高中生物人教版必修3教学案第4章 第3节 群落的结构.docx
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高中生物人教版必修3教学案第4章第3节群落的结构
第3节
群落的结构
1.群落是指同—时间内聚集在—定区域中各种生物种群
的集合。
2．群落中物种数目的多少称为丰富度。
3．生物的种间关系有捕食、竞争、寄生和互利共生等。
4．群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
5．影响植物分层现象的主要因素是阳光，影响动物分层现象的主要因素是栖息空间和食物条件。
6．调查土壤小动物的丰富度常用取样器取样法，统计方法有记名计算法和目测估计法。
一、群落及群落水平上研究的问题
1．群落的概念
群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
2．群落水平上研究的问题
二、群落的物种组成和种间关系
1．群落的物种组成
（1）意义：
是区别不同群落的重要特征。
（2）衡量指标：
丰富度，即群落中物种数目的多少。
（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：
垂直结构；B图：
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：
阳光。
②动物分层：
栖息空间和食物条件。
（2）B图：
地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。
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：
常用取样器取样的方法进行采集、调查。
（2）统计方法：
一是记名计算法；二是目测估计法。
2．方法步骤
制作取样器→取样→采集小动物→观察和分类→统计和分析。
1．判断下列叙述的正误
（1）鄂尔多斯草原上所有的动物和植物构成群落（×）
（2）群落中某一种群数量下降说明该群落丰富度下降（×）
（3）“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是竞争（√）
（4）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（×）
（5）不同地段生物种类有差别，在水平方向上呈镶嵌分布（√）
（6）调查土壤中小动物的物种丰富度常用标志重捕法（×）
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。
6．大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，称为群落的垂直结构。
引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是（ ）
A．温度 食物B．温度 光照
C．温度 湿度D．光照 食物
解析：
选D 群落中植物的分层主要与对光的利用有关，动物的分层主要取决于栖息空间和食物条件。
1．群落概念的内涵分析
（1）“同一时间”：
随着时间的推移，群落内种群的种类和数量会发生改变。
（2）“一定区域”：
群落有一定的范围，如一个水池、一片草原或一片森林等。
（3）“各种生物”：
包括这个区域内的各种植物、动物和微生物。
（4）“集合”：
不是一定空间内各种生物的简单组合，而是通过种内关系和种间关系相互影响、相互制约而形成的有机整体。
2．生物个体、种群和群落的关系
3．群落中生物的种间关系分析
互利共生
寄生
竞争
捕食
数量
坐标图
—
营养
关系图
特点
相互依赖，彼此有利。
如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。
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
对寄主有害，对寄生生物有利。
如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好。
图中A为寄生生物，B为寄主
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
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。
先增加先减少者为被捕食者（A），后增加后减少者为捕食者（B）
举例
地衣，大豆与根瘤菌
蛔虫与人，菟丝子与大豆，噬菌体与被侵染的细菌
牛与羊，农作物与杂草，大草履虫与小草履虫
羊与草，狼与兔，青蛙与昆虫
[名师点拨] 生存斗争、种内斗争、种间斗争和竞争的区别
种内斗争为种内关系，竞争为种间关系，竞争属于种间斗争，而生存斗争既包括生物与生物之间，又包括生物与无机环境之间的斗争。
其关系如上图所示，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。
[题组冲关]
1．下列属于生物群落的是（ ）
A．一座山上的所有的树
B．一个池塘里全部的鲫鱼
C．一片森林中全部的动物、植物及真菌
D．一片草原上的各种草、昆虫、牛、羊等所有生物
解析：
选D 生物群落是指在一定时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物的总和，A、B、C项均不是全部生物。
2．（全国卷Ⅰ）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
D．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。
3．如图甲、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 甲图的种间关系是互利共生，豆科植物和根瘤菌之间是互利共生关系；乙图中是捕食关系，b生物与a生物共同进化；图丙实验初期种内互助与竞争都会存在，后期X的竞争者消失，X数量增多，导致种内斗争加剧。
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的影响。
（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．群落结构的形成及意义
（1）形成：
生物群落垂直结构与水平结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
（2）意义：
有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
[题组冲关]
4．关于群落的结构，以下理解不正确的是（ ）
A．竹林中竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象
B．动物在群落中垂直分布与植物的分层现象密切相关
C．淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关
D．不同地段生物种类的差别，构成了群落的水平结构
解析：
选A 竹林中的所有竹子为一个种群，由于生长的阶段不同而高低不同，不属于群落的结构；动物在群落中垂直分布与其食性、栖息场所有关；淡水鱼的分层和其食性有关；不同地段的土壤性质、水分、湿度、光照不同，从而导致生物种类有差异，构成了群落的水平结构。
5．下图为植物群落生长的分层现象，对此现象的解释，不正确的是（ ）
A．分层现象是植物群落与环境条件相互作用的结果
B．决定这种现象的环境因素除光照外，还有温度和湿度等
C．种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植
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
解析：
选C 植物群落的分层现象，是群落垂直结构的表现，是群落与环境条件相互联系的一种形式，受多种生态因素的影响；农业生产上可根据分层现象的存在，合理套种搭配种植适当的品种。
1．实验步骤
2．用具分析
（1）诱虫器（A图）：
诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，因此其会远离光源、热源。
（2）吸虫器（B图）：
吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走，将其收集在试管中。
3．注意事项
（1）取样时应注意随机取样，避免人为心理作用，以免结果偏差较大。
（2）小动物类群因所取地段不同，可能差异较大。
从不同营养环境中采集的土壤样本要分开统计，并尽可能多地收集小动物。
（3）取样时尽量不要破坏环境，同时注意安全。
（4）在装样土的塑料袋上要标明取样的地点和时间。
（5）本实验调查的对象是样本内肉眼可见（可借助放大镜、实体镜）的所有动物，调查的指标是动物的种类丰富度和数量丰富度。
[题组冲关]
6．下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”相关叙述，错误的是（ ）
A．随机扫取表层土取样，可以调查土壤小动物类群丰富度
B．该实验调查的指标是动物种类的丰富度和数量丰富度
C．样土塑料袋上应标明取样的地点和时间
D．可设计数据收集和统计表，分析所收集的数据
解析：
选A 调查土壤动物类群丰富度应该用取样器取样法采集不同土层的动物类群。
7．（2016·武汉调研）下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述不正确的是（ ）
A．甲装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间要贴紧，不能留有空隙
B．乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C．甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集
D．用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中
解析：
选A 由图可知，甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集，其中的花盆壁C和放在其中的土壤之间要留一定空隙，有利于空气流通和对小动物的采集；乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放到试管中。
一、选择题
1．下面的实例中，能构成群落的是（ ）
A．亚马孙河谷的热带雨林
B．大兴安岭的红松林
C．无菌培养基污染后长出的共生菌落
D．无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落
解析：
选C 题中A和B选项出现的热带雨林和红松林不但包括多种生物，同时还有自然环境，显然超过了生物群落的范畴。
而选项D无菌培养基中的大肠杆菌菌落，由于只有一种物种则只能称为种群。
选项C中污染后的共生菌落是由不同种的细菌构成的，可视为一个小的群落。
2．下列研究对象不属于群落水平的是（ ）
A．洪水导致农田中部分黑线姬鼠外迁
B．杜鹃在森林上层栖息和捕食
C．线虫寄生在小麦叶片中
D．稻田中水稻种群在数量上占优势
解析：
选A 黑线姬鼠的外迁属于种群水平研究的问题；杜鹃在森林上层栖息和捕食属于群落中的分层现象；线虫寄生在小麦叶片中属于群落中的种间关系；稻田中水稻种群在数量上占优势属于群落中的优势物种。
3．下列关于群落的空间结构特征的叙述，不正确的是（ ）
A．群落的空间结构特征是长期自然选择的结果
B．群落的空间结构有利于对资源的充分利用
C．群落的空间结构缓解了种间竞争
D．导致这种结构特征的主要非生物因素是温度和水分
解析：
选D 导致群落空间结构的主要非生物因素是光照。
4．下列关于实验“土壤中小动物类群丰富度的研究”的叙述，正确的是（ ）
A．对于无法知道名称的小动物，可忽略，不必记录下它们的特征
B．丰富度的统计方法有两种：
一是取样器取样法；二是目测估计法
C．为了调查不同时间土壤中小动物丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查
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C 对于无法知道名称的小动物，不可忽略，需要记录下它们的特征；丰富度的统计方法通常有两种，一是计名计算法，二是目测估计法；标志重捕法适用于活动范围较大的动物，土壤小动物身体微小，宜采用取样器取样的方法进行调查。
5．一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是（ ）
A．田鼠和杂草
B．豌豆和杂草
C．食物缺乏的季节，大鲈鱼取食小鲈鱼
D．菜青虫和青菜
解析：
选B 田鼠和杂草属于捕食关系；豌豆和杂草属于竞争关系，地上部分争夺光照，地下部分争夺水和无机盐；大鲈鱼和小鲈鱼属于同一个种群的不同个体，大鲈鱼取食小鲈鱼属于种内斗争；菜青虫和青菜属于捕食关系。
6．下列体现生物群落在垂直方向上具有分层现象的是（ ）
A．森林中有乔木层、灌木层、草本层和地被层
B．森林中的树木的间隙有较多的灌木和草丛
C．豌豆地里的高茎豌豆与矮茎豌豆混合种植
D．鹿群中有的鹿高，有的鹿矮
解析：
选A 森林中的树木的间隙有较多的灌木和草丛，是群落的水平结构；豌豆中的高、矮茎及鹿群中鹿的高、矮是指一个种群中个体的性状不同，不能体现群落中不同种群的分层现象。
7．某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50cm，网身长145cm，网目孔径0.169mm）各随机取样3次，调查结果如下表（单位：
个）：
物种
1
物种
2
物种
3
物种
4
物种
5
物种
6
物种
7
物种
8
物种
9
物种10
甲
类
群
样本1
55
10
0
15
12
0
42
0
21
10
样本2
52
30
0
23
13
0
41
0
22
12
样本3
48
20
0
20
15
0
39
0
20
11
乙
类
群
样本1
33
40
12
40
0
10
25
11
15
22
样本2
35
60
10
41
0
12
30
14
17
21
样本3
34
50
18
35
0
11
26
12
16
19
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
解析：
选C 物种丰富度是指群落中物种数目的多少，物种的种类越多，丰富度就越大，故乙类群的丰富度大于甲类群。
种群密度是指种群在单位面积或单位体积的个体数。
甲类群和乙类群相比，甲类群中物种4的种群密度小，乙类群中物种7的种群密度小。
8．鳄鱼常爬上岸来躺着不动，并张开口让一种小鸟吃口腔内的小虫，当敌害来临时，鸟惊飞，鳄鱼逃走。
下列有关上述生物之间的关系的叙述，不正确的是（ ）
A．敌害与鳄鱼之间属于捕食关系
B．鳄鱼与小虫之间属于寄生关系
C．鳄鱼与小鸟之间属于种间互助关系
D．小鸟与小虫之间属于竞争关系
解析：
选D 由“敌害来临时，鳄鱼逃走”可判断，敌害可能是鳄鱼的天敌，二者具有捕食关系；小虫生长在鳄鱼的口腔内，二者可能属于寄生关系；小鸟吃寄生在鳄鱼口腔内的小虫，当敌害来临时，鸟惊飞通知鳄鱼敌害来临，属于种间互助；小鸟与小虫之间属于捕食关系。
9．如图为甲、乙、丙三种生物的种群密度随时间的变化关系，已知甲和丙之间没有能量传递，则甲和乙、乙和丙的种间关系分别是（ ）
A．竞争、竞争 B．捕食、寄生
C．寄生、竞争D．捕食、互利共生
解析：
选D 由题图可知，乙和丙表现为“同生共死”的同步性变化，则乙与丙之间为互利共生关系；甲和乙表现为“先增加者先减少，后增加者后减少”，故甲和乙之间为捕食关系。
二、非选择题
10．下图所示为4组生物：
A.根瘤菌与豆科植物；B.大、小两种草履虫；C.狐与兔；D.细菌与噬菌体的种间关系示意图（纵轴表示个体数，横轴表示时间）。
请据图回答问题。
（1）判断A～D4组生物对应曲线：
A________，B________，C________，D________。
（2）造成图②现象是由于____________________________________________。
（3）图④与②所示关系结果不同是因为_____________________________________
________________________________________________________________________。
（4）若4种种间关系中的b死亡，对a有利的是______________________________。
（5）在A、B、C、D4组生物中，对a、b两种群的生存和发展都有利的是________。
（6）若狐死亡，则兔的发展趋势是________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
根据图形分析，一般来说构成共生关系的两种生物的数量变化是一致的；捕食关系中两种生物的数量交替消长。
虽然捕食对被捕食的个体不利，但捕食有利于两种群的进化和发展；在竞争关系中，生存能力强的个体数量将增多，生存能力弱的个体会减少或被淘汰；寄生关系中可能使宿主数量减少，但一般不会使宿主全部死亡。
答案：
（1）③ ② ① ④
（2）竞争使大草履虫缺少食物而死亡
（3）寄生一般不会使寄主全部死亡
（4）②④ （5）A、C
（6）先增加后减少，最后趋向稳定
一、选择题
1．生长于四川大熊猫自然保护区的冷箭竹是大熊猫最主要的食用竹，此种竹子可成片生长为竹林。
竹笋位于竹林最下层，幼竹位于中层，成年竹子位于最高层。
竹林中不同地段上生长有不同密度的冷箭竹，冷箭竹稀疏的地方生长有较多的其他植物。
从群落的空间结构的角度来看，下列有关叙述正确的是（ ）
A．竹笋、幼竹、成年竹在垂直结构上具有明显的分层现象
B．成片的竹林中不存在水平结构特征
C．竹笋、幼竹、成年竹等所有大大小小的冷箭竹构成了一个群落
D．竹林既具有垂直结构，也具有水平结构
解析：
选D 首先明确，群落的空间结构是指在群落中，不同生物种群占据不同的空间，使群落形成一定的空间结构。
冷箭竹的竹笋、幼竹、成年竹属于同一个物种（或种群），不存在群落的空间结构。
竹林中不同地段上生长有不同密度的冷箭竹，冷箭竹稀疏的地方生长有较多其他生物，因此竹林既具有垂直结构，也具有水平结构。
2．沙漠中的啮齿动物和蚂蚁都以植物种子为食。
啮齿动物喜欢取食大粒种子，蚂蚁偏爱小粒种子。
在该生态系统中，大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中处于优势。
科研人员利用3年时间，在某一实验区域内进行了啮齿动物的有无对蚂蚁数量影响的相关研究。
下列有关分析正确的是（ ）
A．在该生态系统中，蚂蚁和啮齿动物之间没有竞争关系
B．在该生态系统中，蚂蚁与小粒种子植物是寄生关系
C．移走全部啮齿动物后，蚂蚁的数量会先增加然后维持相对稳定
D．啮齿动物可通过植物间的竞争对蚂蚁的数量产生影响
解析：
选D 沙漠中的啮齿动物和蚂蚁都以植物种子为食，且两者生活空间相同，说明蚂蚁和啮齿动物之间存在竞争关系；蚂蚁和啮齿动物与植物之间是捕食关系；由于啮齿动物喜欢取食大粒种子，大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中处于优势，移走全部啮齿动物后，大粒种子因为被捕食强度大幅下降而使大粒种子植物数量剧增，小粒种子植物占劣势，进而导致蚂蚁的数量减少。
3．某地土壤中小动物的物种数和个体总数如下表，以下有关叙述正确的是（ ）
土层
物种数
个体总数
0～5cm
11
79
5～10cm
4
20
10～15cm
3
13
A．表中的信息说明群落具有垂直结构
B．不同土层中小动物的分布与光照无关
C．不同土层中的小动物都是消费者
D．土壤中某种小动物个体总数下降则该地物种丰富度随之下降
解析：
选A 表中结果显示，在垂直方向上不同的土层中分布有不同种类的物种，这体现了群落的垂直结构；不同土层中的小动物分布与光照有关；小动物不一定都是消费者，如土壤中的蚯蚓是分解者；物种丰富度是指物种数目的多少，某个物种的个体数量减小，只要该物种不消失，就不会影响物种丰富度。
4.如图表示某地域中以湿度和温度为变量，描绘出的两个种群能存活和增殖的范围。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲种群与乙种群之间存在的只是竞争关系
B．甲种群在该地域的分布包括垂直结构和水平结构
C．湿度和温度相互作用是种群数量变化的决定因素
D．在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势
解析：
选D 由坐标图可知，甲种群生活在相对低湿度、低温环境中，乙种群生活在相对高湿度、高温环境中，因此在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势。
二、非选择题
5．在烧杯中加入一些枯草浸出液，烧杯中的枯草杆菌以其中的有机物为食，过几天后放入大草履虫，再过一段时间后，放入双小核草履虫，它们均以枯草杆菌为食。
三种生物在浸出液中的种群数量增减情况如图中A、B、C曲线所示，据图分析回答下列问题：
（1）枯草杆菌与草履虫之间构成________关系，两种草履虫之间又构成________关系。
（2）A、B两条曲线分别表示____________________________________________________
____________的种群数量变化的情况。
（3）曲线C在cd段下降的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
（4）曲线A在ab段下降的原因是____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
大草履虫和双小核草履虫是不同的两种生物，它们都
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