浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第二节 群落具有垂直、水平和时间结构导学案

这是一份浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第二节 群落具有垂直、水平和时间结构导学案，共10页。学案主要包含了群落具有垂直，地球上分布着不同类型的群落等内容，欢迎下载使用。


一、群落具有垂直、水平和时间结构
1．群落分层形成垂直结构
(1)生长型
①分类：依据植物的外貌和形态结构的不同，一般把陆生植物分成下面六种生长型，即乔木、灌木、藤本植物、草本植物、附生植物、地表植物。
②特点：植物的生长型可以反映植物生活的环境条件。在相似的环境条件下，不同种类的植物通过自然选择往往具有相似的生长型以适应环境。
(2)垂直结构
①含义：群落的垂直结构主要指群落的分层现象。
②特点：不同群落其垂直结构的复杂程度不同，热带雨林群落的垂直结构最为复杂。
③意义：成层结构是物种自然选择的结果，它不仅缓解了植物之间争夺阳光、空间、水分和矿质营养的矛盾，而且植物在空间上的成层排列，扩大了植物利用环境的范围，提高了植物的光能利用率。
④动物的分层现象：群落中动物的分层现象也很普遍。动物的分层现象主要与食物有关。
2．群落水平方向上的种群配置形成水平结构
(1)含义：群落中的生物在水平方向上的配置状况形成了群落的水平结构。
(2)特点：大多数群落中的各个物种在水平方向上的分布往往呈不均匀性，表现为斑块状和镶嵌性。
(3)导致群落具有水平结构的原因主要有三个方面：一是不同生物繁殖体的扩散能力有差异；二是生物种间相互作用的影响；三是群落内部环境的不同。另外，动物活动以及人类活动也会影响群落的内部环境。
3．群落的组成和外貌可随时间改变而形成时间结构
(1)含义：群落的组成和外貌可随时间改变而发生有规律的变化，这就是群落的时间结构。
(2)形成：在某一时期，某些物种在群落中相对重要，而在另一时期，则是另一些物种在该群落中相对重要，从而形成了群落的时间结构。
(3)特点：群落的季节性变化非常明显。在温带地区，草原和森林群落的外貌在春、夏、秋、冬有很大差异。草原群落中动物的季节性变化也十分明显。
二、地球上分布着不同类型的群落
1．森林群落是地球上最重要的陆地群落
(1)热带雨林群落
①分布：热带雨林群落分布在赤道及其两侧的湿润区域，约占地球上现存森林面积的一半。其分布区终年高温多雨。
②特点：热带雨林群落生物种类极为丰富，是地球上最丰富的“生物基因库”。生活着大量动物，其中以树栖攀缘生活种类占优势。
③价值：热带雨林群落为人类提供了极为丰富的生物资源。同时，由于植物的光合作用强，对大气中O2和CO2平衡的维持具有重大意义。
(2)温带落叶阔叶林
①分布：四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。
②特点：温带落叶阔叶林群落具有明显的季相变化。地栖动物种类和数量比热带雨林群落多，但树栖动物仍占相当比例。
(3)北方针叶林
①分布：北半球高纬度地区，约覆盖整个地球表面的11%，仅次于热带雨林群落。
②特点：北方针叶林群落中针叶植物占优势。北方针叶林群落中，动物种类较少。多数动物营定居生活。
2．草原群落中草本植物占优势
草原群落约占地球陆地表面积的12%。草原群落以草本植物占优势。与森林群落相比，草原群落中动物种类贫乏。
3．水分蒸发量高于降雨量的地区形成植被稀疏的荒漠群落
(1)分布：荒漠群落主要分布在亚热带干旱区。
(2)特点：荒漠群落植被极度稀疏，有的地段大面积裸露。荒漠群落中的动物种类比较稀少，以小型啮齿类和爬行类占优势。
4．气候严寒、降雨量少的地区形成苔原群落
(1)分布：苔原群落主要分布在欧亚大陆北部和北美洲北部，形成一个大致连续的地带。
(2)特点：苔原群落植物种类稀少。苔原群落中的动物种类贫乏。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．群落在自然选择和适应的过程中形成了一定的结构。(√)
2．不同生长型的植物分别配置在群落的不同高度上，形成了群落的水平结构。(×)
提示：形成了群落的垂直结构。
3．陆地群落的分层主要与植物对水的利用有关。(×)
提示：主要与植物对光的利用有关。
4．寒温带针叶林群落的结构比较简单、下木层和灌木层一般都只有一个。(√)
5．地球各地因气候、地形和其他环境条件的不同而分布着不同类型的群落。(√)
6．草原群落是地球上最重要的陆地群落。(×)
提示：森林群落是地球上最重要的陆地群落。
群落的垂直、水平和时间结构
1．群落结构形成的原因及意义
(1)原因：群落结构与环境中生态因素有关，群落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生物群落整体对自然资源的充分利用。
2．三种群落结构类型的比较
1．从山脚到山顶在垂直方向上分布不同类型的植被带，体现了群落的怎样的结构特征？为什么？
提示：水平结构。因为是由海拔不同引起的。
2．冬候鸟秋天飞到南方越冬，使群落的组成发生了变化。这体现了群落的哪个特征？为什么？
提示：时间结构。候鸟南飞而导致不同时间段群落中物种种类差异，属于时间结构。
1．下列关于群落结构的叙述，正确的是( )
A．竹林中凤尾竹高低错落有致，体现了群落的分层现象
B．草坪结构简单，不存在群落的空间结构
C．森林群落中植物和动物均具有垂直分层现象，以提高光的利用率
D．水平结构上种群的分布与土壤湿度、光照强度及生物自身的生长特点有关
D [竹林中的凤尾竹是一个种群，不能体现群落的特征，A错误；任何一个群落都存在水平结构和垂直结构，只是草坪结构简单，其垂直结构也相对简单，B错误；植物有垂直分层现象，提高了光的利用率，植物为动物提供栖息场所和食物，因此动物也出现分层现象，C错误；由于地形的起伏、湿度的大小等，不同地段的群落植被在水平方向上一般呈镶嵌分布，属于群落的水平结构，D正确。]
2．下列关于群落结构的叙述，正确的是( )
A．沙漠里的灌木由于彼此竞争营养和水分呈集群分布或表现为斑块状镶嵌
B．群落的组成和外貌随时间发生规律性变化的现象称为群落的时间结构
C．马尾松高低错落有致，体现了群落的垂直结构
D．水生群落的分层现象仅仅是由光照决定的
B [沙漠里的灌木由于彼此竞争营养和水分倾向于均匀分布，A错误；群落的组成和外貌随时间发生规律性变化的现象称为群落的时间结构，B正确；马尾松高低错落有致，属于同一个种群，不能体现群落的垂直结构，C错误；水生群落的分层现象主要是由光的穿透性、温度和氧气决定的，D错误。]
群落的不同类型
1．运用“结构与功能观”解答不同类型生物群落中生物的特点
2．“二看法”判断不同类型的生物群落
1．与温带植物群落相比，热带雨林群落的季节性变化有什么特点？
提示：季节性变化不显著。
2．森林中生物种类繁多，结构复杂，从植物组成的角度分析，原因是什么？
提示：森林中植物根据分布的位置为阳生植物和阴生植物，前者分布于群落的上层，后者分布于群落的下层，植物的分层为动物提供了栖息空间和食物。不同种群之间通过复杂的种间关系，维持了种群之间的协调与平衡。
1．下列关于森林生物群落的说法，正确的是( )
A．森林分布在湿润或较湿润地区，植被茂盛且垂直结构不明显
B．森林中阴生植物的叶绿体大，色素含量少，不利于光合作用
C．松鼠、蜥蜴是森林群落的代表动物
D．蕨类、苔藓是森林的常见植物类群
D [森林分布在湿润或较湿润地区，植被茂盛且垂直结构明显，A错误；森林中阴生植物的叶绿体大，呈深绿色，色素含量多，有利于光合作用，B错误；蜥蜴是荒漠生物群落的代表动物，C错误；蕨类、苔藓是阴生植物，生活在林下，D正确。]
2．下列关于荒漠生物群落的叙述，错误的是( )
A．荒漠降水稀少且分布不均，物种少，群落结构简单
B．荒漠生物具有耐旱的特征，它们以独特的生活方式适应缺少水分的环境
C．荒漠植物仙人掌具有肥厚的肉质茎，叶呈针状，气孔夜间开放
D．沙漠动物往往是恒温动物，以适应沙漠温度较大幅度的变化
D [荒漠里物种非常少，群落结构非常简单，A正确；由于年降水量稀少，荒漠中的生物具有耐旱的特性，如荒漠中的植物的根系发达，有利于水分的吸收，抵抗干旱，B正确；荒漠中仙人掌通过形成肥厚的肉质茎，叶呈针状，气孔夜间开放，从而有利于保持水分，C正确；沙漠动物往往是变温动物，如蜥蜴、蛇等，它们的体温是变化的，D错误。]
科研人员对浙江太公山常绿落叶针阔混交林内繁殖季节时鹭类的组成和筑巢高度情况进行了调查，调查结果如表所示。
以常绿落叶针阔混交林内繁殖季节时鹭类的组成和筑巢高度情况进行了调查为情境信息，通过设问(1)考查了科学思维；通过设问(2)考查了生命观念。
(1)表中数据显示，该森林群落鹭类中的优势种是什么？说出判断的依据。(科学思维)
提示：池鹭。表中数据显示，池鹭的总体数量明显多于其他鹭类。
(2)4种鹭在林内乔木层筑巢高度不同，体现了群落的怎样的结构？这种分布特点有怎样的意义？(生命观念)
提示：4种鹭在林内乔木层筑巢高度不同，体现了群落的垂直结构。这是由4种鹭的食物不同决定的，这种分布特点体现了鹭类对群落空间资源的合理利用。
[课堂小结]
1．某落叶阔叶林冬季落叶、夏季葱绿。下列关于某落叶阔叶林的叙述，错误的是( )
A．在落叶阔叶林的垂直方向上，群落存在分层现象
B．由夏季到冬季群落的水平结构会发生变化
C．植物的垂直分布，提高了对太阳光的利用率
D．在同一水平方向上，生物种类的分布没有差别
D [落叶阔叶林中的植物受光照、温度等的影响具有垂直分层现象，动物因食物和栖息场所也具有垂直分层现象，A正确；由夏季到冬季，由于光照、温度、土壤湿度等变化，群落水平方向上生物的分布发生改变，因此水平结构会发生变化，B正确；植物的垂直分布，是指在垂直方向上植物的分层现象，自上而下依次是乔木、灌木、草本植物、苔藓地衣，提高了群落对太阳光的利用率，C正确；在同一水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、植物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等，不同地段往往分布着不同的种群，D错误。]
2．下图甲、乙、丙为三个自然群落，甲为草本群落，乙为灌木群落，丙为森林群落。下列与图示相关的分析，正确的是( )
甲 乙 丙
A．乙和丙群落存在垂直结构，甲群落不存在垂直结构
B．甲、乙、丙三个群落的分布属于群落的水平结构
C．乙中灌木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构
D．丙中乔木、灌木、草本的分层现象是植物群落的一种空间结构
D [甲、乙、丙三个群落都存在垂直结构，只不过甲的垂直结构不太明显而已，A错误；甲、乙、丙三个自然群落的分布不属于群落的水平结构，为地带性分布，B错误；乙中灌木层由于处于垂直结构的上层，能获得较多的阳光，其疏密程度会影响草本层获得的光照强度的变化，因此会直接影响草本层的水平结构，C错误；丙森林群落中的乔木、灌木、草本的分层现象是植物群落的一种空间结构，是垂直结构的体现，D正确。]
3．下列关于群落的结构与类型的叙述，正确的是( )
A．温带地区的草原和森林季节性明显
B．陆地群落的水平结构通常是均匀的
C．草原不存在垂直结构
D．不同森林群落中的生物适应群落生活的特点相同
A [温带地区的草原和森林因季节变化而体现出群落的季相，即表现为明显的季节性，A正确；群落水平分布通常出现斑块状或镶嵌分布，B错误；草原虽然树木稀少，但也存在群落的垂直结构，C错误；不同森林群落中的生物适应群落生活的特点不一定相同，D错误。]
4．下列说法正确的是( )
A．只有森林生物群落具有垂直结构
B．在夏季，温带落叶林枝繁叶茂，而在冬季叶片全落，只剩光秃的枝干，这种变化属温带落叶林的季节性
C．池塘生物群落不具有时间结构
D．在森林生物群落中，动物群落的垂直结构决定植物群落的垂直结构
B [除森林生物群落以外的其他群落也具有垂直结构，只是结构相对简单，A错误；在夏季，温带落叶林枝繁叶茂，而在冬季叶片全落，只剩光秃的枝干，这种变化属温带落叶林的季节性，群落随着季节的变化而变化，B正确；池塘生物群落随时间也会发生规律性的变化，因而池塘生物群落具有时间结构，C错误；在森林生物群落中，植物的垂直结构决定动物的食物分布和栖息场所，即决定动物的垂直结构，D错误。]
5．在某栎林中，植物和动物的分布如下表，根据表格回答下列问题：
(1)上表体现了生物群落的________，它反映了动物、植物都具有________现象。
(2)该栎林中，上层、中层、下层的植物种类不同，这种分布的差异主要与________有关。
(3)栎林中动物的分布取决于植物的分布，这是因为植物能为动物的生存提供____________，而且动物的这种分布有利于减轻物种之间的________________。
[解析] (1)由表格分析可知，表格中的动植物都存在分层现象，题表体现了生物群落的垂直结构，它反映了动物、植物都具有分层现象。
(2)此栎林中，上层、中层、下层的植物种类不同，这种分布的差异主要与光照有关。
(3)栎林中动物的分布取决于植物的分布，这是因为植物能为动物的生存提供食物条件和栖息空间，而且动物的这种分布有利于减轻物种之间的竞争。
[答案] (1)垂直结构 分层 (2)光照 (3)食物条件和栖息空间 竞争
课标内容要求
核心素养对接
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。
1．列举群落的垂直结构、水平结构和时间结构。(生命观念)
2．能用生物与环境相适应的观点分析不同陆地群落中生物的适应特征。(生命观念)
比较项目
垂直结构
水平结构
时间结构
含义
群落中的生物在垂直方向上具有明显的分层现象
群落中的生物在水平方向上的配置状况
群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化
影响因素
陆地群落：光、温度
水生群落：光、温度、O2
水分、土壤、地形、风和火等
光、温度
表现
植物配置在不同高度上，动物也随之具有层次性
大多数群落生物呈集群分布或表现为斑块状镶嵌
物种组成的昼夜变化和外貌的季节变化
题目信息
应联想的知识点举例
环境状况
气候条件
干旱或降雨少→荒漠或草原；湿润、降雨多→森林等
外貌特征
沙砾裸露等→动植物应具有耐旱特点；树冠遮天蔽日→动物多为树栖或攀缘动物
生物特点
结构
特点
表面有蜡质层→草原植物；表皮外有角质鳞片覆盖→荒漠动物
行为
特点
昼伏夜出，善于穴居→荒漠动物；善于快速奔跑→草原动物
筑巢高度(m)
池鹭(只)
白鹭(只)
夜鹭(只)
牛背鹭(只)
鹭鸟总数(只)
6～8
6
6
8
0
20
8～10
52
6
6
2
66
10～12
14
4
4
2
24
12～14
10
22
4
0
36
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 背 诵
1．群落中乔木、灌木和草本等不同生长型的植物分别配置在群落的不同高度上，形成了群落的垂直结构。
2．群落中的生物在水平方向上的配置状况形成了群落的水平结构。
3．群落的组成和外貌可随时间改变而发生有规律的变化，这就是群落的时间结构。
4．地球各地因气候、地形和其他环境条件的不同而分布着不同类型的群落。
项目
上层
中层
下层
植物
乔木
灌木
草本
动物
林鸽
长尾山雀
鹪鹩、昆虫