高中生物人教版 (2019)选择性必修2第1节 群落的结构课前预习ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2第1节 群落的结构课前预习ppt课件，共56页。PPT课件主要包含了内容索引，自主预习新知导学，合作探究释疑解惑，课堂小结，课标定位，素养阐释，问题引领，归纳提升，典型例题等内容，欢迎下载使用。

1.群落水平研究的问题基于对群落和种群水平研究问题的分析,明确群落水平需要研究的问题。2.群落的物种组成和种间关系通过对比实例分析不同群落物种组成的差异,认同物种组成是区别不同群落的重要特征;结合群落中不同的种间关系,分析种间关系对群落的影响。3.群落的空间结构和季节性结合具体实例理解群落的垂直结构和水平结构;认识到群落的外貌和结构会随着季节发生有规律的变化。
4.生态位及其意义通过实例归纳生态位的概念;分析当地自然群落中某种生物的生态位,明确群落中每种生物占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源。5.研究土壤中小动物类群的丰富度掌握土壤小动物的取样方法;尝试通过调查研究推测某一区域内土壤中小动物的物种数目。
1.能运用模型与建模的方法,认识群落及群落水平研究的问题,认识到探究视角对于认识事物的重要性,尝试从不同的视角提出问题。2.基于具体实例,归纳、分析群落的物种组成及物种丰富度;通过分析种间关系的模式图,培养运用逻辑思维解决实际问题的能力。3.结合具体的群落,分析群落的垂直结构和水平结构,认同群落结构特征会随时间而变化,如表现出一定的季节性,从而建立生物与环境相统一及生命系统发展与稳态的观点。4.能运用科学思维的方法归纳生态位的概念;运用结构与功能观、稳态与平衡观分析每种生物占据相对稳定的生态位的意义。5.通过研究土壤中小动物类群的丰富度的实验,培养制订科学探究计划并实施的能力。
一、群落水平研究的问题1.生物群落的概念:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,简称群落。2.不同视角研究生物群体时,研究的对象不同(以群落和种群研究为例)。
二、群落的物种组成和种间关系1.群落的物种组成(1)作用:群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。(2)衡量指标:物种丰富度,一个群落中的物种数目。(3)规律:不同群落的物种丰富度有差别,我国从东北到海南的森林群落,越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。(4)物种组成不是固定不变的。随着时间和环境的变化,原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势;原来占优势的物种也可能逐渐失去优势,甚至从群落中消失。例如,在我国东北部的草原群落中,羊草通常占据显著优势。如果过度放牧,碱蓬等植物就会明显占优势,群落中原有的一些植物种类会消失,草原生产力严重降低。
2.种间关系(1)一个群落中的物种,通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。(2)种间关系的种类①原始合作: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。例如,海葵固着于寄居蟹的螺壳上,寄居蟹的活动,可以使海葵更有效地捕食;海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。②互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。例如,豆科植物向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。
③捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。例如,翠鸟捕鱼、猞猁捕食雪兔等。④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。例如,马蛔虫与马。⑤种间竞争: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。例如,同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗。
三、群落的空间结构和季节性1.群落空间结构的形成原因:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。
2.群落空间结构的两种类型
3.群落的季节性: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。例如,植物的生活周期,动物的迁徙、冬眠和夏眠等。
四、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。2.意义:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
五、研究土壤中小动物类群的丰富度1.取样方法:许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法进行调查,常用取样器取样的方法进行采集、调查。2.物种相对数量的统计方法(1)记名计算法:指在一定面积(体积)的样地中,直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的物种。(2)目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积中的种群数量。等级的划分和表示方法有非常多、多、较多、较少、少、很少,等等。
3.实验流程提出问题—如土壤中有哪些小动物?不同时间(白天和晚上)或不同空间(如不同深度土层)的土壤中小动物类群的丰富度有何不同?↓制订计划—包括步骤、时间、地点、内容、方法等↓
【预习检测】 1.判断正误。(1)一块草地上所有的生物种群形成群落。(　　)(2)校园草地上的物种数目属于群落水平研究的问题。(　　)(3)在我国,针叶林的物种组成比常绿阔叶林丰富。(　　)(4)群落的物种组成是一成不变的。(　　 )(5)群落中的优势物种有时也会消失。(　　)(6)豆科植物与根瘤菌之间的关系属于原始合作。(　　)(7)草原生物群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。(　　)(8)研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。(　　)
3.下列关于实验“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法,错误的是(　　)A.为了调查不同时间土壤中小动物丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样B.许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标记重捕法调查土壤小动物类群丰富度C.利用小动物的避光避热性,收集土样中的小动物可采用带灯罩的热光源D.对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征答案:B解析:调查土壤小动物类群丰富度通常用取样器取样法,标记重捕法用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度。
1.阅读下列资料,分析资料1和资料2分别说明了什么问题。资料1　我国新疆北部的森林主要是由常绿针叶树种组成,而南方许多森林的主要树种是常绿阔叶乔木。资料2　西伯利亚泰梅尔半岛冻原上,只有670种低等植物、139种高等植物、约1 000种动物;福建武夷山共有840种低等植物、2 888种高等植物,已知的动物约5 000余种,其中脊椎动物475种。提示:资料1说明物种组成是区别不同群落的重要特征。资料2说明不同群落中,物种数目的差别很大;不同群落的物种丰富度不同,一般来说环境条件越优越,群落中物种越多,群落结构也越复杂。
2.下图表示生物群落中的种间关系(捕食、种间竞争和互利共生),请据图回答下列问题。
(1)①~④分别表示哪种种间关系?提示:①④都表示种间竞争;②表示捕食;③表示互利共生。
(2)从两种生物的数量变化趋势看,哪种关系中一种生物数量增加(减少),同时另一种生物数量也增加(减少)?它们是不是同步性地增加或减少?提示:捕食和互利共生。捕食关系中两种生物的数量非同步增加或减少,互利共生关系中两种生物的数量同步增加或减少。(3)如何判断捕食关系中的捕食者和被捕食者?提示:先增加或先减少的是被捕食者,如图②中的a;后增加或后减少的是捕食者,如图②中的b。(4)图①和图④中的两种关系有何区别?提示:图①中两种生物的竞争力悬殊,竞争的结果往往是处于竞争不利地位的生物灭绝;图④中两种生物的竞争力相当,不会导致其中一种生物灭绝。
1.物种组成物种组成是区别不同群落的重要特征。一个群落中的物种数目,为物种丰富度。物种丰富度是群落的首要特征,随纬度的增加,物种丰富度逐渐降低; 随海拔的增加,物种丰富度逐渐降低;随海水深度的增加,物种丰富度逐渐降低。
2.种间关系曲线的判断
(1)互利共生曲线:同步性变化(同增同减),如图甲。(2)捕食曲线:不同步性变化,此消彼长(不会导致某种生物灭绝),如图乙。在捕食数量关系曲线图中,捕食者与被捕食者的判断方法如下。①依两条曲线的关系:捕食者随着被捕食者的变化而变化,图乙中曲线a先达到最大值,b随后才达到最大值,即曲线b随着曲线a的变化而变化,故曲线b代表的生物是捕食者,曲线a代表的生物是被捕食者。②依最大个体数:被捕食者的个体数通常多于捕食者,故由图中曲线a的最大值大于曲线b,也可推出曲线b代表的生物是捕食者,曲线a代表的生物是被捕食者。(3)种间竞争曲线:只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物,则必为种间竞争,如图丙、丁。竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。
1.下列关于群落的物种组成的说法,正确的是(　　)A.不同群落的物种组成不同B.不同群落中的树木、动物等没有差别C.新疆针叶林的物种丰富度比海南常绿阔叶林的高D.泰山的乔木林和长白山的乔木林的物种组成相同答案:A解析:物种组成是区别不同群落的重要特征,不同群落的物种组成不同,A项正确;不同群落中的植物(树木)不同,决定了群落中的动物与其他生物也有所不同,B项错误;新疆的温度比海南低,环境条件比较恶劣,故新疆针叶林的物种丰富度要比海南常绿阔叶林的低,C项错误;泰山的乔木林和长白山的乔木林是两个不同群落,两者的物种组成不同,D项错误。
2.(不定项选择题)下图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果,下列相关叙述错误的是(　　)A.豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系可用图甲表示B.噬菌体与细菌的种群数量变化关系可用图乙表示C.甲、乙、丙表示的种间关系分别是互利共生、种间竞争、种间竞争D.图丙中,实验初期种内互助与种间竞争并存,后期X的种内竞争加剧答案:BC
解析:由曲线中两种生物的种群数量变化情况可判断,甲表示互利共生关系,可用来表示豆科植物与根瘤菌的种群数量变化;乙表示捕食关系,而噬菌体与细菌之间是寄生关系,所以两者的种群数量变化关系不能用图乙表示,A项正确,B项错误;丙表示种间竞争关系,X种群在种间竞争中处于优势且将另一个种群淘汰,这与种内互助有关,实验后期X种群密度增加,种内竞争加剧,C项错误,D项正确。
【变式训练】 1.下列关于物种丰富度的说法,正确的是(　　)A.一个池塘中鲫鱼的种群密度大于鲤鱼的种群密度,则此池塘中鲫鱼的物种丰富度高于鲤鱼B.甲池塘中鲫鱼的种群数量多于乙池塘,则甲池塘中鲫鱼的物种丰富度高于乙池塘C.一片森林中的物种数目多于一片草原,则该森林的物种丰富度高于该草原D.不同的群落,物种丰富度是定值答案:C解析:物种丰富度指的是群落中物种数目的多少,与种群数量、种群密度无关,A、B项错误,C项正确;不同群落的丰富度是不同的,D项错误。
2.某水池中有某种浮游动物和某种藻类两个种群,其种群密度随时间变化的趋势如下图所示。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙),一段时间后,该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述,正确的是(　　)A.甲和丙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群B.甲和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群C.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群D.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群答案:C
解析:据图分析,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化,表示捕食关系,甲是被捕食者(藻类),乙是捕食者(浮游动物)。丙专食浮游动物,向水池中投放丙后,乙会因为丙的捕食而消失,丙会因为乙的消失而消失(缺乏食物),甲会因为失去天敌乙而在一段时间内有所增加,故最终仅剩下甲种群。丙和乙可竞争空间和氧气等资源。
1.下图甲、乙、丙分别表示不同群落的空间结构。请回答下列问题。
(1)图甲、乙分别表示群落的哪种空间结构?图甲中乔木层、灌木层、草本层等分布于不同层次主要由哪种因素决定?它与竹林中竹子植株高矮错落有致的本质区别是什么?提示:图甲表示群落的垂直结构,图乙表示群落的水平结构。图甲中植物分层主要由光照强度决定。图甲显示的不同层次为“不同种群”的垂直分层,竹林中竹子植株高矮错落属于“同一种群”的个体差异。(2)图丙的白桦沼泽中所有白桦组成一个什么生物群体?在图丙A~E 5个沼泽区中具有垂直分层现象的有哪些?提示:白桦沼泽中所有白桦组成一个种群。A~E 5个沼泽区都具有垂直分层现象。
2.下图为山坡(a)和海洋(b)两个不同的自然区域内植物的分布状况。据图回答下列问题。
(1)山坡a内植物的分布状况是不是一个群落中的垂直结构?请说明理由。提示:不是。高山上,随着海拔的升高,温度明显下降,从而导致不同海拔植被分布不同,由低到高依次为阔叶林、针叶林、高原草甸、苔原。这种状况属于植物的地带性分布,不是群落垂直结构中的分层现象。(2)海洋b中各种藻类植物的分布是不是属于群落的垂直结构?说明理由。提示:属于。在海洋水域的不同水层中,分布着不同的藻类植物,这种在垂直方向上的分层现象属于群落的垂直结构。
1.群落结构的形成及意义(1)形成:生物群落的垂直结构与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)意义:有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。2.影响不同群落结构的主要因素(1)我国南北水平群落的结构差异:温度。(2)我国东西水平群落的结构差异:水分。(3)高山群落的结构差异:温度。(4)水域垂直群落的结构差异:光照、温度、含氧量。
3.与群落结构有关的两个易错点(1)草坪中也存在垂直结构垂直结构是群落中各物种在垂直空间方向上的分布,是长期自然选择形成的合理利用资源或空间的空间配置格局,它应存在于所有群落(包括草坪群落)中。(2)垂直结构是指群落中“不同物种”在空间垂直方向上呈现“分层”现象,切不可将“同种生物”的高矮差异视作垂直结构。
下图为某生物群落的分层现象,下列叙述错误的是(　　)A.分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式B.决定这种现象的环境因素除光照外,还有温度和湿度等C.种植玉米时,因植物群落分层现象的存在,所以要合理密植D.在农业生产中,可以充分利用这一现象,合理搭配种植的品种答案:C
解析:植物分层现象是植物与环境相互作用的结果,这样可以充分利用光照等环境资源,A项正确;影响植物分层的因素除光照外,还有温度、湿度等,B项正确;合理密植能充分利用土地,有效利用光能,同时也可以增加对二氧化碳的吸收,增强光合作用,但不是依据植物群落的分层现象,C项错误;依据植物分层现象可以进行间作套种,以获取单位面积的最大产量,D项正确。
【变式训练】 1.关于池塘生态系统中的群落结构,下列叙述错误的是(　　)A.在垂直方向,鱼类具有明显的分层现象B.鱼类在群落中的垂直分布主要依赖于植物C.池塘中的群落没有水平结构D.在水平方向上,生物种类分布有差异答案:C解析:池塘生态系统中,植物的垂直分层导致以不同植物为食的鱼类也出现分层现象;从池塘岸边到中心分布着不同种类的植物,必然导致池塘中的群落也有水平结构。
2.(不定项选择题)下列关于群落结构的叙述,正确的是(　　)A.在垂直方向上,所有群落都有明显的分层现象B.动物在群落中的垂直分布与植物的分层无关C.光照强度、海拔等会影响群落的水平结构D.地形的变化、土壤湿度的差异等因素导致不同的群落水平结构不同答案:CD解析:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象,A项错误;动物在群落中的垂直分布与植物的分层有关,因为植物可以为动物提供食物和栖息空间,B项错误;光照强度、海拔、地形等都会影响群落的水平结构,C项正确;地形的变化、土壤湿度的差异等因素会导致不同的群落水平结构不同,D项正确。
1.研究某种生物的生态位,通常要研究哪些内容?提示:研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等;研究某种植物的生态位,通常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。
2.阅读教科书第28页思考·讨论“分析当地自然群落中某种生物的生态位”中的资料,思考并回答下列问题。(1)从表中4种鸟选择的觅食生境看,哪种鸟觅食生境的范围更宽?这有什么意义?提示:青脚鹬觅食生境的范围更宽。与其他鸟类的生态位发生部分重叠时,具有另一部分无竞争的生态位空间,有助于自身生存,可以实现共存,有利于不同生物充分利用环境资源。(2)表中绿翅鸭与鹤鹬选择的觅食生境相同,生态位就完全一样吗?为什么?提示:不完全一样。虽然绿翅鸭与鹤鹬选择的觅食生境相同,但它们的食性有所不同。
(3)分析绿翅鸭的食性,与它有竞争关系的鸟类有哪些?竞争会导致绿翅鸭被排除吗?你能举例说明为什么有的物种会被竞争排除吗?提示:绿头鸭、鹤鹬和青脚鹬都与绿翅鸭有食性上的竞争;但绿翅鸭与其他3种鸟的食性生态位不完全重叠,不会导致绿翅鸭被排除。大草履虫与双小核草履虫共同培养时,大草履虫被双小核草履虫完全排除,这是因为两个物种利用完全相同的资源,竞争优势较大的双小核草履虫会把处于劣势的大草履虫完全排除。
理解生态位应注意的问题(1)生态位不仅指生物种群具体的栖息地,它除了说明栖息地以外,还说明这一物种在群落中的营养地位和所起的作用,所需的物理和生物条件,如温度、湿度、pH等。所以生态位远比栖息地复杂。每个物种在生物群落中都会占据一定的生态位。
(3)生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。群落结构的形成是自然选择的结果。生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础,从而提高了生物利用环境资源的能力。
下列关于物种生态位的说法,错误的是(　　)A.生态位表示物种在群落中的地位、作用和重要性B.同一生物群落中不可能有两个物种的生态位完全相同C.生态位重叠本身一定伴随着竞争D.一些生物通过空间的垂直分离避免竞争答案:C解析:当环境中资源很丰富时,生态位重叠的两个物种本身不一定会发生竞争。
【变式训练】 下图甲、乙分别表示3个共存物种的资源利用曲线,图甲和图乙中3个物种的资源利用状况不同,W表示在达到最大增长率时物种对资源的利用情况。下列有关叙述正确的是(　　)A.图甲中3个物种的种内竞争激烈,图乙中3个物种的种间竞争激烈B.图甲中3个物种的种间竞争激烈,图乙中3个物种的种内竞争激烈C.如果资源有限,图甲中物种2有被排除的危险,图乙中物种3有被排除的危险D.两图中的物种间的种间竞争激烈程度相等答案:A
解析:图甲中,物种1自身单独利用的资源比较多,与物种2共用资源部分比较少;同样,物种3自身单独利用的资源比较多,与物种2共用资源比较少,因此在图甲中种间竞争比较弱,种内竞争比较激烈。图乙中,物种1、2、3中彼此间共用资源比较多,自身单独能利用的资源比较少。因此在图乙中种间竞争激烈,种内竞争较弱。两图中,与物种1、物种3相比,物种2自身单独能利用的资源都最少,因此若资源有限,物种2都有被排除的危险。