高中生物人教版 (2019)选择性必修2第1节 群落的结构学案及答案

  第二章 第1节 群落的结构

学习目标

1.描述群落的结构特征。

2.研究土壤中小动物类群的丰富度。

基础梳理

一、群落及其物种组成

1．群落的概念：相同时间内聚集在一定地域中各种生物种群的集合。

2．群落水平上研究的问题

①群落的范围和边界如何?

②群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?

③群落中有多少种群?那些种群占优势?

④一群落具有怎样的空间结构?

⑤群落中各个种群分别占据什么位置?

⑥群落的演替情况是怎样的?

3．群落的物种组成

阅读教材P72相关信息，可知：

(1)意义：不同群落的物种数目有差别，所以群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。

(2)上述差别的衡量指标：丰富度，即群落中物种数目的多少。

(3)由表中信息可推测规律：不同群落丰富度不同，越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。海拔越高，群落丰富度越低。

4．土壤中小动物类群丰富度的研究

(1)实验原理

①土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。

②调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。

③调查对象：样本中肉眼可见的所有动物。

④调查指标：样本中小动物的种类和数量。

⑤统计方法：一是记名计算法，二是目测估计法。

(2)实验步骤

(3)实验结论：①组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。

②一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。

二、群落的种间关系

种间的关系（不同种生物的关系）包括竞争、捕食、原始合作、互利共生和寄生等。

1.互利共生：两者生活在一起，相互依赖，彼此有利，如豆科植物和根瘤，人和肠道细菌。

2.寄生：一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象，如植物和菟丝子，噬菌体和病毒，绦虫和猪。

3.竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象，如牛和羊，田里的水稻和杂草。

4.捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。如羊吃草，狼吃鹿。

5.原始合作：两种生物共同生活在一 起时，双方都彼此受益，但分开后，各自也能独立生活。

三、群落的空间结构

1．群落的空间结构的类型

2.界定不同群落的垂直分布与群落的垂直结构

群落的垂直结构强调的是某一区域中某群落的空间结构，高山植物从山底到山顶，其温度差异明显，分别分布着热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林、高山草甸等不同群落，应属群落间的分布状况而不是某一群落中的垂直结构，事实上，上述每一个群落，应各自具有自己独特的垂直结构，如图所示。

四、群落的季节性

1.概念：指由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。

2.举例：大多数典型的草原鸟类和高鼻羚羊等有蹄类动物，在冬季都向南方迁移，到雪被较少、食物充足的地区生活。旱獭、仓鼠等啮齿类动物冬季会冬眠，有些动物则在炎热的夏季进入夏眠。

五、生态位

1.概念：一个物种在群落中的地位或角色。

2.举例：林冠层栖息着鹰、伯劳、杜鹃、黄鹂等；中层栖息着山雀、莺、啄木鸟等；林下层则生活着画眉、八色鸫等。。

深化探究

探究点一 群落及其物种组成

1．一个动物园里圈养的虎、狮、豹等所有生物属于一个群落吗？

答案　不属于。因为它们没有生物学上的联系。

2．试比较种群和群落

3.调查土壤小动物类群丰富度，为什么不适合使用样方法和标志重捕法？

答案　(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。(2)许多土壤小动物有较强的活动能力，而且身体微小。

4．调查水中小动物类群丰富度的方法，应该如何改进？

答案　调查水中小动物类群丰富度时，种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。取样和采集时要考虑定点、定量等因素。定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量(如一瓶、一网等)要相同。

1．判断正误：

(1)种群是构成群落的单位(　　)

(2)微山湖中的全部鱼、植物和微生物构成群落(　　)

(3)在一定时间，生活在一定区域内的生物，同种个体形成种群，不同种群形成群落(　　)

(4)群落一般都是由植物和动物两类生物形成的种群构成(　　)

(5)群落是比种群更高层次的系统，主要研究性别比例、种间关系以及群落的空间结构等问题(　　)

答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×

解析　种群是指生活在一定区域中的同种生物个体的总和，群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。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。群落包括该地域的所有生物，除了植物和动物外，还包括该地域的所有微生物。性别比例是种群层次上研究的问题。

2．下列关于丰富度的叙述，不正确的是(　　)

A．群落中生物个体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少

D．丰富度越多的群落，其结构越复杂

答案　A

解析　群落中物种数目的多少称为丰富度，并不是生物个体数目的多少；不同群落生物物种数目是不同的，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，群落的丰富度逐渐减少；丰富度越多的群落，物种越多，食物链、食物网越复杂，其结构越复杂。

3．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。

一题多变

(1)同一区域内不同种类的土壤中小动物的数量是________的。

(2)不同地域内的土壤中小动物的丰富度是________的。

(3)一般在林下或落叶及腐殖质较为丰富的地方，土壤中小动物________。

答案　(1)不同　(2)不同　(3)较多

探究点二 群落的种间关系

比较各种种间关系

方法链接　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(不会导致某种生物灭绝)；捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：

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。

(3)竞争曲线——看最终结果，若一种数量增加，另一种下降甚至为零，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，竞争激烈程度取决于空间、食物重叠的范围。

探究点三 群落的空间结构

1．玉米地中有的玉米高，有的玉米矮，这种现象属于群落垂直结构中的分层现象吗？为什么？

答案　不属于。因为所有玉米是一个种群而不是群落，所以不属于群落的分层现象。

2．请判断分析“森林群落中只存在垂直结构，而草原群落中只存在水平结构”是否正确？

答案　不正确。垂直结构和水平结构都是指不同种群在空间上的分布差异。森林群落也有水平结构，如在森林中，林下阴暗的地方有一些植物种类形成小型组合，而在林下较明亮的地方是另外一些植物种类形成的组合。草原群落中同样也存在垂直结构，也常明显的分为地下层、草底层和草本层。

5．如图a、b、c分别代表的是在－200～3 800 m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。据此判断下列选项中正确的是(　　)

A．在－200～3 800 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

B．a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

C．b、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，此种结构为垂直结构；c处海洋动物的分层与阳光、温度、食物和含氧量等有关，此种结构为垂直结构。

一题多变

a处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。

随堂训练

1.某同学欲在弃耕一年的自家菜地中开展两个活动：调查蒲公英种群密度、调查土壤中小动物类群丰富度。下列做法正确的是(   )

A.两活动的取样点应相同，且要随机取样

B.对土壤中活动能力强的小动物应用标志重捕法调查

C.只需对样方中的蒲公英、土样中的各种存活动物逐个计数

D.调査结果不能说明弃耕对蒲公英种群密度及土壤小动物丰富度的影响

2.下列有关土壤小动物类群丰富度研究的说法,正确的是(   )

A.可分别在白天和晚上调查不同时间同一地块中土壤小动物的丰富度

B.利用土壤中小动物趋湿、趋光的生活特点,使用诱虫器进行采集

C.记名计算法是按预先确定的多度等级来估计单位面积或体积上个体数量的多少

D.土壤中某种小动物个体总数下降,则土壤中物种丰富度会随之下降

3.下列图中甲、乙、丙分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。下列叙述正确的是(   )

A.图甲表示猞猁和雪兔之间的关系 B.图甲表示小家鼠和褐家鼠之间的关系

C.图乙表示豆科植物和根瘤菌之间的关系 D.图丙表示双小核草履虫和大草履虫之间的关系

4.某种生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活,如图为不同月份温度对蚜虫种群数量的影响。食蚜蝇和瓢虫以蚜虫为食,蚂蚁从蚜虫处获得蜜露,并赶走食蚜蝇和瓢虫。下列说法错误的是(   )

A.图中数学模型的数据来自样方法
B.6月之前蚜虫种群的生活环境阻力很小
C.蚜虫种群数量速降的主要原因是天敌增多
D.这些生物之间存在着4种种间关系

5.大蓝蝶幼虫分泌的蜜汁是红蚁最喜欢的食物，红蚁发现大蓝蝶幼虫后会将其带回蚁巢，和同类一起分享其分泌的蜜汁，蜜汁被吃完后，大蓝蝶幼虫会散发出红蚁的气味和声音，让红蚁误认为它是自己的同类，大蓝蝶幼虫就可以在蚁巢内走动且大吃红蚁卵和幼虫，并躲避天敌。下列有关叙述错误的是(   )

A.红蚁有助于大蓝蝶幼虫避开与其它蝴蝶幼虫的竞争

B.大蓝蝶幼虫和红蚁两者是相互选择的结果

C.大蓝蝶可以在没有红蚁的地方繁衍后代

D.大蓝蝶幼虫与红蚁之间存在着捕食关系

6.下图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释不正确的是（   ）

A.种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植
B.决定这种现象的环境因素主要是光照
C.分层现象是植物群落的一种空间结构
D.在农业生产上，可以充分利用这一现象，合理搭配种植的作物品种

7.关于群落的结构，以下理解不正确的是(   )

A.竹林中竹子高低错落有致，体现其在垂直结构上有分层现象

B.动物在群落中垂直分布与植物的分层现象密切相关

C.淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关

D.群落在水平方向上因地形变化、土壤湿度等原因也存在水平结构

8.某生物科研小组调查某弃耕农田在植被恢复过程中,一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段中典型物种的种群密度变化,绘制了下图,下列说法不正确的是(   )

A.随时间的推移物种① 逐渐消失,该群落的物种丰富度逐渐降低
B.弃耕农田在植被恢复过程中所经历的演替属于次生演替
C.三个物种的种间关系为竞争,同时体现出该群落具有垂直结构
D.图中b-c段,物种② 的种群密度变为相对稳定与其耐受弱光有关

9.下列关于生态位的叙述，错误的是(   )

A.草食性动物和肉食性动物占有不同的生态位

B.如果两种生物的生态位相同，可能发生激烈的竞争

C.不同种的草食性动物的生态位都是相同的

D.昼行性动物和夜行性动物占有不同的生态位

10.下图表示共同生活在一起的两个种群,一个种群主要以为食,另一个种群以为食,它们所吃的食物有些是共同的,以表示。(图B表示A经过自然选择形成的结果)。下列关于种群的描述不正确的是(   )
 

A.两个种群间存在着竞争的关系
B.自然选择使以为食的个体逐渐减少
C.自然选择一定会使两种群中的种灭亡
D.两个种群在竞争中最终适应环境

答案

随堂训练

1.答案：D

解析：A、蒲公英与土壤中小动物的生活环境不同，因此两活动的取样点不相同，A错误；

B、对土壤中活动能力强的小动物应用取样器取样的方法，B错误；

C、对于土壤中个体较微小、数目较多个体，一般采用目测估计法，不必逐个计数，C错误；

D、没有对照组，调査结果不能说明弃耕对蒲公英种群密度及土壤小动物丰富度的影响，D正确。

故选：D。

2.答案：A

解析：调查不同时间土壤中小动物类群的丰富度，自变量是取样时间，因此该项研究可 分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查，A正确;土壤中小动物具有趋湿、避光、避高 温的生活特点，B错误；目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少，C错误;土壤中某种小动物个体总数下降，说明该种小动物的种群密度下降，但不能反映该地物种丰富度的变化情况，D错误。

3.答案：D

解析：AB.甲中两种群呈现出“同生共死”的同步性变化，属于互利共生关系，而猞猁和雪兔之间的关系是捕食，小家鼠和褐家鼠之间的关系是竞争，A错误，B错误；

C.乙中两种群呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的非同步性变化，属于捕食关系，豆科植物和根瘤菌之间的关系是互利共生，C错误；

D.丙中两种群呈现出“你死我活”的同步性变化，属于竞争关系，双小核草履虫和大草履虫之间的关系是竞争，D正确。

故选D。

4.答案：C

解析：蚜虫的活动范围很小，可采用样方法调查蚜虫的种群密度，因此图中数学模型的数据来自样方法，A正确;6月之前，蚜虫的个体数急剧增加，说明其种群生活的环境阻力很小，B正确；已知生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，6月之后乔木的幼嫩枝叶很少,蚜虫因缺乏食物来源而导致其种群数量速降,C错误;依题意可知，蚜虫与乔木之间存在寄生关系，食蚜蝇和瓢虫之间存在竞争关系，食蚜蝇与蚜虫、瓢虫与蚜虫之间存在捕食关系,蚂蚁与蚜虫之间存在互利共生关系，D正确。

5.答案：C

解析：由题中“红蚁发现大蓝蝶幼虫后会将其带回蚁巢，和同类一起分享其分泌的蜜汁”可知，红蚁有助于大蓝蝶幼虫避开与其它蝴蝶幼虫的竞争，A正确；大蓝蝶幼虫和红蚁两者是相互选择的结果，B正确；没有红蚁，大蓝蝶幼虫就无法吃红蚁卵和幼虫，并躲避天敌，因此大蓝蝶不能在没有红蚁的地方繁衍后代，C错误；由题意可知，大蓝蝶幼虫与红蚁之间存在着

捕食关系，D正确。

6.答案：A

解析：

7.答案：A

解析：A. 垂直结构上的分层是群落中的结构，而竹林是种群，A误；

B. 动物群落中直分布通活是因为植物提供的食物和栖息空间的原因，B正确；

C. 浸水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼类的物有关，C正确；

D. 不同地生物种类和密度不同，是由于水平方向上地形，酸度，湿度和光照的影响，D正确。

故选：A。

8.答案：A

解析：A. 随时间的推移物种①逐渐消失，但随演替进行该群落中的物种种类逐渐增多，故物种丰富度逐渐增加，A错误；B. 弃耕农田在植被恢复过程中所经历的演替属于次生演替，B正确；C. 由图可知三个植物物种的种间关系为竞争，同时体现出该群落具有垂直结构，C正确；D. 在b→c段，物种②的种群密度逐渐降低到相对稳定，可能的原因是物种②较能耐受弱光条件，D正确。故选：A。

9.答案：C

解析：物种在生物群落或生态系统中都会占据一定的生态位，群落中生态位相似的物种要通过竞争相互争夺生态位。草食性动物和肉食性动物占有不同的生态位，A正确；如果两种生物的生态位相同，可能发生激烈的竞争，B正确：不同种的草食性动物的生态位可能相似，但不会完全相同，C错误；昼行性动物和夜行性动物占有不同的生态位，D正确。

10.答案：C

解析：