新高考生物一轮复习 第九单元 生物与环境 第34讲 群落的相对稳定学案（含解析）北师大版.doc

第34讲 群落的相对稳定考点一群落的结构1群落的概念：占有一定空间的所有生物种群的集合体。2群落中物种多样性的测定(1)实验原理：物种多样性是代表群落组织水平和功能的基本特征。辛普森指数是测定群落组织水平的指标之一，辛普森指数大，表示物种多样性程度高。(2)方法步骤：选取样方统计记录物种多样性指数计算。(3)结果分析一个群落中有6个物种，个体数分别是2、3、5、7、8、9，则辛普森指数为d4.983。群落中只有一个物种时，辛普森指数1，数值最小；群落中物种越多，辛普森指数越大。3群落的空间结构：观察下图，完善下列问题(1)a图群落中的地上部分和地下部分都具有明显的垂直结构，各层植物叶片的排列方式与森林中光强度自上而下递减相适应的。(2)a图群落中动物有没有分层现象？如果有，和植物的分层相比有什么不同？答案在群落垂直结构的每一个层次上，都有特定的动物栖息，动物也具有分层现象。和植物的分层现象不同之处在于，每一个层次上活动的动物种类，在一天的不同时间和一年的不同季节是有变化的。(3)群落分层的意义：群落的分层使单位面积上可容纳的生物数目增多，使这些生物充分利用环境条件，大大减弱它们之间的竞争，从而使群落保持相对稳定。(4)b群落中各物种在水平方向上的分布表现为不均匀性，群落中的生物以斑块出现，不同斑块上生物的种类、数量等都有不同。由于植物群落水平上的结构差异，也造成动物群落分布的不均匀，这种不均匀性增强了群落的稳定性。4生态位(1)生态位概念：生物种群在群落中的生活方式和它们在时间和空间上占有的地位。(2)生态位的重叠与竞争：生态位重叠就可能发生竞争，重叠越多的物种间，竞争越激烈，激烈竞争的结果可能使其中一个物种趋于灭绝。(3)生态位的分化是指生态位有重叠的物种，通过自然选择作用，生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使它们共同生存下来的现象。基本上有3种适应方式：划分分布区域和活动范围；错开活动的时间；改变食物的种类，形成不同的食性。诊断与思考1判断下列说法的正误(1)某菜市场上出售的鸡、鸭、鱼、蘑菇、木耳和蔬菜等所有生物组成群落()(2)墨西哥某片沙漠中的全部生物构成的群落和热带雨林相比，辛普森指数低()(3)土壤动物群落不存在分层现象()(4)在农业生产上可以利用垂直结构原理合理搭配种植的品种，进行套种、立体养殖()(5)乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构()(6)森林群落中只存在垂直结构，而草原群落中只存在水平结构，这都是在长期的自然选择基础上形成的对环境的适应性()(7)两种生态位重叠的生物竞争的结果一定是一种生物被灭绝()2下面是玉米田群落和杂草地群落的照片，据图分析：(1)二者相比，杂草地群落的辛普森指数高。(2)玉米田群落中，玉米数量最多，生产量大，在群落中起主要作用，称之为优势种。(3)若二者都受到某种喜食单子叶植物的昆虫的侵害，玉米田群落更易被破坏。(4)自然的群落一般包含物种较多，彼此间关系复杂，从而使自然群落成为一个有内在联系和自我调节能力的整体。3下图所示的现象是不是一个群落中的垂直结构？为什么？提示不是。高山植被的垂直分布是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被分布不同，依次为：阔叶林针叶林高原草甸苔原。这种状况与地球南(北)半球随纬度升高植被分布的原理相同，属于植物的地带性分布，不是群落垂直结构中的分层现象。题组一物种多样性的测定1土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。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()样地类群数个体数第1层第2层第3层第1层第2层第3层人工广场绿植物用地11849211321注：第1层为距地表05cm；第2层为距地表510cm；第3层为距地表1015cm。a可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数b各样地相同土层土壤中动物类群物种多样性有明显的差异c各样地相同土层土壤中各动物类群密度没有明显的差异d人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响答案d解析土壤动物群落调查不适合采用标志重捕法，a错误；由表格可知人工广场绿地、农用地和某植物园相同土层的动物类群物种多样性差别不大，b错误；人工广场绿地、某植物园第1层个体数与农用地个体数存在明显的差异，c错误。2科技人员选取某地同一自然条件下三处不同类型的茶园，进行物种多样性的调查，结果如下图。据图判断正确的是()a纯茶园里只有茶树一个物种b杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大c梨茶间作园的物种多样性在6月份时最大d人类生产活动不会改变茶园里的物种数目答案c解析据图，纯茶园里物种有20个左右，a项错误。据图可知，10月份的杉茶间作园的物种数量多，但并不能说明各物种在此时的种群密度最大，b项错误。据图可知，6月份时梨茶间作园的物种数最多，c项正确。人类对茶园除草和喷施农药等活动能减少茶园中的物种数，d项错误。题组二群落结构的种类及成因分析3下图中a、b、c分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的是()a温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素ba处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构cc处植物的分层现象主要是因为光照的影响d影响b处植物出现明显分层现象的主要因素是水分答案c解析三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素应是环境条件不同，a项错误；a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明温度影响群落分布，b项错误；c处植物的分层现象主要是因为在水的不同深度上光照不同，c项正确；影响b处植物出现明显分层现象的主要因素是光照，d项错误。4根据图中显示的信息，结合所学知识，判断下列说法中正确的是()a该图中所有的植物构成生物群落b决定植物分层的主要环境因素除光照外，还有地形、湿度、盐碱度等c森林生态系统中的植物有分层现象，但动物没有分层现象d从山麓到山顶的群落分布属于水平结构，是由地形起伏造成的答案d解析该图中的所有植物并不能构成生物群落，还缺少了动物和微生物；群落的结构分为垂直结构和水平结构，决定植物分层的主要环境因素是光照，地形、湿度和盐碱度是影响群落水平分布的主要环境因素；森林生态系统中植物和动物都有分层现象。题组三生态位分化与竞争5如图表示3个共存物种的资源利用曲线，图a和图b中3个物种的资源利用状况不同。下面是对图a中3个物种与图b中3个物种相比较的几种说法，正确的是()a图a中3个物种的种间竞争激烈b图b中3个物种的种内斗争激烈c如果资源有限，图a中物种2有被排除的危险，图b中物种2也有被排除的危险d两图中物种间的种间竞争激烈程度相等答案c解析从a、b两图分析可知，图a中3个物种共同利用的资源不多，因而种内斗争激烈，图b中3个物种有许多共同利用的资源，它们会因共同利用的资源而发生激烈的种间竞争，可排除a、b项。两图中物种间的种间竞争激烈程度是不相等的，故可排除d项。图a和图b中的物种2所需要的资源条件都与物种1和物种3所需要的存在交集，即物种1和物种3都同时和物种2发生竞争，因此在资源有限的情况下，物种2存在被排除的危险，c项正确。6如图为某一区域m、n两物种的资源利用曲线，其中表述正确的是()a曲线不重叠时，m与n不存在竞争bb越大，生物适应环境的能力越弱cm、n将呈现指数增长ddb时，m与n种间竞争激烈答案d解析仅从食物关系来看，曲线不重叠时，m与n无竞争关系，但是二者在其他生存资源上可能会发生重叠而产生竞争关系，所以仅凭曲线是否重叠不能确定二者是否存在竞争关系。b越大，说明该生物的食物种类和数量越多，适应能力越强。指数增长的发生是以没有生存斗争为前提的，显然，m与n存在竞争关系，不可能满足指数增长的发生条件。当db时，两种生物的食物种类重叠部分增多，竞争会加强。群落的垂直结构和水平结构的成因分析(1)影响地上植物分层的主要因素是光照；群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象，影响动物分层的主要因素是食物。群落的分层现象不仅表现在地面上，也表现在地下，但地下分层现象主要与水分和矿质元素有关。水域中，某些水生动物也有分层现象，影响因素主要有阳光、温度、食物、含氧量等。(2)影响群落水平结构的因素包括地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生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，同一地段上种群密度也有差别，它们常常呈镶嵌分布。而山麓到山顶的群落分布属于水平结构，是由地形起伏造成的。考点二群落的演替1演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。2演替过程(以发生在裸岩上的演替为例)3群落演替中两种类型的不同点类型项目初级演替次级演替起点在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方时间经历时间漫长经历时间较短影响因素自然因素人类活动较为关键实例裸岩上的演替森林砍伐地、弃耕农田上的演替4.群落演替的原因(1)环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。(2)生物本身不断进行繁殖、迁徙。(3)群落内部由于生命活动造成内部环境改变。(4)种内和种间关系不断发生变化。(5)人类活动的干扰。诊断与思考1判断下列说法的正误(1)自然恢复林的形成属于初级演替()(2)森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单()(3)人类活动可以影响演替的方向和速度()(4)决定群落演替的根本原因存在于群落外部的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等()(5)某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次级演替()(6)演替过程中群落的物种组成不断变化，甚至可发生优势取代()2如图表示某生物群落的演替过程。请据图回答下列问题：(1)指出图中的群落演替类型。提示针阔混交林群落遭受泥石流等自然灾害而引起的群落演替属于初级演替；阔叶林群落经人工砍伐后的群落演替为次级演替。(2)杂木植物群落演替成针阔混交林群落和阔叶林群落的主要原因是什么？提示主要原因是环境条件不同。(3)在乱石窑裸地演替成针阔混交林群落的过程中，有机物总量、群落结构、辛普森指数及群落的稳定性分别会发生怎样的变化？提示有机物总量会逐渐增加，群落结构会变得更加复杂，辛普森指数会变得更大，群落的稳定性会变得更强。题组一群落演替类型的判断1如图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述正确的是()a该群落的演替属于初级演替，群落结构越来越复杂b演替的方向和速度主要与气候、土壤等条件有关，与人类活动无关c在群落演替过程中，群落的物种组成不断地发生着改变，其中过程中，云杉逐渐成为优势种d在云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构答案c解析该群落的演替是在保留植物种子和土壤条件发生的演替，为次级演替，群落结构越来越复杂，a错误；人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，但也属于群落的演替，b错误；的过程中，乔木逐渐增加，草本植物逐渐下降，其中过程中，云杉逐渐成为优势种，c正确；在云杉林群落中有明显的垂直结构，也有水平结构，d错误。2一个废弃鱼塘的演替过程如图所示，有关叙述正确的是()a演替的先后顺序：乙丙甲丁b生物多样性：丁甲丙乙c此演替过程属于初级演替d此演替过程属于次级演替答案d解析在废弃鱼塘中的演替为次级演替，演替过程应为丁甲丙乙。题组二群落演替的趋势和规律3图甲表示弃耕农田的群落演替情况，图乙、丙、丁表示演替过程中各种量随时间的变化曲线，下列有关分析不正确的是()a图甲中，b点时只存在群落的水平结构，d点时存在垂直结构和水平结构b图乙可表示演替过程中物种多样性程度与时间的关系c图丙可表示该地块上恢复力稳定性与时间的关系d图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况答案a解析b点和d点均有垂直结构和水平结构，a错误；随着时间的推移，物种数量逐渐增多，物种种类增加，抵抗力稳定性升高，恢复力稳定性降低，b、c正确；在灌木和乔木占优势前，草本植物数量逐渐增加，在灌木和乔木占优势后，草本植物数量减少，最终趋于稳定，d正确。4为了研究某降水充沛、气温较高的山区内群落演替的规律，生态学家利用把同一时间内的不同群落当作同一群落在不同演替阶段的原理，研究了灌草丛、针阔混交林、常绿阔叶林、针叶林等4个群落的相关特征，结果如下：比较项目灌草丛针阔混交林常绿阔叶林针叶林生产者光合作用产生的有机物的量t/(hm2a)17.43116.61150.8155.50总呼吸量t/(hm2a)15.9392.73124.8040.98叶面积指数2.4811.2817.766.63植被干物质的量(t/hm2)6.65377.52398.57184.74注：叶面积指数是指单位土地面积上的总植物叶面积。下列有关说法正确的是 ()a群落的叶面积指数与其垂直结构有关，与水平结构无关b植被干物质的量只与群落中植被的光合作用、呼吸作用有关c群落的总呼吸量比生产者光合作用产生的有机物的量少，说明群落含有的有机物总量增加d该地区群落演替的顺序是灌草丛针阔混交林常绿阔叶林针叶林答案c解析叶面积指数又叫叶面积系数，是一块土地上阳光直射时植物叶片垂直投影的总面积与占地面积的比值，所以与水平结构有关，a错误；植被干物质的量与群落中动物的呼吸作用也有关，b错误；由于该地区降水充沛、气温较高，群落应朝着更有益的方向发展，正确的演替顺序为灌草丛针叶林针阔混交林常绿阔叶林，d错误。1判断初级演替和次级演替的方法(1)从起点上判断初级演替的起点为从没有过植被或原有植被被彻底消灭了的环境。次级演替的起点为只是失去了原有植被的环境。(2)从时间和速度上判断经历的时间长、速度缓慢的是初级演替。经历的时间短、速度较快的是次级演替。2群落演替的方向和结果分析(1)群落演替的方向自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。如在干旱的荒漠地区很难形成森林。(2)群落演替的结果能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。结构：生物种类越来越多，群落结构越来越复杂。稳定性：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的变化，使抵抗力稳定性越来越高。知识网络答题语句网络构建要语强记1占有一定空间的多种生物种群的集合体称为群落。自然群落一般包含的物种都比较多，在群落结构中起主要作用的物种称为优势种。群落垂直结构上的分层现象和水平结构上的不均匀性，都使群落更加稳定。2生物种群在群落中的生活方式和它们在时间和空间上占有的地位称为生态位。生态位的重叠会导致竞争，生态位的分化会减少或排除竞争。生态位的分化，是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果。3群落由一种类型转变为另一种类型的有顺序的演变过程称为群落的演替。在一个没有生命的地方开始发生的演替是初级演替；当原有植被受到一定程度的破坏后，在新的环境条件下发生的演替是次级演替。经过一系列的演替过程，最终达到的平衡状态的群落称为顶级群落。探究高考明确考向1(2015全国，4)下列关于初级演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是()a草本阶段与灌木阶段群落的物种多样性相同b草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂c草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强d草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境答案d解析灌木阶段中灌木的生长起到了遮阴、避风等作用，同时为各种生物提供了更为丰富的食物，所以灌木阶段的物种多样性要大于草本阶段的，故a错误；由于灌木比草本植物更为高大，因此无论从垂直结构上还是从水平结构上看，灌木阶段比草本阶段的群落空间结构更复杂，b错误；灌木阶段比草本阶段物种更加多样化，使得群落结构较为稳定，群落自我调节能力更强，c错误；草本阶段在动植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的通气性越来越好，为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境，d正确。2(2015海南，22)关于森林群落的叙述，错误的是()a碳可在森林群落和无机环境之间进行循环b森林群落在垂直方向上没有明显的分层现象c互利共生、捕食和竞争等可以出现在森林群落中d群落中植物放出的氧气可被动物、植物及微生物利用答案b解析碳等化学元素可在生物群落和无机环境之间循环往复，a项正确；群落在垂直方向上都有一定的分层现象，森林群落具有明显的分层现象，b项错误；森林群落中物种多样性较高，生物之间具有互利共生、捕食和竞争等种间关系，c项正确；植物通过光合作用释放的氧气可被动物、植物及需氧型的微生物呼吸利用，d项正确。3(2015北京，4)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区，各处理区均设7个10m10m的观测点，每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较，结果见下表。处理区小蚂蚁出现率的变化/%定时灌溉不驱走大蚂蚁增加35驱走大蚂蚁增加70不灌溉不驱走大蚂蚁减少10驱走大蚂蚁减少2对本研究的实验方法和结果分析，表述错误的是()a小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长b采集实