高中生物第1轮总复习 第9讲 群落的结构及群落的演替课件 湘教版必修3（湖南专版）

（土壤中小动物类群丰富度的研究） 一、生物群落及其与种群之间的关系 生物群落是指生活于一定自然区域内，相互间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。种群和群落都是强调一定自然区域中的生物成分，即不包括非生物的无机环境部分。种群专指这个区域中的同种生物个体之和，而群落则泛指生活于此区域的所有动物、植物及微生物。因而群落囊括了该区域的所有种群。其关系可表示为：一定区域内同种生物之和种群；种群之和群落。如池塘中的全部鲤鱼构成鲤鱼种群。但全部鱼类既不属于一个种群，也不属于池塘生物群落，对种群而言已超越了“同种生物”的界限，而对群落而言，离“所有生物”又还相差甚远，真正的池塘群落应包含生活于池塘中的所有鱼类及非鱼类动物、所有植物及所有微生物。 【例1】生活在一个生物群落中的两个种群(a、b)的数量变化如图所示，下列判断正确的是() Aa种群与b种群为捕食关系，a种群依赖于b种群 Ba种群与b种群为竞争关系，竞争程度由强到弱Ca种群为S型增长，其增长受本身密度制约Db种群为J型增长， 始终受到a种群的制约C 【解析】看纵坐标的起点，两个种群的个体数量都为零，可判断a种群与b种群不是捕食关系，而是竞争关系；竞争程度开始由弱到强，后来又由强到弱；b种群仅开始为J型增长，后来种群数量急剧下降。 二、生物群落的特点 群落结构(垂直、水平)；物种多样性；具优势种；各种群间具有典型的营养结构。 【例2】(双选)下列有关种群或群落的说法，正确的是()A群落有空间结构，种群没有空间特征B在裸岩演替为森林的过程中，土壤中的有机物逐渐增加C种群密度能准确反映种群数量的变化趋势D群落的物种组成是区别不同群落的重要特征BD 【解析】种群不仅具有数量特征，还具有空间特征，如均匀分布、集群分布和随机分布等；在裸岩演替为森林的过程中，由于生物逐渐增多，土壤中的有机物逐渐增多；种群密度反映了种群在一定时期的数量，但不能准确反映种群数量的变化趋势。 三、群落整体高效利用自然资源的策略生物的空间配置 群落中各生物种群都有其特定食物、栖所及资源等生存条件，具有不同生存需求的种群在同一区域中必定有不同的空间配置，使各种群间能有机结合，进行物质及能量的流动。这种空间配置可分两个方面：垂直结构和水平结构。在垂直方向上，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，如乔木接受全光照，灌木层利用了全光照的10%，草本层仅利用了全光照的1%5%，地被层仅利用了微弱的光照。动物则因食物而依赖于植物，也有明显的垂直分层分布现象。水平方向上，由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，使不同地段上分布着不同种群。群落的具体空间配置，是长期自然选择的结果。 【友情提醒】自然界中任何一片森林或草原中同时具有多种植物格局的出现，是因为不同种类的植物所能占用资源的数量和种类有一定的差别，这样既降低了竞争的压力，又可充分的利用资源，这是自然选择的结果。 植物的地上部分和地下部分也存在各自的竞争。在不同纬度带上植物的分布，主要是受温度的影响，因纬度的高低与温度的高低成反向关系；在不同的海拔高度上植物的垂直分布主要是受温度的影响(如下图)，因为海拔高度每增加160米，气温会下降1 。在同一片森林群落中植物的垂直分布主要是受光照的影响，因森林中各层次的植物得到的光量不同。 在水域群落中植物的垂直分布主要是受阳光的影响，因不同波长的光在水中的穿透能力不同，故不同深度的植物得到的光质和光量不同，如海水200米内深度范围内植物的分布是绿藻褐藻红藻。 【例3】在森林群落中，乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合，从而使它们能() A有效地避免竞争 B合理地充分利用环境资源 C提高群落的光合产量 D以上选项均正确D 【解析】喜阳的乔木处在群落的上层，耐阴的草本植物则生活在底层，灌木则分布中层，合理的空间结构提高了群落对光能的利用率，也提高了光合产量。同时，乔木、灌木、草本植物的根系在土壤中的深度也不同，这样又能充分利用不同土层的水分和矿质元素。整体上来说降低了竞争程度，故选D。 四、群落演替类型内容初生演替次生演替起点原先从没有过植被或原来有过植被，但已被彻底消灭的环境原有群落环境只是失去了原有植被时间经历的时间长经历的时间短速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键实例裸岩上的演替弃耕农田上的演替 群落随时间的推移，一定区域内一个群落被另一个群落所替代的过程。 【例4】一个废弃鱼塘的演替过程如下图，下列叙述正确的是() A演替先后顺序：丁乙丙甲 B生物多样性：丁甲丙乙 C此演替过程属于初生演替 D此演替过程属于次生演替D【解析】废弃鱼塘的演替是次生演替，生物的种类和数量从无到有，从少到多，因此，演替先后顺序：丁甲丙乙；生物多样性：丁甲丙乙。 1种间关系续表续表续表2.群落的空间结构 一、理论归纳1本实验包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计和分析。(1)取样：使用诱虫器取样，比较方便，且效果较好，但时间可能要长一些。也可采用简易采集法：将采集到的土壤放在瓷盆内，用放大镜观察，同时用解剖针寻找。发现体形较大的动物，可用包着纱布的镊子取出；体形较小的动物可用吸虫管来采集。采集到的小动物可放入酒精溶液中，也可将活着的小动物放入试管中。(2)观察和分类：需要借助动物分类的专业知识，一般学生难以鉴别。教师可以事先将当地土壤中常见的小动物列好名册，供学生分类时参考。(3)统计和分析：设计一个数据收集和统计表，并据此进行数据分析，这也是科学研究能力培养的重要方面。要从科学、简明、美观等方面进行设计。2丰富度调查方法取样器采集调查用采集罐、吸虫器等取样，调查样土中小动物的种类、数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。3丰富度的统计方法(1)记名计算法：在一定的面积的样地中，直接数出各种群的个体数。适于个体较大，种群数量有限的群落。(2)目测估计法：运用多度等级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。4实施研究：准备取样采集小动物观察和分类统计和分析撰写研究报告。5统计分析表6.注意事项：制作取样器注意安全，取样时尽量不要破坏环境，样土塑料袋上标明地点和时间。二、演练某生物兴趣小组准备对所处地区的花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度进行研究。假定你是其中的一员，请回答：(1)提出你们小组要探究的问题： 。(2)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。在进行这类研究时，常用 进行采集、调查的方法。地区的花园和菜地土壤中小动物类群的丰富度调查取样器取样(3)丰富度的统计方法通常有记名计算法和 ，前者一般适用于 的群落。目测估计法个体较大，种群数量有限(4)对土样中的小动物进行采集时，在诱虫器上方通常要放置并打开4060 W的电灯，这样做是利用了土壤动物具有 的特性，使土壤动物从土样进入诱虫器下部的试管中，达到采集目的。采集到的小动物可以放入 溶液中保存，也可以放入试管中。酒精趋暗、趋湿、避高温(5)除了进行上述问题的探究外，你还可以从另外的角度进行土壤中小动物丰富度的调查，请你再提出一个要探究的问题： 。地区不同深度花园土壤中小动物类群的丰富度调查(或不同时间：白天或夜晚等，合理答案均可)【解析】由于题干已提供了有关土壤小动物类群丰富度研究的信息，故可直接引用该课题，也可不用。土壤小动物丰富度调查常用取样器取样法，统计则用记名计算法和目测估计法。采集时则利用了小动物的趋性。 1.(2011全国)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( )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【解析】群落具有垂直结构和水平结构，而垂直结构主要表现在动、植物的分层分布。草坪和树林中的动物均具有分层分布现象。 2.(2011安徽)某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。下列叙述不正确的是( )A该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现B该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替C旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行D该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程 B【解析】由题意，该岛屿由海底火山喷发形成，所以后来出现的植被应该是初生演替的结果；同一地点垂直方向上的分层分布体现的是群落的垂直结构，不同地点生物分布上的差异为水平结构。3.(2011海南)关于群落演替的叙述，错误的是( )A围湖造田活动对群落演替有影响B演替过程中群落的物种组成不断变化C次生演替的速度比初生演替的速度快D弃耕农田上发生的群落演替是初生演替D【解析】考查初生演替和次生演替。围湖造田活动是人类活动，会改变群落演替的速度和方向；随着群落的演替，群落中生物的种类和数量都在发生改变；初生演替之初没有生命，所以次生演替比初生演替的速度快；弃耕农田上发生的群落演替是次生演替。 4.在某一生态保护区中，捕食者与被捕食者的种群数量变化如图所示。依据图中的数据推论，下列叙述正确的是( )BA捕食者与被捕食者两种群不互相影响，种群变化无规则性B捕食者与被捕食者两种群相互影响，使种群数量呈现波动现象C捕食者种群数量受被捕食者控制，但被捕食者的种群变化不受捕食者种群数量的影响D被捕食者种群数量受捕食者控制，但捕食者的种群变化不受被捕食者种群数量的影响【解析】捕食关系是生物界最常见的种间关系之一，捕食者与被捕食者之间进行着相互影响，当被捕食者增加时，捕食者由于食物增加而增加，当捕食者增加时，被捕食者由于被大量捕食而减少，这又使捕食者因食物减少而减少。 5.(双选)群落不断发展变化，按照一定的规律进行着演替。下列关于演替的叙述中，不正确的是( )BCA初(原)生演替历程长、速度慢B在正常情况下，群落演替的最终结果使生物多样性降低C在演替早期，群落中的优势种群的基因频率发生显著变化D在森林遭受火灾后的地段上重新形成森林，是次生演替的一个例子【解析】初生演替速度比较缓慢，耗时较长；在正常情况下，演替的最终结果使生物多样性升高；在演替早期，优势种群的基因频率不会发生显著的变化；森林遭受火灾以后，其地段上土壤中依然保留了很多植物的种子或其他繁殖体，可重新形成森林，这是次生演替的一个例子。 6.(2010深圳一模)(双选)下列有关群落演替的说法中，正确的是( )A群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代B“远芳侵古道，晴翠接荒城”描述的也是一种群落演替现象C草本植物阶段各种昆虫进入不会影响群落对环境变化的抵抗力D群落演替的根本原因在于群落内部，不受外部环境的影响AB【解析】群落演替是一种优势取代，而不是原有的被消灭；群落演替的方向是多样的，B项也是一种演替现象。 7.(2011汕头模拟)水田中生活着一种无色草履虫(单细胞动物)，以细菌和真菌为食，但常因与绿藻共生而成为绿色草履虫，该草履虫即使没有食物也能依赖共生的绿藻而生存。 (1)绿藻可以为共生的草履虫生存提供 和 。(2)现有一批绿色草履虫，请设计一个既能除去共生绿藻，使之成为无色草履虫，又能保证其存活的简单的培养方法： 。氧气养料在暗处较长时间培养，培养液中要有丰富的细菌和真菌作为草履虫的食物(3)将破碎的绿色草履虫培养，可以获得共生的绿藻种群。培养液中除需含有 外，还需置于 处培养。(4)将绿色草履虫和除去绿藻的无色草履虫，在四种实验条件下培养，实验条件是有光、食物丰富；有光，食物贫乏；无光，食物丰富；无光，食物贫乏。下图所示的生长曲线是四种实验条件下所得的结果，则对应于图A、B、C和D结果的实验条件分别是A： ，B： ， C： ，D： (用序号表示)。绿色草履虫和无色草履虫在暗处共同培养时，在食物上存在着 关系。无机盐有光竞争【解析】绿藻是自养生物，通过光合作用合成有机物，并产生O2，在暗处中绿藻因不能进行光合作用而死亡，可以除去共生绿藻。在分析曲线时应注意，培养绿藻必须有光照，而培养草履虫必须有有机物。