课件82张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1.列举种群的特征。
2.建立种群数量变动的数学模型。第一节 生物群落的基本单位——种群
●课标解读
1.列举种群的特征。
2.尝试构建种群增长的数学模型。
3.说明制约种群数量变动的因素。
4.尝试用样方法和标记重捕法调查种群密度。
●教学地位
本节内容包括种群的特征和种群数量的增长规律两部分内容,其中种群密度的调查、种群数量增长的“J”型、“S”型曲线的特点是高考的重点内容。●教法指导
1.种群密度是本节的核心概念,但并不是仅仅描述性地讲,而是从问题出发,落脚于对科学方法的学习:用标记重捕法测定种群密度。因此,让学生模拟、尝试调查种群密度,是本节的重要教学目标。教材中设计了“边做边学”。模拟动物种群密度调查的标记重捕法,对于这种科学方法的学习,着重于学生和老师之间的讨论和对实际问题的探讨,不能撇开生物学现象只是单纯地讲解数学问题,那样会使学生感到乏味;也不能只讲生物学现象而不结合数学方法,因此二者结合至关重要,要好好把握。
2.在讲授种群数量变动和制约种群数量变动的因素时,要注意通过典型的例子将两者结合起来,在讲授J型曲线和S型曲线时,要以J型曲线为基础,通过分析种群数量呈指数增长的原因,来分析制约种群连续增长的因素。 ●新课导入建议
回忆初中学习的生物分类的最小单位是什么,并举出一些例子,引出“种”的概念。进一步提出“在一定的环境中不同种的生物是如何存在的?”明确各种生物都以一定的数量存在于环境中,引出“种群”的概念,并讨论种和种群有哪些相同和不同之处。引导学生分析种群的概念,并注意一下问题:种群中个体年龄的差异;种群是不是个体的简单的相加。进一步提出:种群有什么特征?种群的数量变化有没有规律?●教学流程设计学生课前预习:阅读教材P53-58,填写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:通过【课堂互动探究】探究1比较个体和种群,加深对种群概念的理解,通过例1分析提高。 步骤3:探究种群增长的“J”型、“S”型曲线,通过【课堂互动探究】探究2总结规律,通过例2分析提高。 步骤4:通过【实验探究】学习“探究酵母菌种群大小的动态变化”,课外学生完成实验,通过例3强化提高。 步骤5:抢答方式完成【正误判断】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 演示结束步骤6:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 1.概念
在一定时间内占据一定空间的______生物的_____个体。
2.特征
种群的特征包括_________、_________和_________。种群的数量特征主要有_________、_______________、年龄结构和性别比例等。种群的概念和特征 同种所有数量特征空间特征遗传特征种群密度出生率和死亡率(1)种群密度
①概念:指___________________某一种群___________的数量。是种群结构最基本的参数(特征)。
②测定方法
a.样方法
指在被调查种群的分布范围内,随机选取若干样方,通过计算若干______中某种生物的_______个体数,然后以其_________估算种群总体_________的方法。单位面积或体积内全部个体样方全部平均密度平均密度b.标记重捕法(标记重捕法)
含义:在一个有比较明确界限的区域内,捕捉一定数量的动物个体_____后放回原环境,经过一个适当时期(标记个体与未标记个体重新充分混合分布),进行_____。根据重捕取样中标记的比例与样地总数中的标记比例相等的假定,估计该区域的种群总数,可计算出某种动物的种群密度。
估算某种群内个体数量(N)的公式
公式应用前提:_____个体与________个体在重捕时被捕获的概率相等。标记重捕标记未标记(2)出生率和死亡率:出生率是指种群中单位数量的个体在单位时间内__________________,它反映了生物____________的能力。死亡率是指种群中单位数量的个体在单位时间内_______________。出生率和死亡率是______种群密度的________因素。此外迁入和迁出也会直接影响种群数量的变化。新产生的个体数量产生新个体死亡的个体数量决定最直接(3)年龄结构
①含义:指一个种群中_________的_________的比例。
②类型各年龄段个体数量增长型越来越大稳定型保持相对稳定衰退型较少较多大于越来越小
③作用:在一定程度上影响__________的变化;可预测种群未来的变化趋势。
(4)性别比例
①含义:指种群中_________数量的比例。
②作用:在一定程度上______种群密度。种群密度雌雄个体影响3.研究种群的核心问题及意义
(1) ________________是种群研究的核心问题。
(2)影响种群数量变化的因素
①________________、____________是决定种群数量变化的主要因素。
②_________、_________是_________________的主要依据。
(3)实践意义
①保护濒危物种。
②监测、预报和有效控制__________。种群数量的变化出生率和死亡率迁入和迁出年龄结构性别比例预测种群数量变化有害生物1.种群所具有的基本特征,个体也同时具有吗?
【提示】 不具有,个体虽有出生但无出生率,虽有迁入但无迁入率,虽有年龄但无年龄结构。1.“J型”曲线
(1)含义:在理想条件下种群内个体数量__________用坐标图表示而形成的曲线。
(2)理想条件:食物(养料)和_________充裕,气候适宜和__________等。
(3)特点:种群增长率相同。
(4)“J型”增长方式的数学模型:Nt=N0λt。种群数量的增长规律 连续增长空间条件没有敌害
2.“S型”曲线
(1)含义:在 ______(如空间、食物、天敌等)条件制约下种群个体数量的增长方式用坐标图表示而形成的曲线。
(2)特点:种群内个体数量达到___________所允许的 ________(K值)时不再增加。有限环境条件最大值3.影响种群数量变化的原因
(1)人为干扰
①在人类_________或某种群______________的情况下,种群数量长期下降甚至绝灭。
②_________________________也会使种群数量下降或物种绝灭。
(2) ________也会对种群密度造成影响。过度捕猎栖息地被破坏生物资源过度的开发和利用环境污染2.种群数量达到K值后,数量能维持不变吗?为什么?
【提示】 不能。由于环境是时刻发生变化的,故其容纳量也会发生变化,其数量会发生波动。
1.一个池塘中的全部的鱼是一个种群。(×)
【提示】 一个池塘中的全部的鱼不是一个物种。
2.用样方法调查种群密度时在密度较大的地方选取样方。(×)
【提示】 用样方法调查种群密度应随机取样。
3.年龄结构为增长型的种群在一定时期内种群密度一定增大。(×)
【提示】 种群密度的变化会受多种因素的影响。
4.利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,该害虫的种群密度明显减小,引起该现象的直接原因是种群的性别比例失调。(×)
【提示】 直接原因是出生率下降,间接原因是性别比例失调。
5.性别比例是种群的最基本特征。(×)
【提示】 种群密度是种群结构最基本的参数(特征)。【问题导思】
①什么叫种群?种群和个体有何区别和联系?
②影响种群密度的因素有哪些?
③怎样调查种群的密度?种群的特征 1.个体与种群的比较全面理解种群的概念,应准确把握以下几点
1.两个条件:“时间”和“空间”,即种群必须具有一定的时空限制,离开一定的空间和时间的种群是不存在的。
2.两个“关键词”:“同种”和“全部”。
(1)“同种”:指同一物种,即种群是物种存在的具体形式。
(2)“全部”:指全部个体,包括该物种的全部幼体和成体。
3.种群概念的内涵与外延
(1)内涵:它具有种群密度、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率等一系列特征。
(2)外延:有复杂的种内关系。2.种群密度
(1)影响种群密度因素间的相互关系图解
说明:除图中影响因素外,气候、天敌、传染病等都影响种群密度的改变。
(2)预测种群密度的变化趋势
年龄结构和性别比例是影响种群密度的间接因素,是预测种群密度未来变化趋势的重要依据。分别依据年龄结构和性别比例,推测出种群出生率和死亡率的关系,从而确定种群的变化趋势:(1)年龄结构1.城市人口的剧增——迁入率>迁出率造成的。
2.中国人口的增长——出生率>死亡率造成的,不能单纯说是出生率高造成的。
3.计划生育政策——控制出生率,使增长率下降。
4.利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低出生率。
5.将性外激素释放到大田里,干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
6.年龄结构可以预测种群密度的变化,但它受环境中多种因素的影响,最终要落实到出生率与死亡率和迁入率与迁出率上。
(3)种群密度的调查
Ⅰ.总数量调查
计数某地段中全部生活的某种生物的数量。对某些脊椎动物可以直接调查其总数量,如用航空摄影调查某块草原上的全部黄牛;计数集中于繁殖地的海豹等。
Ⅱ.取样调查
在一般情况下,总数量调查比较困难,研究者只计数种群的一小部分,用以估计种群的总数量,这称为取样调查法。常用的取样调查法有样方法和标记重捕法。①样方法
A.适用范围:多用于植物。
B.取样方法:五点取样法、等距取样法。
a.取样原则:随机取样、不能掺入主观因素,样方数量、面积适当。
b.计数原则:计上不计下,计左不计右。即只要计数样方内部和相邻两边及夹角的个体均正确,如下图(涂黑处为所计数个体,现取右、下两边)。
计数:计数每个样方内调查物种的个体数量,求每个样方的密度
↓
计算种群密度:计算各个样方种群密度的平均值,即为该植物种群密度的估计值
②标记重捕法
A.适用范围:活动能力强,活动范围大的动物。
B.注意事项
a.标记物不会影响动物的正常生命活动。
b.标记物不能过分醒目,过分醒目易被捕食。
c.数量变动:在研究期间,没有较多个体的出生和死亡,也没有较多个体的迁入和迁出。C.一般操作过程
a.确定调查对象。
b.捕获并标记部分个体:在该种群生存环境中,均匀设置捕获点,捕获一部分个体,并对其进行标记后,再在原地将其放回,并记录个体数量(M)。
c.重捕、计数:一段时间后,在原来的捕获点再次捕获一部分个体,并记录数量(n)及其中被标记的个体数(m),然后放回原来的环境。样方法和标记重捕法的结果都有一定的误差,调查范围越大,取样越多,结果准确性越高。 (2012·新课标全国卷)某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述,错误的是( )
A.该种群10月份的出生率可能为零
B.天敌的迁入可影响该种群的年龄结构
C.该种群的年龄结构随着季节更替而变化
D.大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度
【审题导析】
(1)该动物从出生到性成熟需要6个月。
(2)12月份只有成熟个体和衰老个体,无未成熟个体。【精讲精析】 【答案】 D【问题导思】
①如何构建种群增长的数量模型?什么是“S型”曲线?什么是“J型”曲线?二者有什么区别?
②如何探究酵母菌种群大小的动态变化?种群数量的增长规律 1.种群数量增长的数学模型
开放环境中的自然种群的增长曲线
(1)种群增长的“J型”曲线
出现条件:理想环境
数量增长公式:Nt=N0·λt
Nt:第“t”代种群数量;N0:种群起始数量;t:代数;
λ:每代增长率
当λ>1时,种群呈J型增长;
当λ=1时,种群稳定;
当0<λ<1时,种群下降;
当λ=0时,种群无繁殖现象。(2)种群增长的“S型”曲线2.种群数量增长的数学模型的比较
1.“J型”曲线反映的种群增长率是一定的;而“S型”曲线所反映的种群增长率是先增大后逐渐减小的。不能认为“S型”曲线的开始部分是“J型”曲线。
2.“J型”曲线与“S型”曲线的差异主要是因为环境阻力不同,对种群增长的影响不同。因而,可以用下式表示二者的关系:
由此可利用下面图解进一步来理解二者的关系:(注意不能认为“S型”曲线的开始部分就是“J型”曲线)3.环境阻力主要有种内斗争的加剧、种间关系的影响以及无机环境的影响。 如图为某种群在不同环境条件下数量增长曲线,有关叙述不正确的是( )
A.改善空间和资源条件有望使K值提高
B.BC段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率
C.C点时种群增长率为零,出生率等于死亡率
D.曲线Y表明自然状态下种群数量最终相对稳定
【审题导析】
(1)曲线X为“J型”曲线,曲线Y为“S型”曲线。
(2)“S型”曲线的增长速率在K/2时最大。【精讲精析】【答案】 B探究酵母菌种群大小的动态变化
1.实验原理
(1)可用液体培养基(培养液)培养酵母菌,培养基中种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J型”曲线;在有限的环境中,酵母菌种群的增长呈“S型”曲线。
(3)可采用抽样检测的方法,进行显微镜计数。2.实验目的
初步学会酵母菌等微生物的计数及种群数量变化曲线的绘制。
3.材料用具
探究所需要的菌种和质量分数为5%的葡萄糖培养液、试管、血细胞计数板(2 mm×2 mm方格)、滴管、显微镜,台盼蓝染液或亚甲基蓝溶液等。
4.方法步骤
试管中加入10 mL质量分数为5%的葡萄糖培养液
↓接种酵母菌到试管中并混合均匀
↓
把试管在28 ℃条件下连续培养7 d
↓
每天抽样检测计数酵母菌数量:①将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入到计数板小方格内;②经染色后用显微镜观察计数一个小方格内的酵母菌数,已知小方格的培养液厚度为0.1 mm,计算出培养液体积;③换算出1 mL培养液中酵母菌总数
↓
将所得数值用曲线图表示,分析酵母菌数量变化规律5.注意事项
(1)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
(2)结果的记录最好用记录表(如下表)。
(3)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
(4)用显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。
(5)当小格中的酵母菌过多时,可以增大稀释倍数然后再计数。酵母菌数量的变化在时间上形成前后自身对照,所以无需设置对照实验。 (2013·南京高二联考)某生物兴趣小组开展探究实验,课题是:“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。实验材料:酵母菌菌种和无菌马铃薯培养液、试管、血球计数板(2 mm×2 mm方格)、滴管、显微镜等。
根据以上叙述回答下列问题:
(1)根据所学知识,该课题的实验假设是:开始在资源和空间充裕的环境中,酵母菌呈“J型”增长,随着时间推移,由于________________________________,酵母菌呈“S型”增长。 (2)该实验是否需要重复实验?________,试解释原因:__________________。
(3)在整个实验过程中,直接从静置的培养瓶中取培养液计数的做法是错误的,正确的做法是__________________和____________________________。
(4)若某同学用显微镜观察计数,统计发现血球计数板的小方格内酵母菌数量的平均值为13个。假设盖玻片下培养液厚度为0.1 mm,则10 mL培养液中酵母菌个数约为________。
(5)试在该实验的基础上,根据你对影响酵母菌种群生长因素的推测,进一步确定一个探究实验的课题:________。
【审题导析】本题可从以下几点突破:
(1)理解“J型”和“S型”种群增长曲线的成因。
(2)明确有限空间内影响酵母菌数量变化的因素。
(3)熟知本实验的操作步骤和酵母菌数量的计算方法。【精讲精析】 (1)在有限的空间培养酵母菌一定时间后,由于营养物质的消耗,有害代谢产物的积累,pH不适宜,从快速“J型”增长转为“S型”增长。(2)要获得准确的实验数据,必须重复实验,且每次计数也要重复3次,求得平均值。(3)实验过程中,培养液中酵母菌分布不均匀,且培养后期的样液中酵母菌浓度高,因此不能直接从静置的培养瓶中取培养原液计数,而应摇匀培养液后再取样,培养后期的样液稀释后再计数,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,以保证估算的准确性,减少误差。(4)2 mm×2 mm×0.1 mm=0.4 mm3,即每0.4 mm3培养液中平均有13个酵母菌,则10 mL即(104 mm3)培养液中酵母菌数约为13×104/0.4=3.25×105个。
(5)影响酵母菌种群生长的因素有营养物质、代谢废物、pH、溶氧等,可选取其中任一因素再进一步探究。
【答案】 (1)环境中资源和空间逐渐变得有限
(2)需要 为了提高实验数据的准确性
(3)摇匀培养液后再取样 培养后期的样液稀释后再计数
(4)3.25×105个
(5)酵母菌的种群数量与营养物质(或代谢废物、pH、溶氧量、温度等)的变化关系本 课 知 识 小 结
网 络 构 建结 论 语 句
1.种群的数量特征主要有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等。
2.种群密度是种群重要的也是最基本的特征。
3.调查种群密度的常用方法有样方法和标记重捕法。
4.在理想状态下,种群数量增长曲线为“J”型,用数学模型表示为Nt=Noλt;在自然状态下,种群增长曲线为“S”型。
5.在环境条件不受破坏的情况下,一定空间所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
6.影响种群数量的因素很多,因此种群的数量常常出现波动,在不利条件下,种群数量会急剧下降甚至消亡。1.(2012·周口检测)下列生物中属于种群的是( )
A.一个校园里生长着的各种各样高大的树
B.生活在一片森林中的全部雄鸟和雌鸟
C.一块菜地上生长着的大白菜、大蒜、大葱
D.生活在青海湖鸟岛保护区内不同年龄的棕头鸥
【解析】 种群是指生活在同一地点的同种生物的全部个体,包含不同年龄的个体。各种各样高大的树,全部雄鸟和雌鸟,一块菜地上大白菜、大蒜、大葱都包括了许多物种,所以不能叫做一个种群。
【答案】 D2.下图是我国第六次人口普查时,三个不同地区的人口年龄结构简图。
下列有关叙述正确的是( )
A.甲地人口仍将快速增长
B.甲地人口总数一定比乙地和丙地多
C.乙地和丙地人口都将迅速增加
D.三地人口中性别比例都出现较大偏差
【解析】 据图示判断甲地为增长型,乙地为稳定型,丙地为衰退型。因此甲地人口将快速增长,但总人口数不一定比乙、丙两地多。图中显示男女性别比例基本为1∶1,没有较大偏差。
【答案】 A
3.假如要调查一块农田中某种鼠和某种双子叶草本植物的种群密度,你将分别采用什么方法( )
A.样方法、样方法
B.标记重捕法、标记重捕法
C.样方法、标记重捕法
D.标记重捕法、样方法
【解析】 理解样方法和标记重捕法的特点和适用对象,将题中具体情况结合起来分析。调查种群密度常用的方法是样方法和标记重捕法。(1)通过计算若干样方中某种生物的全部个体数,然后以其平均密度估计种群总体平均密度的方法称为样方法,该方法常用于对植物密度的调查,在调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等时,也可采用样方法。(2)对不断移动位置的动物,直接统计个体数量很困难,可以应用标记重捕法。
【答案】 D4.(2012·烟台高二期末)下图表示有限环境中某一种群的曲线,有关叙述正确的是( )A.种群在不同的环境条件下,K值是不变的
B.在K值时,种群的增长率最大
C.假设这是一个鼠的种群,可通过降低K值,来减少鼠害
D.假设这是鱼的种群,当种群达到K值时开始捕捞,可持续获得最高产量
【解析】 种群在不同的环境条件下,K值是不同的。在K值时种群的增长率为零。对有害生物种群,可通过降低K值来减少危害。对鱼的种群,捕捞后的数量保持在K/2,才可持续获得最高产量。
【答案】 C5.(2013·信阳期末)下图所示某种群在不同生态环境中的增长曲线图,据图回答问题。(1)若在不受限制的环境下增长,该种群数量如______曲线增长。但由于受环境阻力的制约,它包括______的竞争,结果如________曲线的增长。图中阴影部分表示________________。
(2)此种群环境负载量为________。
(3)若某种群开始的数量为100只,第二年的数量是第一年的2倍,问第5年该种群数量为________只。
【解析】 种群数量变化曲线,不受限制就是满足所需的一切环境条件,也就是理想条件下。实际上种群增长必然受到环境的制约,有一个环境负载量(环境容纳量)即K值。种群数量在K附近时种群数量保持稳定。
【答案】 (1)? 种群内部 m 通过生存斗争被淘汰的个体数 (2)600 (3)600 课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件78张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1.描述群落的结构特征。
2.土壤中动物类群丰富度的研究。第二节 生物群落的构成
●课标解读
1.识别不同群落并说出其构成。
2.描述群落中的种间关系。
3.简述群落的结构。
4.尝试运用适当方法测定群落的物种丰富度。
●教学地位
本节内容包括群落水平上研究的问题、群落的物种组成、群落的种间关系、群落的空间结构等内容。其中群落的种间关系和群落的空间结构是高考的重点考查内容。
●教法指导
1.统计土壤动物的物种丰富度活动,探究取样时除了教材所要求的土壤样本外,还应提示并引导学生选择水域环境进行取样,从而丰富探究活动内容,也使学生通过探究不仅了解不同土壤中、不同水域中的物种丰富度不同,土壤和水域环境中的物种丰富度也有差异,进而加深理解不同群落物种丰富度差异的原因。要有探究活动的必要小结和反思,进行自我批评,提出改进意见,使以后的探究活动效果更好。2.教师在讲授“生物群落中的种间关系”这部分内容时,可先向学生展示能说明生物群落中种间关系的图片或多媒体课件,引导学生仔细观察、比较,最后总结出种类种间关系。此间,教师可联系生活实际向学生说明种间关系的意义。对于竞争关系的概念,教师可抓住“争夺”两个字进行讨论,进而理解只有“同一地域”的几种生物为争夺“相同”的“有限”的资源才可能“竞争”。
3.课前准备群落垂直结构和水平结构的图片,包括陆地群落、水生群落。最好能在校园内(或学生熟悉的公园)拍摄到一些能反映群落空间结构的照片,这些照片、图片能加深学生对群落空间结构的认识,同时也使他们体验到所学知识就存在于自己熟悉的环境里。 ●新课导入建议
结合教材P60“地球表面不同类型的群落”图分析,1.这些区域的生物都是有一个种群组成吗?2.不同种群之间有什么关系?3.不同种群在空间分布上有什么特点?●教学流程设计学生课前预习:阅读教材P60-70,填写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2、3”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:探究群落的概念,通过【课堂互动探究】探究1将个体、种群和群落进行比较,通过例1分析提高。 步骤3:引导学生分析“两种草履虫之间的竞争现象”通过【课堂互动探究】探究2总结群落的种间关系的类型及特点,通过例1分析提高。步骤4:通过教材P64页图3-12、图3-13总结群落的垂直结构和水平结构,通过【课堂互动探究】探究3总结规律,通过例3分析提高。 步骤5:抢答方式完成【正误判断】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 演示结束步骤6:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 1.概念
在______时间内、占据______空间的相互之间有直接或间接联系的______生物种群的集合。生物群落 同一一定各种
2.群落多样性的基础和表现
(1)组成:群落由一定的______、_____和_______种群组成。
(2)基础:群落中___________和___________________,是群落多样性的基础。
(3)从赤道到北极依次有:_________、温带森林和_____等不同类型的群落。动物植物微生物物种的多少每个种群的个体数量热带雨林苔原1.群落是一定空间内多种生物种群的简单集合吗?
【提示】 不是。群落中不同生物种群之间联系密切,形成了相互依存、相互制约的复杂种间关系。3.物种丰富度
(1)概念:一个群落或生态系统中_________的多少。
(3)应用:多用于群落的野外调查。物种数目物种数目样地面积物种丰富度指数2.海洋中生存着大量的生物,物种丰富度与海洋的深度存在什么关系?
【提示】 随着海洋深度增加,物种丰富度降低生物群落中的种间关系 相互依赖相互得益大豆与根瘤菌竞争同一资源相互妨碍捕食取食寄生体液、组织或已消化利用的物质宿主3.大鲈鱼以小鲈鱼为食,是不是捕食关系?为什么?
【提示】 不是,捕食和竞争都发生在不同种生物个体之间,而大、小鲈鱼为同一物种,是发生在同种生物个体之间的种内斗争。1.形成原因
由群落中的各个种群在进化过程中通过__________逐渐形成。
2.结构类型群落结构 相互作用分层光照强度栖息空间、食物镶嵌地形湿度和盐碱度光照强度3.群落形成和发展的方式
一般要经生物对环境的______阶段和生物种群之间的__________阶段。
4.生态位
(1)概念:指一个种群在自然生态系统中,在时间、空间上所占据的______及其与相关种群之间的_____关系与作用。
(2)含义:①生态位________的生物种群之间竞争激烈。
②生态位的_______是群落结构相对稳定的基础。
③群落结构的形成是__________的结果。
④生态位的______是群落垂直结构和水平结构的基础。适应相互适应位置功能互相重叠多样性自然选择分化4.实验中,两种草履虫之间竞争会使其中一种消失,但在自然环境中并不会出现这种情况。试用生态位的观点解释这一现象。
【提示】 在实验中两种草履虫的生态位相互重叠,竞争激烈,使其中一种趋于绝灭,但在自然环境中通过自然选择,生态位发生分化,减少或排除了物种间的竞争,使它们共存下来。
1.种群是群落的单位。(√)
2.群落中生物个体数目的多少称为丰富度。(×)
【提示】 群落中物种数目的多少称为丰富度。
3.草原生物群落没有垂直结构。(×)
【提示】 草原上的动物有的生活在地上,有的生活在地下,也有分层。生物群落都有垂直结构和水平结构。
4.一块地里的玉米,高低不齐,是群落的垂直结构。(×)
【提示】 垂直结构指不同物种在垂直方向上的分层分布。
5.同一玉米田里的玉米植株之间争夺阳光、水肥、形成竞争关系。(×)
【提示】 同一玉米田里的玉米植株之间争夺阳光和水肥的关系是种内斗争。 【问题导思】
①什么叫群落?什么叫物种丰富度?
②种群与群落的关系如何?种群、群落和物种丰富度 1.生物群落
(1)生物群落的概念
群落是指在同一时间内、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。
把握群落的概念要注意以下几点:
①关键词:“同一时间”、“一定空间”、“各种生物种群”、“集合”。
②群落具有一定的地域范围,这个地域范围可大可小。
③群落是指规定范围内的全部生物,即包括这个区域内的各种植物、动物和微生物。
④群落不是一定空间内各种生物的简单集合,而是通过种内的斗争或种间互助形成的互利共生、竞争、捕食等关系建立起来的有机整体。群落中各类生物个体不是偶然组成的,而是在一定生态因子综合作用下种群的集合。“群落”概念的“一定空间”也不是人为设定的,它是在自然界演化过程中“自然”形成的,是其中的生物个体之间相互斗争、相互作用、相互选择、相互适应的结果。(2)物种丰富度
①概念:物种丰富度是指一个群落或生态系统中物种数目的多少。一般用“优势”“常见”和“稀少”等表示不同物种丰富度的差异。物种丰富度的特点
1.生物群落的生态环境越优越,组成群落的物种越丰富。
2.丰富度随纬度的增加而减少。
3.丰富度随海拔高度的增加而减少。
4.丰富度随水深度的增加而减少。2.种群和群落的比较 (2013·新乡高二检测)下列各项中,分别属于种群和群落的是( )
A.生活于某池塘中的全部草鱼与全部生物
B.一片森林中的全部蛇与全部鸟
C.一片森林中的全部响尾蛇与全部植物
D.一座高山上的全部马尾松与全部油松
【审题导析】
(1)种群是一定区域内的同种生物。
(2)群落是一定区域内的所有生物。
【精讲精析】 蛇、鸟都是一类生物的总称,如蛇包括眼镜蛇、蝮蛇、响尾蛇等,鸟包括喜鹊、麻雀等。森林中的全部植物不能构成群落,未包括森林中的其他生物,如动物、微生物等。某池塘中的全部草鱼为同一种鱼,全部生物属于群落。
【答案】 A【问题导思】
①生物群落中的种间关系有哪些种类?各种间关系有什么特点?
②如何区分各种间关系类型?群落的种间关系 判断生物之间的关系时要先判断是种内关系还是种间关系,然后再确定具体的关系类型。
1.种内关系是同种生物个体之间的联系,大致分为两种类型。
2.注意捕食与竞争(图b)的数量坐标图的不同。
3.捕食曲线中“先增先减”的是被捕食者,“后增后减”的为捕食者,即B捕食A。捕食者和被捕食者相互制约,被捕食者一般不会被捕食者灭绝。
4.竞争关系可致使劣势物种灭亡,以利于优势物种得到更多的资源和空间。捕食关系是捕食者与被捕食者相互决定数量的种间关系,相互制约双方的数量,被捕食者不会被捕食者淘汰。 (2012·北京高考)金合欢蚁生活在金合欢树上,以金合欢树的花蜜等为食,同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害。如果去除金合欢蚁,则金合欢树的生长减缓且存活率降低。由此不能得出的推论是( )
A.金合欢蚁从金合欢树获得能量
B.金合欢蚁为自己驱逐竞争者
C.金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者
D.金合欢蚁和金合欢树共同(协同)进化
【审题导析】
(1)金合欢树为金合欢蚁提供花蜜。
(2)金合欢蚁为金合欢树驱逐害虫。 【精讲精析】 【答案】 C【问题导思】
①群落结构形成的原因是什么?有何意义?
②群落的垂直结构和水平结构各有何特点?
③什么叫生态位?群落的结构与生态位
1.群落结构形成的原因及意义
(1)原因:群落的垂直结构与水平结构都与环境中生态因子有关,垂直结构和水平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充分利用。2.群落结构的分析
(1)垂直结构(以森林植物为例)
①图解②由上图分析植物的分层分布与光照强度有关。群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱。
乔木层…………接受全光照
灌木层…………利用全光照的10%
草本层…………仅利用全光照的1%~5%
苔藓地衣层……仅利用微弱的光照
③动物的分层与其食物及栖息场所等有关。可以说,群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。
鹰、杜鹃…………森林上层
画眉……………灌木层
野猪……………地面活动
蚯蚓及部分微生物……落叶层和土壤②影响因素:地形变化、土壤湿度和盐碱度差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、人与动物的影响等。我国南北群落水平结构的差异主要受温度影响,而东西群落水平结构的差异主要受水分的影响。
(3)对群落垂直结构及水平结构的分析可得出以下结论
①生物的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关,垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。
②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充分利用。
③群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构,动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的。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(如图所示)。 3.生态位
(1)概念:一个种群在自然生态系统中,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与作用。
(2)理解生态位应注意的问题
①生态位不只是具体的栖息地,它除了说明栖息地以外,还说明这一物种在群落中处于什么地位和起什么作用。
②群落中生态位相似的物种要通过竞争相互夺取生态位。生态位越近似的物种,竞争越激烈,选择压力越强。如下图所示的3个共存物种的资源利用曲线,图A和图B中3个物种的资源利用状况不同。图A中3个物种的生态位狭窄,种内斗争激烈,图B中3个物种的生态位重叠程度大,种间竞争激烈。1.一个群落中不同物种在形态结构和生活方式上都是不同的,因此它们各有自己不同的生态位。
2.生态位相似的物种激烈竞争的结果,可能使其中一个物种趋于绝灭,但是这种现象是较少发生的,只有在外力(如人力)介入或新物种进入的情况下才可能发生。更多的情况是,生态位相似的物种,通过自然选择,生态位发生了分化,从而减少或排除了物种间的竞争,使它们共存下来。 (多选)下图为某一区域内共同生活的M、N两物种的资源利用曲线(纵、横坐标分别表示被M、N两个物种所摄取的食物数量和种类),下列叙述正确的是( )A.d>b时,M与N的种间竞争激烈
B.b越大,M生物适应环境能力越强
C.当曲线不重叠时,M与N不存在竞争
D.当M呈“S”型增长到达K值时,会将N从该区域中完全排斥出去
【审题导析】 (1)本题考查生态位的知识,解题关键是知道竞争是指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的相互妨碍的现象。
(2)生态位越相似的物种,生存竞争越激烈,其结果一般是生态位发生了分化,从而减少或排除了它们的竞争。
【精讲精析】 当曲线不重叠时,M与N不存在食物上的竞争,但在生活空间上存在竞争。当M呈“S”型增长到达K值时,会妨碍N生物的生活,但因为二者有不同的食物种类,M生物不可能将N生物从该区域中完全排斥出去。
【答案】 AB统计土壤动物的物种丰富度
1.实验原理
(1)土壤是无数小动物的家园,这些小动物对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。
(2)许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,不适于用样方法或标记重捕法进行调查,常用取样器(如采集罐、吸虫器等捕捉器)取样的方法进行采集、调查。(3)物种丰富度的统计方法有:①记名计算法:在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数。这一般用于个体较大,数量有限的种群。②目测估计法: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。等级划分和表示方法有非常多、多、较多、较少、少、很少等。
(4)一般用物种丰富度指数来表示物种的丰富度。常用计算公式如下(S:物种数目;A:样地面积;D:物种丰富度指数)。2.实验用品
取样器、花铲、塑料袋、瓷盆、解剖针、放大镜、镊子、吸虫器、显微镜、体积分数为70%的酒精、纱布、硬质饮料罐、剪刀、笔、标签等。
3.实验步骤
(1)选择样地:一般在林下或落叶等腐殖质较为丰富的地方采集标本。
(2)确定样点与取样:在采样地随机选取3~5个样点(50 cm×50 cm×15 cm),采集样点内的落叶和土壤,将其中的大型土壤动物用镊子或手捡的方法,放入盛有体积分数为70%的酒精溶液的瓶中。(3)标本鉴定与结果统计:根据有关资料,分捡并鉴定标本,填写下表,估算各物种的丰富度。1.从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
2.尽可能多地采集小动物。
3.对同样营养土壤,要多组同学进行统计比较。
4.识别命名要准确。 (2012·广东高考)有关土壤动物研究的叙述,正确的是( )
A.土壤动物群落不存在分层现象
B.土壤动物种间关系主要是互利共生
C.土壤盐碱度不同,土壤动物群落结构有差异
D.随机扫取表层土取样,可以调查土壤小动物类群丰富度
【审题导析】 由题干联系以下知识点进行突破:
(1)群落的分层现象属于群落的垂直结构,是群落的基本结构。
(2)群落中各物种间存在复杂多样的种间关系。
(3)群落结构易受自然因素的影响和人为干扰。
【精讲精析】 由于不同的土壤层面为不同的生物提供了栖息地,土壤中的群落也存在垂直分布,所以A错误;土壤中动物的种间关系,除了互利共生之外,还有捕食、寄生、竞争,这些无主次之分,所以B错误;土壤表层只有一部分小动物分布,应该选择取样器取样法调查小动物的丰富度,所以D错误。
【答案】 C 本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1.群落中物种数目的多少称为丰富度。
2.常见的种间关系有捕食、寄生、竞争和互利共生等。
3.群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,森林、草原、湖泊等生态系统都存在垂直结构和水平结构。
4.群落结构的形成是自然选择的结果。
5.生态位的分化是群落空间结构的基础,提高了生物利用环境资源的能力。 1.下列生物群体属于生物群落的是( )
A.一片森林中的各种乔木、灌木和草本植物
B.一个池塘中的各种水生植物和水生动物
C.一片草地上的各种杂草等植物和兔、鼠、昆虫等动物以及各种蘑菇等大型真菌
D.一座山上的各种植物、动物、菌类等全部生物
【解析】 在该题的四个选项中,A、B、C项虽然包括的生物种类依次增多,但最终也没有包括全部生物。因此,都不属于生物群落。其中C项虽然提到了大型真菌,但还有小型真菌以及其他菌类等微生物没有提及。
【答案】 D
2.(2012·大纲全国卷)一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物,其中属于竞争关系的是( )
A.田鼠和杂草
B.豌豆和杂草
C.豌豆和其根中的根瘤菌
D.细菌和其细胞内的噬菌体
【解析】 竞争是两种生物生活在一起,相互争夺资源和空间等现象,故B正确。
【答案】 B3.下列有关物种丰富度的叙述正确的是( )
A.个体数量越多则物种丰富度越大
B.物种丰富度指某种生物个体数所占的比例
C.一定面积上物种数目越多,则物种丰富度越大
D.物种丰富度与生物多样性的含义一致
【答案】 C4.下图是生态位关系图,其中完全符合“竞争不对等且乙的生态位空间有较大比例被共占”的一组是( )
【解析】 生态位重叠是两种生物在同一资源上的相遇频率,一般而言物种之间的生态位只发生部分重叠,在重叠的生态位部分往往发生竞争排斥作用,D选项中乙的生态位较窄,重叠的部分占其一大部分。
【答案】 D5.(2013·南京期末)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(如图甲、乙所示)。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;蝗虫的产卵量受到相对湿度的影响,飞蝗的发生量与降雨量有密切关系。请依据以上信息回答下列问题:
(1)真菌与飞蝗的关系是________,蛙与飞蝗的关系是________。
A.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,飞蝗产卵量比空气干燥时________。
(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____________________。
【解析】 (1)真菌与飞蝗的关系是寄生,蛙与飞蝗的关系是捕食。(2)由图甲可以看出,空气相对湿度在70%左右时,飞蝗产卵量比空气干燥时要多。(3)由图乙中雨量大小与飞蝗发生程度的关系可以看出,在干旱的气候下,真菌、丝虫和蛙等天敌的数量少,会使飞蝗的发生量变大。
【答案】 (1)B C (2)多 (3)变大;气候干旱,真菌、丝虫和蛙等天敌数量减少,会使飞蝗的发生量变大 课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件55张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1.阐明群落的演替。
2.探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替。
●课标解读
1.简述群落演替的概念和含义。
2.举例说明群落演替的主要类型。
3.阐明影响群落演替的因素。第三节 生物群落的演替
●教学地位
本节内容包括群落演替的类型和群落演替的影响因素两部分。原生演替和次生演替的过程和特点,人类活动对演替的影响是高考考查的重要内容。●教法指导
学习本节课之前,把学生分为四组每组选择以下主题中的一个内容进行课前探究,搜集资料并带回课堂:1.搜集旧反应以前生活环境的旧照片,了解以前的周围环境及后来发生的变化;2.对校园(或公园)进行考察,了解草地被踩踏的情况,仔细对比,经常被踩踏的地方的种类,轻微被踩踏的地方的种类,没有被踩踏的地方的种类;3.通过网络或其他渠道来收集外来物种入侵的资料;了解退耕还林、还草、还湖的现状。
课前探究、课上汇报,学生在实践中、在体验中学习知识,发展能力,提升情感。 ●新课导入建议
森林火灾会使大面积的森林变成黑乎乎的裸地,在今后的岁月中,这些裸地还能重新长出森林吗?若能,则需要经过哪些阶段的变化?即使没有发生火灾,大家收集的资料中,时间变迁后,同样的地域,生物的组成是否相同?●教学流程设计课前布置学生搜集资料和实地考察,学生课前预习:阅读教材P67-71,填写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:指导学生阅读教材第68页图3-16、3-17发生的演替,通过【课堂互动探究】探究1、2总结规律,通过例1分析提高。 步骤3:学生汇报课前布置的搜集资料和考察的结果,总结人类的活动对群落演替的影响,认识退耕还林,还草、还湖的意义。通过例1分析提高。 步骤4:抢答方式完成【正误判断】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 演示结束步骤5:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 1.概念
在生物群落发展变化的过程中,一个群落_______另一个群落的_______现象。
2.特点
演替过程中,群落会发生________的或______的变化。群落演替的概念与类型 代替演变有规律有序
3.主要标志
(1)群落在__________上发生了变化。
(2)在一定区域内一个群落被另一个群落逐步______的过程。物种组成替代4.基本类型
(1)原生演替
①概念:在_________生物生长或虽有过生物生长但已____________的_________上发生的演替。
②过程:____________阶段→______植物阶段→_____阶段→______阶段。
③实例:由新形成的_________开始的演替。
(2)次生演替
①概念:在群落中的______遭到__________所形成的_________上开始的生物演替。
②实例:______农田或火灾后的______发生的演替。从未有过被彻底消灭了原生裸地地衣、苔藓草本灌木森林火山岛植被严重破坏次生裸地弃耕森林1.火烧后的草原能演替成森林群落吗?为什么?
【提示】 不能,草原是长期自然选择形成的,火烧后的草原干旱缺水的环境没有改变,故不能演替为森林群落。1.群落形成的首要条件
植物的______和______,也是植物群落演替的主要基础。
2.群落演替的综合作用
生物群落的演替是群落内部因素(包括___________、___________等)与_______________综合作用的结果。群落演替的基础及影响因素 入侵定居种内关系种间关系外界环境因素
3.内部因素
群落______因素是决定群落演替的根本原因。
(1)演替的动力:群落内部______的变化是群落演替的动力。
(2)演替的催化剂:______关系和______关系的动态变化是群落演替的催化剂。内部环境种内种间4.外界环境因素
(1)群落演替的重要条件:环境条件的不断变化也常成为引发群落演替的__________。
(2)人类活动的影响:人类对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子,因为人类生产活动通常是________________地进行的,可以对自然环境中的生态关系起着________________________的作用。人类甚至可以建立__________,将演替的_____和_____置于人为控制之下。重要条件有意识、有目的促进、抑制、改造和重建人工群落方向速度2.人类的活动加快了群落演替的速度,对吗?
【提示】 不全对,有的加快,有的可能延缓。
1.原生演替的速度快,经历的时间短。(×)
【提示】 原生演替的速度慢,经历的时间长。
2.在火灾过后的草原、弃耕农田上发生的演替属于次生演替。(√)
3.群落演替过程中一些种群会完全取代另一些种群。(×)
【提示】 群落演替过程中的取代是指优势取代。
4.在祼岩上发生演替时的先驱物种是地衣。(√)
5.群落演替的结果一定使群落的结构越来越复杂。(×)
【提示】 草原的沙漠化群落的结构越来越简单。
6.群落的演替最终都能达到森林阶段。(×)
【提示】 干旱的荒漠地区群落的演替很难形成森林。【问题导思】
①怎样理解群落的演替?
②什么是原生演替、次生演替?二者有何区别?群落演替的概念和类型 1.群落演替
随着时间的推移,一个群落被另一个群落所替代的过程。群落演替的概念包括以下几点基本含义:
(1)群落演替是一个具有一定方向、一定规律、随时间的变化而变化的有序过程,所以往往能够预测群落的演替过程。
(2)群落演替是由于生物和环境之间反复的相互作用,在时间和空间上不可逆的变化过程。无机环境影响演替的类型、方向和速度,群落的演替也极大地改变了无机环境。
(3)当群落演替到达稳定阶段,就形成顶极生物群落,有较为稳定的物种组成,群落结构较为复杂,但此时的生物群落也在发生着演替,也就是说演替是持续的。1.在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指“优势取代”,而非“取而代之”。
2.群落演替的总趋势:物种多样性的增加和群落稳定性的提高。
2.群落演替的类型
(1)原生演替
①概念
②演替过程
祼地形成:由于水、风、重力和冰川等的侵蚀,加上长期的沉积作用,逐渐形成原始的裸地,另外还会在气候因素(如干旱、火灾等)或生物力(人类耕作、露天采矿、工厂排放的毒气等)的影响下使原存在植被破坏而形成裸地。
↓侵入定居阶段(先驱群落阶段):一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境,为以后侵入的同种或异种物种创造了有利条件。
↓
竞争平衡阶段:通过种内斗争或种间斗争,优势物种定居并繁殖后代,劣势物种被排斥,相互斗争过程中共存下来的物种,在利用资源上达到相对平衡。
↓
相对稳定阶段:物种通过竞争,平衡地进入协同进化,资源利用更为充分有效,群落结构更加完善,有比较固定的物种组成和数量比例,群落结构复杂,层次多。③实例
沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
(2)次生演替
①概念
②过程(以弃耕农田上发生的演替为例)
弃耕农田:土壤中残留着农作物及田间杂草的种子、块茎、块根等繁殖体、土壤条件基本保留
↓
一年生杂草:在杂草覆盖下,土壤条件得到改善
↓多年生杂草:土壤表层有机质逐渐增多,保水能力逐渐增强
↓
灌木阶段:小灌木逐渐生长起来,并成为灌木丛
↓
森林阶段:灌木逐渐减少,乔木逐渐成长起来,成为树林
③引起次生演替的外界因素
主要有火灾、洪水、病虫害、严寒等自然因素和人类活动等,其中人类活动是主要的。(3)演替类型比较1.群落演替类型的区分依据是群落演替发生的起始条件。
2.原(初)生演替一般来说比次生演替经历的时间长。原因是原(初)生演替所倚托的基质和环境极为贫瘠和严酷,而次生演替的基质和环境是比较肥沃和温和的,而且还可能有原有的群落毁灭后留下来的大量有机质和生命胚种(如孢子、种子、部分生活着的器官等)。 (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进行
D.该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
【审题导析】
(1)火山喷发形成的岛屿演替为植被茂盛,风景优美的旅游胜地。
(2)群落的垂直结构与水平结构的区别。
(3)人为因素对群落演替有影响。【精讲精析】 【答案】 B【问题导思】
①影响群落演替的因素有哪些?
②人类活动是怎样影响群落演替的?群落演替的影响因素
1.群落演替的影响因素
(1)群落的内部因素
群落内部环境的变化是群落演替的动力。包括植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动以及种内关系和种间关系的动态变化。
(2)外界环境的变化
外界因子的变化以及群落本身对环境作用而引起的环境变化,常常成为引发群落演替的重要条件。如气候的变化,大规模的地壳运动。
(3)人类活动
人类活动对生物群落的影响远远超过其他所有的自然因子。人类生产活动可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。2.人类活动对群落演替的影响
(1)自然资源利用
对自然资源的过度利用导致演替过程会相当缓慢,甚至可能向相反的方向发展,如放牧引起的草原演替:
(2)外来物种入侵
人类活动中,会有意或无意地将一个新物种引入到某一个群落之中。在适宜的条件下,新物种会迅速成为优势种,破坏原有群落的稳定性。
3.退耕还林、还草
“退耕还林”“退田还湖、还草”等生态恢复措施的最终目的就是为了从根本上遏制环境的恶化,保护生物多样性,促进经济的可持续发展。 (2013·仙桃高二检测)下图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述,正确的是( )A.该群落的演替属于原生演替,群落结构越来越复杂
B.在人为干扰下,可能发生⑤→①的动态变化,但不属于群落演替
C.该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果
D.在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,没有水平结构
【审题导析】
(1)采伐后的森林重新演替为云杉林。
(2)原生演替与次生演替的区别。
(3)人类的活动会影响群落的演替。【精讲精析】 【答案】 C本 课 知 识 小 结
网 络 构 建结 论 语 句
1.生物群落的演替包括原生演替和次生演替。
2.一般情况下,群落演替的总趋势是物种多样性的增加和群落稳定性的提高。
3.任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段,这时群落和环境处于相对平衡的稳定状态。
4.在群落演替过程中,物种的取代是一种优势取代,而不是完全取代。
5.群落内部环境的变化是群落演替的动力,群落之外的环境条件的不断变化常引起群落发生演替,人类对群落演替起促进、抑制、改造和重建的作用。 1.(2013·南京高二期末)群落演替过程中灌木逐渐取代了草本植物,其主要原因是( )
A.灌木繁殖能力较强
B.草本植物寿命较短
C.草本植物较为低等
D.灌木较为高大,能获得更多的阳光
【解析】 灌木高大,能够获得较多的阳光,在竞争过程中处于优势,而草本植物处于劣势,部分喜阳草本植物被淘汰,久而久之,草本植物被灌木取代。
【答案】 D2.原生演替和次生演替的主要区别是( )
A.影响因素不同 B.起始条件不同
C.产生的植物种群不同 D.产生的生物数量不同
【解析】 原生演替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。次生演替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的地方发生的演替。可见二者主要的区别是演替的起始条件不同。
【答案】 B
3.(2012·海南高考)关于群落演替的叙述,错误的是( )
A.人类活动可以影响演替的方向和速度
B.森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单
C.初生演替可发生在从来没有植被分布的地带
D.森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分
【解析】 人类活动往往使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行,A正确;森林群落阶段比灌木阶段复杂而稳定,动物的分层比灌木阶段的复杂,B错误;初生演替是指在一个从来没有被植被覆盖的地面,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,C正确;森林阶段叶面积指数比其灌木阶段大,对太阳光的利用比灌木阶段更充分,故D项正确。
【答案】 B4.如图所示是一温带地区在原(初)生演替过程中两种量值的变化曲线,这两条曲线分别表示( )
A.A表示草本植物的种类数量,B表示整个植被的生物量
B.A表示整个种群的生物量,B表示草本植物的种类数量
C.A表示土壤中腐殖质总量,B表示整个植被中的种类数量
D.A表示食肉类的种类数量,B表示食肉类的生物量
【解析】 解答此题时应注意题中提供的信息:①曲线表示初生演替过程中生物量和种类数量的变化;②A曲线先升高后降低,B曲线先升高较快,后逐渐趋于平衡。在原生演替过程中,生物总量是逐渐增加的。先驱物种一般是较为低等的植物,但某个阶段的生物种类数量在演替到这个阶段时逐渐减少。必须指出,演替能否达到顶极群落又取决于气候条件。
【答案】 A5.(2013·信阳高二期末)根据群落演替的理论,在光裸的岩地上经过一定的时间,最终就会演替出森林。请据此回答问题:
(1)光裸的岩地上最终演替出森林,其过程大致为________________________________________________________________________。
(2)地衣首先在裸岩上定居。同时,地衣分泌的______腐蚀了坚硬的岩石表面,加速了岩石风化成______的过程。
(3)各种昆虫及其他小动物开始进入生物群落的阶段是__________________。
(4)地衣阶段与苔藓阶段相比,土壤中的有机物含量较多的是____________,微生物种类较多的是____________。
(5)在下列演替的各阶段中,所需时间最长的是______,所需时间最短的是______。
A.地衣和苔藓阶段
B.草本植物阶段到灌木阶段
C.灌木阶段到森林阶段
D.森林阶段【解析】 (1)裸岩上发生的演替属于原生演替。(2)地衣是先驱植物,分泌的有机酸能加速岩石的风化。(3)草本植物阶段已能为昆虫和小动物提供生存所需的条件。(4)与地衣阶段相比,苔藓阶段的土壤中有机物的含量、微生物的种类都相对较多。(5)演替早期的生物类群(主要是植物)总体生物量小,生物个体对环境的改造作用小,加之初期环境条件恶劣,所以地衣和苔藓植物群落阶段延续的时间最长;草本植物群落阶段到灌木阶段演替的速度相对较快,所需时间最短。
【答案】 (1)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 (2)有机酸 土壤
(3)草本植物阶段 (4)苔藓阶段 苔藓阶段 (5)A B 课后知能检测本小节结束
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