1、第二节第二节 生物群落的构成生物群落的构成 学习目标与核心素养 1.阐述群落的概念。2.通过“统计大型土壤动物的物种丰富度”的实 验，培养科学研究计划的制订与实施能力。3.归纳概括种间关系，培养科学思维能力。4.分析 群落的空间结构，树立进化与适应观。 一、生物群落的概念及构成 1概念 在同一时间内占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合， 叫做群落。 2群落多样性的基础和表现 (1)组成：群落由一些动物、植物和微生物种群组成。 (2)基础：一个群落中物种的数目和每个种群的个体数量，是群落多样性的基础。 (3)从赤道到北极依次分布热带雨林、温带森林和苔原等不同类型的群落。 3
2、物种丰富度 (1)概念：一个群落或生态系统中物种数目的多少。 (2)某一地域中的植物物种丰富度常用物种丰富度指数 D 来表示。计算公式：DS/lnA(S：物 种数目；A：样地面积)。 4统计大型土壤动物的物种丰富度 (1)土壤动物：是指一生或一生中某个阶段在土壤中生活，并对土壤产生一定影响的动物。 (2)探究原理 研究土壤动物物种丰富度， 不适于用样方法或标志重捕法进行调查， 常用取样器(如采集罐、 吸虫器)取样的方法进行采集、调查。 物种丰富度的统计方法是确定物种丰富度的等级，表示方法有“很多”“多”“较 多”“较少”“少”和“很少”等。 (3)探究步骤 选择样地：一般在林下或落叶等腐殖质较
3、为丰富的地方采集标本。 确定样方与取样：在采样地随机选取 35 个样方(50 cm50 cm15 cm)，采集样方内的 落叶和土壤，将其中的大型土壤动物用取样器或手捡的方法，放入盛有体积分数为 70%的酒 精溶液的采集罐中。 标本鉴定与结果统计：根据有关资料，分拣并鉴定标本，填写表格，估算物种的丰富度。 归纳总结 比较种群和群落 比较项目 种群 群落 组成单位 生物个体(包括幼年、成年和老年个体) 生物种群(包括植物、动物和微生物等) 研究对象 一定区域内同种生物个体的总和 一定区域的所有种群 研究范围 种内关系 种间关系 主要特征 种群密度、 出生率和死亡率、 迁入率和 迁出率、年龄结构和性
4、别比例等 物种的多样性、群落结构、丰富度、优 势种、种间关系、群落演替等 关系 群落以种群为基本单位，是各个种群的集合体，依靠种间关系使各种群在长期 自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。研究种群是研究群落的基础 例 1 某校生物课外兴趣小组对一个生物群落的调查结果如下表： 物种 马陆 蜈蚣 白蚁 物种总数 数量 598 140 1 000 122 种 该生物群落总面积 500 m2，则关于物种丰富度指数的计算正确的是( ) A. 598 ln500 B. 1 738 ln500 C. 122 ln500 D. 122 500 答案 C 解析 根据表格信息可知， 此生物群落物种总数为 1
5、22 种， 样地面积为 500 m2， 再根据公式： D S lnA即可得出物种丰富度指数为 122 ln500。 例 2 为了对土壤动物的丰富度进行统计，下图 A、B、C、D 4 种土壤微型节肢动物分离收 集装置中最合理的是( ) 答案 A 解析 土壤动物有趋暗、趋湿、避高温的特性，因此要让土壤动物从上面漏斗中转移到下面 的收集瓶中，漏斗中的环境应有光、干燥、高温。对比 4 个选项，A 选项中热光源能同时满 足有光和高温两个条件。 易错提醒 调查土壤中小动物类群丰富度，不适合使用样方法和标志重捕法的原因：(1)样 方法和标志重捕法主要用于研究种群密度，而丰富度是从群落水平上研究动物物种数目的
6、； (2)许多土壤小动物有较强的活动能力，而且身体微小。 二、生物群落中的种间关系 类型 概念 实例 互利共生 两个种群生活在一起，相互依赖，相互得益 豆科植物与根瘤菌 竞争 生活在同一区域的两种或两种以上生物争夺 同一资源而产生相互妨碍的现象 牛与羊、农作物与杂草 捕食 一种生物取食另一种生物的种间关系 羊与草、狼与兔 寄生 一种生物(寄生者)以另一种生物(寄主)的体 液、组织或已消化的物质为营养，并对寄主 造成危害的现象 蛔虫与人、菟丝子与大豆 归纳总结 比较各种种间关系 类型 曲线图例 箭头图例 种间关系特点 捕食 “先增加者先减少”的非同步 性变化，且捕食者数量高峰变 动滞后于被捕食者
7、 竞争 c 代表共同的生活条件， 结局一 般有二： 一是 a 取代 b； 二是 a、 b 两种群个体间形成平衡，相 互抑制 寄生 寄生种群 a 得利，宿主种群 b 受害；宿主 b 不可能全部死亡 互利 共生 “同生共死”的同步性变化 例 3 (2017 海南，18)在某一农田生态系统中，大面积单一种植某种农作物(甲)可导致害虫 A 的爆发，改成条带状合理地间作当地另一种农作物(乙)后，乙生长良好，害虫 A 的爆发也 受到了抑制。对此，不合理的解释是( ) A新的种间关系不利于害虫 A B新的群落空间结构不利于害虫 A C乙的出现使害虫 A 的环境容纳量下降 D乙和害虫 A 存在互相抑制的竞争关
8、系 答案 D 解析 由题目所给信息“间作当地另一种农作物(乙)后，乙生长良好，害虫 A 的爆发也受到 了抑制”可以直接推出新的种间关系和群落空间结构对害虫 A 是不利的， 且乙的出现使害虫 A 的环境容纳量下降，A、B、C 正确；由题目所给信息“乙生长良好，害虫 A 的爆发也受 到了抑制”可判断出乙和害虫 A 之间不存在互相抑制的竞争关系，D 错误。 例 4 下图中的为四组生物的种间关系图(纵轴为个体数，横轴为时间)。A 是地衣中 的藻类和真菌；B 是大、小草履虫；C 是兔与狐；D 是细菌和噬菌体。请据图回答问题： (1)判断四组生物关系的对应曲线(填图中序号)： A_；B._；C._；D._
9、。 (2)造成现象是由于_。 (3)与相比，结果不同是因为_。 答案 (1) (2)竞争过程中， 一种生物最终因缺乏食物、 空间而全部死亡 (3) 寄生生物依赖于宿主生活，寄生关系不像竞争关系那样，不可能使宿主全部死亡 解析 (1)地衣中的藻类和真菌属于互利共生关系，两者互助互利、难以分开，数量曲线波动 近似平行，对应曲线为；大、小草履虫是两个不同的物种，属于种间竞争关系，混养在一 起后，小草履虫繁殖速率超过大草履虫，具有明显优势，最终大草履虫在竞争中消亡，对应 曲线为；狐与兔属于捕食关系，其数量变化曲线的特点是捕食者数量受被捕食者限制，即 兔曲线波动变化在前(b)，狐曲线波动变化在后(a)，
10、表现为此消彼长，对应曲线为；细菌与 噬菌体为寄生关系，寄生的结果是噬菌体大量增殖，而细菌大量死亡，造成细菌总体数量下 降，对应曲线为。(2)造成现象是由于竞争导致一种生物最终因缺乏食物、空间而全部死 亡。(3)因为寄生生物依赖于宿主生活，寄生关系不像竞争关系那样，不可能使宿主全部 死亡。 核心素养 本题体现的核心素养是科学思维， 通过建立种间关系的曲线模型， 归纳概括捕食、 竞争、寄生、互利共生的特点。 方法技巧 几种种间关系曲线的判断 (1)互利共生曲线同步性变化(“同生共死”)。 (2)捕食曲线不同步变化的此消彼长(不会导致某种生物绝灭)；捕食坐标曲线中捕食者与 被捕食者的判定： 从最高点
11、判断，捕食者数量少，被捕食者数量多；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。 (3)竞争曲线看最终结果，若一种生物数量增加，另一种生物数量下降甚至为零，或者是 题干中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争关系，竞争激烈程度取决于空间、食 物重叠的范围。 三、群落结构 1形成原因：群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用逐渐形成。 2类型 (1)垂直结构：主要指群落的分层现象。 植物由高到低依次分为乔木层、灌木层、草本层等层次。 动物的分层与不同层次提供的食物和栖息环境有关。 (2)水平结构 概念：指群落中的各个种群在水平状态下的格局
12、或片状分布。 特点：种群呈现局部范围内的片状分布，如植物群落水平结构的主要特征是具有镶嵌性。 3生态位 (1)概念：指自然生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功 能关系。 (2)意义：生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。 减少或排除了物种间的相互竞争而共存下来。 提高了生物利用环境资源的能力。 特别提醒 玉米地中有的玉米高， 有的玉米矮， 这种现象不属于群落垂直结构中的分层现象， 因为所有玉米属于一个种群而不是群落。 例 5 (2018 河南新乡一中高二月考)如图 a、 b、 c 分别代表的是在2003 800 m 的海拔内， 山坡 a、森林 b、海洋 c 三个
13、不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断，下列选项中正确 的是( ) A在2003 800 m 范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，温度是影响分布 的主要生态因素 Ba 处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构 Cb、c 处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，这说明群落具有垂直结构 D影响 b 处植物出现明显分层现象的主要因素是水分 答案 C 解析 a 处山坡植物的分布是由于地形的起伏引起不同高度的山坡上温度不同引起的，不属 于群落的垂直结构。b 处森林植物的分布主要与光照有关；森林动物的垂直分布主要与食物 和栖息场所有关，此种结构为群落的垂直结构。c 处海
14、洋动物的分层与阳光、温度、食物和 含氧量等有关，此种结构为群落的垂直结构。 例 6 某山坡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 ( ) 垂直带 海拔 (m) 1 000 1 0002 000 2 0002 500 2 5003 000 3 0003 500 3 500 植被 类型 热带季 雨林 常绿阔叶林 常绿落叶混 交林 针阔混交林 针叶林 高寒灌 丛草甸 蝶类 种数 349 452 201 136 125 100 A.不同垂直带的植被类型差异只与光照有关 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
15、各垂直带气候特征有关 答案 D 解析 不同垂直带的植被类型差异是光照、温度等外界因素共同作用的结果；不同垂直带的 植被类型差异反映了不同群落的物种组成不同，没有反映群落的空间结构特征。 易错提醒 (1)一般情况下，任何群落都有垂直结构和水平结构。 (2)同一物种个体间高矮不齐不能体现群落的结构，而属于种群研究层次。 1判断正误： (1)池塘中的全部鱼、植物和微生物构成群落( ) (2)一般情况下，越靠近热带地区，物种丰富度越高( ) (3)玉米螟幼虫能进入玉米茎秆和果穗内取食，甜菜夜蛾幼虫也取食玉米，玉米螟和甜菜夜蛾 的种间关系是竞争( ) (4)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布构成群
16、落的水平结构( ) (5)随机扫取表层土取样，可以调查土壤中小动物类群丰富度( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 解析 (1)群落应该是该池塘中所有生物(植物、动物、微生物)的总和，全部鱼并不是所有的 动物。(3)玉米螟幼虫与甜菜夜蛾幼虫都以玉米为食，二者应属于竞争关系。(4)由于水平方向 上地形的变化、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 及人和动物的影响等因素，造成不同地段往往分布着不同的种群，构成群落的水平结构。(5) 土壤表层只有一部分小动物分布，应该用取样器取样法调查土壤中小动物类群丰富度。 2(2018 贵州贵阳六中高二调研)下列关于“
17、统计大型土壤动物的物种丰富度”的相关叙述 中，错误的是( ) A许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，适于用样方法或标志重捕法进行调查 B该实验调查的指标是动物种类的丰富度和数量丰富度 C样土塑料袋上应标明取样的地点和时间 D可设计数据收集和统计表，分析所收集的数据 答案 A 解析 有较强的活动能力的土壤动物，不适于用样方法；身体微小的动物，也不适于用标志 重捕法；进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。 3(2018 广东中山一中二模)做泡菜时，乳酸菌产生的乳酸能抑制其他微生物的生长，当乳酸 积累到一定浓度时，还会抑制同种的其他个体的增殖，上述现象中不包括( ) A竞争 B
18、互利共生 C种内斗争 D种内互助 答案 B 解析 乳酸菌产生的乳酸抑制其他微生物的生长，此时乳酸菌之间表现为种内互助，乳酸菌 与其他微生物之间表现为竞争； 当乳酸积累到一定浓度时， 还会抑制同种的其他个体的增殖， 说明乳酸菌之间存在种内斗争；故 B 项符合题意。 4(2018 河北邢台一中高二月考)下列关于群落结构的叙述，正确的是( ) A群落的垂直结构不利于对环境资源的充分作用 B在水平方向上，生物种类分布无差异 C影响动植物在森林群落中垂直分层分布的主要因素是光照强度 D水生群落的层次性主要由光照、温度和氧气决定 答案 D 解析 群落的垂直结构有利于对环境资源的充分利用，A 错误；在水平方
19、向上，生物种类分 布有差异，体现了群落的水平结构，B 错误；影响植物在森林群落中垂直分层分布的主要因 素是光照强度， 影响动物在森林群落中垂直分层分布的主要因素是食物和栖息空间， C 错误； 水生群落的层次性，即垂直结构，主要由光照、温度和氧气决定，D 正确。 5飞蝗大发生时，可长途迁徙，所经之处农作物受到严重破坏。研究发现飞蝗种群数量的消 长受多种因素的影响。当雨量充沛、气候潮湿时，真菌、丝虫和蛙等大量繁殖可抑制飞蝗的 种群数量； 蝗虫的产卵量受相对湿度的影响(见图 1)， 飞蝗的发生量又与降雨量有密切关系(见 图 2)。请依据以上信息，回答下列问题： (1)真菌与飞蝗的关系是_， 蛙与飞蝗
20、的关系是_(将正确答案前的字母填在相应 的横线上)。 A互利共生 B寄生 C捕食 D腐生 (2)当雨量充沛、空气相对湿度在 70%左右时，飞蝗产卵数量比空气干燥时要_(填 “多”或“少”)。 (3)在干旱的气候下，飞蝗发生量变化趋势是什么？可能的原因是什么？_ _。 答案 (1)B C (2)多 (3)变大。气候干旱，真菌、丝虫和蛙等天敌的数量减少，会使飞蝗 的发生量变大 解析 由题意可知，真菌、丝虫和蛙等大量繁殖可抑制飞蝗的种群数量，飞蝗与真菌的关系 为寄生，蛙与飞蝗的关系为捕食；由图示看出，当雨量充沛、空气相对湿度在 70%左右时， 飞蝗产卵量比空气干燥时要多；在气候干旱时，真菌、丝虫和蛙等天敌的数量会减少，飞蝗 的发生量会变大。