2019-2020年高中生物 第三节物种在群落中的生态位课堂导航 浙科版.doc

2019-2020年高中生物 第三节物种在群落中的生态位课堂导航 浙科版合作探索 探究一：正确理解生物群落的概念 在一定时间内，生活在一定区域的各个生物种群相互联系、相互影响而形成的有规律的集合体，称为生物群落。对生物群落概念的把握要抓住三个要点： （1）一定的自然区域内，如一个水池、一片草原或一片森林等一定范围内。 （2）相互之间有直接或间接关系，如相互影响、相互制约等。 （3）各种生物的总和，即包括这个区域内的各种植物、动物和微生物。 例如，某一池塘中各种鱼、虾、蟹等动物，各种沉水、挺水、浮水植物以及各种细菌、真菌等微生物，它们共同生活在一起，相互影响、相互制约，共同组成了一个群落。 探究二：准确把握生物群落的基本特征及其成因 1.物种的多样性和相对数量 群落是各个生物种群的集合体，在一个生物群落中，生活着许多种群，既有种内关系也有种间关系，它不仅影响每一个个体、每一个种群的生存与发展，而且还把各个种群连接为复杂的生命之网，决定着群落和生态系统的稳定性，所以说，物种的多样性是群落稳定的一个必要条件，一般情况下，物种组成越多样，群落的稳定性越高。 在进化过程中，由于种群内个体之间及种群间的个体间的相互作用与协调，每一个群落中各物种的数量是保持一定水平的，而每个种群数量的变动都有可能会引起群落的变动。不同的群落物种组成不一样，每个物种的数量也是它的显性标志，二者可以被看作是一个群落的最基本特征。 2.优势种和生长型 群落的组成，即组成群落的有机体种类。群落组成是影响群落特征的一个重要因素。群落组成中的每个成分在决定整个群落的性质和功能上并不具有相同的地位和作用。根据每个物种的作用，可将组成群落的物种分为优势种、从属种和关键种三类。一般来说，群落中常有一个或几个生物种群大量控制能量流动，其数量、大小以及在食物链中的地位，强烈影响着其他生物种类的栖息环境，这样的生物种称为群落的优势种，即群落中能够凭借自己的大小、数量和生命力对群落的外貌和结构起着决定性作用的物种。优势种通常在群落中不仅占有较为广泛的生境范围、利用较多的资源、具有较高的生产力，而且具有较大容量的能量，即个体数量多、生物量大等方面特点。如果去除群落中的优势种，必然导致群落发生重要变化。 群落的生长型是根据植物的可见结构来划分的，例如乔木、灌木、草本层都是不同的生长型。也可以根据植物的具体特征对其生长型进行进一步的划分，比如乔木又包括针叶林和阔叶林等。群落的外貌特征就是由优势种的生长型决定的。 3.营养结构 营养关系是群落内各生物成员之间的最重要的联系，是群落赖以生存的基础，也是了解生态系统中能量流动的核心。分析群落的营养关系，就可以了解其营养结构。营养结构可用食物链、食物网和生态锥体来表征。 探究三：生物群落的空间结构 1.生物群落的结构特征 生物群落的结构特征包括垂直结构和水平结构。垂直结构是指在垂直方向上，群落中的各种群具有分层分布的特点。如在森林中，高大的乔木占据森林的上层，再往下依次是灌木层、草本层和地被植物层。某些动物如鸟类、鱼类等也有明显的垂直分层现象，它们有些专生活于区域的上层，吃上层的食物，有些生活于中层，而有些则专生活于底层。水平结构是指由于地形起伏、光照明暗及温度高低等因素的影响，使不同种群依据各自的生态需求分布在不同地段上。如山坡阳光面与阴面生物分布的区别，湿润及干燥处生物种类也有差异等。垂直方向及水平方向上生物种群如何配置是长期自然选择的结果。 2.生态位 群落内的各种生物通过复杂的中间关系有机地结合在一起，群落内部的每一种生物都处在一个对它来说最适合的位置上。群落中每个种群与其他种群在时间、空间和营养关系上都存在着相对位置和机能关系，这就是生态位。即生态位是指各物种在生活小区内占据资源的部位。一般强调生物有机体在群落中的功能作用，一个动物的生态位表明它在生物环境中的地位及它与食物、天敌的关系，并与种间竞争的概念相联系，应从空间、资源利用等多方面考虑物种的生态位。 群落中生态位相似的物种要发生竞争，夺取生态位。生态位越近似的物种，竞争越激烈，选择压力也越强。生态位相似的物种，通过自然选择，生态位发生了分化，从而减少或排除了它们的竞争，使它们共存下来（见下图）。 具体地说，如果两个物种的生态位有重叠之处，例如一个物种主要以a为食，另一物种主要以b为食，它们所吃的食物有些是共同的，即见上图中的c。自然选择对于以c为食的个体有更大的压力，因而两物种中以c为食的个体就日趋没落。结果两种物种的生态位发生了变化，各就各位，都生存下来。 物种处于其特定生态位上时，外界因素对它的影响最小。不同的生物占有不同的生态位，在不同的生态位上拥有不同的生态资源，换句话讲，处在不同生态位上的生物利用的生态资源是不同的，如森林中的乔木利用的是太阳的直射光（即强光），而林下的灌木和草本利用的是散射光（即弱光），这种群落结构特点提高了对光资源的利用率。所以，群落的空间结构特征越是复杂，对资源的利用率就越高。 3.维持群落内部结构特征的主要因素 维持群落内部结构特征的主要是阳光，温度和水分是从属于阳光的。以森林生态系统为例，从上到下依次是：乔木、灌木、草本、地被植物。这种结构是由阳光引起的。由于在不同的层次上植被类型的不同，栖息的动物也不同。 探究四：种间关系的比较关系名称数量坐标图能量关系图特点举例互利共生相互依赖、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”的同步性变化地衣；大豆与根瘤菌寄生无对寄主有害，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蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌竞争图a图b两种生物生存能力不同，数量上呈现出“你死我活”的同步性变化，如图a；生存能力相同，则如图b一般生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与双小核草履虫捕食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”的不同步性变化羊和草；狼和兔；青蛙与昆虫题例领悟 【例题1】下列关于种群和群落的叙述中,不正确的是（ ） A.种群是构成群落的单位 B.一定区域内的同种生物个体形成种群,不同的种群共同构成群落 C.群落一般都由植物和动物两类生物形成的种群构成 D.种群特征和群落结构都与生态因素密切相关 解析：考查种群和群落两个概念的区别及其相互关系。 种群既是生物进化的基本单位、生物繁殖的基本单位,也是构成群落的单位。种群具有的种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等特征，以及群落具有的垂直结构和水平结构,均与各种生物因素和非生物因素密切相关。因此,选项A、B、D叙述均正确。群落不仅包括植物和动物,还有大量的微生物,所以C项错误。 答案：C领悟 （1）群落应是研究范围内有直接或间接关系的所有生物的总和。从生物的大体分类分析,生物群落包括植物、动物和微生物。 (2)种群是研究范围内同种生物的所有个体,它应包括该范围内各个年龄段的所有雄性个体和所有雌性个体。 (3)物种与种群的比较 物种是一个分类名词,不同物种之间一定存在生殖隔离。同一物种的不同个体具有较稳定的形态、结构和生理特征,同一物种的不同个体可以分布在不同的区域形成不同种群，但这些种群间只存在地理隔离而不存在生殖隔离，当它们相遇时能进行正常基因交流(交配生育可育后代),因而种群是物种的存在形式、繁殖单位。 【例题2】下列对生物群落的结构在垂直方向上的分布说法正确的是（ ） A.具有明显的分层现象 B.有的有分层现象,有的没有分层现象 C.森林中的生物有分层现象，草原上的没有分层现象 D.植物有分层现象,动物没有分层现象 解析：在垂直方向上,生物群落具有明显的分层现象，这就是群落的垂直结构。如森林植物明显地分成乔木层、灌木层、草本层和地被层；池塘中植物明显地分成挺水植物、浮水植物和沉水植物。其实,草原的植物、动物在垂直方向上同样也有明显的分层现象,如地上、地表、地下都有动物、植物分布。因此，分层现象是普遍的。 答案：A 【例题3】xx海南卷，14 一块甘蔗田弃耕几年后，形成了杂草地，该草地群落中（ ） A.物种组成比甘蔗田简单 B.动物没有分层现象 C.物种组成比甘蔗田复杂 D.植物没有垂直结构 解析：甘蔗田弃耕后失去人工控制,物种会越来越丰富。任何一个群落,植物与动物都有分层现象。 答案：C领悟 弃耕的农田上形成的群落比农田群落复杂,物种丰富度大,生物具有分层现象。课堂反馈 1.下列实例中属于群落的是（ ） A.海洋中全部的鱼 B.一片草地里的跳蝻和蝗虫 C.一棵枯树和其上的苔藓、真菌、昆虫、蜗牛等 D.一个池塘中的藻类、鱼类、真菌、昆虫、蜗牛等所有生物 解析：群落是指生活在一定自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。这里所说“各种生物”指的是包括植物、动物和微生物在内的所有生物。A、B两项不是所有生物。C项中枯树不能叫生物。 答案：D 2.下列实例中,不能构成群落的是（ ） A.西双版纳的热带雨林 B.青藏高原上的高山苔原 C.海南岛清澜港保护区的红树林 D.大兴安岭的全部红松 解析：西双版纳的热带雨林、青藏高原上的高山苔原都是由多种生物组成的,海南岛清澜港保护区的红树林,并不只有一个红树物种,还应包括有直接和间接关系的其他植物、动物、微生物等。而大兴安岭的全部红松，才是由单一的物种组成的,它不能构成群落。 答案：D 3.下列关于种群和群落的说法不正确的是（ ） A.种内斗争发生在种群内 B.种间斗争发生在群落内 C.种群内会发生捕食关系 D.群落内会发生共生关系 解析：生物群落是指生活在同一区域的具有直接或间接关系的所有种群。同一种群内要发生种内互助和种内斗争,不同种群间既可发生种间互助(互利共生),又可发生种间斗争(共生、竞争和捕食)。 答案：C 4.区分不同群落的首要特征是（ ） A.群落的物种组成 B.物种的相对数量 C.优势种 D.生长型 解析：群落中包含动物、植物和微生物等各种生物。在研究群落时,首先应当识别组成群落的各种生物,并列出它们的名录。群落的物种组成是区分不同群落的首要特征。 答案：A