高中生物必修三第四章 第3节　群落的结构.ppt

第3节 群落的结构 教师参考 新课导入 导入1:当你置身一片森林当中,你可能会听到鸟的叫声、青蛙的叫声,会 看到高大的树木、美丽的鲜花、绿绿的小草等很多种生物。 通过前面的学习我们知道,在一定的区域内,同种生物的全部个体形成种 群,那么由不同的种群又会形成什么呢?该森林中的所有动物、植物及微 生物构成的群体是群落。若要研究群落,你将从哪些方面着手研究?引出 群落的结构。 导入2:师生共诵《西江月·夜行黄沙道中》 明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉。 稻花香里说丰年,听取蛙声一片。 词中呈现了哪些种群?想一下它们的生活位置。 提示:词中呈现了喜鹊、蝉、青蛙、水稻等种群。同学们想出的各种 生物的生活位置,即表明了群落有一定结构——引出“第3节 群落的 结构”。 [学习目标] 1.识别群落,说出群落水平上研究的问题;2.说出群落的物 种组成及种间关系;3.描述群落的空间结构特征;4.尝试进行土壤中小动 物类群丰富度的研究。 知识点一 群落水平上研究的问题 教材导读 阅读教材第71页,完成下列填空: 1.群落 (1)概念:同一时间内聚集在一定区域中 ,叫做 群落。例如一个池塘中的全部生物就是一个群落。 (2)性质:群落不是一定空间内各种生物简单的集合,而是通过种内的 斗争或互助,种间的互利共生、竞争、捕食等关系建立起的有机 。 各种生物种群的集合 整体 2.研究群落 (1)群落水平上研究的问题:群落是更高层次的系统,在群落水平上研究 的是另外一些问题: ， 等。 (2)研究群落的基础:研究种群是研究群落的基础。 物种数目及优势种、种间关系、空间结构和群落 演替 [思考与讨论] 下列叙述中,哪些是有关种群特征的描述,哪些是有关群 落特征的描述? ①西伯利亚泰梅尔半岛冻原上,只有670种低等植物、139种高等植物、 约1 000种动物。 ②我国的人口发展状况将逐渐步入老龄化阶段。 ③在森林中的不同高度上,分布着不同的植物。 ④大豆与根瘤菌互利共生,对两者都有利。 ⑤橡树种子的散布能力差,常在母株附近形成集群。 提示:②⑤属于对种群特征的描述;①③④属于对群落特征的描述。 要点 群落水平研究的问题 下列各项研究中,属于群落水平研究的问题是(   ) A.气温升高是否有利于大豆蚜虫的繁殖 B.允许生育两个孩子的计划生育新政策对人口老龄化的影响 C.水葫芦的入侵对当地生物多样性的影响 D.用乙烯利处理香蕉对香蕉品质的影响 要点探究 提示:水葫芦的入侵涉及种间关系的变化,属于群落水平研究的问题。A、 B涉及种群的数量变化,属于种群水平研究的问题。D属于个体水平研究 生命活动的调节问题。 C [归纳总结]群落水平的研究对象 在种群水平上的研究对象是同一物种的生物集合体,而群落水平上研 究的是不同物种的生物集合体。后者是从比种群层次更高、范围更 广的角度来研究生物之间的关系和相互作用。 知识点二 群落的物种组成及土壤动物丰富度研究 阅读教材第72页和第75～76页,完成下列填空: 1.群落的物种组成 (1)研究意义: 的重要特征。 (2)衡量指标: ,即群落中 的多少。 (3)规律:不同群落丰富度不同,越靠近热带地区,单位面积内的物种 。海拔越高,群落丰富度 。 [思考与讨论] 丰富度是描述群落中某物种个体数量的多少吗? 提示:不是,丰富度描述的是群落中物种数目的多少,丰富度越大,说明该 区域中不同种类的生物越多。 区别不同群落 教材导读 物种数目丰富度 越丰富 越低 2.探究土壤中小动物类群的丰富度 (1)土壤动物的采集方法: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 或 进行调查。常用 取 样的方法进行采集、调查。 (2)丰富度的统计方法:一是 法,二是 法。 样方法 标志重捕法 取样器 记名计算 目测估计 (3)实施过程 [思考与讨论]物种丰富度和种群密度有什么区别? 提示:前者是群落水平研究的问题,着眼于一定自然区域内的物种总数 量;后者是种群水平研究的问题,强调一定区域单位空间内的某种生物 个体数。物种丰富度和种群密度分别是群落和种群的基本数量特征。 要点 物种丰富度的理解 下表为三个稳定草原群落中植物调查的统计数据。据表可以确认的是表 中(   ) 要点探究 C A.物种丰富度最高的是草甸草原 B.典型草原中各种群密度均大于荒漠草原 C.旱生植物丰富度最高的是荒漠草原 D.典型草原中有49个植物种群 提示:表中没有提供植物以外的物种数量信息,无法确认各草原的物种丰 富度。表中没有提供典型草原和荒漠草原中各种群密度的相关数据,故 无法比较。旱生植物丰富度=植物总种数×旱生植物的种数比例,据此估 算可知荒漠草原旱生植物丰富度超过50,草甸和典型草原的都不到50。 旱生植物较适应荒漠环境。典型草原中有100个植物物种,其中49个是旱 生植物物种。 草原类型 植物种数 旱生植物的 种数比例(%) 草甸草原 160 25.0 典型草原 100 49.0 荒漠草原 80 78.0 [归纳总结]种群、群落和物种 在一定的自然区域内,同种生物的全部个体形成种群;同一时间内聚集在 一定区域中各种生物种群的集合,构成生物群落。一个群落中有多少个物 种,也就有了相应数量的种群。 知识点三 种间关系 阅读教材第72～73页,完成下列填空: 一个群落中的物种不论多少,都不是随机地聚集在一起的,而是通过复 杂的种间关系,形成一个有机的整体。种间关系主要包括以下类型: 1.捕食 一种生物以另一种生物作为食物。例如鹰捕食鼠,兔食草等。 2.竞争 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 ,有时表现为 。 例如,水稻和稗草之间竞争阳光。 相互抑制 一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡 教材导读 3.寄生 一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄主)的体内或体表,摄取寄主 的养分以维持生活。例如,蛔虫寄生在人体。 4.互利共生 两种生物共同生活在一起,相互依存, 彼此有利。例如,豆科植物与根 瘤菌之间:植物供给 ,根瘤菌则 ， 。 根瘤菌有机养料 将空气中的氮 转变为含氮的养料,供植物利用 [思考与讨论] (1)单独培养时两种草履虫的种群数量变化有何特点? 提示:都能正常生长,种群数量呈“S”型增长。 (2)两个具有竞争关系的物种,竞争的结果一定是一方生存一方被淘 汰吗? 提示:不一定。竞争的结果一般有两种:①常表现为相互抑制;②一方 占优势,另一方灭亡。 要点 生物的种间关系 阅读并分析教材第73页资料2,回答下列问题: 1.如何判断图中两种动物的捕食与被捕食关系? 要点探究 提示:从猞猁与雪兔的数量变化上可以看出,每次波动都是雪兔先增加 达到波峰,猞猁后增加达到波峰;并且雪兔的个体数量要比猞猁的个体 数量多。所以雪兔为被捕食者,猞猁为捕食者。 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? 提示: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。 3.猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用? 提示: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。 4.资料1和资料2中,两个种群之间的相互作用结果有什么不同? 提示: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。 [归纳总结]比较各种种间关系 知识点四 群落的空间结构 阅读教材第74～75页,完成下列填空: 1.形成原因:各个生物种群分别占据了 。 2.类型 (1)垂直结构 不同的空间 草本植物 乔木 光 光栖息空间和食物条件 教材导读 (2)水平结构 地形 湿度和盐碱度 人与动物 [思考与讨论] 池塘生物群落有垂直结构吗? 提示:有,在池塘中,垂直分层现象也是很明显的。如挺水植物、浮水 植物、沉水植物就是植物分层;青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼的分 布就是动物分层的实例。 要点 群落的空间结构 如图a、b、c分别代表的是在-200～3 800 m的海拔内,山坡a、森林b、 海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。 要点探究 1.a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,影响它们分布的主要生 态因素是什么?这是群落的垂直结构吗? 提示:温度。不是群落的垂直结构。 2.b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象,影响它们分布的 主要生态因素是什么?这是群落的垂直结构吗? 提示:b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的,c 处藻类植物的分层现象是受光质(波长)影响形成的。这是群落的垂直 结构。 3.b处动物在群落中也有垂直分层现象,这种分布与植物的分层有何关系 ? 提示:群落中植物的垂直结构为动物创造了多种多样的栖息空间和食物 条件。 4.有人说:“b处桦树高低错落有致,只存在垂直结构,而野草丛比较矮小, 只存在水平结构”,你认为这种说法对吗?为什么? 提示:不对。垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分 布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次,不能构成群落的垂 直结构,而矮小的野草丛有群落的垂直结构和水平结构。 [归纳总结] 群落空间结构的三点提醒 (1)群落的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关,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。 (2)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 整体对自然资源的充分利用。 (3)垂直结构为群落的空间结构,种群内部无垂直结构,如一片玉米地 中植株高矮不齐,不能称之为垂直结构。 核心知识小结 [要点整合] [关键语句] 1.在群落水平上研究生命系统,会发 现新的问题,获得新的认识。 2.群落的物种组成是区别不同群落的 重要特征。不同群落的物种数目,即 丰富度有差别。常用取样器取样的方 法调查土壤动物的丰富度。 3.一个群落中的物种不论多少,都不是随机地聚集在一起的, 而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。 4.在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形 成一定的垂直和水平结构。 随堂检测·基础达标 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 D.水稻和病毒V是互利共生关系 A 解析:稻田中青蛙增加抑制病毒传播,原因是青蛙捕食稻飞虱,青蛙与 稻飞虱是捕食关系;水稻和青蛙并不利用共同的资源,两者不是竞争关 系;病毒V和水稻之间是寄生的关系。 2.热带雨林中,常可见所谓的“绞杀”现象,即某些大型藤本植物缠绕在 高大的乔木之上,依靠乔木支撑到雨林高层接受阳光逐渐长大。这种藤本 植物与乔木的关系可称为(   ) A.共生 B.竞争 C.寄生 D.捕食 B 解析:根据题意“某些大型藤本植物缠绕在高大的乔木之上,依靠乔木 支撑到雨林高层接受阳光逐渐长大”,说明大型藤本植物和高大的乔 木之间是竞争关系,两者争夺阳光,最终大型藤本植物在竞争中获胜。 3.某池塘中,某种成年鱼生活在底层,取食多种底栖动物,而该种鱼的幼体 生活在水体上层,滤食浮游动物和浮游藻类。下列相关叙述错误的是(    ) A.该种鱼的幼体与浮游动物具有竞争和捕食关系 B.该种鱼不同的发育阶段所处的位置不同,可能受食物条件影响 C.底栖动物和浮游动物分层现象属于群落的垂直结构 D.该种成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构 D 解析:该种鱼的幼体滤食浮游动物,所以与浮游动物具有捕食关系,该 种鱼的幼体和浮游动物都滤食浮游藻类,所以与浮游动物具有竞争关 系;动物的分布状态往往受栖息空间和食物条件的影响;底栖动物和浮 游动物在垂直方向上的分层现象属于群落的垂直结构;该种成年鱼及 其幼体是一个物种,在水体的分布不能构成群落的垂直结构,仅仅是该 种群的分布范围。 4.有关土壤动物研究的叙述,正确的是(   ) A.土壤动物群落不存在分层现象 B.土壤动物种间关系主要是互利共生 C.土壤盐碱度不同,土壤动物群落结构有差异 D.随机扫取表层土取样,可以调查土壤小动物类群丰富度 C 解析:由于土壤动物的生活习性不同,所以不同深度的土层分布的动物 种类有所不同,体现了土壤动物群落结构的分层现象;土壤动物的种间 关系主要体现为捕食和竞争关系;土壤的盐碱度不同,生活的土壤动物 种类也不同,体现了土壤动物群落的空间结构;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。 5.研究者调查了大别山不同海拔高度的9个马尾松林群落的物种丰富度, 结果如图所示。 注:字母A～I代表不同群落类型,A为发育早期的群落,B、C、D、E为发育 中期的群落,F、G、H、I为发育晚期的群落。 解析:(1)大别山的全部马尾松属于一定空间内的同种生物的所有个体, 为一个种群。种群有很多基本特征,其中年龄结构(组成)可以预测种群 数量的变化趋势。 答案:(1)种群 年龄  (1)大别山的全部马尾松可称为一个    。在野外调查中,很难从外 部特征确定马尾松种群的准确年龄,通常以马尾松立木的胸径结构(种群 中不同胸径大小的个体数)代替其    结构,来进一步预测种群数量 的变化。 (2)在野外群落调查中,首先识别组成群落的物种并列出它们的名录,这是 测定物种丰富度的最简单方法。调查发现,群落A以马尾松林形式存在,群 落物种丰富度    (填“较高”“较低”或“不变”),A～I群落发育 阶段不同,马尾松林物种丰富度呈     的变化趋势,且群落物种多 样性在群落发育的    (填“早”“中”或“晩”)期最高。  解析:(2)群落A以马尾松林形式存在,由图可知,物种比较少,所以群落 物种丰富度较低。分析图中曲线发现A～I马尾松林物种丰富度呈先增 加后减少的变化趋势,且群落物种多样性在群落发育的中期最高。 答案:(2)较低 先增加后减少 (3)在群落发育晚期,由于不同植物间的    加剧,导致群落的物种丰 富度降低。  解析:(3)在群落发育晚期,由于不同植物间的竞争加剧,使得某些物种 消失,导致群落的物种丰富度降低。 答案:(3)竞争 点击进入 课时作业