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第1课 群落及其演替
第1课时:复习课
第二单元
四步复习法
第一步:单元学习目标整合
大概念
重要概念
次位概念
生物与环境
生态系统中的各种成分,共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递,生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态
不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落
1.描述群落具有垂直结构和水平结构等特征,并可随时间而改变
2.阐明一个群落替代另一个群落的演替过程,包括初生演替和次生演替两种类型
3.分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点
第二步:单元思维导图回顾知识
种群
特征
数量
特征
种群密度(最基本)
迁入率和迁出率
出生率和死亡率
直接
决定
① 和性别比例
随机分布、集群分布、均匀分布:空间特征
数量
变化
②“ ”型曲线(理想状态)
③“ ”型曲线(自然状态)
(气候、食物、天敌、传染病等)影响因素
群落
特征
物种组成(丰富度)
种间关系(④ 、寄生、互利共生)
优势种
空间结构
(分层)⑤_________
(镶嵌)水平结构
演替
类型
⑥ 演替
次生演替
生物与环境
年龄组成
J
S
捕食、竞争
垂直结构
初生
第三步:单元重难知识易混易错
(一)群落的物种组成与种间关系1. 群落的物种组成(1)研究意义群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。例如,新疆北部森林主要由常绿针叶树组成;福建武夷山的森林主要由常绿阔叶乔木组成。(2)丰富度
①概念:群落中物种数目的多少
②地位:是群落的首要特征。
③不同群落的丰富度差别很大:随纬度的增加,丰富度逐渐降低;随海拔的增高,丰富度逐渐降低;随水深的增加,丰富度逐渐降低。
2. 种间关系(1)原始合作(互惠)
①概念:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
数量坐标图 营养关系
②说明:若彼此分开各自也能独立生活。区别于互利共生。
③举例:海葵和寄居蟹,蚂蚁和蚜虫。
第三步:单元重难知识易混易错
(2)互利共生
①概念:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
数量坐标图 营养关系注:该坐标图不代表所有具有该关系的物种的数量变化,如肠道益生菌与人等。
②说明:若彼此分开则双方或者一方不能独立生存,数量上呈现“同生共死”的同步性变化
③举例:地衣内的真菌与藻类,大豆和根瘤菌。
第三步:单元重难知识易混易错
(3)寄生
①概念: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。
数量坐标图 营养关系
②说明:弱者依附于强者,虽然会对宿主造成一定的伤害,但宿主一般不会死亡;若分开,寄生生物难以单独生存,而宿主生活得更好。
③举例:蛔虫与人,菟丝子与大豆,噬菌体与被侵染的细菌。
第三步:单元重难知识易混易错
(4)种间竞争
①概念: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。
数量坐标图 营养关系
②说明:两种竞争力不同的生物,会出现“强者更强,弱者更弱”的变化趋势;若竞争力相近,或生存能力随季节发生周期性变化,会呈现“此消彼长”的同步性变化。
③举例:强弱类型:农作物与杂草,大草履虫与双小核草履虫;相近类型:牛与羊。
第三步:单元重难知识易混易错
(5)捕食
①概念:一种生物以另一种生物为食的现象。
数量坐标图:A:被捕食者 B:捕食者 营养关系
②说明:在坐标图中,被捕食者的起点(和纵坐标的交点)和最高点往往高于捕食者,曲线呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的非同步性变化(被捕食者变化在先,捕食者变化在后)。
③举例:羊与草,青蛙与昆虫。
第三步:单元重难知识易混易错
(二)群落的空间结构1. 群落的垂直结构
第三步:单元重难知识易混易错
(三)生态位1. 概念:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。2. 动植物生态位的研究内容:(1)动物的生态位,要研究它的栖息地食物天敌以及与其他物种的关系等。(2)植物的生态位,要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
第三步:单元重难知识易混易错
(四)研究土壤中小动物类群的丰富度1. 探究原理(1)许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不宜用样方法或标记重捕法进行调查,常用取样器取样的方法进行采集、调查。通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。(2)调查方法:常用取样器取样的方法进行采集、调查。(3)统计物种相对数量的方法通常有两种:一是记名计算法;二是目测估计法。2. 探究步骤
第三步:单元重难知识易混易错
结论:不同群落的优势物种不同,不同群落的物种丰富度也不同。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。
(五)不同群落中的生物具有与环境相适应的形态、结构和生理特征
类型 气候特点 群落结构 主要动植物类型 与环境相适应的生物特点
荒漠 极度干旱,降水量稀少且分布不均匀 物种少,群落结构非常简单 植物有仙人掌属植物、骆驼刺属植物等,动物主要是爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等 耐旱、适应缺乏水分的环境
草原 半干旱,不同年份或季节雨量不均匀 物种较少,群落结构相对简单。稀树干草原的垂直结构不发达但水平结构明显 植物主要为多年生草本植物;动物主要有斑马、长颈鹿、狮子等 植物耐早、耐寒;动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点
森林 寒带 针叶林 寒冷 群落结构非常复杂且相对稳定 植物主要为常绿针叶树种;动物主要有驼鹿、雪兔、松鼠、豪猪等 耐寒
温带 森林 温和、雨量丰富 植物主要为落叶阔叶树种、灌木、阔叶草本植物;动物主要有田鼠、林猫、红狐、山雀等 生物多样性高,植物种类繁多,树栖和攀缘生活动物特别多
热带 森林 温度和湿度都很高 植物主要为常绿植物,10km2中含有1500种开花植物和750种树木;动物主要有猴类、长臂猿、黑猩猩、鹦鹉科鸟类等
苔原 严寒 物种稀少,群落结构非常简单 植物有羊胡子草、苔草、矮石楠、苔藓和地衣等;动物有旅鼠、雪兔、狼、白熊、贼鸥等 耐寒、生长缓慢、能忍受强风吹袭
第三步:单元重难知识易混易错
(六)群落的演替过程1. 初生演替(1)概念:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。(2)过程:
阶段 优势物种 特征
裸岩阶段 地衣阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段 森林阶段 地面上只有光裸的岩地
地衣 地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程,使土壤颗粒和有机物逐渐增多
苔藓 苔藓的生长进一步使岩石分解,土层加厚,有机物增多,土壤中微生物的群落越来越丰富
较高的草本植物 各种昆虫和其他小动物开始进入;在动植物的共同作用下,土壤中的有机物越来越丰富,土壤的通气性越来越好
灌木 成为许多鸟类的栖息地;物种多样化使得群落的结构较为稳定,抵御环境变化的能力增强
乔木 树林的形成进一步改善了生物生存的环境,物种进一步多样化,生物与环境之间的关系更加丰富多样,于是群落演替到了相对稳定的森林阶段
(3)实例:发生在沙丘、火山岩、冰川泥上的演替。(4)特点:演替速度缓慢
第三步:单元重难知识易混易错
2. 次生演替:(1)概念:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。(2)过程:
①弃耕农田:土壤中还残留着农作物和农田杂草的种子及其他繁殖体。
②一年生杂草:在杂草的覆盖下,土壤条件得到改善。
③多年生杂草:土壤表层有机物质逐渐增多,保水能力逐渐增强。
④灌木:小灌木生长起来,并成为灌木丛。
⑤乔木:灌木逐渐减少,乔木逐渐蔚然成林。(3)实例:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。(4)特点:演替速度较快
第三步:单元重难知识易混易错
第三步:单元重难知识易混易错
例1.研究人员在调查某沙地的植物群落演替时,发现其自然演替顺序为:一年生草本→多年生草本→多年生亚灌木→多年生灌木。下列有关叙述错误的是( )
A.多年生草本群落在争夺阳光和空间方面比一年生草本群落更有优势
B.与草本群落相比,灌木群落的垂直结构更加复杂
C.多年生亚灌木群落里有草本和亚灌木,其自我调节能力比多年生灌木
群落更强
D.该沙地主要植被是多年生灌木,与其根系发达,抗风和吸水能力较强
有关
C
第四步:单元核心素养对接联考
第四步:单元核心素养对接联考
例2.某海域甲、乙两种浮游动物昼夜分布如图所示。下列分析中合理的是( )
A.甲有趋光性,乙有避光性B.甲、乙主要以浮游植物为食C.乙的分布体现了群落的垂直结构D.甲、乙的沉浮体现了群落的时间结构
D
第四步:单元核心素养对接联考
例3.在一个群落中随机选取大量样方,某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,频度分级标准如表所示。在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中,各频度级植物物种数在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律,如图所示。
频度 级
1%~20% A
21%~40% B
41%~60% C
61%~80% D
81%~100% E
(1)若植物甲为该群落的优势种,则植物甲的频度最可能属于______级,而调查发现该频度级中的植物乙不是优势种,则乙的种群密度和分布范围的特点分别是______、______。
2)若某草地植物物种的频度级符合上图所示比例关系,且属于D频度级的植物有16种,则该草地中植物类群的丰富度为______。
E
种群密度小;分布范围广泛
200
第四步:单元核心素养对接联考
(3)若研究植物甲的生态位,通常需要研究的因素有______(填标号)。A.甲在该区域出现的频率 B.甲的种群密度C.甲的植株高度 D.甲与其他物种的关系(4)随着时间的推移,群落可能会发生演替。群落演替的原因是______。
例4.在一个群落中随机选取大量样方,某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,频度分级标准如表所示。在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中,各频度级植物物种数在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律,如图所示。
频度 级
1%~20% A
21%~40% B
41%~60% C
61%~80% D
81%~100% E
ABCD
群落外界环境的变化、生物的迁入和迁出、群落内部种群相互关系的发展变化以及人类活动
第四步:单元核心素养对接联考
例5.科研小组在一个森林生态系统中开展了研究工作。回答下列问题:(1)对某种鼠进行标志重捕,其主要目的是研究该鼠的___________。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定,可绘制该种群的___________图形。(2)在不同季节调查森林群落的___________与季相的变化状况,可以研究该群落的___________结构。(3)在不考虑死亡和异养生物利用的情况下,采取适宜的方法测算所有植物的干重(g/m2),此项数值称为生产者的___________。观测此项数值在每隔一段时间的重复测算中是否相对稳定,可作为判断该森林群落是否演替到___________阶段的依据之一。利用前后两次的此项数值以及同期测算的植物呼吸消耗量,计算出该时期的___________。
种群密度
年龄金字塔
组成
时间
生物量
顶级群落
总初级生产量