人教版高中生物必修三第四章第三节+群落的结构(38张)

必修3稳态与环境第4章种群和群落第3节群落的结构定义：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。一、群落的概念例：一个池塘中的全部鱼是一个种群，还是一个群落，或都不是？研究池塘群落池塘中有多少种群？哪些种群在数量上占优势？池塘中群落的演替情况是怎样的？池塘中各个种群之间的相互关系是怎样的？池塘中的生物群落具有怎样的空间结构？池塘中各个种群分别占据什么位置？池塘的范围和边界如何？二、群落水平上研究的问题、三、群落的物种组成热带雨林常绿阔叶林落叶阔叶林针叶林苔原1、物种的组成是区别不同群落的重要特征。群落的物种数目多少如何表示呢？2、群落中物种数目的多少称为丰富度。这些群落的不同是靠什么来区别的呢？右图表示从南极（90oS）经过赤道（0o）到北极（90oN）纬度梯度上群落中物种多样性的变化趋向。试分析说明：从极地向热带推移，群落中物种是怎样变化的？这表明某地区群落物种的多少主要取决于哪些因素？气候一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。【例1】（2010安徽理综）生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类动物类群（甲、乙）的种类组成及其数量特征，使用浮游生物捕捞网（网口内径50㎝，网身长145㎝，网目孔径0.169mm）各随机取样3次，调查结果如表（单位：个）：•下列关于甲、乙两个类群之间物种丰富度和种群密度的比较，正确的是•A.甲类群的丰富度大，物种2的种群密度小•B.甲类群的丰富度小，物种4的种群密度大•C.乙类群的丰富度大，物种7的种群密度小•D.乙类群的丰富度小，物种10的种群密度大C【例2】（2010天津理综）下表为三个稳定草原生态系统中植物调查的统计数据。•据表可以确认的是•A.在植物丰富的区域采用样方法获得数据•B.典型草原中各种群密度均大于荒漠草原•C.流经草甸草原的总能量大于典型草原•D.表中荒漠草原旱生植物的丰富度最高D四、种间关系一个群落中的物种不论多少，都不是随机的聚集在一起的，而是通过复杂的种间关系，形成一个有机的整体。资料1:1934年生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的草履虫进行了以下实验：取相等数目的双小核草履虫和大草履虫，用一种杆菌为饲料，放在某个容器中培养，这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。资料分析：1、如何解释资料1中的实验结果？在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是能以同一种杆菌为食），当它们被放在同一个容器中培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）数量较多，因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是，随着两种草履虫数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。资料2.生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员对猞猁和雪兔在90多年的时间里的种群数量作了研究，结果如下图所示。雪兔是以植物为食，猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量，使得植物→雪兔→猞猁之间保持相对稳定，而且由于植物资源比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定，因而整个群落可以处在相对稳定的状态。3、猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用？90多年的调查研究表明，猞猁和雪兔种群数量之间存在相关性。例如，从1845年到1855年间，猞猁数量的增加导致雪兔减少；而雪兔的减少，又会造成猞猁减少，之后雪兔又大量增加。从多年的调查看，雪兔和猞猁相互制约，使它们的种群数量保持在一定范围内波动。2、分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况，你能发现什么规律？4、资料1和资料2中，两个种群之间的相互作用有什么不同？资料1中两个种群之间是通过食物间接地发生作用（竞争）；资料2中两个种群是通过捕食与被捕食直接地发生作用（捕食）。资料1相互作用的结果是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡。资料2相互作用的结果是两个种群数量相对稳定。捕食（predation)：一种生物以另一种生物作为食物。如果用坐标系来表示两种生物的捕食关系，则可表示为A、B两生物个体数量变化不同步，先增者先减少，后增者后减少；后增后减者为捕食者，先增先减少者为被捕食者；A为被捕食者，B为捕食者。1.捕食生物数量时间生物A生物B注意：同种生物的成体以幼体为食，不是捕食关系，而是种内斗争。捕食不只是动物之间，动物以草为食，亦是捕食关系。竞争(competition)：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至于灭亡。如果用坐标系来表示两种生物的竞争关系，则可表示为生物数量时间生物A生物B2.竞争生物A生物B大象和狮子抢夺水源寄生（parasitism）：一种生物（寄生者）寄居在另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。对寄生者有利，对寄主有害。例如：蛔虫、绦虫、血吸虫等寄生在其它动物的体内；虱和蚤寄生在其它动物的体表；菟丝子寄生在豆科植物上；噬菌体寄生在细菌内部。生物数量时间A寄主B寄生物3.寄生蛔虫互利共生（mutualisticsymbiosis)：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。如何用坐标系来表示两种生物的共生关系：生物数量时间生物A生物B4.互利共生地衣(真菌和藻类植物的共生体)藻类光合作用给真菌提供有机物真菌吸收水和无机盐供给藻类豆科植物与根瘤菌豆科植物进行光合作用为根瘤菌提供现成的有机物根瘤菌进行固氮作用，将空气中的氮气中的N元素固定下来为豆科植物提供营养物质【例3】（2010广东理综）谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是A.竞争B.共生C.寄生D.捕食【例4】（2009全国理综II）下列属于种间竞争实例的是A.蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露B.以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食C.细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸D.某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少AD【例5】（2008全国理综I）某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如图。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼（丙），一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述，正确的是A．甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群B．甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群C．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群D．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群C五、群落的空间结构在群落中，各个生物种群分别占据了不同的，使群落形成一定的空间结构。1.形成原因：空间群落的空间结构包括和。2.类型：垂直结构水平结构(1)垂直结构是指群落垂直方向上的分层现象，即不同的生物占据不同的高度。分层现象是群落对环境的一种适应性。引起植物分层分布的主要原因是：光照强度光照强度鹰、杜鹃、黄鹂等总是成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木的种子。山雀、莺、啄木鸟等鸟类总是森林的中层营巢。血雉、画眉等则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象（森林中动物垂直分层现象主要由决定）栖息空间和食物条件（2）水平结构：在水平方向上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度等的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人和动物的影响等因素，不同生物分布于不同地段的现象。植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的，从而形成了许多小群落。（所以植物群落水平结构的主要特征是具有镶嵌分布）垂直结构与水平结构的区分垂直结构的分层现象是由于生物本身的高度或活动空间的高度造成的；水平结构的分段是由于环境的光、热、水及地形等条件对生物的选择造成的。垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异。同种生物的不同不能构成垂直结构或水平结构。（也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结构的存在。）群落的垂直结构与水平结构都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。【例6】（2011全国理综）某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是A．草坪和树林中的动物都具有分层现象B．草坪和树林中的动物都没有分层现象C．只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象D．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A【例7】（2010重庆理综）为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系，某小组进行了下列3组实验（各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同）：组1：甲种与乙种分别于两个容器中饲养，甲种数量变化如图曲线A所示。组2：甲种与乙种于同一容器中饲养，乙种数量变化如曲线F所示。组3：乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组1少。（1）组1中，甲种动物的种群数量主要由和决定；若容器内饲养液体积为20mL，则第40天时乙种的种群密度为。出生率死亡率30只/mL（2）在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系。①在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和临近河岸底部，其种间关系与图中曲线代表的类似，其分布体现生物群落的结构。②在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种间关系与图中曲线代表类似。D和E水平B和F六、探究：土壤中小动物类群丰富度的研究【例8】（2009宁夏理综）跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对动植物的分解起重要作用。请回答：（1）由于跳虫和甲螨活动能力，身体，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。（2）先要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择下图中的吸虫器，理由是。较强微小B该吸虫器中的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好选择吸虫器，理由是。（3）现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和线虫三个种群，若他们均仅以罐内已有的酵母菌为食，则跳虫与甲螨之间的关系是，线虫与酵母菌之间的关系是。若跳虫种群所含能量增长nKJ，则跳虫消耗的酵母菌所储存的能量至少为KJ。D该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂竞争捕食5n