(共12张PPT)
1.群落:在一定时间内聚集在一定空间内的所有生物种群的集合体。
2.物种丰富度:群落中不同物种的总数。不同群落物种丰富度往往有差别。
特别提醒 区别不同群落的重要特征是物种组成。不同群落的物种组成不同,物种的数目
(物种丰富度)也有差别。
3.不同群落中土壤动物类群丰富度的研究
(1)土壤动物:生命活动中有一段时间或全部时间在土壤中度过的动物。
第一节 不同种群组成群落
必备知识 清单破
知识点 1 丰富度调查反映群落的物种组成
(2)方法步骤
1.概念:对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。
2.特征
(1)往往具有高度的生态适应性,并且在环境条件相对稳定的群落中,这种竞争优势常常是持
久不变的。
(2)通常是群落中个体数量多、生活力较强的物种。
(3)能够凭借自己的数量和生活力对群落的结构和内部环境起决定性的作用,并在很大程度
上影响其他物种的生存和生长。
知识点 2 优势种
1.概念:群落中某个物种在时间和空间上的位置及其与其他相关物种之间的功能关系,它表示
物种在群落中所处的地位、作用和重要性。
2.决定因素:栖息的场所,与食物、天敌和其他生物的关系等。
3.群落中不同的物种往往占据不同的生态位。如乔木、灌木、草本和苔藓等植物在形态结
构和生活方式上各不相同,占据着不同的生态位,有利于充分利用自然资源。
4.生态位重叠
(1)概念:两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。
(2)竞争排斥原理:当两个物种的生态位重叠时会发生竞争,且生态位重叠越多,竞争就越激烈,
以致竞争优势较大的物种有可能把另一物种完全排除掉。
知识点 3 生态位
例如:将相等数目的生态位相近的大草履虫和双小核草履虫混合培养在同一试管中,双小核
草履虫比大草履虫的繁殖速度快、竞争力强,在食物、空间等因素的限制下,双小核草履虫
将竞争力弱的大草履虫排除了。
5.生态位分化
知识辨析
1.在对土壤动物进行种类鉴定时,对于体型较小的动物,应借助光学显微镜进行观察、识别,
这种说法正确吗
不正确。体型较小的动物,应借助体视显微镜或放大镜进行观察、识别。
2.绿头鸭是崇明东滩鸟类国家级自然保护区中水鸟的优势种之一,其出生率增加将导致该群
落物种丰富度增加,这种说法正确吗
不正确。物种丰富度是指群落中不同物种的总数,绿头鸭出生率增加不会导致物种数目的改变。
3.习性相似的物种生活区域重叠得越多,对资源的利用越充分,这种说法正确吗
不正确。习性相似的物种生活区域重叠得越多,即生态位重叠得越多,竞争越激烈;而不同物种占据不同生态位,有利于充分利用自然资源。
提示
提示
提示
4.将相等数目的大草履虫和双小核草履虫混合培养在一个试管中,最后发现大草履虫死亡消
失,推测其原因是双小核草履虫捕食大草履虫,这种说法正确吗
不正确。双小核草履虫和大草履虫生态位相近,双小核草履虫繁殖速度快、竞争力强,在食物、空间等因素的限制下将竞争力弱的大草履虫排除了。
5.煤山雀、大山雀常在树枝间穿梭跳跃,都主要觅食昆虫,两者具有一样的生态位,这种说法
正确吗
不正确。判断煤山雀和大山雀的生态位是否一样,不仅要看它们主要的食物种类,还要看觅食生境、筑巢地点等;且同一群落中,两个物种的生态位不可能完全重叠。
提示
提示
1.两个物种间生态位重叠的曲线图分析(以食物为例)
关键能力 定点破
定点 生态位理论及其意义
图丙
(1)图甲:两条食物资源利用曲线完全分开,有某些食物资源没有被利用。
(2)图乙:两条食物资源利用曲线部分重叠,表示两个物种都能从某些相同的食物资源中获得
利益。
(3)图丙:两条食物资源利用曲线重叠度很大,表示两个物种取食同样的食物的概率很大,种间
竞争非常激烈,有可能导致其中一个物种被完全排除。
2.生态位分化
如果许多物种占据一个特定的环境,它们要共同生活下去,必然要具有不同的生态位,否则它
们不能在相同的生态位内永久地共存(出现竞争排斥)。
(1)经过自然选择,重叠部分减小→种间竞争减小。
(2)摄取食物的总宽度(横坐标)增加→对资源的利用更充分。
典例 如图为某一区域M、N两物种食物资源的利用曲线,下列叙述错误的是 ( )
A.b越大,生物适应环境的能力越强
B.d越小,M与N种间竞争越激烈
C.曲线不重叠时,M与N不存在竞争
D.曲线不重叠时,可通过扩大生态位使资源充分利用
C
解析 b越大,说明M物种的食物种类越多,适应环境的能力越强,A正确;d越小,M、N两物种
的食物种类重叠部分越多,竞争就会越激烈,B正确;当曲线不重叠时,仅从食物关系来看,M与
N无竞争关系,根据题干信息可知M、N两物种处于共同的区域内,因此,M、N两物种在其他
生存资源上可能会产生竞争关系,例如,竞争生存空间等,C错误;曲线不重叠时,有些资源未被
充分利用,可通过扩大生态位使资源充分利用,D正确。第二章 群落
第一节 不同种群组成群落
基础过关练
题组一 丰富度调查反映群落的物种组成
1.神农架大九湖湿地的主要类型为亚高山泥炭沼泽,具有生物多样性、典型性和稀有性。2012年7月,中国地质大学(武汉)生物系部分师生对大九湖湿地进行了植物群落调查、统计与分析,获得区域内高等植物46科83属98种。下列相关叙述错误的是 ( )
A.蚜虫种群密度的调查方法也能用于植物群落丰富度的调查
B.不同植物处于不同的生态位,只与植物之间的竞争有关
C.若要研究大九湖周围土壤中小动物丰富度,可用取样器取样法进行调查
D.不同群落的差异主要体现在群落的外貌和物种组成等方面
2.下图为干漏斗分离装置,常用于开展土壤动物类群丰富度的研究。下列叙述正确的是( )
A.该装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性进行分离
B.土壤动物收集瓶中加入95%的酒精用来杀死和保存小动物
C.将图中的热光源加个灯罩或换成相同亮度的LED灯效果更佳
D.不同群落中土壤动物的类群和数量不同,可反映其物种丰富度不同
题组二 优势种
3.(易错题)判断一个群落中的优势种的最重要的指标是( )
A.在群落中作用最大的物种
B.在群落中个体数量最多的物种
C.个体体积最大的物种
D.繁殖和传播能力最强的物种
4.下列有关群落和优势种的说法,正确的是( )
A. 优势种通常个体数量多、生活力较强,对群落进行保护时基本不考虑优势种的保护
B.区别群落最重要的特征是物种丰富度
C.群落中的优势种会一直占据优势地位
D.草原群落中羊草占据显著优势,过度放牧会影响羊草的优势地位,不利于维持草原群落稳定
5.油楠是高大乔木,原分布于海南。油楠树干通直、树冠平展,犹如一把撑开的巨伞,适应性强、耐干旱、用途广,现已成功被引种至云南、广西、广东和福建等地大量栽培。下列相关叙述错误的是( )
A.油楠适应性强、耐干旱是长期自然选择形成的
B.油楠通常是其所处生物群落中的优势种
C.影响不同地域油楠分泌油量的因素可能是光照
D.油楠的引种不会引起引入地群落的结构和内部环境的变化
题组三 生态位
6.生态位表示物种在群落中所处的地位、作用和重要性。下列有关生态位的说法,不正确的是( )
A.不同物种的生态位不可能出现完全重叠的现象
B.生态位分化是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果
C.研究动物的生态位只需要研究它的栖息地、食物和天敌
D.竞争可导致物种生态位发生变化,甚至把另一物种完全排除掉
7.如图表示某群落中甲、乙两个物种的生态位,图中a、b、c表示不同食物种类。下列叙述错误的是( )
A.甲和乙生存在同一环境下,二者的生态位相同
B.一段时间后甲和乙中以c为食的个体比例都会下降
C.甲和乙的生态位分化会降低竞争强度而达到共存
D.甲和乙占据相对稳定的生态位是长期自然选择的结果
8.当两个物种的生态位重叠时会发生竞争,且生态位重叠越多,竞争越激烈,以致竞争优势较大的物种有可能把另一物种完全排除掉,这就是竞争排斥原理。为了验证竞争排斥原理,某同学选用两种草履虫为材料进行实验,下列叙述正确的是( )
A.应设置两种草履虫单独培养作为对照组
B.应将两种草履虫放在资源无限的环境中混合培养
C.预测实验组中竞争优势强的草履虫数目会一直增加
D.选择的两种草履虫在生活习性和食性等方面应具有较大差异
9.(教材习题改编)某科学研究小组调查了某森林群落中6种鸟在森林群落不同层次中的相对密度,结果如表所示。进一步研究发现,林鸽以栎树等高大乔木的核果和种子为食;长尾山雀不停地在树枝间、叶间跳跃或来回飞翔,觅食鞘翅目和鳞翅目等昆虫;大山雀常在树枝间穿梭跳跃,主要觅食昆虫;沼泽山雀体型明显比大山雀小,主要觅食各种昆虫及其幼虫、卵和蛹,仅吃少量植物种子;乌鸫是杂食性鸟类,既觅食昆虫和蚯蚓,也吃植物种子和浆果;鹪鹩取食毒蛾、螟蛾、天牛和椿象等昆虫。请分析回答下列问题:
种名 树冠层 下木层 灌木层 草本层 地表层
林鸽 333 3 3 — —
长尾山雀 122 183 136 18 9
沼泽山雀 15 111 155 81 7
大山雀 25 74 197 103 2
乌鸫 2 7 25 89 47
鹪鹩 — — 20 140 20
(1)这种群落中不同物种在时间和空间上的位置及其与其他物种之间的功能关系,称为 。从生活空间上比较, 这两种鸟的功能关系最相近。
(2)没有两种鸟的生活层次和食物是完全重叠的,这有利于降低群落中鸟类在 和 方面的竞争。
(3)在相互竞争的生物之间并不总是发生竞争排斥现象,它们共存的原因是 (填字母,多选)。
A.空间的分离
B.形态的特化
C.行为的特化
D.食物的特化
能力提升练
题组 综合分析群落物种组成、优势种和生态位
1.森林群落中老龄树木死亡造成林冠层出现空隙,称为林窗。研究者调查了某森林中林窗下与林下的土壤动物群落,得到下图所示的结果。下列相关叙述错误的是 ( )
A.在各层次中林窗下的土壤动物丰富度均高于林下
B.用取样器取样法调查土壤动物丰富度
C.林窗和林下土壤动物种类数随土壤深度的增加而减少
D.林下不同时间调查获得的土壤动物丰富度基本相同
2.紫茎泽兰入侵导致黑麦草生物量显著下降,给农牧业带来极大损失。研究人员选用了两种牧草拉巴豆和宽叶雀稗分别与紫茎泽兰混合种植,并与黑麦草进行对比研究,其结果如表所示。
种植方式 物种 生物量(g/m2)
拉巴豆+紫茎泽兰 拉巴豆 3.22
紫茎泽兰 0.12
宽叶雀稗+紫茎泽兰 宽叶雀稗 4.7
紫茎泽兰 0.24
黑麦草+紫茎泽兰 黑麦草 0.52
紫茎泽兰 1.99
下列叙述错误的是( )
A.若拉巴豆和宽叶雀稗成为草场的优势种可以减弱紫茎泽兰的入侵危害
B.拉巴豆对紫茎泽兰的控制力略大于宽叶雀稗对紫茎泽兰的控制力
C.拉巴豆、宽叶雀稗和紫茎泽兰生态位存在部分重叠
D.拉巴豆在与宽叶雀稗的竞争中占据优势
3.下图表示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,下面是对图a中3个物种与图b中3个物种相比较的几种说法,正确的是( )
A.图a中3个物种的种间竞争激烈,图b中3个物种的种内竞争激烈
B.图a中3个物种的种内竞争激烈,图b中3个物种的种间竞争激烈
C.如果资源有限,图a中物种2有被淘汰的危险,图b中物种3有被淘汰的危险
D.两图中的物种间的种间竞争激烈程度相等
4.升金湖是长江中下游越冬水鸟的重要聚集区。科研人员将湖中水鸟划分为4个集群(每个集群包括若干种水鸟),并对它们的觅食行为和生境利用进行调查,结果如下表所示(百分比代表使用频率)。下列说法错误的是( )
集群 觅食行为 生境利用
G1 间歇型啄食(100%) 草滩(68.6%), 泥滩(15.4%)
G2 间歇型啄食(86.5%), 泥滩挖掘取食(9.9%) 浅水区(44.2%), 泥滩(39.1%)
G3 多种觅食行为 中水区(41.3%), 深水区(30.4%)
G4 潜水取食(99.3%) 深水区(74.7%), 中水区(17.1%)
A.冬天食物短缺会使集群间的生态位重叠度增大
B.与集群内相比,集群间水鸟的生态位重叠度更大
C.水深因素通过将觅食生境分割开以降低集群间的相互竞争
D.越冬水鸟生态位重叠度与觅食行为和觅食生境的重叠度有关
5.浙江天童国家森林公园位于浙江省宁波市鄞州区东南部,森林植被保存良好,是浙江省东部丘陵地区地带性植被类型的代表性地段,现对当地的群落进行研究,回答下列问题:
(1)该森林群落中乔木、灌木、草本和苔藓等植物在形态结构和生活方式上各不相同,占据着不同的 。
(2)研究人员利用 法调查当地各树种的数量,调查发现该群落组成树种以米槠最多,木荷次之,这两个物种是该群落的
,在群落中具有高度的 性。
(3)如图为米槠的胸径频率分布图(注:胸径为乔木主干离地表面1.3 m处的直径),胸径大小可以反映个体年龄,据图分析可知米槠的年龄结构为 。为使森林一直维持在“青壮年期”,从种群增长规律角度考虑,常采用的措施是 。
(4)该群落中灌木层和草本层中的植物往往具有较大的叶片,请从结构与功能角度解释原因: 。
6.舟山因海而生,为海而谋。为缓解“东海无鱼”之痛,舟山市政府出台伏季休渔、整治海洋垃圾等一系列修复措施。为评估修复效果,科研人员对海洋不同区域的物种进行调查研究,如图为沿岸带某底栖植物群落随季节变化优势种(相对数量占比>5%)的分布情况。
回答下列问题:
(1)近年来舟山海域小黄鱼、带鱼、黑鲷等鱼类的种群数量呈逐年上升趋势,原因是伏季休渔使种群的 增大,整治海洋垃圾可使环境容纳量增大。鱼的种群数量通常可采用 进行调查,同时对捕获的个体进行年龄鉴定,可绘制该种群的 图形。
(2)调查发现近两年舟山海域沿岸带的底栖植物数量明显增多,可推测底栖动物的数量也在增加,其依据是 。图中底栖植物群落的季节性变化主要体现在优势种的 和 的变化,引起这种变化的环境因素主要是 ;能否据图判断春季和秋季的物种丰富度高于夏季 ,原因是 。
(3)影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素除捕食外,还有 ;优势种能够凭借自己的数量和生活力对群落的 起决定性的作用,因此保护群落不仅要保护珍稀物种,也要保护其优势种。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 蚜虫种群密度的调查方法是样方法,样方法可用于调查植物种群密度和群落丰富度,A正确。不同植物处于不同的生态位,不仅仅与植物之间的竞争有关,还与无机环境等有关,B错误。研究大九湖周围土壤中小动物丰富度,可用取样器取样法进行调查,C正确。不同群落的差异主要体现在群落的外貌和物种组成等方面,D正确。
2.D 该装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性进行分离,A错误;土壤动物收集瓶中加入70%的酒精用来杀死和保存小动物,B错误;土壤动物具有避高温的特点,图中的热光源效果更佳,C错误;一个群落中的不同物种的总数称为物种丰富度,不同群落中土壤动物的类群和数量不同,可反映其物种丰富度不同,D正确。
3.A 在群落中作用最大的物种对其他物种的生存和生长有很大的影响,故物种在群落中的作用大小是判断群落中优势种最重要的指标,A正确;群落中个体数量最多的物种不一定是优势种,B错误;群落中个体体积最大的物种不一定是优势种,C错误;群落中繁殖和传播能力最强的物种不一定是优势种,D错误。
4.D 优势种对群落的结构和内部环境起决定性的作用,并在很大程度上影响其他物种的生存和生长,所以对群落进行保护时也要保护其优势种,A错误;区别群落最重要的特征是物种组成,B错误;群落中的优势种会随着时间和环境的变化而改变,C错误;如果过度放牧,羊草就会明显减少,某些植物就会成为新的优势种,群落中原有的一些植物种类会消失,草原生产力严重降低,不利于维持草原群落稳定,D正确。
5.D 不同的物种之间、生物与环境之间通过长期的进化相互适应,油楠适应性强、耐干旱是长期自然选择形成的,A正确;油楠是高大乔木,油楠树干通直、树冠平展,适应性强、耐干旱,通常是其所处生物群落中的优势种,优势种决定群落的结构和内部环境,因此,引种油楠会引起引入地群落的结构和内部环境的变化,B正确,D错误;不同的环境条件如温度、光照等会影响植物代谢活动,故影响不同地域油楠分泌油量的因素可能是光照,C正确。
6.C 自然群落中,生态位有重叠的物种会发生生态位分化,因此,不同物种的生态位不会出现完全重叠的现象,A正确;研究动物的生态位需要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,C错误。
7.A 甲和乙生态位有重叠,但不完全相同,A错误;甲和乙都以c为食,为减少或排除竞争,一段时间后甲和乙中以c为食的个体比例都会下降,B正确;甲和乙的生态位分化会降低两物种之间的竞争强度而达到共存,C正确。
8.A 本实验中两种草履虫混合培养是实验组,两种草履虫单独培养作为对照组,以便于分析混合培养后两者的数量变化情况,A正确;两种草履虫放在资源无限的环境中混合培养,竞争程度较弱,不利于达到实验目的,B错误;实验组中竞争优势强的草履虫将另一种草履虫完全排除掉后,由于资源不是无限的,该草履虫数目不会一直增加,C错误;验证竞争排斥原理,应选择在生活习性和食性等方面具有相似性的两种草履虫,D错误。
9.答案 (1)生态位 沼泽山雀和大山雀 (2)栖息空间 食物资源 (3)ABCD
解析 (1)生态位是指群落中某个物种在时间和空间上的位置及其与其他相关物种之间的功能关系;由表可知,沼泽山雀和大山雀在树冠层、地表层密度低,灌木层密度高,下木层、草本层密度较高,活动范围基本一致,可推测二者功能关系最相近。(2)没有两种鸟的生活层次和食物是完全重叠的,这有利于群落中的各种鸟类都有各自的栖息空间和食物资源。(3)自然群落中,生态位有重叠的物种会发生生态位分化,从而减少或排除竞争。不同生物所处位置不同,具有不同的生活习性,形态特征具有差异性,以及食物来源不同,使它们可以在同一环境中生活,不总发生竞争排斥现象。
能力提升练
1.D 由题图可知,在各层次中林窗下的土壤动物丰富度均比林下高,A正确;随着土壤深度的增加,林窗和林下土壤动物种类数均越来越少,C正确;该调查只统计了林窗和林下不同层次的土壤动物种类数,并没有关于林下不同时间调查获得的土壤动物丰富度的统计,故不能对林下不同时间调查获得的土壤动物丰富度多少进行判断,D错误。
2.D 分析表格数据:
根据以上分析可知,A、B正确;拉巴豆、宽叶雀稗和紫茎泽兰存在竞争关系,说明生态位存在部分重叠,C正确;表中没有将拉巴豆与宽叶雀稗混种,无法得知两者的竞争强弱关系,D错误。
3.B 与图a相比,图b中各物种自身能利用的资源比较多,则种内竞争较弱;3个物种共用资源部分较多,则种间竞争较激烈,A、D错误,B正确。在图b中,物种2自身单独能利用的资源与物种1、物种3相比最少,因此若资源有限,图b中物种2有被淘汰的危险,C错误。
4.B 冬天食物缺乏时,水鸟会增加取食种类,会使集群间的生态位重叠度增大,A正确。与集群内相比,集群间水鸟的生态位重叠度更小,B错误。不同集群的生境利用有差别,故水深因素通过将觅食生境分割开以降低集群间的相互竞争,C正确。
5.答案 (1)生态位 (2)样方 优势种 生态适应 (3)增长型 适度砍伐成熟乔木(答出“适度砍伐”即可) (4)灌木层和草本层植物较大的叶片可以增大光照叶面积,获得更多的光照促进光合作用以维持其生存
解析 (1)该森林群落中乔木、灌木、草本和苔藓等植物在形态结构和生活方式上各不相同,占据着不同的生态位。(2)调查当地各树种的数量应采用样方法。(3)由图可知,胸径为0~5 cm的株数最多,可判断幼龄个体较多,所以该种群的年龄结构为增长型。(4)灌木层和草本层植物生存在高大乔木之下,为了获得更多的阳光,灌木层和草本层植物往往具有较大的叶片,这样可以增大光照叶面积,获得更多的光照促进光合作用以维持其生存。
6.答案 (1)出生率 标志重捕法 年龄金字塔 (2)植物能为动物提供食物条件(和栖息空间) 种类 数量 温度和光照强度 否 图中只反映不同季节优势种的变化,而不能反映所有物种数目的多少 (3)竞争 结构和内部环境
解析 (1)伏季休渔有利于提高鱼类种群的出生率,进而提高种群密度。标志重捕法是调查种群密度的方法之一,适用于鱼这种活动能力强的动物。(2)植物可为动物提供食物条件和栖息空间,底栖植物数量明显增多,则底栖动物的数量也会增加。从图中可知,不同的月份,优势种的种类和数量不同,故底栖植物群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量的变化。物种丰富度是指群落中不同物种的总数,该图只反映不同季节群落中优势种的变化,并不能反映物种丰富度的高低。(3)从3月到9月优势种①数量发生变化,其生物因素包含捕食和竞争。优势种能够凭借自己的数量和生活力对群落结构和内部环境起决定性作用,并在很大程度上影响其他物种的生存和生长。
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