第2章 第1节 群落的结构 讲义-(新教材)2019新人教版高中生物选择性必修二.doc
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1、1/15第第 1 节节群落的结构群落的结构课标内容要求课标内容要求核心素养对接核心素养对接描述群落具有垂直结构和水平结构等描述群落具有垂直结构和水平结构等特征特征,并可随时间而改变。并可随时间而改变。生命观念生命观念基于对种群和群落研究问基于对种群和群落研究问题的分析题的分析,人体探究视角对认识事物的人体探究视角对认识事物的重要性。重要性。一一、群落水平上研究的问题、群落水平上研究的问题1群落的概念群落的概念在相同在相同时间时间聚集在一定聚集在一定地域中地域中各种各种生物种群生物种群的集合的集合, 叫作生物群落叫作生物群落, 简称群简称群落。落。2研究的问题研究的问题3基础基础:研究群落的基础
2、是:研究群落的基础是研究种群研究种群。二、群落的物种组成二、群落的物种组成1作用作用:是区别:是区别不同群落不同群落的重要特征的重要特征,也是决定也是决定群落性质群落性质最重要的因素。最重要的因素。2衡量指标衡量指标:物种丰富度:物种丰富度,即即一个群落中物种数目的多少一个群落中物种数目的多少。3规律规律:不同群落丰:不同群落丰富度富度不同不同,越靠近热带地区越靠近热带地区,单位面积内的物种单位面积内的物种越丰越丰富富。4特点:特点:群落中的物种组成不是群落中的物种组成不是固定不变固定不变的。的。三、种间关系三、种间关系1常见种间关系常见种间关系(1)原始合作:两种生物原始合作:两种生物共同生
3、活共同生活在一起在一起,双方都双方都受益受益,但分开后但分开后,各自也各自也2/15能独立生活能独立生活。(2)互利共生:两种生物长期共同生活在一起互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互相互依存依存,彼此彼此有利有利。(3)捕食:一种生物以另一种生物捕食:一种生物以另一种生物为食为食的现象。的现象。(4)寄生寄生:一种生物从另一种生物一种生物从另一种生物(宿主宿主)的的体液体液、组织或已消化的物质中组织或已消化的物质中获取获取营养并通常对营养并通常对宿主宿主产生危害的现象。产生危害的现象。(5)种间竞争: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种间竞争:两种或更多种生物共同利用
4、同样的有限资源和空间而产生的相互相互排斥排斥的现象。的现象。2实例实例(连线连线)提示提示:四、群落四、群落的空间结构的空间结构1形成原因形成原因:在群落中:在群落中,各个各个生物种群生物种群分别占据了不同的分别占据了不同的空间空间。2类型类型类型类型现象现象决定因素决定因素垂直结构垂直结构分层分层植物分层:植物分层:光照强度光照强度、温度等、温度等动物分层:动物分层:栖息空间栖息空间、食物食物条件条件水平结构水平结构镶嵌镶嵌分布分布地形地形的变化的变化土壤土壤湿度和盐碱度湿度和盐碱度的差异的差异光照强度光照强度的不同的不同生物生物自身生长特点自身生长特点的不同的不同人与动物的影响等人与动物的
5、影响等五、群落的季节性和生态位五、群落的季节性和生态位1群落的季节性原因群落的季节性原因由于由于阳光阳光、 温度和水分温度和水分等随季节而变化等随季节而变化, 群落的群落的外貌和结构外貌和结构也会随之发生也会随之发生有有规律规律的变化。的变化。3/152生态位生态位(1)概念:一个物种在群落中的概念:一个物种在群落中的地位或作用地位或作用,包括所处的包括所处的空间位置空间位置,占用资占用资源源的情况的情况,以及与其他以及与其他物种物种的关系等的关系等,称为这个物种的生态位。称为这个物种的生态位。(2)研究某种生物生态位时研究某种生物生态位时,要注意的问题要注意的问题研究某种动物的生态位研究某种
6、动物的生态位,通常要研究它的通常要研究它的栖息地栖息地、食物食物、天敌以及与其他天敌以及与其他物种的关系物种的关系等。等。研究某种植物的生态位研究某种植物的生态位, 通常要研究它在研究区域内的通常要研究它在研究区域内的出现频率出现频率、 种群密种群密度、度、植株高度植株高度等特征等特征,以及以及它与其他物种的关系它与其他物种的关系等。等。(3)意义:有利于不同生物充分利用环境资源意义:有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中是群落中物种之间及生物与物种之间及生物与环境间协同进化环境间协同进化的结果。的结果。六、研究土壤中小动物类群的丰富度六、研究土壤中小动物类群的丰富度1土壤生物的特点及调查方
7、法土壤生物的特点及调查方法许多土壤动物有较强的活动能力许多土壤动物有较强的活动能力, 而且身体微小而且身体微小, 因此不适于用因此不适于用样方法样方法进行进行调查。在进行这类研究时调查。在进行这类研究时,常用常用取样器取样器取样的方法进行采集、调查。取样的方法进行采集、调查。2常用的统计物种相对数量的方法有两种常用的统计物种相对数量的方法有两种:一是:一是记名计算记名计算法;二是法;二是目测估目测估计计法。法。判断对错判断对错(正确的打正确的打“”“”,错误的打错误的打“”“”)1鄱阳湖中的所有动物、植物及微生物构成群鄱阳湖中的所有动物、植物及微生物构成群落。落。()2“苗多欺草苗多欺草,草多
8、欺苗草多欺苗”反映的种间关系是竞争。反映的种间关系是竞争。()3洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布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。构成群落的水平结构。()4某校园有一片草坪和一片树林某校园有一片草坪和一片树林,草坪中的动物没有分层现象草坪中的动物没有分层现象,而树林中而树林中的动物具有分层现象。的动物具有分层现象。()5某培养瓶中生活的两种绿藻某培养瓶中生活的两种绿藻,一种数量增加一种数量增加,另一种数量减少另一种数量减少,此属于,此属于种间竞争的实例。种间竞争的实例。()6调查土壤中小动物类群的丰富度常用标记重捕法。调查土壤中小动物类群的丰富度常用标记重捕
9、法。()提示提示:1.鄱阳湖中的所有生物构成群落。鄱阳湖中的所有生物构成群落。23.4这两个群落中的动物都具有分层现象。这两个群落中的动物都具有分层现象。4/1556调查土壤中小动物类群的丰富度常用取样器取样法。调查土壤中小动物类群的丰富度常用取样器取样法。种间关系种间关系1种间关系比较表格种间关系比较表格关系关系名称名称数量坐标图数量坐标图能量关系图能量关系图特点特点举例举例捕食捕食图甲图甲数量上呈现出数量上呈现出“先增加先增加者先减少者先减少, 后增加者后减后增加者后减少少”的不同步性变化的不同步性变化羊与草羊与草; 狼与狼与兔兔;青蛙与昆青蛙与昆虫虫种间种间竞争竞争数量上呈现出数量上呈现
10、出“你死我你死我活活”的同步性变化的同步性变化。 两种两种生物生存能力不同生物生存能力不同, 如图如图乙乙;生存能力相同生存能力相同,如图如图丙丙牛与羊牛与羊; 农作农作物与杂草物与杂草; 大大草履 虫与 小草履 虫与 小草履虫草履虫寄生寄生图丁图丁A 寄生生物寄生生物B 宿主宿主如果分开如果分开, 则寄生生物难则寄生生物难以单独生存以单独生存, 而寄主会生而寄主会生活得更好活得更好蛔虫与人蛔虫与人; 菟菟丝子与大豆丝子与大豆;噬菌 体与 被噬菌 体与 被侵染的细菌侵染的细菌互互利利共共生生图戊图戊数量上两种生物同时增数量上两种生物同时增加加, 同时减少同时减少, 呈现呈现出出 “同同生共死生
11、共死”的同步性变化的同步性变化大豆 与根 瘤大豆 与根 瘤菌菌2.生物种间关系的判断生物种间关系的判断(1)“同升同降同升同降”互利共生互利共生,如图戊。如图戊。5/15(2)一升一升一降一降竞争竞争寄生寄生一方灭绝一方灭绝竞争竞争,如图乙如图乙两方皆在两方皆在寄生寄生,如图丁如图丁说明:在竞争力不同的两种生物中说明:在竞争力不同的两种生物中,一方因竞争力弱灭绝一方因竞争力弱灭绝,而寄生关系中而寄生关系中,一般不会淘汰物一般不会淘汰物种。种。应用实践:应用实践:1.某种植物病毒某种植物病毒 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
12、减少该病毒在水稻间的传播。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。(1)青蛙与稻飞虱、水稻与病毒、水稻与稻飞虱分别为何种种间关系?青蛙与稻飞虱、水稻与病毒、水稻与稻飞虱分别为何种种间关系?提示:提示:捕食、寄生、寄生。捕食、寄生、寄生。(2)稻飞虱和植物病毒稻飞虱和植物病毒 V 是不是寄生关系?说明理由。是不是寄生关系?说明理由。提示提示:不是。稻飞虱是植物病毒不是。稻飞虱是植物病毒 V 的传播媒介的传播媒介,植物病毒植物病毒 V 对稻飞虱没有对稻飞虱没有危害。危害。2如图中的如图中的为四组生物的种间关系图为四组生物的种间关系图(纵轴为个体数纵轴为个体数,横轴为时间横轴为时间)。A 是
13、地衣中的藻类和真菌是地衣中的藻类和真菌;B 是大是大、 小草履虫小草履虫;C 是兔与狐是兔与狐;D 是细菌和噬菌体是细菌和噬菌体。(1)判断四组生物关系对应曲线:判断四组生物关系对应曲线:A_;B._;C_;D._。(2)图中图中与与相比相比,结果结果_(填填“相同相同”或或“不同不同”)。理由:理由:_提示提示:(1)(2)不同不同(寄生关系寄生关系)不像不像(竞争关系竞争关系)那样那样,不可能使宿主全部死亡不可能使宿主全部死亡,寄生生物依赖于寄主生活寄生生物依赖于寄主生活1如图纵向表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况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、丙分曲线甲、乙、
14、丙分别表示三种鱼的数量变化。下列对此图的分析别表示三种鱼的数量变化。下列对此图的分析,错误的是错误的是()6/15A海洋中的鱼类具有垂直分层现象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捕食状况此图表明海洋中鱼类的捕食状况D此图表明海洋中鱼类的共生关系此图表明海洋中鱼类的共生关系D由曲线图可知由曲线图可知,丙主要分布在浅水层丙主要分布在浅水层,乙主要分布于中部乙主要分布于中部,而甲主要而甲主要分布于水底分布于水底,在垂直方向上在垂直方向上,具有明显的分层现象。由食物分布可知具有明显的分层现象。由食物分布可知,甲、乙甲、乙、丙三种
15、鱼的食性存在较多重叠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因此三者之间存在不同程度的竞争。 由以上分析由以上分析可知可知,三种鱼类之间不存在共生关系。三种鱼类之间不存在共生关系。2(不定项不定项)如图甲如图甲、乙乙、丙分别表示在有限空间内培养丙分别表示在有限空间内培养(或饲养或饲养)两种生物的两种生物的实验结果实验结果,下列相关的叙下列相关的叙述正确的是述正确的是()甲甲乙乙丙丙A它们分别呈互利共生它们分别呈互利共生(甲甲)、捕食、捕食(乙乙)、竞争、竞争(丙丙)关系关系B豆科植物和根瘤菌种群数量的消长关系如图甲所示豆科植物和根瘤菌种群数量的消长关系如图甲所示C噬菌体与细
16、菌的种群数量变化关系如图乙所示噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示D丙实验过程中丙实验过程中,两种生物之间的竞争强度由弱到强再到弱两种生物之间的竞争强度由弱到强再到弱ABD据题图可知据题图可知,甲、乙、丙分别表示甲、乙、丙分别表示的种间关系为互利共生、捕食、的种间关系为互利共生、捕食、竞争竞争, A 正确正确; 豆科植物和根瘤菌的种间关系是互利共生豆科植物和根瘤菌的种间关系是互利共生, 与图甲相符与图甲相符, B 正确正确;噬菌体与细菌的种间关系为寄生噬菌体与细菌的种间关系为寄生,不是捕食关系不是捕食关系,C 错误错误;丙实验初期丙实验初期,两物种两物种都能存在都能存在,说明存在种间互助与
17、竞争说明存在种间互助与竞争,但竞争强度较弱但竞争强度较弱,后来后来 X 种群密度增大种群密度增大,在竞争中占优势在竞争中占优势,另一种生物逐渐被淘汰另一种生物逐渐被淘汰,则竞争强度又变弱则竞争强度又变弱,D 正确。正确。巧辨三种种间关系曲线巧辨三种种间关系曲线7/15(1)互利共生曲线:数量上两种生物同时互利共生曲线:数量上两种生物同时增加增加,同时减少同时减少,呈现出呈现出“同生共同生共死死”的同步性变化。的同步性变化。(2)捕食关系曲线:数量上呈现出捕食关系曲线:数量上呈现出“先增加者先减少先增加者先减少,后增加者后减少后增加者后减少”的的不同步性变化不同步性变化(不会导致某种生物灭绝不会
18、导致某种生物灭绝)。坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定。坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定:从最高点判断从最高点判断,捕食者数量少捕食者数量少,被捕食者数量多被捕食者数量多;从变化趋势看从变化趋势看,先达到波先达到波峰的为被捕食者峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者后达到波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先即被捕食者变化在先,捕食者变化在捕食者变化在后。后。(3)竞争关系曲线:数量上呈现出竞争关系曲线:数量上呈现出“你死我活你死我活”的同步性变化的同步性变化,一种生物数一种生物数量增加量增加,另一种生物数量下降另一种生物数量下降,甚至降为零。甚至降为零。群落的空间结构和生态位群落的空间结构和生态位1
19、群落的空间结构群落的空间结构(1)垂直结构垂直结构群落的垂直结构具有明显的分层现象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植物的分层现象主要与光照强度有关关,群落中的光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱群落中的光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱(如图所示如图所示)。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物条件,因此,动物也有分层现象。因此,动物也有分层现象。群落的分层现象不仅表现在地面上群落的分层现象不仅表现在地面上, 也表现在地下也表现在地下, 但地下分层现象主要但地下分层现象主要与水分和
20、矿质元素有关与水分和矿质元素有关。水域中水域中,某些某些水生动物也有分层现象水生动物也有分层现象,影响因素主要有影响因素主要有阳光、温度、食物、含氧量等。阳光、温度、食物、含氧量等。(2)水平结构水平结构影响群落水平结构的因素包括地形的变化影响群落水平结构的因素包括地形的变化、 土壤湿度和盐碱度的差异土壤湿度和盐碱度的差异、 光照光照强度的不同强度的不同、生物自身生长特点的不同生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素以及人与动物的影响等因素,不同地段不同地段往往分布着不同的种群往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别同一地段上种群密度也有差别,它们常常呈镶嵌分布它们常常呈镶嵌分
21、布。8/15(3)群落结构的形成及意义群落结构的形成及意义群落的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因群落的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关素有关,垂直结构和垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期的自然选择基础上形成的对环境的适应性。水平结构的具体表现都是在长期的自然选择基础上形成的对环境的适应性。生物在垂直方向及水平方向上的位置关系生物在垂直方向及水平方向上的位置关系, 有利于提高生物群落整体对自有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。然资源的充分利用。2对生态位的理解对生态位的理解(1)生态位不只是具体的栖息地生态位不只是具体的栖息地,它除了说明栖息地以外它除了说明栖息地以外,
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