2023-2024学年浙科版选择性必修2 第二章第二节　群落具有垂直、水平和时间结构 学案

第二节群落具有垂直、水平和时间结构导学聚焦1.生命观念——理解群落的垂直分层的决定因素及其意义，举例说明群落的结构随着时间会发生改变。2.科学思维——能够区别群落的垂直结构和水平结构。3.社会责任——研究群落的结构，为景区规划、农业实践、生态保护等提供理论基础。知识点（一）群落分层形成垂直结构1.植物的生长型（1）依据：植物的外貌和形态结构。（2）分类（六种）：乔木、灌木、藤本植物、草本植物、附生植物、地表植物。（3）意义：可以反映植物生活的环境条件。2.群落分层形成垂直结构（1）形成：群落中不同生长型的植物分别配置在群落的不同高度上。（2）群落的垂直结构特点：具有明显的3.判断下列相关表述的正误（1）决定群落结构的环境因素包括光照、温度、湿度等（√）（2）长势高低不平的水稻存在垂直结构（×）（3）若光照条件等充足，则农田比森林能更有效地利用太阳光能（×）（4）森林中鸟类具有垂直分层现象，这主要与食物种类和栖息空间有关（√）1.早在宋代，我国就产生了四大家鱼混养技术。如图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布，请根据群落的结构特点分析四大家鱼可以混养的原因。提示：四大家鱼的食性不同，在水中的利用空间（即栖息地）存在差异，四者之间存在垂直结构，因此可以在一个池塘中进行混养。2.如图a、b、c分别代表的是在－200～3800m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。a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是群落的垂直结构吗？c处各种藻类植物的分布是不是群落的垂直结构？请分别说明理由。提示：不是。是。高山植被的垂直分布是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被分布不同，依次为阔叶林→针叶林→高原草甸→苔原。这种情况与地球南（北）半球随纬度升高植被分布的原理相同，属于植物的地带性分布，不是群落垂直结构中的分层现象。在海洋水域的不同水层中，分布着不同的藻类植物，这种在垂直方向上的分层现象属于垂直结构。群落结构的2个易错点群落的垂直结构指生长型不同的生物在立体空间中的自上而下配置情况。以下两种情况并不能体现群落的垂直结构（1）同种生物的高矮不同，不存在垂直结构。（2）不同海拔高度上群落类型不同是温度差异造成的，而不是生物生长型差异，因此也不属于群落的垂直结构。1.大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，称为群落的垂直结构。引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是（）A.温度、食物B.温度、光照C.温度、温度D.光照、食物解析：D森林群落中乔木、灌木和草本植物需要的光照强度不同，植物的垂直分层取决于光照；植物为动物提供了食物和栖息空间，动物的垂直分布取决于食物。故选D。2.下列关于森林群落垂直结构的叙述，错误的是（）A.是长期自然选择的结果B.缓解了种间竞争C.其结构主要由水分决定D.有利于对资源的充分利用解析：C森林群落垂直结构是长期自然选择的结果，是生物对环境的一种适应，A正确；群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，B、D正确；森林群落垂直结构主要由光照决定的，C错误。知识点（二）群落的水平结构和时间结构1.群落水平方向上的种群配置形成水平结构（1）水平结构的定义：指群落中的生物在水平方向上的配置状况。（2）生物分布特点：大多数群落中的各个物种在水平方向上的分布往往呈不均匀性，表现为斑块状和镶嵌性。（3）水平结构形成的原因①不同生物繁殖体的扩散能力有差异；②生物种间相互作用的影响；③群落内部环境不同，如光照、风、土壤湿度和盐渍化程度等。2.群落的组成和外貌可随时间改变而形成时间结构（1）定义：群落的组成和外貌随时间改变而发生有规律的变化。（2）特性：群落的季节性变化非常明显。3.判断下列相关表述的正误（1）群落中植物的水平结构主要表现为物种的均匀分布（×）（2）群落的组成和外貌变化与自然环境的时间节律变化无关（×）（3）群落时间结构的形成是物种长期自然选择的结果（√）（4）由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落在不同季节的物种组成和空间结构也会随之发生有规律的改变。（√）1.举例说明群落斑块状和镶嵌性形成的原因。提示：由于存在低地和高地而发生环境的改变形成镶嵌，这是环境因素的不均匀性引起镶嵌性的例子。由于土壤中动物的活动，像因田鼠活动而在田鼠穴附近经常形成不同于周围植被的斑块，这是动物影响镶嵌性的例子。人为的干扰，诸如过度放牧、粗放开垦等会破坏地表的植被，增加地表的蒸发，加快土壤盐分向地表聚积的速度，导致地表土壤的含盐量逐渐增加，使一些耐盐碱植物生活良好，而其他植物逐渐死亡，形成碱斑裸地，在景观上体现镶嵌性或植物的斑块状分布。2.举例说明群落中植物的季节性变化。群落的季节性变化属于群落的时间结构吗？提示：植物在一年四季的生长过程中，叶、花、果实的形状和色彩随季节变化所表现出来的变化。如北方的落叶阔叶林，在春季开始抽出新叶，夏季形成茂密的绿色林冠，秋季树叶一片枯黄，到了冬季则树叶全部落地。群落的季节性变化属于群落的时间结构。群落的垂直结构与水平结构比较比较项目垂直结构水平结构含义生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象在水平方向上的配置状况原因陆生：光照、温度水生：光的穿透性、温度、O2的垂直分布地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响表现植物因生长型不同，在不同高度的分层，动物也随之具有层次性大多数群落生物呈斑块状分布或镶嵌性分布1.下列关于群落结构的叙述，错误的是（）A.森林垂直分层是空间异质性的一种表现B.陆地群落的水平结构大多是均匀的C.环境条件能影响生物的水平分布格局D.群落的昼夜变化体现了群落的时间结构解析：B森林垂直分层是空间异质性的一种表现，A正确；陆地环境因地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同导致群落的水平结构大多是不均匀的，呈镶嵌性分布，B错误；环境条件能影响生物的水平分布格局，C正确；群落的昼夜变化体现了群落的时间结构，D正确。2.某科研团队对黄河沿岸甲、乙、丙、丁四个地区进行植物群落多样性调查，四个地区的高度（与河水水平面的垂直距离）和距防洪堤距离如图所示，调查结果如表。下列分析错误的是（）植被分区丰富度生物量（kg/m2）覆盖度（%）甲81.7688乙151.2774丙212.0198丁352.1550A.根据调查结果可推断物种丰富度随地区高度的增加而增大B.从甲→丁物种的分布规律反映的是群落的垂直结构C.丁地区植物生物量高但覆盖度低，其原因可能是乔木较多D.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征解析：B根据调查结果可推断物种丰富度随地区高度的增加而增大，A正确；从甲→丁地势升高，这种由地形因素影响的物种的分布规律，反映的是群落的水平结构，B错误；丁地区植物生物量高但覆盖度低，其原因是植物个体大而数量少，故可能是乔木等大型植物较多，C正确；群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，D正确。1.内蒙古草原群落优势种针茅草的分布呈一丛一丛的斑块状，而整个草原的草本植物呈镶嵌性分布。下列关于造成这一现象的原因的叙述，错误的是（）A.植物种子的传播能力有差异B.群落垂直方向上光照有差异C.动物活动影响群落内部环境D.群落水平方向土壤湿度不同解析：B草原群落的垂直方向上光照差别不大，B符合题意。2.下列有关群落结构的叙述，错误的是（）A.群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力B.植物决定了乔木林中鸟类的垂直分层分布C.闽江的浅水区和深水区分布着不同的种群，体现群落的水平结构D.同一座山的山顶生草甸、山腰长松林、山脚种作物，体现了群落的垂直结构解析：D同一座山的山顶生草甸、山腰长松林、山脚种作物，是由于海拔不同产生的，不能体现群落的垂直结构，D错误。3.下列有关生物群落空间结构的叙述，错误的是（）A.群落的空间结构加剧了种间竞争和种内竞争B.不同水层动物分布不同主要受食物的影响C.由于盐碱度等条件的差异会导致群落中的生物呈镶嵌性分布D.草原中的群落既有水平结构，也有垂直结构解析：A群落的空间结构有利于对资源的充分利用，减缓了种间的竞争，A错误。4.某温带草原在夏季是无垠绿土、胡马长嘶的情景，在其他季节该草原又会呈现另一番外貌。上述现象属于群落的（）A.季节性B.生态位C.水平结构D.昼夜变化解析：A该温带草原在夏季和其他季节出现不同的外貌，是群落的组成和外貌随时间而发生的有规律的变化，属于群落的季节性变化。5.研究人员调查了A、B、C三个群落的植物物种丰富度，结果如图。下列分析不正确的是（）A.三个群落具有相同的物种组成B.A群落的植物物种丰富度最高C.调查群落中某一植物的种群密度时可采用样方法D.三个群落的植物都存在明显的分层现象解析：A据图分析可知，三个群落的物种丰富度各不相同，因此它们的物种组成是不同的，A错误；根据不同群落的柱状图的高度之和可知，A群落的植物物种丰富度最高，B正确；调查群落中某一植物的种群密度时可采用样方法，C正确；三个群落的植物都分了三层，都存在明显的分层现象，D正确。6.盐城沿海滩涂珍禽国家级自然保护区境内，高层芦苇茂密，中、低层绿草如茵，大量的禽鸟齐聚其中，水面还分布着大量的文蛤、小蟹和鱼虾；同时水面因芦苇密集度不同，里面的生物种类也相差很大。这表明该地生物群落（）A.有垂直结构而无水平结构B.有一定的垂直结构和水平结构C.群落中的生物食性复杂D.不同地段种群密度的大小是一样的解析：B该地生物群落有一定的垂直结构和水平结构，A错误，B正确；题干中不能表明群落中的生物食性复杂，C错误；不同地段种群密度的大小不同，D错误。7.科学家研究了日照近海域、岚山港垃圾倾倒区和养殖区的大型底栖动物群落结构，其研究结果如表所示。下列相关叙述错误的是（）调查海域优势种平均丰富度/（ind·m－2）平均生物量/（g·m－2）日照近海拟特须虫、寡鳃齿吻沙蚕、深沟毛虫94219.91岚山港垃圾倾倒区/5253.62日照养殖区寡鳃齿吻沙蚕、不倒翁虫、脆壳理蛤31318.78注：丰富度为物种丰富度。A.表中数据说明人类活动降低了物种丰富度B.日照近海的优势种之间的竞争可能会更大一些C.在水平方向上，生物群落分布呈镶嵌性分布D.区别不同群落的重要特征是群落中各生物之间的关系解析：D据表可知，日照养殖区内有人类的活动，平均丰富度下降，说明人类活动降低了物种丰富度，A正确；日照近海的优势种之间生活资源重合度更高些，它们的竞争可能会更大一些，B正确；生物群落垂直结构上出现分层现象，水平方向上出现镶嵌性分布，C正确；区别不同群落的重要特征是群落的物种组成，D错误。8.长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物，在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹂等鸟类。下列分析错误的是（）A.针阔混交林中的红松和红皮云杉间存在竞争关系B.森林中鸟类的垂直分层取决于栖息空间和食物条件C.从山麓到山顶依次出现不同的森林类型是群落的垂直结构D.针阔混交林物种丰富度大，植物分层更复杂，提高了光能利用率解析：C红松和红皮云杉的生长都需要阳光、水分、无机盐等，因此一定存在竞争关系，A正确；森林的垂直结构为不同的鸟类提供了不同的生存环境，故森林中鸟类的垂直分层取决于栖息空间和食物条件，B正确；从山麓到山顶依次出现不同的森林类型是群落的水平结构，不是垂直结构，C错误；针阔混交林物种丰富度大，不同植物分层情况更复杂，由于在不同高度有不同的植物，故提高了光能利用率，D正确。9.研究人员对某湖泊水体群落的结构进行调查时发现，从岸边到深水区，依次生长着挺水植物（如菖蒲和莲等）、沉水植物（如茨藻和小眼子菜等），水中还有漂浮植物（如满江红、浮萍等）。其中部分植物在水体中的分布如图所示。（1）图中菖蒲、莲、茨藻的分布可说明水体群落具有结构。

（2）水体中的动物有生活在水面上的水黾、浅水区的仰泳蝽和深水区的蝎蝽等，这些动物的分布体现了群落的结构特点，主要受到等因素的影响。

（3）春天水体中的菖蒲、莲等植物萌发生长，夏天达到繁茂，到秋冬时枝叶衰败，一片萧条，这说