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第1節(jié)　群落的結構
[學習目標]
1.通過對比種群和群落研究問題的不同,說明群落是從比種群層次更高、范圍更廣的角度來研究生物之間的關系和相互作用。
2.通過“研究土壤中小動物類群的豐富度”,說出群落的物種組成。
3.通過分析種間關系,學會對資料進行歸納總結和對曲線圖進行識別與分析。結合具體事例說明群落的空間結構及群落成員間的聯(lián)系與制約。

一、群落的概念與物種組成
1.群落
(1)概念:在相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合。
(2)研究基礎:研究種群是研究群落的基礎。
2.群落的物種組成
(1)區(qū)分不同群落的依據(jù):群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。
(2)豐富度:指一個群落中的物種數(shù)目。
(3)特點:群落中的物種組成不是固定不變的。
二、種間關系及群落的空間結構
1.種間關系
(1)類型:主要有原始合作、互利共生、種間競爭、捕食和寄生等。
(2)對不同種間關系的理解:
①原始合作:兩種生物共同生活在一起時,雙方都受益,但分開后,各自也能獨立生活。
②互利共生:兩種生物長期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
③捕食:一種生物以另一種生物為食的現(xiàn)象。
④寄生:一種生物從另一種生物的體液、組織或已消化的物質中獲取營養(yǎng)并通常對宿主產生危害的現(xiàn)象。
⑤種間競爭:兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產生的相互排斥的現(xiàn)象。
2.群落的空間結構
(1)群落結構類型
項目
垂直結構
水平結構
概念
大多數(shù)群落在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象
在水平方向上分布著不同的生物種群
影響
因素
光照、溫度、氧氣、水分、無機鹽等
光照強度、地形、土壤濕度和鹽堿度、生物自身生長特點的不同,以及人與動物的影響等
表現(xiàn)
群落中植物的垂直分層為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件,因此,動物也有分層現(xiàn)象
常呈鑲嵌分布
(2)意義:有利于提高生物群落整體對自然資源的充分利用。植物的垂直分層分布可以充分利用光、水分、無機鹽等,動物的垂直分層可以充分利用食物及棲息場所等。
三、群落的季節(jié)性及生態(tài)位
1.群落的季節(jié)性
(1)概念:由于陽光、溫度和水分等隨季節(jié)而變化,群落的外貌和結構也會隨之發(fā)生有規(guī)律的變化。
(2)結果:導致生物群落的物種組成和空間結構發(fā)生改變。
2.生態(tài)位
(1)概念:一個物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關系等,稱為這個物種的生態(tài)位。
(2)生態(tài)位的研究
①動物生態(tài)位的研究:通常研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關系等。
②植物生態(tài)位的研究:通常研究它在研究區(qū)域內的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度等特征,以及它與其他物種的關系等。
(3)意義:有利于不同生物充分利用環(huán)境資源,是群落中物種之間及生物與環(huán)境間協(xié)同進化的結果。
四、研究土壤中小動物類群的豐富度
1.實驗原理
(1)許多土壤動物身體微小且有較強的活動能力,可用取樣器取樣的方法進行采集、調查。
(2)豐富度的統(tǒng)計方法通常有兩種:記名計算法和目測估計法。前者是指在一定面積的樣地中,直接數(shù)出各個種群的個體數(shù)目,這一般用于個體較大、種群數(shù)量有限的物種;目測估計法是按預先確定的多度等級來估計單位面積(體積)中的種群數(shù)量。等級劃分和表示方法有:非常多、多、較多、較少、少、很少等。
2.實驗流程


1.判斷下面有關群落的物種組成和空間結構說法的正誤。
(1)池塘動物群落不存在分層現(xiàn)象。(　×　)
提示:池塘動物生活的區(qū)域有所不同,動物存在分層現(xiàn)象。
(2)隨緯度的增加物種的多樣性逐漸減少,主要受日照時間的影響。(　×　)
提示:緯度越高,溫度越低,所以隨緯度的增加物種的多樣性逐漸減少,主要受溫度的影響。
(3)農田棄耕后,形成了雜草地,該草地群落中物種豐富度一般會逐漸增加。(　√　)
(4)動物在群落中垂直分布與植物的分層現(xiàn)象密切相關。(　√　)
(5)不同地段生物種類有差別,在水平方向上分層現(xiàn)象不明顯。(　×　)
提示:群落水平方向上沒有分層現(xiàn)象。
2.判斷下面有關種間關系和生態(tài)位說法的正誤。
(1)根瘤菌與豆科植物是寄生關系。(　×　)
提示:根瘤菌與豆科植物是互利共生關系。
(2)煙草釋放揮發(fā)性物質驅除夜間活動的雌蛾,它們的關系是競爭。(　×　)
提示:煙草與蛾是捕食關系。
(3)在生物群落中,并非每個有機體都有其自己的生態(tài)位。(　×　)
提示:在生物群落中,每個有機體都有其自己的生態(tài)位。
(4)生態(tài)位比較接近的種類之間,種間競爭激烈。(　√　)

探究點一　種間關系
1.嘗試辨別不同的種間關系
[活動1] 下面是四種生物關系的坐標圖及關系特點,請據(jù)圖回答下列問題。

a.對宿主有害,對寄生生物有利。如果分開,則寄生生物難以單獨生存,而宿主會生活得更好。
b.一種生物以另一種生物為食,數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少,后增加者后減少”的不同步性變化。
c.數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我活”的“同步性變化”,兩種生物生存能力不同。
d.相互依賴、彼此有利。如果彼此分開,則雙方或者一方不能獨立生存。數(shù)量上兩種生物同時增加,同時減少,呈現(xiàn)出“同生共死”的同步性變化。
(1)互利共生的坐標圖示及特點依次是④d。
(2)寄生的坐標圖示及特點依次是①a。
(3)種間競爭的坐標圖示及特點依次是②c。
(4)捕食的坐標圖示及特點依次是③b。
(5)除以上四種種間關系外,還有原始合作(互惠),如海葵與寄居蟹。
2.分析種間關系對群落的影響
[活動2] 一森林生態(tài)系統(tǒng)中有甲、乙兩種昆蟲,原來這兩種昆蟲的密度長期在一定范圍內波動。后來在時間T點,對森林施放了一種鄰近林區(qū)曾多次使用的化學殺蟲劑,這一生態(tài)系統(tǒng)就發(fā)生了變化。如圖所示:

請回答下列問題。
(1)甲、乙昆蟲的種間關系是捕食,判斷依據(jù)是在T點之前,甲、乙兩種昆蟲的波動情況是先增加者先減少,所以可以判斷出乙捕食甲,所以甲、乙兩種昆蟲之間的關系為捕食關系。
(2)在T點之前,兩種昆蟲種群密度的變化,對森林群落的影響是什么?
提示:兩種昆蟲的密度的波動變化,使森林光合作用產物量動態(tài)平衡變化,有利于維持森林群落的相對穩(wěn)定。
(3)預測施藥后相當長的一段時間,該生態(tài)系統(tǒng)中的兩種昆蟲密度和森林光合作用產物量會發(fā)生怎樣的變化?
提示:逐漸恢復。
[歸納總結] 種間關系的三個易錯點
(1)競爭呈現(xiàn)出“你死我活”的變化,會導致“強者更強,弱者更弱”,甚至弱者最終被淘汰;生物之間的競爭激烈程度與它們所需的食物種類和居住空間相似度有關,一般所需的食物種類越接近,居住的空間越相似,生物之間的競爭就越激烈。
(2)一般生物之間的捕食關系不會導致其中一個物種的滅絕,而生物之間的競爭關系會導致一個物種的滅絕,所以一般不能盲目引進外來物種,防止引起生態(tài)危機。
(3)生物之間長期的寄生關系,會使宿主和寄生生物相互的危害減小,有利于各自的生存。
[應用] 如圖反映了N1與N2兩種生物種群密度變化與環(huán)境因素的關系,據(jù)圖分析錯誤的是(　C　)

A.N1與N2之間存在種間競爭關系,自然界種間競爭關系的結果常表現(xiàn)為相互抑制
B.在穩(wěn)定環(huán)境條件下,N2因種間競爭處于劣勢而滅亡,不利于群落的穩(wěn)定
C.海洋和湖泊中浮游植物種類繁多,這是因為這些水體的環(huán)境因素較為穩(wěn)定
D.圖中,N1與N2種間競爭強度由弱到強再到弱,同時N1種內競爭則逐漸增強
解析:通過分析可知,N1與N2之間存在種間競爭關系,自然界種間競爭關系的結果常表現(xiàn)為相互抑制;在圖中穩(wěn)定環(huán)境條件下,N2因種間競爭處于劣勢而滅亡,導致群落中生物種類減少,不利于群落的穩(wěn)定;海洋和湖泊中浮游植物種類繁多,是因為這些水體的環(huán)境不穩(wěn)定,是在頻繁的變化;圖中,N1與N2為種間競爭關系,N1與N2種間競爭強度由弱到強再到弱,同時N1種內競爭則逐漸增強,使N1種群數(shù)量保持相對穩(wěn)定。
[方法指導] (1)互利共生曲線——同步性變化(同生共死)。
(2)捕食曲線——不同步性變化的此消彼長(一般不會導致某種生物滅絕),在捕食數(shù)量關系圖中,捕食者與被捕食者的判斷:其一,依兩條曲線的關系,捕食者隨著被捕食者的變化而變化,如圖中A先達到最多,

B隨后才達到最多,即曲線B隨著曲線A的變化而變化,故B捕食A;其二,依最多個體數(shù),被捕食者的個體數(shù)通常多于捕食者,故由圖中A的最大個體數(shù)多于B的,也可推出B捕食A。
(3)種間競爭曲線——看最終結果。如圖:

圖甲中兩種生物生存能力不同,數(shù)量表現(xiàn)為一種增加,另一種下降甚至降為零的“你死我活”的同步性變化;圖乙中兩種生物生存能力相當,數(shù)量表現(xiàn)為“此消彼長”的同步性變化。只要曲線中提示兩種生物有共同的空間或食物,則必為種間競爭,種間競爭激烈程度取決于空間、食物的重疊情況。
探究點二　群落的空間結構
1.嘗試辨別群落空間結構的類型
[情境1] 如圖為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)部分組成示意圖:


[思考] (1)從苔草帶到沉水植物帶,地表分布不同類型生物,這屬于群落的水平結構。
(2)湖泊的不同水層分布的魚類不同,這屬于群落的垂直結構。
2.嘗試分析影響群落空間結構的因素
[情境2] 如圖為不同地點植物的分布情況:

[思考] (1)隨著海拔高度的升高,不同區(qū)域分布著不同的植被,影響a、c處植物分布的主要因素分別是溫度、光照。
(2)b處植物的分層的意義:有利于植物對光的利用、為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件。
(3)在農業(yè)生產上,可以充分利用植物垂直分層的現(xiàn)象,合理搭配種植的品種。
[歸納總結] (1)種群與群落的區(qū)別與聯(lián)系
項目
種群
群落
區(qū)別
概念
內涵
在一定的空間范圍內,同種生物所有個體形成的集合
在相同時間聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合
概念
外延
種內關系的研究范圍,個體之間既有種內互助,也有種內競爭,兩者對立又統(tǒng)一,共同維持種群的相對穩(wěn)定
種間關系的研究范圍,由不同種群構成,其關系有原始合作、互利共生、捕食、競爭、寄生等,群落中的各個種群分別占有一定的位置
特征
最重要的特征是種群密度,年齡結構、性別比例、出生率和死亡率、遷入率和遷出率等都影響種群密度
物種豐富度、種間關系和群落結構等
聯(lián)系
群落是占有一定空間的多個生物種群的集合,這些種群彼此相互依存、相互制約,構成穩(wěn)定的有機整體
(2)影響動植物分層的因素
植物的分層現(xiàn)象是植物與環(huán)境條件相互聯(lián)系的,環(huán)境中的非生物因素——光、溫度、水等都影響植物的生長。溫度是造成高山植物垂直分布的主要生態(tài)因素,而森林中決定植物的分層現(xiàn)象的環(huán)境因素主要是光照,光照強度直接影響植物的光合作用,因此,農業(yè)生產中可以合理密植,提高產量。植物的分層又決定了動物的分層。
[應用] 如圖為植物群落在垂直方向上表現(xiàn)出的分層現(xiàn)象,對此現(xiàn)象解釋錯誤的是(　C　)

A.這種垂直結構提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力
B.決定這種現(xiàn)象的環(huán)境因素除光照外,還有溫度和濕度等
C.種植某種農作物時,因植物群落分層現(xiàn)象的存在,所以要合理密植
D.動物的分層與植物分層有關
解析:植物垂直結構提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力;植物的分層主要與光照有關,也與濕度、溫度等因素有關,動物的分層主要與植物的分層有關,也就是與動物的食性及棲息場所有關;某種農作物屬于種群,沒有分層現(xiàn)象。
探究點三　生態(tài)位
[情境] 生態(tài)位是生態(tài)學中的一個重要概念,指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位或作用。對于某一生物種群來說,其只能生活在一定環(huán)境條件范圍內,并利用特定的資源,甚至只在特殊時間段出現(xiàn)。
[思考] (1)物種生態(tài)位是(填“是”或“否”)隨環(huán)境而改變。
(2)生物群落中,多個物種生態(tài)位越相近,物種競爭會越激烈。
(3)不同種群的生態(tài)位不完全相同。
(4)研究動物的生態(tài)位一般從它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關系等方面進行研究。
[歸納總結] 生物、生態(tài)位和環(huán)境三者的關系
(1)每一種生物都有自己的“生態(tài)位”,沒有兩個物種的生態(tài)位是完全相同的。
(2)不同的生物占有不同的生態(tài)位,在不同的生態(tài)位上擁有不同的生態(tài)資源,換句話講,處在不同生態(tài)位上的生物利用的生態(tài)資源是不同的。
(3)群落內的各種生物通過復雜的種間關系有機地結合在一起。
[應用] 生態(tài)位是指一個種群在自然生態(tài)系統(tǒng)中,在時間、空間上所占據(jù)的位置及其與相關種群之間的功能關系和作用。不同生物體的生態(tài)位不同,可以充分利用資源和空間。下列生產實踐中沒有體現(xiàn)該原理的是(　C　)
A.不同農作物間作
B.“四大家魚”混合放養(yǎng)
C.適時捕撈
D.稻田養(yǎng)魚
解析:不同農作物間作、“四大家魚”混合放養(yǎng)和稻田養(yǎng)魚體現(xiàn)了不同種群之間的生態(tài)位;適時捕撈則是種群數(shù)量增長原理的具體應用。
探究點四　研究土壤中小動物類群的豐富度
[情境]如圖為兩種采集土壤中小動物的裝置圖:

[思考](1)甲裝置的花盆壁和放在其中的土壤之間留一定空隙的目的是什么?利用該裝置采集主要利用了土壤小動物的什么習性?
提示:甲裝置的花盆壁和放在其中的土壤之間留一定空隙的目的是便于空氣流通。甲裝置主要是利用土壤小動物避光、避高溫、趨濕的習性采集。
(2)乙裝置采集的土壤小動物保存的主要方法是什么?
提示:將乙裝置采集到的土壤小動物放入體積分數(shù)為70%的酒精溶液中,既可以殺死土壤小動物,也有利于保存。

[應用]在探究土壤小動物類群豐富度的實驗中,某小組設計的采集土壤小動物的裝置如圖所示,下列說法正確的是(　D　)
A.采集的原理是利用土壤小動物的趨光性
B.燈罩的功能是防止昆蟲逃跑
C.金屬篩網阻止土壤小動物向下移動
D.廣口瓶中需要加入體積分數(shù)為70%的酒精溶液
解析:采集土壤小動物的原理是利用土壤小動物的避光、避高溫性;燈罩的功能是聚光;金屬篩網可阻止泥土滑落,但土壤小動物可向下移動,便于收集;廣口瓶中加入體積分數(shù)為70%的酒精溶液,便于保存土壤小動物。
課堂小結
完善概念圖
記憶節(jié)節(jié)清

1.群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征。
2.原始合作和互利共生為種間互助,種間競爭、捕食和寄生為種間斗爭。
3.在垂直方向上,大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象,植物的分層現(xiàn)象主要與光照有關;動物的分層現(xiàn)象則與棲息空間和食物條件有關。
4.群落會隨著環(huán)境的改變而改變,不同的物種所處的生態(tài)位不會完全相同。
隨堂反饋
1.判斷下列有關種間關系和群落結構的敘述是否正確。
(1)群落中兩個物種之間可能存在一種以上的種間關系。(　√　)
(2)高山不同的海拔高度上有不同的植物分布屬于群落的垂直結構。(　×　)
提示:高山不同的海拔高度上有不同的植物分布屬于水平結構。
(3)盲蝽取食棉花的汁液并在其莖葉中產卵,二者為捕食關系。(　×　)
提示:盲蝽以棉花的汁液為食,二者為寄生關系。
(4)森林中鳥類具有分層現(xiàn)象,主要與食物條件和棲息空間有關。(　√　)
2.下圖是生態(tài)位關系圖,乙的生態(tài)位空間有較大比例被共占的一組是(　D　)


解析:A圖顯示甲、乙存在共同的環(huán)境梯度,屬于種間競爭,但是乙的空間被共占的比例較小;B圖中甲、乙?guī)缀鯖]有共同的環(huán)境梯度,種間競爭很小;C圖中甲、乙沒有共同的環(huán)境梯度,不存在種間競爭關系;D圖中甲、乙有共同的環(huán)境梯度,且乙空間有較大比例被共占。
3.某科研工作者對某一地區(qū)綠地、小樹林、農田3種土地的土壤動物群落進行了調查,結果見表(由第一層到第三層距地表土層逐漸加深)。下列分析不合理的是(　D　)
樣地
個體數(shù)
類群數(shù)
第一層
第二層
第三層
第一層
第二層
第三層
綠地
182
74
22
14
8
3
小樹林
190
92
18
13
7
4
農田
92
113
21
11
8
4
A.可用取樣器取樣法調查土壤小動物的豐富度
B.人類活動會影響土壤小動物的分布以及數(shù)量
C.隨著土層加深,生物的類群數(shù)逐漸減少
D.不同樣地的同一土層,生物種類和數(shù)量相差不大
解析:可用取樣器取樣法調查土壤小動物的豐富度;從農田土壤動物的類群數(shù)和個體數(shù)可以看出,人類活動會影響土壤小動物的分布和數(shù)量;由表格數(shù)據(jù)可知,隨著土層加深,生物的類群數(shù)逐漸減少;不同樣地的同一土層,生物數(shù)量變化比較大,生物種類相差不大。
4.(不定項選擇)長白山北坡從山麓到山頂依次出現(xiàn)針闊葉混交林、針葉林、岳樺林和高山凍原。針闊葉混交林中的喬木層有紅松、紅皮云杉、白樺等多種植物,在林冠層生活著小杜鵑、大杜鵑、黑枕黃鸝等鳥類。下列表述正確的是(　CD　)
A.長白山北坡的生物群落的物種組成沒有季節(jié)性差異
B.小杜鵑與黑枕黃鸝都生活在林冠層,說明它們的生態(tài)位相同
C.針闊葉混交林中的紅松和紅皮云杉存在種間競爭關系
D.群落的垂直結構提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力
解析:不同季節(jié),長白山北坡的生物群落的物種組成有差異;生態(tài)位不僅包括所處的空間位置,還包括占用資源情況,以及與其他物種的關系等。
5.“綠水青山就是金山銀山”。生態(tài)浮床技術是一個綜合了物理、化學、生物學方法的水環(huán)境原位生態(tài)修復過程,它利用水生植物及根系微生物吸收N、P元素,同時可降解有機物和重金屬,并以收獲植物體形式將其搬離水體,保護了水體生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)了景觀效益和生態(tài)功能的雙贏。如圖為某湖泊應用生態(tài)浮床技術的示意圖,請回答相關問題。

(1)生態(tài)浮床上的植物可供鳥類筑巢,下部根系為魚類和水生昆蟲提供了棲息場所,這體現(xiàn)了群落的　　　　結構。?
(2)浮床下方水體中藻類植物的數(shù)量低于無浮床的水域,這主要是受　　　　　　　　　　(環(huán)境因素)的影響,因此,浮床在一定程度上能夠抑制藻類的生長繁殖,防止水華發(fā)生。?
(3)食草性魚類與藻類由于食物產生的種間關系是　　　　。?
(4)請據(jù)圖分析生態(tài)浮床加速水體凈化的原因是①?
?
　,
②?
?
　。?
解析:(1)生態(tài)浮床上的植物可供鳥類筑巢,下部根系為魚類和水生昆蟲提供了棲息場所,體現(xiàn)了群落的垂直結構。
(2)藻類植物的正常生長要進行光合作用,受到陽光的影響,浮床下方陽光較弱從而抑制藻類繁殖,防止水華發(fā)生。
(3)食草性魚類可以捕食藻類,所以二者的種間關系是捕食。
(4)生態(tài)浮床加速水體凈化的原因是浮床上的植物根系可吸收水中的N、P等元素、浮床上的植物根系富集的微生物可將污染物進行生化降解,然后被植物吸收。
答案:(1)垂直　
(2)陽光(或“光照強度”)
(3)捕食
(4)浮床上的植物根系可吸收水中的N、P等元素　浮床上的植物根系富集的微生物可將污染物進行生化降解
課時作業(yè)

一、單項選擇題
1.下列屬于群落特征的是(　B　)
A.出生率和死亡率 B.物種豐富度
C.年齡結構 D.性別比例
解析:出生率、死亡率、年齡結構和性別比例屬于種群研究水平,群落水平上研究的問題有群落的物種豐富度、群落的優(yōu)勢種、種間關系、空間結構、群落的范圍和邊界以及群落演替等。
2.下列關于群落空間結構的敘述中,不正確的是(　A　)
A.光照是影響植物群落水平結構的主要因素
B.群落的空間結構有利于對資源的充分利用,緩解種間關系
C.植物種類在水平方向上的不均勻分布體現(xiàn)了群落的水平結構
D.研究群落空間結構對植被恢復中植物的空間配置有指導意義
解析:群落的空間結構分為垂直結構和水平結構等,而光照是影響植物群落垂直結構的主要因素;群落的空間結構有利于對資源的充分利用,緩解種間關系;植物種類在水平方向上分布不均勻體現(xiàn)了群落的水平結構;研究群落空間結構對植被恢復中植物的空間配置有指導
意義。
3.下列有關群落的敘述,正確的是(　B　)
A.研究群落是研究種群的基礎
B.一個群落中通常有多個種群
C.不同群落的物種數(shù)量相同
D.草原上的所有動物和植物構成了生物群落
解析:研究種群是研究群落的基礎;一個群落中通常有多個種群;不同群落的物種數(shù)量不同,即豐富度不同,這是區(qū)分群落的重要依據(jù);草原上所有的動物、植物和微生物構成生物群落。
4.為研究甲、乙兩種藻的競爭關系,在相同條件下對二者進行混合培養(yǎng)和單獨培養(yǎng),結果如下圖所示。下列說法錯誤的是(　B　)

A.單獨培養(yǎng)條件下,甲藻數(shù)量約為1.0×106個時種群增長最快
B.混合培養(yǎng)時,種間競爭是導致甲藻種群數(shù)量在10～12天增長緩慢的主要原因
C.單獨培養(yǎng)時乙藻種群數(shù)量呈“S”形增長
D.混合培養(yǎng)對乙藻的影響較大
解析:由圖可知,單獨培養(yǎng)條件下,甲藻種群的環(huán)境容納量(K值)為2.0×106個,在K/2(1.0×106個)時種群增長最快;混合培養(yǎng)時,在10～12天甲藻種群數(shù)量接近K值,而乙藻種群數(shù)量接近0,此時導致甲藻種群數(shù)量增長緩慢的主要因素是種內競爭;由圖中曲線可知,乙藻單獨培養(yǎng)時種群數(shù)量呈“S”形增長;圖中混合培養(yǎng)時,甲、乙兩種藻起始數(shù)量相同,到10～12天時甲藻數(shù)量接近環(huán)境容納量,而乙藻接近滅絕,可知混合培養(yǎng)對乙藻的影響較大。
5.關于“研究土壤中小動物類群的豐富度”,下列有關說法錯誤的是(　A　)
A.調查土壤中小動物的類群豐富度可采用樣方法
B.改變采樣的時間會影響采集到的物種數(shù)和個體總數(shù)
C.土壤中小動物類群的豐富度的統(tǒng)計方法通常有兩種:記名計算法和目測估計法
D.要研究不同時間同一塊土壤中小動物類群的豐富度,應設計一個研究計劃表
解析:調查土壤中小動物類群的豐富度可采用取樣器取樣法;不同的時間,動物的活動習性不同,故改變采樣的時間會影響采集到的物種數(shù)和個體總數(shù);統(tǒng)計土壤中小動物類群的豐富度一般有記名計算法和目測估計法;研究不同時間同一塊土壤中小動物類群的豐富度,應設計一個計劃表。
6.如圖分別表示在一定條件下培養(yǎng)的甲、乙兩種生物的種間關系,下列敘述錯誤的是(　D　)


A.圖1可以表示捕食關系,甲為被捕食者
B.圖2可以表示大草履蟲和雙小核草履蟲之間的種間競爭關系
C.圖3可以表示地衣中藻類和真菌的互利共生關系
D.圖4可以表示菟絲子和大豆的種間關系,甲表示菟絲子
解析:圖4可以表示菟絲子和大豆的寄生關系,甲表示大豆。
7.如圖是“研究土壤中小動物類群的豐富度”實驗中常用的兩種裝置,下列有關敘述不正確的是(　C　)

A.甲裝置的花盆壁a和放在其中的土壤之間留一定空隙的目的是便于空氣流通
B.乙裝置通常用于對體型較小的土壤動物進行采集
C.甲裝置主要是利用土壤動物趨光、避高溫、趨濕的習性來采集
D.用乙裝置采集的土壤動物可以放入體積分數(shù)為70%的酒精溶液中
解析:由圖可知,甲裝置主要是利用土壤動物避光、避高溫、趨濕的習性來采集,其中的花盆壁a和放在其中的土壤之間留一定空隙的目的是便于空氣流通;乙裝置通常用于對體型較小的土壤動物進行采集,用乙裝置采集的土壤動物可以放入體積分數(shù)為70%的酒精溶液中,也可以放到試管中。
8.在古代,我國勞動人民就已經將四大家魚混養(yǎng)以提高效益。如圖表示某池塘中四大家魚及其食物的分布,據(jù)圖分析,下列相關說法正確的是(　D　)

A.與同一片草原上的牛、羊之間的競爭相比,鰱魚和鳙魚的競爭更
激烈
B.若浮游動物大量死亡,鰱魚數(shù)量在短時間內會減少
C.混合放養(yǎng)時四大家魚“和平共存”,說明它們之間是互利共生關系
D.四大家魚混養(yǎng)技術能夠提高利用環(huán)境資源的能力
解析:牛、羊對資源和空間需求幾乎完全相同,而鰱魚和鳙魚的食物和占據(jù)空間有不重疊區(qū)域,故同一片草原上的牛、羊之間競爭更激烈;鰱魚主要以浮游植物為食,若浮游動物大量死亡,浮游植物會增多,鰱魚數(shù)量在短時間內會增加;四大家魚“和平共存”的原因不是互利共生,而是它們的分布水層和食物種類有差異,這使它們占據(jù)著不同的生態(tài)位;四大家魚的垂直分層使得它們之間的競爭不激烈,該混養(yǎng)技術能提高利用池塘資源的能力。
二、非選擇題
9.回答下列有關群落的問題。
(1)熱帶雨林中的植物具有明顯的分層現(xiàn)象,這與環(huán)境因素　　　　有關;動物也有類似的分層現(xiàn)象,這是因為　?
　。
(2)科研人員對林地植被進行了調查,發(fā)現(xiàn)不同環(huán)境群落特征各異,陽坡和陰坡植被差異明顯。對陽坡的物種生態(tài)位重疊(對同一環(huán)境中的資源需求類型或需求量相近)系數(shù)進行分析,其結果如表所示。通過表中數(shù)據(jù)分析可知,陽坡植被種間競爭最激烈的兩個種群是　　　　　,原因是陽坡光照較強,溫度較高,導致植物對　　　　的競爭較激烈。
種名
山桃
丁香
油松
刺槐
山桃
1
0.12
0.13
0.14
丁香
0.12
1
0.73
0.76
油松
0.13
0.73
1
0.88
刺槐
0.14
0.76
0.88
1
(3)葉片的大小、形狀等直接影響群落的結構與功能。生態(tài)學家構建的葉片大小與光照、水分的關系模型如圖所示。請根據(jù)該圖分析:

①熱帶雨林草本層的植物葉片大小與圖中的第　　　　號相似,理由是　?
　。
②調查發(fā)現(xiàn),熱帶旱生林的植物葉片較小,類似圖中的3號,理由是?
　。
解析:(1)群落在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象,森林植物的分層與對光的利用有關。植物的垂直分層為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件。
(2)分析題意可知,物種生態(tài)位重疊系數(shù)越高,表明物種生存所需的環(huán)境條件越相似,種間競爭越激烈。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,油松和刺槐的生態(tài)位重疊系數(shù)最大,所以兩者的種間競爭最激烈。陽坡光照充足,能夠滿足較多植物的生存需要,但溫度高,水分缺乏,所以物種間競爭水分比較激烈。
(3)①分析題圖可知,圖中7號葉片的植物,適于生長在陰濕環(huán)境中,與熱帶雨林中的草本層植物所生活的環(huán)境類似。②圖中3號葉片較小,有利于減少水分蒸騰,具有這種葉片的植物適于生活在陽光充足,炎熱干旱的環(huán)境中。
答案:(1)光照　植物的垂直分層為動物創(chuàng)造了棲息空間和食物條件
(2)油松和刺槐　水分
(3)①7　熱帶雨林中濕度較大,且植物位于草本層,接受的光照較少　②陽光充足,炎熱干旱,葉片小,有利于減少水分蒸騰
10.間作套種是指在同一土地上按照不同比例種植不同種類農作物的種植方式,對比單作,它能充分利用空間等資源,提高農作物年總產量。農業(yè)生產中為增加糧食產量和農民收入,常將玉米和大豆套種。請回答下列問題。
(1)大豆根部會形成許多根瘤,根瘤中有根瘤菌,大豆和根瘤菌的種間關系是　 。
(2)玉米和大豆套種不僅可以減少土壤水分蒸發(fā),起到保水肥地的作用,而且可以提高群落空間結構中　　　結構的復雜性。?
(3)植物栽種密度過高導致產量較低的原因是?
　。
(4)為了調査農田土壤中小動物的豐富度,取一些土壤帶回實驗室,用誘蟲器采集小動物時,忘記打開裝置上的電燈,導致統(tǒng)計結果　　　　(填“偏大”“偏小”或“不變”)。?
解析:(1)大豆和根瘤菌的種間關系是互利共生。
(2)玉米和大豆套種不僅可以減少土壤水分蒸發(fā),而且可以提高群落空間結構中垂直結構的復雜性。
(3)植物栽種密度過高導致產量較低的原因是植物間相互遮擋程度較大,對光利用率降低,光合作用產物減少。
(4)土壤動物具有趨濕、趨暗、避高溫的生活習性。用誘蟲器采集小動物時,忘記打開裝置上的電燈,導致一部分小動物沒有收集到,使統(tǒng)計結果偏小。
答案:(1)互利共生
(2)垂直
(3)植物間相互遮擋程度較大,對光利用率降低,光合作用產物減少
(4)偏小

三、不定項選擇題
11.生物群落的景觀特征隨季節(jié)變化的現(xiàn)象,叫作群落季相。下列關于群落季相說法正確的是(　ACD　)
A.一般情況下,群落季相更替具有一定的周期性
B.季節(jié)性變化不會影響群落的物種組成和空間結構
C.群落季相的形成與植物和動物的協(xié)同進化有關
D.影響群落季節(jié)性變化的環(huán)境因素有陽光、溫度、水分等
解析:群落季相是指生物群落的景觀特征隨季節(jié)而變化,春、夏、秋、冬四季更替是周期性的,因此群落季相的更替也具有周期性;群落中的各種植物生長期、繁殖期等出現(xiàn)的時間各不相同,某些動物的繁殖、遷徙等習性也不相同,因此不同季節(jié)群落的物種組成和空間結構會發(fā)生變化;群落季相是經過長期自然選擇,植物與動物協(xié)同進化、相互適應的結果;影響群落季節(jié)性變化的環(huán)境因素有陽光、溫度、水分等。
12.某水池有浮游動物和藻類兩個種群,其種群密度隨時間變化的趨勢如圖所示。若向水池中投放大量專食浮游動物的某種魚(丙),一段時間后,該水池甲、乙、丙三個種群中僅剩一個種群。下列關于該水池中上述三個種群間的關系及變化的敘述,正確的是(　C　)

A.甲和丙既有競爭關系又有捕食關系,最終僅剩下甲種群
B.甲和乙既有競爭關系又有捕食關系,最終僅剩下丙種群
C.丙和乙既有競爭關系又有捕食關系,最終僅剩下甲種群
D.丙和乙既有競爭關系又有捕食關系,最終僅剩下丙種群
解析:從曲線可以看出,甲、乙應該為捕食關系,甲為藻類,乙為浮游動物,而丙為后期向水池投放的大量專食浮游動物的某種魚(丙)。建立的食物鏈應該是藻類→浮游動物→魚,丙與乙存在捕食關系;投放大量的某種魚的初期,乙和丙因爭奪氧氣及生存空間而存在競爭關系。短時間內浮游動物會急劇減少,而由于食物缺乏等生存斗爭加劇,魚隨之也會大量減少。所以甲、乙、丙三個種群僅剩一個種群肯定是藻類,即甲種群。
四、綜合探究題
13.生態(tài)學家在某棄耕地紫莖澤蘭入侵區(qū),開展輕度、中度、重度入侵區(qū)的群落植物多樣性調查,結果如圖。請回答下列問題。

(1)群落中物種數(shù)目的多少稱為　　　 　　　,其隨紫莖澤蘭入侵程度的增加而　　　　。重度入侵區(qū)植物物種數(shù)變化較小的原因是　?
?
　。
(2)紫莖澤蘭與本地植物之間構成? 關系。紫莖澤蘭能分泌化學物質抑制其他植物的生長,同時能引起昆蟲和其他動物拒食。
(3)研究發(fā)現(xiàn),經濟植物黑麥草能抑制紫莖澤蘭的生長。為了解其抑制機制,進行如下實驗:①在適宜條件下用完全營養(yǎng)液培養(yǎng)黑麥草幼苗一段時間;②取一定量　　　　　　　　　　　加入用于培養(yǎng)紫莖澤蘭幼苗的完全營養(yǎng)液中作為實驗組,對照組加入等量的培養(yǎng)紫莖澤蘭幼苗的完全營養(yǎng)液;③在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后,觀察并比較兩組紫莖澤蘭幼苗的長勢。該實驗的目的是探究　?
?
　。
解析:(1)群落中物種數(shù)目的多少稱為物種豐富度,看圖可知,隨紫莖澤蘭入侵程度的增加物種豐富度減小,重度入侵區(qū)因為已經形成以紫莖澤蘭為優(yōu)勢的穩(wěn)定群,故植物物種數(shù)變化較小。
(2)紫莖澤蘭與本地植物之間競爭陽光、水分、礦質元素等構成種間競爭關系。
(3)研究黑麥草抑制紫莖澤蘭生長的抑制機制,分析實驗的自變量與因變量的關系可知,該實驗的目的是探究黑麥草根部是否分泌抑制紫莖澤蘭生長的物質。
答案:(1)物種豐富度　減小　已經形成以紫莖澤蘭為優(yōu)勢的穩(wěn)定群
(2)種間競爭
(3)培養(yǎng)過黑麥草的營養(yǎng)液　黑麥草根部是否分泌抑制紫莖澤蘭生長的物質

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第1節(jié) 群落的結構

版本： 人教版 (2019)

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