高中生物 3.4.3、4群落的结构和演替配套课件 新人教版必修3 .ppt

第3 4节群落的结构和演替 一 群落的概念与物种组成1 群落 1 概念要点 同一时间 2 特征 物种的丰富度 空间结构 等 一定区域 各种生物种群 种间关系 群落的演替 2 群落的物种组成 1 群落的 是区别不同群落的重要特征 2 丰富度 概念 群落中 的多少 常用统计方法 记名计算法和 法 物种组成 物种数目 目测估计 二 种间关系1 捕食一种生物以 作为食物 2 竞争 生物相互争夺资源和空间等 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 以维持生活 4 互利共生两种生物共同生活在一起 相互依存 彼此 另一种生物 两种或两种以上 寄主的养分 有利 三 群落的空间结构1 写出图中群落空间结构的类型a图 b图 垂直结构 水平结构 2 根据上图分析决定群落空间结构的主要因素a图 1 植物分层 2 动物分层 b图 地形的变化 的差异 的不同 生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等 点拨 在高山植物群落中 不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度的制约 阳光 栖息空间和食物条件 土壤湿度 盐碱度 光照强度 四 群落的演替1 概念随着时间的推移 一个群落被 代替的过程 2 类型 1 初生演替 概念 一个从来没有被 覆盖的地面 或者是原来存在过植被 但被 的地方发生的演替 过程 裸岩阶段 阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 阶段 森林阶段 另一个群落 植物 彻底消灭了 地衣 灌木 2 次生演替 概念 在原有 虽已不存在 但原有 基本保留 甚至还保留了 或其他繁殖体的地方发生的演替 过程 一年生杂草阶段 阶段 小灌木阶段 阶段 乔木阶段 阶段 3 人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行 1 有利于群落演替的人类活动 等 2 不利于群落正常演替的活动 等 植被 土壤条件 植物的种子 多年生杂草 灌木丛 森林 退耕还林 还草 还湖 砍伐森林 填湖造地 捕杀 动物 思维判断 1 研究个体是研究群落的基础 分析 群落是在种群的基础上建立的 因此研究种群是研究群落的基础 2 池塘中的全部鱼 植物和微生物构成群落 分析 群落强调各种生物种群的集合 其中包括各种动物 植物和微生物 3 捕食关系对维持种群的稳定有重要作用 分析 物种间通过捕食关系制约捕食者与被捕食者的数量 从而维持着各种群的稳定 4 群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象 分析 动物之所以有分层现象 主要与食物有关 其次还与不同层次的微气候条件有关 植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件 5 群落演替的根本原因在于群落内部 不受外界因素的影响 分析 影响初生演替的主要外界因素是自然环境 影响次生演替的主要外界因素是人类的活动 群落的演替1 演替类型比较 原先从没有过植被 或虽存在过植被 但被彻底消灭了的环境 虽失去了原有植被 但仍保留了原有土壤条件甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的环境 经历的时间长 经历的时间短 缓慢 较快 自然因素 人类活动较为关键 裸岩上的演替 弃耕农田上的演替 2 群落演替的原因 1 外因 环境不断变化 为群落中某些物种提供有利的繁殖条件 而对另一些物种生存产生不利影响 人类活动的干扰 2 内因 生物本身不断进行繁殖 迁徙 群落内部由于生命活动造成内部环境改变 种内和种间关系不断发生变化 3 群落演替的结果 1 演替方向 演替是群落组成向着一定方向 具有一定规律随时间而变化的有序过程 因而它往往是能预见的或可测的 一般都可以发生演替到森林阶段这一最高阶段 2 能量 总生产量增加 群落的有机物总量增加 3 结构 生物种类越来越多 群落的结构越来越复杂 4 稳定性 演替是生物和环境反复相互作用 发生在时间和空间上的不可逆变化 稳定性越来越高 高考警示钟 1 演替不是一个无休止的过程任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段 这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态 此时物种与环境之间高度协调 能量和物质的利用率高 生态系统抵抗力稳定性也高 2 演替并不是 取而代之 演替过程中一些种群取代另一些种群 是一种 优势取代 而非 取而代之 如形成森林后 乔木占据优势地位 但森林中仍有灌木 草本植物 苔藓等 典例训练1 2011 安徽高考 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和方向进行d 该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程 解题指南 1 考查实质 本题考查群落的有关知识 主要涉及群落演替的类型 方向和过程特点 2 解题思路 从演替的起点 由海底火山喷发形成 入手 区分群落演替的类型及影响因素 解析 选b 群落的水平结构表现在不同地段往往分布着不同的种群 同一地段上种群密度也有差别 因此a项正确 火山岩上进行的演替属于初生演替 因此b项错误 人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行 因此c项正确 从光裸的火山岩上长出茂盛的植被是一个漫长的演替过程 因此d项正确 变式备选1 2011 海南高考 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 解析 选d 围湖造田是人为干扰群落演替的方向 因此会影响群落的演替 演替过程中群落内的物种组成是不断发生变化的 次生演替是在原来土壤条件保留的情况下发生的 因此比较快 而初生演替没有任何物质基础 因此速度比较慢 弃耕农田的演替属于次生演替 不属于初生演替 变式备选2 如图显示某一规模农场自1850年第一次使用化肥后100年中物种丰富度变化的数据 下列分析错误的是 a 100年中生物的多样性不断降低b 1875年比1850年植物种类增多 群落结构趋于简单c 1950年时 农场中的生物群落没有明显的分层现象d 农作物逐渐在选择中占据优势 解析 选b a项 观察三年的统计结果 可以看出物种丰富度不断降低 b项 从图中无法说明1875年比1850年植物种类增多 c项 1950年时 物种丰富度极低 故农场中的生物群落没有明显的分层现象 d项 农作物是这个农场中的主要优势种 土壤中小动物类群丰富度的研究 高考警示钟 1 因为土壤小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 常采用取样器取样以进行采集 调查的方法 2 随着季节的变化 土壤中小动物类群的丰富度还会不同 因为动物的分布受温度 湿度等条件影响 典例训练2 2010 安徽高考 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 调查结果如表 单位 个 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 解题指南 1 考查实质 从表中获取信息 并据此确定丰富度和种群密度的大小 2 解题关键 理解物种丰富度的概念是解题的关键 丰富度指的是群落中物种数目的多少 而不是生物个体数量的多少 解析 选c 从表格中的数据可以看出 甲类群中没有物种3 6 8 物种丰富度较小 乙类群中没有物种5 物种丰富度较大 甲 乙两个类群相同物种比较 乙类群中物种7的种群密度较小 互动探究 1 甲类群中的所有生物是否构成了一个群落 提示 否 群落是某一区域所有生物的总和 包括植物 动物和微生物 甲类群中的生物仅仅是动物 没有构成一个群落 2 此处用浮游生物捕捞网 网口内径50cm 网身长145cm 网目孔径0 169mm 随机取样 属于取样器取样法吗 提示 不属于 取样器取样法适用于土壤中小动物的采集 此处是水生生物 不能用取样器取样法 变式备选 某研究性学习小组开展了 不同土壤中小动物类群丰富度的调查 活动 下列有关做法正确的是 a 可采用标志重捕法进行调查b 同一时间分别采集落叶量不同地域的表层土样c 只统计肉眼可见的小动物d 无法知道小动物名称的可忽略不计 解析 选b 本活动是 不同土壤中小动物类群丰富度的调查 因此以不同土壤为自变量 分别统计各种小动物 种间关系 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 草和羊 兔与狼 昆虫与青蛙 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 牛与羊 农作物与杂草 大草履虫与小草履虫 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 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 大豆与根瘤菌 技巧点拨台 判定捕食曲线中捕食者与被捕食者 1 从最高点判断 捕食者数量少 被捕食者数量多 2 从变化趋势看 先达到波峰的为被捕食者 后达到波峰的为捕食者 即被捕食者变化在先 捕食者变化在后 2012 中山模拟 分析以下实例 选择正确的答案 白蚁消化道中生活着以纤维素为养料的鞭毛虫 白尾鹿遇危险而逃跑时 尾巴高举显示出臀部白斑以告诉同类 小丑鱼喜在有毒的海葵触手间活动 以求保护 鸣禽在繁殖季节有鸣叫占区行为 以保证其繁殖所需空间 菜粉蝶为十字花科植物传粉 但其幼虫菜青虫又以十字花科植物的幼叶为食 榕树的气生根能沿着附近其他树木向上生长 但这一过程往往最终把其他树木缠死 解题指南 1 考查实质 生物之间的种间关系和种内关系的实例分析 2 解题关键 种间关系有共生 寄生 竞争 捕食和种间互助 种内关系有种内互助和种内斗争 解析 选c 白蚁的肠道不分泌纤维素酶 无法消化木质纤维素 而鞭毛虫能分泌一种消化纤维素的酶 把木质纤维素酵解为可吸收的葡萄糖 为白蚁提供了充足的养分 同时鞭毛虫也在白蚁的肠道中获得所需的养料 二者互利共生 白尾鹿尾巴高举显示出臀部白斑向同类发送危险的信息 为种内互助 小丑鱼活动在另一种生物海葵的触手间以保护自己 属于种间关系的互助 鸣禽发出鸣叫与同类斗争占区 为种内的斗争行为 菜粉蝶与十字花科植物互相提供帮助 但离开对方后仍能生存 因此二者为种间互助关系 榕树与其他树木为种间关系中的竞争 变式备选1 大 小鲈鱼高密度混养 蚜虫与草 蝗虫与草 这些生物之间的关系依次为 a 种内斗争捕食捕食b 捕食捕食捕食c 种内斗争寄生捕食d 捕食寄生捕食 解析 选c 大 小鲈鱼高密度混养后 大鲈鱼将以小鲈鱼为食 这属于种内斗争关系 而不是种间捕食 蚜虫具有刺吸式口器 靠吸食汁液为生 属于寄生关系 如跳蚤与人 雄蚊与植物等 蝗虫具有咀嚼式口器 碎食植物属于捕食关系 变式备选2 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 a 捕食者与被捕食者两种群不互相影响 种群变化无规律性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 选b 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 群落的空间结构1 群落的空间结构类型 1 垂直结构 植物群落的垂直结构表现了群落垂直方向上的分层性 植物的分层现象主要与光照强度有关 群落中的光照强度随高度的下降而逐渐减弱 如图所示 群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件 因此 动物也有类似的分层现象 2 水平结构 在水平方向上由于光照强度 地形的变化 土壤湿度和盐碱度 生物自身生长特点的不同 以及人与动物的影响等因素 不同地段上分布着不同的种群 2 群落结构形成的原因及意义 1 原因 群落结构与环境中生态因素有关 群落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 生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的利用 高考警示钟 水域中水生动物的分层现象 1 示例 水域中 某些水生动物也有分层现象 比如湖泊 海洋中的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象 2 影响因素 影响浮游动物垂直分布的原因主要取决于阳光 温度 食物和含氧量等 此外 在不同季节也会因光照条件的不同而引起垂直分布的变化 2011 江苏高考 我国西南横断山区被公认为全球生物多样性的关键地区 不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见下表 下列有关叙述 正确的是 a 不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果b 不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征c 蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关d 蝶类物种多样性与各垂直带气候特征有关 解题指南 1 考查实质 本题考查群落的空间结构特征 同时考查学生从表格中获取信息的能力 以及分析判断能力 2 解题关键 对比不同海拔下植被类型和蝶类种数 分析其差异产生的原因 解析 选d a项 不同垂直带的植被类型差异是长期自然选择的结果 b项 不同垂直带的植被类型只是反映了群落的垂直结构特征 c项 蝶类物种多样性与各垂直带植被类型有关 d项 蝶类物种多样性与各垂直带气候特征 如光照 温度 有关 变式备选 在一个发育良好的森林里 从树冠到地面可划分为乔木层 灌木层 草本层 同时林下透光度不同的地点 植物种类也有所区别 这表明群落有一定的 a 垂直结构和水平结构b 彼此间有直接或间接的营养关系c 对群落产生重大影响的优势种d 物种组成及比例 解析 选a 在森林里 从树冠到地面可划分为乔木层 灌木层 草本层 这表明群落具有垂直结构 同时林下透光度不同的地点 植物种类也有所区别 这表明群落又具有水平结构 分析坐标曲线的含义 种群增长曲线 案例 2010 重庆高考 为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系 某小组进行了下列3组实验 各组实验中 每种动物初始数量相等 饲养条件相同 组1 甲种与乙种分别于两个容器中饲养 甲种数量变化如图曲线a所示 组2 甲种与乙种于同一容器中饲养 乙种数量变化如曲线f所示 组3 乙种与丙种于同一容器中饲养 形成上 下层分离分布 一段时间后每种动物的数量均较组1少 1 组1中 甲种动物的种群数量主要由 和 决定 若容器内饲养液体积为20ml 则第40天时乙种的种群密度为 2 在某些生态系统中 存在与本实验类似的种间关系 在同一段河流中食物相同的两种鱼 分别分布在河流中央底部和邻近河岸底部 其种间关系与图中曲线 代表的类似 其分布体现生物群落的 结构 在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后 一种数量增加 另一种减少 其种间关系与图中曲线 代表类似 命题人透析 1 种群增长曲线的判断 根据组1 甲种与乙种分别置于两个容器中饲养 甲种数量变化曲线为a 则c为乙种数量变化曲线 均为 s 型增长 且该判断应结合组3来进行 根据组2 甲种 乙种存在竞争关系 因此f表示乙种数量变化 则b表示甲种数量变化 根据组3 乙种 丙种在容器中形成上 下层分离分布 不构成竞争关系 但一段时间后每种动物的数量均较组1少 则乙种和丙种对应曲线应为d或e 2 判断种间关系寻找对应曲线 同一段河流中食物相同的两种鱼 分别分布在河流中央底部和邻近河岸底部 由于分布在不同的区域 不构成竞争关系 其关系类似图中的d和e 由于两者是同一地域中地形等因素引起的分布不同 因此两者体现的是群落的水平结构 根据 一种数量增加 另一种减少 说明两者构成竞争关系 类似组2情况 即与曲线b和f类似 标准答案 1 出生率死亡率 两答案位置可互换 30只 ml 2 d和e水平 b和f 阅卷人点评 得分要点 1 前2个空答案固定 但位置可互换 第3空只答数值 缺少单位 只 ml 不得分 2 两空答案均惟一 必须是 b和f 组合 其余组合不得分 失分案例 1 第3空 计算方法为 30只 ml 多数因忘记书写单位而失分 也有书写数值出错的 2 曲线组合填写错误而失分 1 下列关于丰富度的叙述不正确的是 a 群落中生物数目的多少称为丰富度b 不同群落生物的丰富度是不同的c 从赤道到北极 群落的丰富度逐渐减小d 丰富度越大的群落 其结构越复杂 解析 选a 群落中物种数目的多少称为丰富度 并不是生物数目的多少 不同群落物种数目是不同的 丰富度也是不同的 从赤道到北极 群落的物种数目由于温度降低而减少 丰富度逐渐减小 丰富度越大的群落 物种越多 食物链 食物网越复杂 其结构越复杂 2 谚语 苗多欺草 草多欺苗 反映的种间关系是 a 竞争b 互利共生c 寄生d 捕食 解析 选a 谚语中苗与草生活在同一区域内 相互之间为了争夺阳光 养料和生存空间等而发生竞争 属于不同物种之间的竞争 3 如图表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化 那么这两种生物之间的关系是 a 竞争b 捕食c 互利共生d 寄生 解析 选c 互利共生的两种生物的数量变化一致 捕食是两种生物在一定时间内一种增多 或减少 另一种亦随之增多 或减少 在数量上呈现 先增加者先减少 后增加者后减少 的不同步性变化 竞争是两种生物开始时都增多 一段时间后一种生物数量增多 另一种生物大量减少 或死亡 寄生没有明显的数量变化关系 4 在废弃的池塘中长出树林 大约要经历以下几个阶段 干涸池塘阶段 灌木阶段 乔木阶段 草本植物阶段 该废弃池塘演替的正确顺序是 a b c d 解析 选d 废弃池塘中发生次生演替 在池塘泥中有机物丰富 草本植物种子容易生根发芽 使土壤表层有机物质逐渐增多 保水能力也逐渐增强 几年后 一些小灌木便会长起来 形成灌木丛 再经过一段时间 乔木便开始出现 并逐渐成为优势种 灌木渐少 乔木逐渐成林 5 双选 2012 深圳模拟 关于 土壤中小动物类群丰富度的研究 的说法错误的是 a 该研究过程是 提出问题 制订计划 实施计划 分析实验结果 得出结论b 许多土壤小动物有较强的活动能力 可采用标志重捕法进行调查c 利用小动物的避光避热性 可采用炙热的光源收集样土中的小动物d 取样时尽量不要破坏环境 并应事先取得有关部门的同意 解析 选b c 研究土壤中小动物类群丰富度时即使对于活动能力较强的动物也应该采用取样器取样法 采集小动物时是利用小动物的避光避热的特性 但如果采用炙热的光源可能会杀死小动物而影响调查的结果 6 某地实施退耕还林多年后 原有耕地变为林地 科研人员对林地植被的种群密度进行了调查 发现阳坡和阴坡植被差异明显 对阳坡的物种