北师版高中生物学选择性必修2生物学与环境精品课件 第2章 种群与群落 第3节 群落的结构

的个体数。生物密度低的区域,样方面积可大一些;生物密度高的区域,样
方面积可小一些。
(2)计数每个样方内各物种的个体数,做好记录。
(3)利用步骤(2)数据,计算辛普森指数。
(4)由辛普森指数判断物种多样性高低。
【典型例题】
公园绿地是城市生态系统的重要组成部分,也是居民的主要休闲娱乐场所,
是反映居民生活质量、环境质量和建设生态型城市的重要指标。某生态
和基因重组引起的,属于遗传多样性。由题图可知,树木D、E、G属于不同
的物种,它们之间存在着生殖隔离,它们之间的差异属于物种多样性。辛普
森指数是测定群落中物种多样性的指标之一,辛普森指数越大,物种多样性
越高。
2.生态工作者对我国北方某地草原的物种数量和分布情况进行调查,下列
步骤正确的是(
)。
①在物种分布较密集的地方取5个样方
①划分分布区域和活动范围。
②错开活动的时间。
③改变食物的种类,形成不同的食性。
(3)应用:指导农林业生产,推行混交套种。
【预习检测】
1.判断正误。
(1)辛普森指数计算公式中,D代表物种多样性指数,S代表群落中所有物种
的个体总数。( × )
(2)群落中物种丰富度越高,物种多样性越高。( × )
(3)任何群落都有水平结构和垂直结构。( √ )
分数为70%的酒精溶液中,也可放入试管中,70%的酒精溶液可以将土壤动
物杀死并固定,便于保存,D项正确。
【变式训练】
土壤动物是土壤生态系统的重要组成部分。某生物兴趣小组对某一地区
人工绿地、林地、农田3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查,
结果见下表。由表中数据分析可知,下列说法正确的是(
)。
2



D=1-
=1
2.物种多样性测定的原理
在一定空间内,群落物种多样性的高低取决于两个方面,即物种的丰富度和
均匀度,衡量物种多样性的指标是辛普森指数,分别测出物种丰富度和每个
物种的个体数,即可算出辛普森指数,从而确定物种多样性的高低。
3.测定步骤
(1)随机选取若干个同样面积的样方,计数每个样方内的物种数和每个物种
答案:A
解析:物种丰富度是指群落中物种数目的多少,不能用8块样地的平均物种
数表示,A项错误。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性
质的重要因素,B项正确。8块样地中物种分布有差异,指群落内的物种在
水平方向上表现为在不同空间形成不同物种组合的状况,属于群落的水平
结构,C项正确。群落中植物的分层现象与对阳光等环境资源的利用有
D.采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可放入试管中
答案:D
解析:土壤中的所有生物构成了土壤中的生物群落,A项错误。在进行土壤
中动物类群丰富度的测定时采用取样器取样法进行调查,常用记名计算法
或目测估计法统计物种相对数量,B项错误。诱虫器中土壤和花盆壁之间
留有一定空隙,是为了使空气流通,C项错误。采集的小动物可以放入体积
采用标记重捕法,因为土壤小动物身体微小。调查过程中对于不认识的小
动物可记为“待鉴定××”,并记录下它们的特征。
【归纳提升】
1.实验步骤分析
2.吸虫器分析
吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走,将其收集在试管中;吸虫器
中的棉花应是湿润的,为土壤小动物提供潮湿的环境。
3.测定土壤中动物类群丰富度的注意事项
)。
A.不同物种的生态位可能会出现重叠现象
B.同一环境中两个生态位相同的种群,常常会由于食物或生活资源而发生
竞争
C.处于同一生态位的种群之间不可能存在生殖隔离
D.如果环境发生重大变化,某种生物的生态位可能会随之改变
答案:C
合作探究·释疑解惑
知识点一 测定群落的物种多样性
【问题引领】
群落中物种丰富度、物种多样性和辛普森指数的区别是什么?
类群数
个体数/只
样地
第1层
第2层
第3层
第1层
第2层
第3层
8
3
182
74
22
人工绿地 14
13
7
4
190
92
18
林地
11
8
4
92
113
21
农田
注第一层为距地表0~5 cm;第二层为距地表5~10 cm;第三层为距地表
10~15 cm。
1.目的要求
(1)尝试统计动物类群丰富度。
(2)分析影响土壤动物类群丰富度的因素。
2.实验原理
土壤中含有植物死亡的根系和枯枝落叶等有机质,这些有机质为多种土壤
动物的生存提供了营养条件。不同的土壤中所含有机质的种类和数量不
同,所以土壤动物的丰富度存在差异。
3.方法步骤
制作取样器→取样→采集小动物→观察、分类、鉴定→统计和分析。
第2章
第三节 群落的结构
内
容
索
引
01
自主预习·新知导学
02
合作探究·释疑解惑
03
素养提升
04
课堂小结
课标定位
1.通过资料分析和土壤中动物类群丰富度的调查活动,建立群落的概念并
分析群落的物种多样性。
2.理解群落的结构特点,分析影响群落结构变化的因素。
3.理解群落的生态位概念,分析不同群落中的生物具有与其生活环境相适
落也有水平结构。
3.科研人员为分析大树杜鹃生存环境的群落特征,在该群落设置了8块标准
样地进行物种丰富度调查。下列叙述错误的是(
)。
A.该群落的物种丰富度可用8块样地的平均物种数表示
B.物种组成是决定该群落性质最重要的因素
C.8块样地中物种分布有差异,属于群落的水平结构
D.该群落中植物的分层与对阳光等环境资源的利用有关
动物,调查的指标是小动物的种类及每种个体的数目。
【典型例题】
下列关于“土壤中动物类群丰富度的测定”实验的有关叙述,正确的是(
)。
A.土壤中的小动物构成了土定时,常用记名计算法或目测估计法
进行调查
C.诱虫器中土壤和花盆壁之间留有一定空隙,是为了防止小动物逃走
2.生态位重叠导致物种间的竞争:在同一个地理区域,资源要求相似的物种
之间,常常通过多种方式来减少生态位的重叠,从而避免竞争。
3.竞争可以导致生态位分化
(1)生态位分化:生态位有重叠的物种,通过自然选择和适应,生态位发生
变化,从而减少或排除竞争,共同生存下来,这种现象称为生态位分化。
(2)动物在生态位上的分化的适应方式
(4)生态位重叠导致物种间的竞争,竞争可以导致生态位分化。( √ )
(5)生态位分化是自然选择和生物对环境长期适应的结果。( √ )
(6)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。
( √ )
(7)土壤盐碱度不同,土壤动物群落结构会有差异。( √ )
(8)动物在群落中的垂直分层与栖息空间和食物条件有关。( √ )
)。
图Z2-3-1
A.调查该植物群落的物种多样性采用的方法是样方法
B.树木A、B、C之间的差异属于遗传多样性
C.树木D、E 、G之间的差异属于物种多样性
D.计算该植物群落的辛普森指数,所得值越小,说明物种多样性越高
答案:D
解析:调查该植物群落的物种多样性通常采用的方法是样方法。由题图可
知,树木A、B、C属于同一物种的不同个体,它们之间的差异是由基因突变
=(350+380+350+390+350+340)÷6÷2=180(株/100 m2)。(3)辛普森指数是反
映物种丰富度和均匀度的综合指标。
【变式训练】
1.图Z2-3-1为一个植物群落,不同的
树轮廓表示不同的树种,每个树轮廓
分别代表10个个体。现对该植物群
落进行生物多样性的分析,下列相关
叙述不合理的是(
一、群落的物种多样性
(一)测定群落的物种多样性
1.群落的概念:特定区域内的各种植物、动物、微生物种群组成的集合体
称为群落。
2.物种多样性:一定区域内物种的丰富度和均匀度称为物种多样性。
3.测定群落的物种多样性
(1)目的要求
①尝试用样方法测定群落的物种多样性。
②统计群落中物种种类数和各物种的个体数。
提示:物种丰富度是指群落中物种数的多少。物种多样性包括两个方面:物
种丰富度和物种均匀度。辛普森指数是一种常用的测定群落中物种多样
性的指标,辛普森指数越大,物种多样性越高。
【归纳提升】
1.辛普森指数的计算公式
理解公式中各参数的含义:D——物种多样性指数;S——物种的数目(种
数);ni——第i个物种的个体数;N——群落中所有物种的个体总数。
小组为了研究开园后的环境变化和生物多样性情况,开展了一定的调查。
回答下列问题。
(1)调查植物种群密度常用的方法是
,在取样时应注意
、
(因素)对调查结果的影响。
(2)根据下面的取样调查表可估算出某物种的种群密度为
株/100 m2。
1
2
3
4
5
6
样方编号
200
200
200
200
200
200
样方面积/m2
350
效率。
(三)群落中的生物具有与环境相适应的特点
1.由于地理位置、气候、地形、土壤等因素的影响,地球上的生物群落类
型是多种多样的。
2.不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和
分布特点。
三、生物在群落中的生态位
1.生态位:种群在群落中的功能关系和它们在时间和空间上占有的位置称
为生态位。
(2)实验原理:在一定空间内,群落物种多样性的高低取决于物种的丰富度
和均匀度。
(3)常用指标:辛普森指数。
(4)辛普森指数的计算公式为
2



D=1-
。式中,D——物种多样性指数;
=1
S——物种的数目(种数);Ni——第 i 个物种的个体数;N——群落中所有物种
的个体总数。
(二)土壤中动物类群丰富度的测定
关,D项正确。
4.下列关于生态位的叙述,错误的是(
)。
A.食草动物和食肉动物占有不同的生态位
B.如果两种生物的生态位相同,可能会发生激烈的竞争
C.不同种食草动物的生态位都是相同的
D.昼行性动物和夜行性动物占有不同的生态位
答案:C
5.生态位是指种群在群落中的功能关系和它们在时间和空间上占有的位
置。下列说法错误的是(
380
350
390
350
340
数量/株
(3)辛普森指数是测定群落中物种多样性最常用的指标之一,是反映物种
和
的综合指标。辛普森指数越大,物种多样性越高。
答案:(1)样方法 样方的大小和数量
随机取样
(2)180
(3)丰富度
均匀度
解析:(1)调查植物种群密度常用的方法是样方法;在取样时应注意随机取
样、样方的大小和数量要合适等。(2)某物种的种群密度
物种的个体数
③利用步骤②数据,计算出辛普森指数
判断物种的丰富度
A.①②③
B.②④
C.③④
D.②③
答案:D
②统计每个样方内的物种数和各
④由辛普森指数
知识点二 土壤中动物类群丰富度的测定
【问题引领】
土壤中动物类群丰富度的调查能用样方法和标记重捕法吗?调查过程中对
于不认识的小动物应如何处理?
提示:不能采用样方法,因为土壤小动物大多具有较强的活动能力;也不能
二、群落的结构特点
(一)群落的垂直结构呈分层现象
1.概念:群落在空间中的垂直分化或成层现象称为垂直结构。
2.影响因素
(1)植物:光照。
(2)动物:栖息空间和食物条件。
3.意义:群落的分层使单位面积上可容纳的生物数量增多,这些生物可以充
分利用环境条件,大大减弱它们之间的竞争,从而保持群落的相对稳定。
(1)取样时应注意随机取样,避免人为作用使结果偏差较大。
(2)小动物类群因所取地段不同,可能差异较大。从不同营养环境中采集的
土壤样本要分开统计,并尽可能多地收集小动物。
(3)取样时尽量不要破坏环境,同时要注意安全。
(4)在装样土的塑料袋上要标明取样的地点和时间。
(5)本实验调查的对象是样本中肉眼可见(可借助放大镜、解剖镜)的所有
2.关于池塘生态系统中的群落结构,下列叙述错误的是(
)。
A.在垂直方向上,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的分层
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
应的形态结构、生理特征和分布特点。
素养阐释
1.在理解群落具有垂直结构和水平结构等特征的基础上,形成结构与功能
观。
2.通过测定群落的物种多样性及土壤中动物类群的丰富度,提高科学探究
能力。
3.关注群落结构与生态环境保护的联系,应用生态位等原理指导在农业生
产中立体种植等实际问题,提高社会责任意识。
自主预习·新知导学
(二)群落的水平结构呈斑块镶嵌现象
1.概念:由于环境的差异及物种间的相互作用,使得群落内的物种在水平方
向上表现为在不同空间形成不同物种组合的状况,称为水平结构。
2.影响因素:地形、土壤湿度、营养物质、光照强度等。
3.群落结构特征的应用
(1)群落的垂直结构和水平结构可随时间而改变。
(2)合理配置作物群体,有利于改善作物的通风、透光条件,提高光能利用