高中生物浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第一节 不同种群组成群落学案设计

这是一份高中生物浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第一节 不同种群组成群落学案设计，共10页。学案主要包含了群落，丰富度调查反映群落的物种组成，物种在群落中占据一定的生态位等内容，欢迎下载使用。


一、群落
1．概念：指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．形成：组成群落的生物种群不是随意组合的，而是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的动态结构。
二、丰富度调查反映群落的物种组成
1．物种丰富度的概念：是指群落中不同物种的总数。
2．群落物种丰富度的特点：不同群落物种丰富度不同。
3．研究群落中物种丰富度的最简单方法：识别组成群落的各种生物，并统计它们的个体数量。
三、优势种决定群落的结构和内部环境的形成
1．优势种的概念：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．优势种的特点
(1)不同的群落往往有不同的优势种。
(2)优势种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。
(3)优势种通常是群落中个体数量多、生活力较强的物种。优势种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。
四、物种在群落中占据一定的生态位
1．生态位的概念：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，它表示物种在群落中所处的地位、作用和重要性。
2．生态位的取决因素
一个物种的生态位不仅取决于它所栖息的场所，而且取决于它与食物、天敌和其他生物的关系，包括它吃什么和被什么动物所吃，以及与其他物种之间的关系等。
3．生态位的特点
群落中不同的物种往往占据不同的生态位。
4．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，这就是竞争排斥原理。
5．生态位分化
(1)生态位分化的概念
当两个物种的生态位有重叠时，往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使得它们共同生存下来，这种现象称为生态位分化。
(2)生态位分化的方式
主要有改变食物的种类，形成不同食性；划分分布区域和活动范围；错开活动时间等。
(3)生态位分化的结果
是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．物种丰富度是指群落中不同生物个体的总数。(×)
提示：指群落中不同物种的总数。
2．以红松为优势种的针叶林群落，其他稀有物种可能转化为优势种。(×)
提示：优势种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。
3．对群落的保护，不仅要保护珍稀濒危物种，也要保护其优势种。(√)
4．在群落中不同的物种占据着不同的生态位，有利于合理、高效地利用资源。(√)
5．同一群落中，两个物种的生态位可能是完全重叠的。(×)
提示：同一群落中，两个物种要发生竞争，所以生态位不可能是完全重叠的。
6．自然群落中，生态位有重叠的物种会发生生态位分化。(√)
群落的概念及丰富度与优势种
1．种群与群落的比较
2．物种丰富度的理解
(1)物种丰富度强调生物的种类而不是某种生物的数量。
(2)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。
(3)物种丰富度是群落的首要特征。
3．群落中优势种的理解
(1)优势种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。
(2)优势种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。
1．物种丰富度与种群密度概念上有什么不同？
提示：物种丰富度指群落中物种数目的多少，单位面积内某物种个体数量的多少为种群密度。
2．一般来说，纬度或者海拔的高低与物种丰富度有怎样的相关性？
提示：一般来说，纬度越低，或者海拔越低，环境条件越优越，群落中物种越多。随着纬度或海拔的增加，物种丰富度逐渐降低。
1．下列有关群落丰富度的叙述，不正确的是( )
A．丰富度是区分不同群落的重要特征
B．种群中个体数量增多是群落丰富度增大的重要原因
C．生物多样性遭受破坏可能会导致群落的丰富度下降
D．森林群落区别于草原群落显著的特征是森林群落的丰富度高
B [不同群落物种数目不同，生物的丰富度不同，所以丰富度是区分不同群落的重要特征，A正确；种群中个体数量增多说明种群密度增加了，群落中生物种类数目的多少称为丰富度，并不是生物个体数目的多少，B错误；生物多样性遭受破坏可能会导致群落的丰富度下降，C正确；森林群落区别于草原群落显著的特征是森林群落的丰富度高，D正确。]
2．下列有关群落的叙述中，错误的是( )
A．群落的稳定性与群落中物种丰富度呈正相关
B．优势种对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用
C．群落中的优势种通常都占有竞争优势，且这种优势是在不断变化的
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
C [物种丰富度是指群落中物种数目的多少，群落中物种丰富度越高，说明群落结构越复杂，稳定性越高，因此群落的稳定性与群落中物种丰富度呈正相关，A正确；优势种对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用，B正确；群落中的少数种类生物，能够凭借自己的大小、数量和生产力对群落产生重大影响，这些种类常被称为群落的优势种，优势种具有个体数量多、通常会占有竞争优势并常常在群体中占有持久不变优势的识别特征，C错误；如果过度放牧，羊草就会明显减少，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，不利于维持草原群落稳定，D正确。]
生态位
1．生态位的内容
包括该物种觅食的地点、食物的种类和大小，还有其每日的和季节性的生物节律，以及所需要的物理(如温度、湿度、pH等)和生物条件以及与其他生物之间的关系等。
2．生态位分化
在长期的相互竞争作用中，两个生态位上接近的物种若要共存，必须在空间、食物、活动时间、生理或习性上有分化，即生态位分化。
3．生态位重叠
当两个或更多的物种共同利用某些资源时，即出现了生态位重叠，如果资源供应不足，就会产生种间竞争，如果竞争激烈，种群对资源的利用就会发生改变，可能出现(a)生态位移动或(b)物种灭绝。
4．生态位的应用
在农业中，应该从水平、垂直、时间、营养及物种、数量等多方位进行系统组分的合理组配，以充分利用和拓展系统生态位，提高整个农业生态系统的生产力。
1．在一个稳定的群落中占据了相同生态位的两个物种，其结果会怎么样？
提示：种间发生竞争排斥，其中一个物种终究要灭亡。
2．根据生态位理论，在受损生态系统重建时，要避免引进食物及生存环境等特性相同的动物，原因是什么？
提示：避免(种群之间的直接)竞争。
1．生态位是指一个种群在生态系统中，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。下列相关叙述错误的是( )
A．稻田里水稻的均匀分布属于水稻的生态位
B．不同种群的生态位可以重叠也可以不重叠
C．生态位越宽的生物，适应环境的能力越强
D．生态位的形成一般要经过长期的自然选择
A [据题干信息可知，生态位是描述一个种群与相关种群之间在生态系统中的关系，稻田里的水稻属于同一物种，不属于生态位的范畴，A错误；一个种群的生态位，是按照其食物和生存环境来确定的，故不同种群的生态位可以重叠，也可以不重叠，B正确；生态位越宽的生物，食物来源越广泛，适应环境的能力越强，C正确；生态位的形成是不同物种之间，生物与环境之间的关系，故其形成一般要经过长期的自然选择，D正确。]
2．一个物种所能占据的生态位空间是受竞争和捕食强度影响的。一般来说，没有竞争和捕食的胁迫，物种能够在更广的条件和资源范围内得到繁荣。这种潜在的生态位空间就是基础生态位，即物种所能栖息的理论上的最大空间；而一种生物实际占有的空间叫作实际生态位。如图是某地三种食虫蝙蝠觅食活动的时间分布图，下列叙述正确的是( )
A．三种蝙蝠栖息在不同的树洞中，这是三种蝙蝠各自占据的实际生态位
B．棕蝙蝠比银毛蝙蝠、蓬毛蝙蝠更适于夜间捕食，这是长期自然选择的结果
C．三种蝙蝠只在特定的时间段活动有利于对当地环境资源的充分利用
D．如果气候适宜、空间充足，三种生物占据的生态位为基础生态位
C [一种生物实际占有的空间叫作实际生态位，所以三种蝙蝠的实际生态位不仅仅是它们各自占据的树洞，还和食物和竞争者的分布有关，A错误；由图可知，银毛蝙蝠和蓬毛蝙蝠的活动时间比棕蝙蝠更晚，银毛蝙蝠、蓬毛蝙蝠比棕蝙蝠更适于夜间捕食，这是长期自然选择的结果，B错误；三种蝙蝠之间属于竞争关系，三种蝙蝠只在特定的时间段活动，有利于降低它们之间的竞争压力，有利于对当地资源环境的充分利用，C正确；由题意可知，生物的所有环境条件都是最适宜的，而且没有竞争者和捕食者，这样的生态位叫基础生态位，D错误。]
某地红松林受到人为砍伐破坏，形成一片“空地”，一段时间后空地上出现杨树、白桦等植物。但随着时间的推移，红松林重新成为该处的优势种。
以某地红松林受到人为砍伐破坏后群落的变化为真实情境信息，通过设问(1)考查了生命观念；通过设问(2)考查了科学思维。
(1)“空地”形成前后，物种的丰富度是否相同？为什么？(生命观念)
提示：不同。“空地”上出现杨树、白桦后，该地物种组成及群落的结构发生了改变。
(2)随着时间的推移，红松林重新成为该处的优势种，说明了什么？(科学思维)
提示：说明红松林在竞争中处于优势。
[课堂小结]
1．下列关于丰富度的叙述，不正确的是( )
A．群落中生物数目的多少称为丰富度
B．不同群落生物的丰富度是不同的
C．从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减少
D．丰富度越多的群落，其结构越复杂
A [群落中物种数目的多少称为丰富度，并不是生物个体数目的多少，A错误；不同群落生物物种数目是不同的，丰富度也是不同的，B正确；从赤道到北极，群落的物种数目由于温度降低而减少，群落的丰富度逐渐减少，C正确；丰富度越多的群落，物种越多，食物链食物网越复杂，其结构越复杂，D正确。]
2．下列关于群落的叙述，错误的是( )
A．群落中的生物种群均存在直接或间接的相互关系
B．群落中捕食等种间关系会影响群落演替的速度
C．常用标志重捕法调查土壤中动物类群的丰富度
D．群落演替过程中，生物种群都在不断地发生着进化
C [标志重捕法常用于种群密度的调查，而不是群落中的物种丰富度的调查，C错误。]
3．生态位是指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和作用。不同生物的生态位不同，可以充分利用资源和空间。下列相关叙述，错误的是( )
A．每种生物占据相对稳定的生态位有利于充分利用环境资源
B．“四大家鱼”的混合放养充分利用了不同鱼类种群的生态位不同
C．不同物种的生态位重叠越多，说明它们之间种间竞争越激烈
D．相似生态位的外来物种入侵，一定会导致土著物种存在区域减少甚至消失
D [根据题意可知，不同生物的生态位不同，可以充分利用资源和空间，每种生物占据相对稳定的生态位有利于充分利用环境资源，A正确；“四大家鱼”的混合放养充分利用了不同鱼类种群的生态位不同，可以充分利用环境资源，B正确；不同物种的生态位重叠越多，说明利用的资源与占据的空间越相似，所以竞争越激烈，C正确；相似生态位的外来物种入侵，在与土著物种的竞争中不一定会占优势，所以不一定会导致土著物种存在区域减少甚至消失，D错误。]
4．关于“土壤中动物类群丰富度的研究”，有关说法错误的是( )
A．调查土壤动物的物种丰富度可采用标志重捕法
B．不同季节，土壤中小动物的丰富度一般不同
C．不同地点，土壤中小动物的丰富度一般不同
D．应设计表格，统计不同采集样点的土壤动物种类
A [调查土壤中小动物由于身体微小不适合用样方法和标志重捕法，而采用取样器取样法，A错误；不同季节，不同的土壤中小动物的适应能力不同，丰富度一般不同，B正确；不同地点，环境资源不同，土壤中小动物的丰富度一般不同，C正确；统计不同采集样点的土壤动物种类，应设计表格进行统计，D正确。]
5．鸭为杂食性水禽，除捕食昆虫及其他小动物外，对稻田中几乎所有的杂草都有取食。为研究稻鸭共作复合农业生态系统的功能，研究人员进行了实验，结果如下表。
稻鸭共作对稻田中杂草密度、物种丰富度及稻田杂草相对优势度的影响
注：相对优势度表示植物在群落中的优势地位。
(1)采用样方法调查杂草密度时，选取样方的关键是________。表中杂草密度数值应采用样方调查结果的_______值。表中数据说明稻鸭共作会在一定程度上降低杂草的密度，从而限制了杂草对水稻的危害。
(2)由物种丰富度的变化可知稻鸭共作能显著降低稻田群落中杂草的________。由于稻鸭共作，原本在群落中优势明显的________地位下降，而有些杂草的优势地位明显上升，在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间，由此推测采取不同的处理方法会对稻田群落的________有不同的影响。
[解析] (1)样方法：以若干样方(随机取样)平均密度估计总体平均密度的方法。
(2)鸭为杂食性水禽，对稻田中几乎所有的杂草都有取食，可以知道稻鸭共作能显著降低稻田群落中杂草的物种数目。在常规区，草龙的相对优势度为0.247是优势物种，因为稻鸭共作，在稻鸭区草龙的相对优势度为0，可见原本在群落中优势明显的草龙地位下降，而有些杂草如稗草、节节菜的优势地位明显上升。在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间，由此推测采取不同的处理方法会对稻田群落的结构有不同的影响。
[答案] (1)随机取样 平均 (2)物种数目 草龙 结构
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．认同丰富度调查反映群落的物种组成。(生命观念)
2．通过举例说明物种在群落中占据一定的生态位，阐明优势种在群落中的作用。(生命观念)
3．在土壤动物类群丰富度的研究中，掌握样方选择、显微观察、分类和数据记录等方法，认识这些工作在保证实验研究结果可靠性中的作用。(科学探究)
比较项目
种群
群落
研究对象
一定区域内同种生物个体的总和
一定区域的所有种群
组成单位
生物个体(包括幼年、成年和老年个体)
生物种群(包括植物、动物和微生物)
主要特征
种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例和空间特征等
物种的多样性、群落结构、丰富度、优势种、种间关系、群落演替等
关系
群落以种群为基本单位，是各个种群的集合体
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 背 诵
1．群落是指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．物种丰富度是指群落中不同物种的总数。
3．优势种是对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。
4．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，它表示物种在群落中所处的地位、作用和重要性。
杂草密度(株/m2)
物种丰富度(种)
杂草相对优势度
草龙
节节菜
稗草
陌上菜
异型莎草
常规区
40
12.0
0.247
0.189
0.100
0.102
0.094
稻鸭区
2.3
5.3
0
0.259
0.271
0.089
0