,乙群落的最小面积(b)大于甲群落的最小面积(a),可知乙群落的物种丰富度高于甲群落的物种丰富度,调查时乙群落最小面积大于甲群落最小面积,B正确。结合图示信息,对于甲群落,其最小面积为a,当样方面积小于a时,物种数随样方大小的变化差异较大,所以若调查甲群落的物种丰富度时设置的样方面积小于a,则会导致因未包含在样方内而被漏掉统计的物种比例较高,造成较大误差,C正确。不同于调查群落的物种丰富度时设置的最小面积样方,调查某植物的种群密度时,需根据调查对象的分布和地段形状等确定样方数量多少及面积大小,如调查植物群落中某种双子叶植物种群密度时,有时只需设置1 m×1 m大小的样方,这可能远小于调查该植物群落物种丰富度的最小面积,D错误。
例2 A [解析] A频度级物种数所占百分比越高,则各物种的个体分布越不均衡,A错误;若属于C频度级的植物有15种,设植物物种丰富度为x,按照柱状图分析,15÷x×100%=9%,则该植物类群的丰富度约为167种,B正确;在E频度级中的植物分布范围广,出现频度高,但甲不是优势种,甲的分布特点可能是密度小、范围比较广,C正确;优势物种不仅数量很多,对群落中其他物种的影响也很大,若乙是该群落的优势物种,则它的频度级最可能属于E级,D正确。
任务二
[情境]
1.种间竞争
2.种间竞争 捕食
3.人为因素 种内竞争 光照 温度
反馈评价
例3 A [解析] 同一区域的两种动物之间没有共同的食物,但可能有共同利用的空间等资源,因此二者可能为种间竞争关系,A错误;“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现生物间的捕食关系,可用①表示,B正确;②为种间竞争关系,一方死亡,则对另一方有益,C正确;大豆和根瘤菌为互利共生关系,可以用③来表示,D正确。
例4 C [解析] “捕食者—猎物”模型是描述捕食者与猎物种群数量动态关系的数学模型,该数学模型基于一定条件而建立,包括环境稳定、捕食关系单一等,A正确;图示为捕食关系,“先上升先下降”的为被捕食者,“后上升后下降”的为捕食者,即图中的A曲线代表猎物,B曲线代表捕食者,B正确;图中a、b分别为A种群和B种群的最大数量,而环境容纳量是一定环境条件下所能维持的种群最大数量,C错误;捕食者和猎物种群数量的变化之间互为因果关系,存在负反馈调节过程,二者数量变化周期性波动是负反馈调节的结果,D正确。
任务三
[资料1]
1.(1)①灌木 ②草本 ③光照强度 ④食物条件 ⑤栖息空间 (2)水分 无机盐
2.光照
[资料2]
1.镶嵌分布 水平 垂直
2.地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度、生物自身生长特点、人与动物的影响
3.存在
反馈评价
例5 A [解析] 决定群落结构的环境因素主要是光照,其次还与温度、湿度等多种环境因素有关,A错误;植物群落的分层现象能够使植物充分利用阳光,分层现象是植物群落与环境条件相互作用的结果,B正确;植物的分层现象主要与光照有关,鸟类的分层现象主要与食物条件和栖息空间有关,C正确;利用不同作物对光照的要求不同,将两种高矮不同的作物套种能充分利用不同层次的光能,D正确。
例6 B [解析] 昆虫在水稻地上部分不同位置分布与昆虫的习性和食物有关,A错误;昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置(栖息地和食物等)有关,B正确;稻田是人工生态系统,稻田群落水平结构简单是人为干预引起的,C错误;稻田群落存在多种杂草等,在水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
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第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
第1课时 群落的物种组成、种间关系和空间结构
一、群落的概念及群落水平上研究的问题
1.概念:在相同时间聚集在一定地域中 的集合。
2.研究的问题
二、群落的物种组成
1.研究物种组成的意义:物种组成是区别不同 的重要特征,也是决定
最重要的因素。
2.物种丰富度是指 。
3.规律
不同群落的物种数目 ,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越 。
三、种间关系
种间
关系
概念
举例
原始
合作
两种生物共同生活在一起时,双方都 ,但分开后,各自也能
海葵和寄居蟹
互利
共生
两种生物长期 在一起,相互依存,彼此
豆科植物和根瘤菌
捕食
一种生物以 为食的现象
翠鸟和鱼
寄生
一种生物从另一种生物(宿主)的 、 或 中获取营养并通常对宿主产生 的现象
马蛔虫和马
种间
竞争
两种或更多种生物共同利用 而产生的相互 的现象
同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗
四、群落的空间结构
1.形成原因:在群落中,各个 分别占据了不同的 。
2.类型
(1)一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落。 ( )
(2)群落中数量最多的生物就是该群落的优势种。 ( )
(3)同一物种之间的大鱼吃小鱼不叫捕食,而是种内竞争。 ( )
(4)存在原始合作关系的两种生物分开后,两种生物或其中一种生物将不能生存。( )
(5)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,构成了群落的垂直结构。( )
(6)山脚到山顶依次分布着阔叶林、针叶林、灌木林、草甸等,这体现了群落的垂直结构。 ( )
(7)地下水深度不同导致梭梭的分布存在一定的水平结构。 ( )
任务一 群落的物种组成
【情境】 下表是我国东北部的草原群落中优势种随放牧强度的变化。据表分析:
放牧强度
物种丰富度相对值
优势种
无放牧区
14.11
羊草
轻度放牧区
16.50
羊草、糙隐子草
中度放牧区
15.63
糙隐子草
重度放牧区
13.90
碱蓬
1.优势种:在群落中,不仅数量 ,对群落中其他物种的影响也 ,往往占据 。
2.该资料说明群落中的物种组成 固定不变的,随着时间和环境的变化,原来 ; 原来
,甚至 。
3.对畜牧业生产的启示:
。
4.区分不同群落的主要依据是 。群落的物种组成和物种丰富度之间有什么关系?
。
例1 [2025·全国卷] 某同学在甲、乙两个植物群落中设置样方调查其特征,样方中植物的物种数随样方面积扩大而逐渐增加,但样方面积扩大到一定程度后物种数的变化明显趋缓(如图所示),此时对应的样方面积(a和b)通常称为最小面积。下列叙述错误的是 ( )
A.最小面积样方中应包含群落中绝大多数的物种
B.与甲相比,乙群落的物种丰富度较高,调查时最小面积更大
C.调查甲群落的物种丰富度时,设置的样方面积应不小于a
D.调查乙群落中植物的种群密度时,针对每种植物设置的样方面积应不小于b
例2 [2025·山东邹城高二月考] 所谓频度,就是群落中某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比。凡频度在1%~20%的植物物种归为A级,21%~40%者为B级,41%~60%者为C级,61%~80%者为D级,81%~100%者为E级。研究发现,在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中,各频度级植物物种在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律,如下图所示。相关叙述错误的是( )
A.若A频度级物种数所占百分比越高,则各物种的个体分布越均衡
B.若属于C频度级的植物有15种,则植物类群的丰富度约为167种
C.若属于E频度级中的甲不是优势种,则可能甲的分布范围广但密度小
D.若植物乙是该群落中的优势物种,则它的频度级最可能属于E级
任务二 种间关系
【情境】 阅读教材P25“思考·讨论”。
1.资料1中,红尾鸲和鹟的食性比较相似,它们之间的关系是 ,这导致两个种群的分布范围缩小,甚至错开。
2.资料2中,藤壶、贻贝、帽贝、石鳖彼此存在 关系。人为去除捕食者——海星之后,其他四种动物之间占优势的物种会随时间推移而发生变化,可见, 会影响自然群落中不同物种之间的种间竞争。
3.影响群落的因素有自然因素和 ,自然因素有生物因素和非生物因素。除种间关系外,生物因素还有 等;非生物因素主要有 、 、水、无机盐等。
1.种间关系
种间
关系
特点
能量关系图
种间
竞争
彼此互相抑制
捕食
对其中一方有利,对另一方有害
寄生
一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害
原始
合作
彼此互相有利,分开后也能独立生活
—
互利
共生
彼此互相有利
2.种内竞争和种间竞争
(1)种内竞争:一个种群中个体间发生的竞争。
(2)种间竞争:一个群落中两种或更多种生物间发生的竞争。
种间竞争主要有两种类型,如下图所示:
分析:只要提示两种生物有共同的栖息空间或食物,则必为种间竞争关系,竞争的激烈程度取决于栖息空间、食物的重叠范围。
结果:一是一方(A)消亡,一方(B)留存;二是A、B两种群个体间形成平衡,相互抑制。
3.捕食曲线分析
数量上,两种生物此消彼长(不会导致某种生物灭绝),呈现不同步性变化。
在捕食数量关系图中,捕食者与被捕食者的判断:
(1)依两条曲线的关系,呈“先增加者先减少”的非同步性变化,且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者,即曲线B随着曲线A的变化而变化,故B捕食A。
(2)依最多个体数,被捕食者的个体数通常多于捕食者,故由上图中A的最多个体数大于B的最多个体数,也可推出B捕食A。
4.寄生曲线分析
分析:寄生种群A得利,宿主种群B受害;宿主一般不会全部死亡。
5.原始合作与互利共生
(1)原始合作:两种生物共同生活在一起时对双方都有利,但这种合作不是必需的,它们分开后可以各自独立生活。
(2)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,一般不分开,分开后一方或双方不能独立生活。
图示:
分析:数量上,两种生物同时增加,同时减少,呈现“同生共死”的同步性变化。
如何区分原始合作和互利共生:把两种生物分开,观察存活情况。
例3 [2026·黑龙江哈尔滨高二月考] 下图表示两个生物种群随时间推移而发生的数量变化曲线,下列叙述错误的是 ( )
A.同一区域的两种动物之间没有共同的食物,则二者不存在种间竞争关系
B.“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现生物之间的关系可以用①表示
C.图中表示的关系中,一方死亡,对另一方有益的是②
D.大豆和根瘤菌之间的关系可以用③来表示
例4 [2026·北京西城区高二期末] “捕食者—猎物”模型是描述捕食者与猎物种群数量动态关系的数学模型(如图)。该数学模型基于一定条件而建立,成为研究捕食关系的经典模型。以下说法错误的是 ( )
A.模型建立条件包括环境稳定、捕食关系单一等
B.图中的A曲线代表猎物,B曲线代表捕食者
C.a、b分别为A种群和B种群的环境容纳量
D.二者数量变化周期性波动是负反馈调节的结果
任务三 群落的空间结构
【资料1】 下图所示为森林群落和湖泊群落在垂直方向上的分层现象。
1.森林群落的垂直结构分析
(1)地上分层
(2)地下分层
植物的地下分层,主要是由各种植物根系所穿越的土壤深度不同造成的,决定植物地下分层的环境因素主要是 、 等。
2.决定湖泊中植物分层的环境因素主要是 , 决定水域中动物垂直分层的因素有水体的物理条件(温度、氧气含量等)和生物条件(食物、天敌等)。
【资料2】 野外的一片荒草地,树荫下植物稀疏,生长着三七等少许喜阴植物,被阳光照射的地方生长着大片的杂草丛,地表露出岩层的地方土壤稀薄,生长着一簇簇的狗尾草,杂草丛中有一条被人踩出来的光秃秃的弯曲小径。
1.该荒草地上,植物的这种分布被称为 ,
属于群落的 结构。该荒草地上草丛虽矮小,但也存在 结构。
2.影响该荒草地植物分布的因素有
等。
3.该荒草地上的昆虫等小动物 (填“存在”或“不存在”)与植物类似的分布特点。
1.对群落空间结构的理解
(1)“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构,竹林中的竹子是一个种群,不具有群落的空间结构。
(2)高山植被的垂直地带性分布取决于温度,从山顶到山脚下,分布着不同的植物类群,不属于群落的垂直结构。
(3)水体中植物的垂直分层现象主要是由光照引起的,属于群落的垂直结构。
(4)植物地上、地下部分均有分层现象,决定因素不同。
(5)群落的垂直结构与水平结构都有利于群落对环境资源的充分利用。
2.群落结构形成的原因及意义
(1)原因:群落结构与环境中生态因素有关,群落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:生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系,有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用,如植物的垂直结构能显著提高光能的利用率,并为动物创造多种多样的栖息空间和食物条件。
例5 [2025·江苏盐城高二期中] 下列有关植物群落结构的叙述,错误的是 ( )
A.决定群落结构的环境因素只有光照和温度
B.分层现象是植物群落与环境条件相互作用的结果
C.森林中鸟类具有垂直结构,这主要与食物条件和栖息空间有关
D.利用不同作物对光照的要求不同,将两种高矮不同的作物套种能充分利用不同层次的光能
例6 [2026·河南濮阳高二期中] 稻田中常会伴生许多昆虫,如在水稻的叶层会伴生稻苞虫、稻纵卷叶螟等食叶性害虫;在茎秆层常有稻飞虱、叶蝉等害虫;而地下层有稻叶甲虫等食根性害虫,水稻与这些害虫之间形成了复杂的种间关系。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.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
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