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第四章种群和群落第3节群落的结构[学习目标][核心素养]1.概述群落的种间关系，辨析种间关系曲线2．说明群落的空间结构1.科学思维——通过分析种间关系的模式图，培养运用逻辑思维解决问题的能力2．科学探究——通过“土壤中小动物类群丰富度的研究”的实验，掌握科学研究计划的制订与实施能力读教材、抓双基自主预习一、群落及群落水平上研究的问题1．群落的概念群落是指同一1______内聚集在2__________中各种生物3______的集合。时间一定区域种群2．群落水平上研究的问题物种种间空间演答范围二、群落的物种组成和种间关系1．群落的物种组成(1)意义：是区别9__________的重要特征。(2)衡量指标：10________，即群落中11__________的多少。(3)规律：不同群落丰富度不同，一般越靠近热带地区，单位面积内的物种越12______。不同群落丰富度物种数目丰富2．种间关系[连线]三、群落的空间结构1．写出图中群落空间结构的类型A图：13__________；B图：14__________。垂直结构水平结构2．根据上图分析决定群落空间结构的主要因素(1)A图：①植物分层：15______。②动物分层：16__________和食物条件。(2)B图：地形的变化、土壤湿度和17________的差异、18__________的不同、生物自身19__________的不同以及人与动物的影响等。阳光栖息空间盐碱度光照强度生长特点四、土壤中小动物类群丰富度的研究1．探究原理(1)调查方法：常用20____________的方法进行采集、调查。(2)统计方法：一是21____________；二是22____________。2．方法步骤制作取样器→23______→采集小动物→24____________→统计和分析。取样器取样记名计算法目测估计法取样观察和分类1．判断正误(1)一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落。()(2)不同群落中物种丰富度不同，一般来说，越靠近热带地区，物种丰富度越高。()(3)同一物种之间的大鱼吃小鱼、狼吃羊是捕食现象。()(4)谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是共生。()×√××(5)群落中两个物种之间可能存在一种以上的种间关系。()(6)竹林中竹子高低错落有致，体现了群落的分层现象。()(7)森林群落中植物和动物均具有垂直分层现象，以提高光的利用率。()(8)水平结构上种群的分布与土壤湿度、光照强度及生物自身的生长特点有关。()√××√2．一片草原上的全部黄羊和一片草原上的全部生物，在生态学上分别称为()A．种群和群落B．种群和生态系统C．群落和种群D．群落和生态系统解析：选A草原上的全部黄羊是一个物种的生物，因其包括本物种全部个体，所以是种群。草原上的全部生物，属于群落。3．下列不属于在群落水平上研究的问题是()A．群落中生物种类的多少B．种群密度的大小C．群落中的优势种群和劣势种群D．种群的空间分布及相互关系解析：选B群落中生物种类的多少是指群落的物种丰富度；群落中的优势种群与劣势种群也是群落水平上研究的问题；而种群的空间分布及其相互关系指群落的结构。种群密度的大小为种群最基本的数量特征，属于种群水平上研究的问题。4．下列种间关系，两物种均受益的是()A．豆科植物与根瘤菌B．水葫芦与浮萍C．T2噬菌体与大肠杆菌D．螳螂与黄雀解析：选A在种间关系中两物种均受益的是互利共生关系，如豆科植物和根瘤菌；而选项B、C、D的关系分别是竞争、寄生和捕食。5．树林里多数鸟类在树冠筑巢、栖息，啄木鸟生活在树干中层，环颈雉则在灌木层和地面活动。这种现象反映了()A．种群的密度B．群落的丰富度C．群落的垂直结构D．群落的水平结构解析：选C题干中描述的是从上层的乔木层到中层的灌木层再到地面的群落的垂直结构。解疑难、提能力课堂探究探究点一|群落及物种的种间关系|核心探究|1．群落的特征群落不是种群的简单叠加，它具有种群所不具有的特定特征，包括物种组成、种间关系、空间结构、群落的演替等。2．群落的物种组成(1)每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的。不同类型的群落必然由不同的物种组成，因此物种组成是决定群落性质最重要的因素，也是鉴别不同群落类型的基本特征。(2)群落中物种数目的多少称为丰富度，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。(3)不同群落其种类组成的优势物种是不同的。如常绿阔叶林主要以壳斗科、樟科、山茶科、木兰科等常绿阔叶树种为主。北方针叶林种类组成相对比较贫乏，乔木以松、云杉、冷杉和落叶松等属的树种占优势。3．几种种间关系的比较名称数量坐标图特点举例互利共生相互依赖，彼此有利。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化地衣，大豆与根瘤菌名称数量坐标图特点举例寄生对宿主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而宿主会生活得更好蛔虫与人，噬菌体与被侵染的细菌名称数量坐标图特点举例竞争数量上呈现出“你死我活”的同步性变化。两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，则如图b。A、B起点相同，为同一营养级牛与羊，农作物与杂草名称数量坐标图特点举例捕食一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化。A、B起点不同，两种生物数量(能量)存在差异，分别位于不同的营养级狼与兔，青蛙与昆虫4.两组易混的关系辨析(1)种内斗争与竞争。简记为：“同斗争”“异竞争”。“同斗争”：同种生物争夺资源和空间是种内斗争，如公羚羊争夺配偶。“异竞争”：不同生物争夺资源和空间是竞争，如水稻和稗草争夺阳光。(2)生存斗争与竞争。种内斗争为种内关系，竞争为种间关系，种间斗争包括竞争，而生存斗争既包括生物与生物之间的关系，又包括生物与无机环境之间的关系，如图所示：A代表生存斗争、B代表种内斗争、C代表种间斗争、D代表竞争。|探究演练|1．某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是()A．青蛙与稻飞虱是捕食关系B．水稻与青蛙是竞争关系C．病毒V与青蛙是寄生关系C．水稻和病毒V是互利共生关系解析：选A病毒V与水稻之间为寄生关系，青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播，故青蛙以稻飞虱为食，青蛙与稻飞虱之间为捕食关系。2．(2019·邯郸摸底)下图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果，下列相关的叙述错误的是()A．豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示B．图乙中b生物对a生物的进化有害无益C．甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、竞争关系D．图丙中实验初期，竞争与种内互助并存，后期X的种内斗争加剧解析：选B据图分析，甲图是“同生共死”的互利共生关系，乙图表示“先增加者先减少，后增加者后减少”的非同步性变化，属于捕食，丙图表示“你死我活”的竞争关系；豆科植物和根瘤菌是互利共生关系；捕食关系的两种生物能共同进化；丙初期种内互助与种间斗争都会存在，后期因与X竞争的种群消失，X种群数量增加，其种内斗争会加剧。|归纳拓展|三种种间关系曲线的特点与识别(1)互利共生曲线——同步性变化(同增同减)。(2)捕食曲线——不同步性变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝)。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：捕食者随着被捕食者的变化而变化，如图中A先达到最多，B随后才达到最多，即曲线B随着曲线A的变化而变化，故B捕食A。②依最大个体数：被捕食者的个体数通常多于捕食者，故由图中A的最大个体数多于B的，也可推出B捕食A。(3)竞争曲线——看最终结果。一种数量增加，另一种下降甚至降为0，只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。探究点二|群落的空间结构|核心探究|1．群落的空间结构分析地球上，在海平面－200m～3800m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，同时动物的分布也有较大的差异，充分体现了群落的垂直结构和水平结构。(1)垂直结构①b处的结构分析如下②c处的结构分析由于不同光质其波长不同所含有的能量不同，导致穿透力不同，其中紫光的穿透力最强，而红光的穿透力最弱，导致了不同藻类的垂直分布。影响动物分布的同样是栖息场所和食物。(2)水平结构a处，地形是影响植物分布的主要因素，原因是不同高度的温度不同。除上述影响水平结构的因素外还有：光照强度、土壤湿度、土壤盐碱度、人与动物的影响等。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。|探究演练|3．如图纵向表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的数量变化。下列对此图的分析，错误的是()A．海洋中的鱼类具有垂直分层现象B．此图表明鱼类对食物的竞争状况C．此图表明海洋中鱼类的食性状况D．此图表明海洋中鱼类的共生关系解析：选D由曲线图可知，在海洋中，丙主要分布在浅水层，乙主要分布在中层，而甲主要分布在水底。海洋中的鱼类在垂直方向上具有明显的分层现象。由食物分布可知，甲、乙、丙三种鱼的食性存在较多重叠，因此三者之间存在不同程度的竞争。题图无法表明三种鱼存在共生关系。4．图中a、b、c分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状态。据此判断下列选项中正确的是()A．温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素B．a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构C．c处植物的分层现象主要是因为光照的影响D．影响b处植物出现明显分层现象的主要因素是水分解析：选C温度是造成高山植物垂直分布的主要生态因素，而森林和海洋生物群落的分层现象是受光照的影响，A错误；a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，为不同地点的植物分布，不属于同一个生物群落，B错误；c处植物的分层现象主要受光照的影响，C正确；决定b处植物出现明显分层现象的主要因素是光照，D错误。探究点三|土壤中小动物类群丰富度的研究|核心探究|1．实验原理(1)取样方法：许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查，常用取样器取样法进行采集、调查。(2)丰富度的统计方法①记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大，种群数量有限的群落。②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。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。2．实验流程3．注意事项(1)从不同的环境中采集的土壤样本要分开统计。(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。(3)从同样的土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。(4)识别命名要准确，并进行分类。(5)注意安全，远离危险地带；不要破坏当地环境。|探究演练|5．(2019·龙岩期末)下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验的说法，错误的是()A．不同季节，土壤中小动物类群丰富度一般不同B．应设计表格，统计不同采集样点的土壤小动物种类C．对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征D．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查土壤小动物类群丰富度解析：选D不同季节，土壤中小动物的适应能力不同，小动物类群丰富度一般不同；不同地点，环境资源不同，土壤中小动物类群的丰富度一般不同，应设计表格，统计不同采集样点的土壤动物种类；对于无法知道名称的小动物，也不可忽略，应记录下它们的特征；土壤中小动物由于身体微小不适合用样方法和标记重捕法调查其丰富度，而应采用取样器取样法进行调查。6．(2018·永州调研)如图是“土壤中动