2024年高中生物新教材同步选择性必修第二册讲义第2章 本章知识网络

2024年高中生物新教材同步选择性必修第二册讲义本章知识网络第1节群落的结构第1课时群落的物种组成、研究土壤中小动物类群的丰富度及种间关系[学习目标]1.说出群落水平上研究的问题，认同探究视角的重要性，尝试从不同视角提出新的问题。2.分析群落的物种组成和种间关系，说明群落是物种通过复杂的种间关系形成的有机整体。3.尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度。一、群落的物种组成及研究土壤中小动物类群的丰富度1．群落的概念：在相同时间聚集在一定地域中各种________________的集合。2．群落水平上研究的问题3．群落的物种组成(1)作用：群落的________________是区别不同群落的重要特征。(2)衡量指标：物种丰富度，即一个群落中的________________。(3)优势种：在群落中数量________，对群落中其他物种的影响也________，往往占据优势。(4)物种组成的特点：群落中的物种组成________固定不变的。随着____________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________。4．研究土壤中小动物类群的丰富度(1)实验原理①土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。②调查方法：常用______________的方法进行采集、调查。③调查对象：样本中肉眼可见的所有动物。④调查指标：样本中小动物的___________________________________________________。⑤统计方法：一是________________；二是________________。(2)实验步骤(3)实验结论①组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的______________是不同的。②一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越________，群落结构也越________。判断正误(1)池塘中的全部鱼构成一个群落()(2)不同群落中物种丰富度不同，一般来说，越靠近热带地区，物种丰富度越高()(3)调查草原上某牧区的植物物种丰富度时，可采用样方法()任务一：土壤小动物的采集和统计1．诱虫器的选择土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。根据这个习性，我们应该选择怎样的诱虫器呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．采集小动物(1)用诱虫器采集(如图所示)①土壤和花盆壁之间为什么要留一定的空隙？________________________________________________________________________________________________________________________________________________②酒精起什么作用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)简易采集法将取到的土壤样品放在瓷盆内(要注意防止小动物逃走)，用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子将其取出来，体型较小的小动物则可用吸虫器采集。下列为两种吸虫器。请思考：如果将采集的小动物作为标本长时间保存应选择哪种？如果将采集的小动物用于实验室培养应选择哪种？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．统计小动物丰富度的方法通常有记名计算法和目测估计法，前者一般适用于什么样的群落？________________________________________________________________________任务二：调查统计方法比较请将下列方法进行归类(填序号)：①样方法②抽样检测法③取样器取样法④标记重捕法⑤记名计算法⑥目测估计法(1)用于调查种群密度的方法有________。(2)用于调查土壤小动物丰富度的方法有________。(3)用于统计群落丰富度的方法有______________________________________________。调查方法的比较方法适用范围计数方法样方法植物和活动能力较弱、活动范围较小的动物和卵随机选取若干个样方，计算每个样方的种群密度，再求所有样方种群密度的平均值就为种群密度的估计值标记重捕法活动能力较强、活动范围较大的动物在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数占总捕获数的比例来估计该种群密度抽样检测法生活在液体培养基中的微生物将含待测生物的培养液滴在计数板上，用显微镜观察计数板上待测生物的数量，再以此为根据，估算培养液中待测生物的数量取样器取样法具有较强活动能力、身体微小的土壤小动物用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度1．(2023·四川成都高二期末)某学校生物兴趣小组利用课外时间进行了“研究土壤中小动物类群丰富度”的探究活动，下列是兴趣小组的同学在研究过程中的一些操作，其中合理的是()A．对无法知道名称的小动物，直接忽略，不记录它们的特征B．在统计丰富度时，采用了取样器取样法和目测估计法C．为调查不同时间土壤小动物的丰富度，分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查D．一些有较强活动能力的土壤小动物，采用标记重捕法调查土壤小动物的物种丰富度2．(2022·江苏盐城高二期末)下列有关调查种群密度及土壤小动物类群丰富度的说法，正确的是()A．五点取样和等距离取样是样方法取样的常用方式，遵循了随机取样的原则B．调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有打开电灯，则调查数值偏大C．标记重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标记物脱落，则种群密度估算偏小D．土壤小动物的采集方法主要有记名计算法和目测估计法二、种间关系种间关系的概念及实例种间关系概念实例两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利两种或更多种生物共同利用____________________而产生的____________________的现象同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗捕食翠鸟捕鱼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判断正误(1)原始合作对双方都有利，且双方形成相互依存的关系()(2)蝉吸食树的汁液，蝗虫啃食植物叶片都属于捕食关系()任务三：群落的种间关系1．种间关系是影响种群数量变化的因素之一，请根据下列种群数量变化示意图，判断生物的种间关系。2．捕食者在猎杀猎物时，场面比较血腥，这往往会让人认为捕食者很残忍。有的地方曾经为了保护某些食草动物而人为消灭捕食者，但结果却事与愿违。请从群落中物种之间的相互关系，以及这种关系是如何形成的等角度，分析群落中存在捕食者的生态意义。________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．结合教材“思考·讨论：分析种间关系对群落的影响”的资料，回答下列问题：(1)红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)除了种间关系，还有哪些影响群落的因素？________________________________________________________________________________________________________________________________________________种间关系的比较关系数量坐标图营养关系图特点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，各自也能独立生活互利共生相互依存，彼此有利。数量上常表现“同生共死”的特征，如果彼此分开，则对双方都不利，一方或者两方不能正常生活寄生寄生种群A得利，宿主种群B受害；宿主B一般不会全部死亡种间竞争两种生物生存能力不同，数量上呈现出“你死我活”的变化，如图1；两种生物生存能力相同，如图2捕食“先增加者先减少”的非同步性变化，且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者3．如图甲、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如图甲所示B．噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示C．图甲、乙、丙分别表示的种间关系是互利共生、捕食、种间竞争D．图丙中实验初期，种内互助与种内竞争并存，后期X的种内竞争加剧4．为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如图所示。下列说法错误的是()A．单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12天增长缓慢的主要原因C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”形增长D．混合培养对乙藻的影响较大第2课时群落的空间结构、季节性及生态位[学习目标]1.描述群落的空间结构和季节性。2.通过分析自然群落中某种生物的生态位，说出生态位的概念及生态位分化的意义。一、群落的空间结构1．垂直结构(1)特点：在________方向上，大多数群落都具有明显的________现象。(2)植物的分层①决定因素：与植物对________的利用有关。②其他因素：a.决定植物地上分层的环境因素还有________等条件；b.决定植物地下分层的环境因素有________、________等。③意义：显著提高了群落利用________等环境资源的能力。(3)动物的分层：群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的________________和________________。2．水平结构(1)特点：常呈________分布。(2)决定因素：________________、土壤湿度和____________的差异、________________的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等。判断正误(1)森林有垂直结构，草原只有水平结构()(2)群落的分层现象不仅表现在陆地上，也表现在水域中()(3)在海拔高度不同的山坡上分布着不同的植物类群，说明群落具有垂直结构()(4)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构()任务一：群落的空间结构如图a、b、c分别代表在－200m～3800m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。回答下列问题：(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，影响它们分布的主要环境因素是什么？这是群落的垂直结构吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要环境因素是什么？这是群落的垂直结构吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)b处动物在群落中也有垂直分层现象，如图所示。决定植物地下分层的环境因素有哪些？________________________________________________________________________(4)有人说：“b处桦树高低错落有致，只存在垂直结构，而野草丛比较矮小，只存在水平结构”，你认为这种说法对吗？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．明辨对群落结构认识的三个易误点(1)“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构，竹林中的竹子是种群，不具有群落的空间结构。(2)水体中植物的垂直分布主要是由光照(光质)引起的分层现象，属于群落的垂直结构。(3)高山上植物的分布取决于温度，从山顶到山脚，分布着不同的植物类群，属于植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。2．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的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。如植物的垂直结构能显著提高光能的利用率，并为动物创造多种多样的栖息空间和食物条件。1．下列关于生物群落的叙述，错误的是()A．群落中植物的垂直分层现象与光照强度有关B．草原中动物没有垂直分层现象，森林中动物具有垂直分层现象C．群落中动物的垂直分层现象与植物有关D．群落中植物的水平分布现象与地形有关2．下列有关群落结构的叙述，错误的是()A．同一座高山的山顶生草甸、山腰长松林、山脚种作物，体现了群落的垂直结构B．群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力C．不同种类的淡水鱼占据不同水层而出现分层现象，这与各种淡水鱼的食性有关D．不同地段的种群在水平方向上呈现斑块状分布属于群落的水平结构二、群落的季节性和生态位1．群落的季节性由于________________等随季节而变化，群落的________________也会随之发生有规律的变化。2．生态位(1)概念：一个物种在群落中的______________，包括所处的______________，占用__________的情况，以及与______________的关系等，称为这个物种的生态位。(2)研究范围①动物：____________、________、天敌以及与其他物种的关系等。②植物：在研究区域内的______________、种群密度、________________等特征，以及与其他物种的关系等。(3)意义：群落中每种生物都占据着________________的生态位，这有利于不同生物充分利用________________，是群落中物种之间及生物与环境间__________的结果。判断正误(1)群落的外貌和空间结构具有季节性规律的变化()(2)四大家鱼的混养利用了它们在池塘中占据着不同的生态位()(3)如果两种动物的生活空间相同，则它们的生态位就完全相同()任务二：分析当地自然群落中某种生物的生态位请结合教材“思考·讨论：分析当地自然群落中某种生物的生态位”的资料，回答下列问题：1．这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同？哪一种鸟觅食生境的范围更宽？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．如果两种鸟的觅食生境一样，生态位就完全一样吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．任选一种鸟，分析它的食性。从觅食的角度，与它有竞争关系的鸟类有哪些？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．任选一种鸟，从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟类的生态位。________________________________________________________________________________________________________________________________________________任务三：思维训练·溯因推理某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄，短吻鳄会捕捉鲈鱼，而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量竟然比原来还下降了。追溯原因，有人提出了以下可能：A．气候变化造成鲈鱼食物短缺；B．短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食；C．捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退；D．人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。以上四别？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________生态位的内容及研究意义(1)生态位的内容：包括生物所处的空间位置，占用的资源情况以及与其他物种的关系等。(2)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)一个物种绝灭。(3)人们根据动物或植物的生态位的不同进行混养或间作，既降低了种间竞争的激烈程度，又充分利用了空间和资源。3．(2023·安徽合肥高二期中)在高中阶段，可以将生态位理解为：每个物种在群落中的地位或角色，即在群落中每个物种在生活空间、营养关系以及活动时间多个维度上的地位。下列有关生态位的叙述错误的是()A．生态位、群落的范围和边界都属于生物群落研究的范畴B．不同物种的生态位一旦有重叠则种间竞争就会加剧C．不同物种占据不同生态位，有利于生物对环境资源的充分利用D．同一物种的生态位不是一成不变的，而是处于动态变化中4．生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和作用，表现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与种间竞争、种内竞争具有密切的关系。下列叙述不正确的是()A．种间竞争会促使不同物种的生态位分化B．种内竞争的加剧会使不同物种的生态位重叠减少C．各物种生态位的分化利于群落稳定性与多样性的维持D．两个物种的生态位重叠增加，则种间竞争加剧第2节群落的主要类型[学习目标]1.概述陆地生物群落的主要类型。2.简述生物群落内的生物是如何与环境相适应的。3.阐明群落中的生物彼此相适应，占据了不同的生态位，形成统一的有机整体。1．分类依据：根据群落的________________等方面的差异。2．陆地群落主要类型(1)荒漠生物群落①分布：极度________区，降水__________且分布不均匀。②群落结构：非常________，物种______。③生物的适应性特征：荒漠中的生物具有________的特性。(2)草原生物群落①分布：主要分布在__________地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。②群落结构：相对______，动植物的种类_________________________________________。③生物的适应性特征：a.各种________多年生草本植物占优势；b.动物大都有__________________的特点。(3)森林生物群落①分布：________________的地区。②群落结构：非常________且相对稳定。③生物的适应性特征：a.植物具有明显的分层现象，为动物提供了丰富的食物和栖息场所；b.动物多为________________生活。3．群落中生物的适应性(1)生活在某一地区的物种能够形成群落，是因为它们都能适应所处的_________________。(2)适应生物环境：群落中不同种群之间通过复杂的________________，相互依存、相互制约形成________________，从而维持种群之间的协调和平衡。(3)生物适应环境的方式__________，群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。判断正误(1)不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有不同特点()(2)荒漠中的植物叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱()(3)阴生植物的叶绿体比阳生植物大且颜色深，这与弱光条件下的生活相适应()(4)群落中的生物之间能和谐共处，是因为生态位的不同()任务：群落中生物的适应性1．在荒漠群落中生活的生物，具有哪些适应群落环境的共同特征？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．在草原群落中生活的动植物又有哪些适应群落环境的共同特征呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．假如将森林中攀缘生活的动物种群与草原上善于奔跑的动物种群对调，对这些种群来说有什么影响？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．结合在学习“群落的结构”时对群落中生物生态位的分析，说一说不同物种之间是如何彼此协调、共同生活在一起的。________________________________________________________________________________________________________________________________________________5．同是森林群落，在不同的森林群落中，生物适应群落生活的特点完全相同吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．陆地群落包括森林、草原、荒漠等类型。下列相关叙述错误的是()A．这是根据群落的外貌和物种组成等的差异作出的类型划分B．生活在这些群落中的各种生物分别有各自适应环境的方式C．生活在草原群落的动物都不能生活在森林群落里D．这些群落的形成受水分和温度等因素的影响很大2．不同类型的生物群落物种组成不相同，生物适应环境的方式也多种多样。下列有关叙述错误的是()A．荒漠里的某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物有利于保存水分B．散生在草原上的乔木矮生且多分支，具大而扁平的伞形树冠，叶片坚硬，是典型的旱生结构C．热带雨林中的乔木的板状根暴露在地面以上不利于乔木生长D．肉质旱生植物是沙漠中的优势植物第3节群落的演替[学习目标]1.通过分析裸岩上的演替和弃耕农田上的演替，阐明群落演替的概念、类型和过程。2.通过分析人类活动与演替的关系，说明人类活动对群落演替的影响。3.认同我国实行退耕还林、还草、还湖的政策。一、演替的类型1．演替的概念：随着时间的推移，一个______被另一个群落________的过程。2．演替的类型(1)初生演替①概念：在一个从来没有被______________的地面，或者是原来存在过________、但被______________的地方发生的演替。②过程(以发生在裸岩上的演替为例)：裸岩阶段→______________→______________→草本植物阶段→灌木阶段→_______________________________________________。③实例：在________、__________、________上进行的演替。(2)次生演替①概念：在原有植被虽已不存在，但原有________________基本保留，甚至还保留了植物的__________________(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。②过程(以发生在弃耕农田上的演替为例)：弃耕农田→____________→____________→灌木→乔木。③实例：在______________、____________、弃耕的农田上进行的演替。(3)比较初生演替和次生演替类型初生演替次生演替划分依据起始条件不同不同点演替速度慢趋向恢复原来的群落经历阶段较多相同点群落结构由________到________，物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用3.影响演替的因素(1)群落__________的变化。(2)生物的迁入、迁出，群落内部种群______________的发展变化。(3)人类的活动等。4．演替的原因及结果(1)适应变化的种群数量________或得以维持，不适应的数量________甚至被淘汰，因此，群落就不断演替。(2)最终会达到一个与群落所处环境相适应的________________的状态。判断正误(1)在裸岩上发生演替时，首先出现的生物是地衣()(2)在弃耕的农田上进行的演替先是初生演替后是次生演替()(3)初生演替趋向于形成新群落()(4)群落内部因素的变化不会影响群落演替()(5)根据群落演替的理论，所有的群落最终都会演替成森林()(6)群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂()任务一：分析群落的演替1．根据教材“思考·讨论：分析群落的演替”，回答下列问题。(1)光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．归纳比较裸岩与弃耕地上发生演替的异同实例裸岩弃耕地起始条件裸地，无任何植物繁殖体有土壤条件，甚至有植物繁殖体演替阶段裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→乔木弃耕地→草本植物→灌木→乔木速度共同点有机物越来越________，物种丰富度逐渐________，食物网越来越______，群落的结构越来越________。最终群落发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态3.演替都会发展为森林吗？一个群落最终演替到什么阶段，主要受哪些因素的影响？________________________________________________________________________________________________________________________________________________关于群落演替的五个“易错点”(1)演替并不是“取而代之”。演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。(2)演替的方向能被改变。演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。(3)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。当群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定的群落为发展的顶点。(4)并不是所有群落都可以演替到森林阶段。如果陆地环境条件适宜，群落都能演替到最高阶段——森林阶段。在干旱地区，一般只能演替到草本植物或低矮灌木阶段。(5)群落的结构不一定越来越复杂。群落结构也可能从复杂到简单，如从草原演变为荒漠。方向简单→复杂→稳定复杂→简单→稳定实例大多数自然群落(环境条件适宜)受污染或破坏的群落变化曲线结果最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态1．(2022·福建厦门高二期中)以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。近年来人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降，使得青龙湖湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名)，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度B．根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向C．群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一D．不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变2.如图表示两个群落的演替过程，下列叙述正确的是()A．甲可表示从森林被全部砍伐的地方开始的演替B．若时间允许，甲定能演替到乔木阶段C．乙群落的演替