2025版高考生物一轮复习第9单元生物与环境第2讲群落的结构和演替学案苏教版必修3

PAGEPAGE1第2讲群落的结构和演替1.群落的结构特征(Ⅰ)2.群落的演替(Ⅰ)3.试验：土壤中动物类群丰富度的探讨1.群落属于生命系统，具有物种组成、种间关系、空间结构等特征，群落可以发生演替。（生命观念）2.比较各种种间关系的不同特点，并用数学模型表示。（科学思维）3.制订并实施方案：用取样器取样法调查土壤中动物类群丰富度。（科学探究）群落的结构1．群落与物种丰富度(1)群落①概念：在同一时间内占据肯定空间的相互之间有干脆或间接联系的各种生物种群的集合。②群落多样性的基础：群落中物种的数目和每个种群的个体数量。(2)物种丰富度①概念：一个群落或生态系统中物种数目的多少。②计算公式：D＝eq\f(S,lnA)(S：物种数目；A：样地面积；D：物种丰富度指数)③物种丰富度的调查a．选择样地时应考虑动物体型大小和活动方式。b．工具：在野外采集中型土壤动物时，需运用吸虫器、采集大型土壤动物时，主要运用筛子、镊子等。2．群落中的种间关系(连线)[提示]①—c—Ⅲ②—b—Ⅳ③—d—Ⅰ④—a—Ⅱ3．群落的结构(1)形成缘由：群落中各个种群在进化过程中通过相互作用渐渐形成的。(2)类型：垂直结构(主要指群落的分层现象)和水平结构(主要特征是镶嵌型)。(3)生态位①概念：是指自然生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系。②意义：生态位的分化是群落垂直结构和水平结构的基础，提高了生物利用环境资源的实力。1．某校内有一片草坪和一片树林，草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象。(×)[提示]这两个群落中动物都具有分层现象。2．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。(√)3．同一物种之间的大鱼吃小鱼不叫捕食，而是种内斗争。(√)4．一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是豌豆和杂草。(√)5．乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构。(×)[提示]乔木层的疏密程度通过影响阳光透过的程度，进而影响生活在乔木下的草本层的水平结构。1．群落中生物的种间关系(1)生物种间关系互利共生寄生竞争捕食数量坐标图养分关系图常见形式：举例地衣，大豆与根瘤菌蛔虫与人牛与羊，农作物与杂草狼与兔，青蛙与昆虫(2)生物种间关系的推断①“同升同降”→互利共生，如图甲②说明：在竞争力不同的两种生物中，一方因竞争力弱灭亡，而寄生关系中，一般不会淘汰物种。③2．正确相识群落空间结构(1)高山地区不同海拔处分布着不同的植物类群，该现象是温度影响所致，不属于群落的垂直结构，属于植物的地带性分布。(2)海洋中随水深不同分布着不同的藻类，该现象是受光质(波长)影响形成的，属于群落的垂直结构。3．对生态位的理解(1)生态位不只是详细的栖息地，它除了说明栖息地以外，还说明这一物种在群落中处于什么地位和起什么作用。(2)群落中生态位相像的物种要通过竞争相互夺取生态位。①生态位越近似的物种，竞争越激烈，选择压力越强。②举例：如图为3个共存物种对资源利用曲线。图A和图B中3个物种的资源利用状况不同。图A中3个物种的生态位狭窄，种内斗争激烈；图B中3个物种的生态位重叠程度大，种间竞争激烈。③结果：a．其中一个物种趋于灭亡。b．生态位发生分化，削减或解除了相互竞争，共存下来。c．出现优势物种。(3)生态位分化的意义：提高了生物利用环境资源的实力。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。有人认为如图所示的现象是一个群落中的垂直结构，你认为呢？请说明理由。[提示]不是。高山植被的垂直分布是随海拔高度上升，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)半球随纬度上升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。考查生物群落及种间关系1．科技人员选取某地同一自然条件下三处不同类型的茶园，进行物种丰富度的调查，结果如如图。据图推断下列叙述正确的是()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．梨茶间作园的物种丰富度在6月份时最大D．人类生产活动不会变更茶园里的物种数目C[据图分析可知，纯茶园里物种有20个左右，A项错误；10月份的杉茶间作园的物种数量最多，但并不能说明此时各物种的种群密度最大，B项错误；6月份时梨茶间作园的物种数最多，C项正确；人类对茶园进行除草和喷施农药等活动能削减茶园中的物种数，D项错误。]2．如图表示一片草原上的兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变更的趋势，下列相关分析错误的是()A．甲、乙分别表示兔子和狼的数量变更B．狼的K值接近B点对应的数值C．兔子的K值接近C点和D点对应的数值D．第3年狼的数量会因缺乏食物而下降B[据图中曲线变更可知，甲的数量最先达到最大值，之后随着乙的数量的增加，甲的数量随之削减，推想甲为被捕食者兔子，乙为捕食者狼，A正确；K值是指在自然环境不受破坏的状况下，肯定空间中所能维持的种群最大数量，它不是固定不变的，在环境不遭遇破坏的状况下，种群数量会在K值旁边上下波动，B错误；种群数量会在K值旁边上下波动，从图上分析，兔子的K值应当接近C点和D点对应的数值，C正确；据图分析可知，第3年时兔子的数量在下降，因此狼的数量会因缺乏食物而下降，D正确。]捕食关系中捕食者与被捕食者的推断技巧图1图2(1)若两种生物的最大数量有明显差异，一般数量多的一种为被捕食者，如图1中A为被捕食者。(2)若两种生物数量相当，则从变更趋势看，先到达波峰的为被捕食者，后到达波峰的为捕食者。即被捕食者变更在先，捕食者变更在后，如图2中A为捕食者，B为被捕食者。考查群落的结构3．下列关于群落垂直结构的叙述，正确的是()A．草原生态系统不具有群落的垂直结构B．群落的层次性越明显，动物的数量越多C．在群落垂直结构的各层次上栖息的动物都不同D．光的穿透性对湖泊中植物的分层分布有重要影响D[草原生态系统和其他生态系统一样，具有群落的垂直结构和水平结构，A错误；群落的层次越明显、分层越多，群落中的动物种类就越多，B错误；有些动物在群落中栖息在植物群落垂直结构的多个层次，C错误；水生群落的层次性，即垂直结构，主要由光的穿透性、温度等确定，D正确。]4．(2024·济南1月调研)如图中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。据此推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B．A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C．C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C[对于A区域来说，从山底到山顶，温度降低造成了植物分布的差异，对于B和C区域是由于光照强度的变更导致植物分布的差异；A处不同高度山坡的分布不同的群落，不属于群落的垂直结构；C处随水深变更，光照是变更的。]群落的演替1．概念：随着时间的推移和空间分布的变更，一个群落被另一个群落代替的过程。2．演替过程(以裸岩上的演替为例)3．群落演替中两种类型的比较类型项目初生演替次生演替起点在一个从来没有植被覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底歼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验时间漫长经验时间较快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、弃耕的农田上的演替4.群落演替的趋势自然条件下，群落沿着肯定的方向演替：生物种类越来越多，群落结构越来越困难，总生产量越来越高，稳定性越来越强。5．群落演替的影响因素生物群落的演替是群落内部因素(如种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。(1)群落内部环境的变更是群落演替的动力。①群落内优势种群的发展使内部环境不适应自身的发展，却为其他种群的发生创建了有利条件。②种内关系和种间关系的动态变更是群落演替的催化剂。③物种周而复始的更替，促进群落演替。(2)群落外部环境条件的不断变更也常引发群落演替。(3)人类对群落演替的影响远远超过其他环境因素。6．人类活动对群落演替的影响(1)人类活动使群落演替依据不同于自然演替的速度和方向进行。(2)有利于群落演替的人类活动：退耕还林(举一例)等。(3)不利于群落正常演替的活动：填湖造地(举一例)等。1．地衣会比苔藓更早地出现在火山岩上。(√)2．冰川泥上和弃耕农田上的演替都是次生演替。(×)[提示]冰川泥上发生的演替属于初生演替。3．若时间允许，弃耕的农田总能形成森林。(×)[提示]弃耕农田形成森林还须要相宜的环境条件。4．次生演替的速度比初生演替的速度快。(√)5．海岛旅游可能使岛上的群落演替依据不同于自然演替的速度进行。(√)6．动物群落的演替与光照无关。(×)[提示]确定群落演替的根本缘由存在于群落内部，但群落之外环境条件的不断变更，也常成为群落演替的重要因素。1．群落演替的特征(1)方向：肯定的方向性。自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构困难化、生态功能完善化的方向发展。(2)能量：群落的有机物总量增加。(3)养分结构变得困难，物种多样性增加。2．群落演替的缘由分析(1)环境不断变更，为群落中某些物种供应有利的繁殖条件，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变更。(4)种内和种间关系不断发生变更。(5)人类活动的干扰。1．在光裸的岩石上起先的演替和从森林被全部砍伐的地方起先的演替中，一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，请分析其主要缘由。[提示]形成森林须要肯定的土壤条件，上述次生演替起始时即具备该条件，而从裸岩起先的演替要达到该条件须要漫长的时间。2．据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林渐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化。该现象表明什么？[提示]与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快，但演替的方向未发生变更。考查演替类型及过程分析1．(2024·北京市朝阳区高三期末)大兴安岭某林区发生中度火烧后植被演替的过程见如图。有关叙述正确的是()A．该火烧迹地上发生的演替是初生演替B．图中各群落都有垂直结构和水平结构C．草本、灌木、乔木丰富度的变更趋势一样D．在针叶林群落中的优势种是草本植物B[该火烧迹地上发生的演替是次生演替，A错误；图中各群落都有垂直结构和水平结构，B正确；草本和灌木的丰富度变更一样，与乔木丰富度的变更不同，C错误；在针叶林群落中的优势种是针叶乔木，D错误。]2．(2024·辽宁省朝阳市高三模拟)顶极群落是群落演替的最终阶段，只要不受外力干扰，就能永久维持稳定。如图表示不同环境下的顶极群落类型。请回答下列问题：(1)顶极群落的类型主要受________________等环境因素的影响。北极地区的顶极群落最可能是________________。图示中热带雨林的反抗力稳定性最强，这是因为____________________。(2)由于雷电引发火灾，某火山岛上的森林被烧毁后发生的演替属于________。与火山爆发造成森林被毁灭后发生的演替过程相比，此演替过程形成顶极群落所需的时间更________(填“长”或“短”)，缘由是______________________________。(3)流入生态系统的总能量是指生产者固定的总能量。在形成顶极群落之前，该能量一般________(填“大于”“等于”或“小于”)生物群落呼吸消耗的总能量。[解析](1)据图分析，顶极群落的类型主要受年平均温度和年平均降水量等环境因素的影响；北极地区温度低、降水量低，因此其顶极群落最可能是苔原；热带雨林中生物种类多、养分结构困难，自我调整实力强，因此热带雨林的反抗力稳定性最强。(2)某火山岛上的森林被烧毁后发生的演替属于次生演替；历经火灾后的森林还基本保留着原来的土壤条件和植物的种子或其他繁殖体，因此与火山爆发造成森林被毁灭后发生的演替过程相比，此演替过程形成顶极群落所需的时间更短。(3)在形成顶极群落之前，群落的总生产量增加，群落的有机物总量增加，说明生产者固定的总能量大于生物群落呼吸消耗的总能量。[答案](1)年平均温度和年平均降水量(或温度和降水量)苔原热带雨林中生物种类多、养分结构困难，自我调整实力强(2)次生演替短历经火灾后的森林还基本保留着原来的土壤条件和植物的种子或其他繁殖体(3)大于群落演替类型的推断方法(1)从起点上推断：①起点为从没有过植被或原有植被被彻底歼灭的环境是初生演替。②起点为只是失去了原有植被的环境是次生演替。(2)从时间速度上推断：①经验的时间长，速度缓慢的是初生演替。②经验的时间短，速度较快的是次生演替。考查群落演替的趋势及影响因素分析3．在建设“森林城市”时，欲通过人工造林使荒坡渐渐演替为森林。下列对演替过程中图中曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的生物学含义的描述全都正确的是()A．Ⅰ为土壤中的有机物量，Ⅱ为生态系统物种的多样性程度B．Ⅰ为土壤中的微生物数量，Ⅱ为生态系统的结构稳定性C．Ⅰ为生态系统的复原力稳定性，Ⅱ为群落垂直结构的层次性D．Ⅰ为群落呼吸消耗的有机物量，Ⅱ为生态系统的反抗力稳定性C[从光裸的岩地上最终演替出森林的过程中，土壤中有机物量是增多的，生态系统物种的多样性程度增多，土壤中的微生物数量增多，生态系统的结构稳定性增大，生态系统复原力稳定性降低，群落垂直结构的层次性愈加明显，群落呼吸消耗有机物量增大，生态系统反抗力稳定性增大。]4．(2024·福建省高三质检)治理沙漠要遵循自然规律，我国治理沙漠成就突出，被联合国誉为“全球治沙样本”。某沙地植被发生自然演替，大致要经验以下几个阶段：①流淌沙地→②半流淌沙地白沙蒿群落→③半固定沙地油蒿＋白沙蒿群落→④固定沙地油蒿群落→⑤固定沙地油蒿＋本氏针茅＋苔藓群落→⑥地带性的本氏针茅草原→快速沙化。回答下列问题：(1)区分不同群落的重要特征是____________。(2)白沙蒿是流淌沙地上的“先锋”植物，能固定流沙变更环境，油蒿因此能够生长，并在竞争中处于优势。这说明生物与生物、______________之间在相互影响中不断进化和发展。(3)油蒿根系发达、抗风沙，本氏针茅根系浅、不抗风沙。据此推断，最好在沙地植被自然演替的第____________阶段适度干预治理，防止快速沙化。人类活动会使群落演替依据不同于自然演替的____________进行。[解析](1)区分不同群落的重要特征是物种组成。(2)白沙蒿是流淌沙地上的“先锋”植物，能固定流沙变更环境，油蒿因此能够生长，并在竞争中处于优势。这说明生物与生物、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。(3)油蒿根系发达、抗风沙，本氏针茅根系浅、不抗风沙。据此推断，应当在本氏针茅出现阶段进行干预，故最好在沙地植被自然演替的第⑤阶段适度干预治理，防止快速沙化。人类活动会使群落演替依据不同于自然演替的速度和方向进行。[答案](1)物种组成(或物种丰富度)(2)生物与无机环境(3)⑤速度和方向统计土壤动物的丰富度(试验)1．试验原理(1)土壤条件：不仅为植物供应水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。(2)土壤动物是指一生或一生中某个阶段在土壤中生活，并对土壤产生肯定影响的动物。一般按体型和习性将土壤动物分为四类：①微型土壤动物：体宽一般在100μm以下，要借助显微镜视察。②小型土壤动物：体宽0.1～2mm，肉眼视察比较困难。③中型土壤动物：一般体宽2～3mm，在野外须要运用吸虫器采集。④大型土壤动物：肉眼可见的，在浅层土壤中活动的大型种类，在野外主要运用采集罐、筛子和镊子等采集。(3)依据各类动物的体型大小、活动方式，选择不同的样地取样。取样的方法：通常采纳取样器进行取样。(4)可采纳预先确定的丰富度等级如“很多”“多”等估算物种丰富度。2．试验流程选择样地：林下或落叶等腐殖质较为丰富的地方↓eq\a\al(确定样方与取样：随机取样，选择3～5个样方（50cm×,50cm×15cm），采集样方内的落叶和土壤，将其中,的大型土壤动物用取样器或手捡的方法，放入盛有,体积分数为70%的酒精的采集罐中)↓eq\a\vs4\al(样本鉴定与,结果统计)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①统计丰富度，等级分为“很多”、“多”、,“较多”、“较少”、“少”、“很少”6级,②完成探讨报告))↓eq\a\vs4\al(试验结论)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①组成不同群落的优势种是不同的，不同群落,的物种丰富度是不同的,②一般来说，环境条件越优越，群落发育的时,间越长，物种越多，群落结构也越困难))1．留意事项(1)从不同养分环境中采集土壤样本要分别统计。(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时，依据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。(3)从同样养分土壤中采集的样本，多组进行统计比较。(4)命名要精确，并进行分类。(5)远离危急地带，不要破坏当地环境。2．取样器取样法误差归纳(1)未能赐予最适“诱捕”条件，即未能充分利用土壤动物“趋湿”“避光”“避热”特性，如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体削减。(2)未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一样而导致计数误差。(3)对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是记为“待鉴定XX”，并登记其特征)。1．(2024·深圳市高三二模)下列有关调查土壤小动物类群丰富度的说法，正确的是()A．标记重捕法或样方法适于调查蚯蚓B．调查时间和取样深度影响调查结果C．目测估计法适于统计种群个体大、数量少的群落D．通常应尽量在潮湿处取样以满意各种调查目的B[蚯蚓在土壤中活动范围小，活动实力强，不采纳标记重捕法调查蚯蚓的种群密度，A错误；不同时间、不同地点、不同土壤深度分布的土壤小动物种类和数量是有差别的，所以调查时间和取样深度会影响调查结果，B正确；目测估计法适于统计种群类别个数少，但单个种群数量多的群落，C错误；依据调查的目的不同，所选取的土壤取样点和深度，以刚好间可能不同，D错误。]2．(2024·北京市西城区高三期末)对不同经营强度下毛竹林土壤动物类群进行调查，结果如下表。以下叙述错误的是()经营强度土壤动物类群(种/m2)杂食腐食植食捕食总计粗放经营林(低强度)245314笋竹两用林(中强度)333312笋用林(高强度)13318A．常采纳标记重捕法调查土壤动物类群的丰富度B．土壤中的腐食动物作为分解者有利于物质循环C．结果表明过度经营会降低土壤动物的物种多样性D．不同的经营强度会变更自然群落的演替方向A[由于土壤小动物身体微小，因此一般不相宜用标记重捕法调查土壤动物类群的丰富度，而常用记名计算法和目测估计法，A错误。]3．如图是“土壤中小动物类群丰富度的探讨”试验中常用的两种装置，回答以下问题：AB(1)图中A装置是________，B装置是________。(2)图中A装置主要利用土壤小动物具有____________的习性进行采集。(3)很多土壤小动物不适于样方法或标记重捕法进行调查的缘由是______________________________________________。(4)先要用B装置采集大量跳虫用于试验培育，则B装置内最好装入的是________(填“干燥的棉花”“潮湿的棉花”或“清水或酒精”，下同)，理由是________________________；如要采集大量的甲螨作为标本保存，则B装置内最好装入的是________，理由是________________________________。(5)A装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间留肯定空隙的目的是____________________。[解析](1)图中A、B装置分别是诱虫器和吸虫器。(2)诱虫器营造的是温度差异、明暗差异和湿度差异的环境，所以该装置利用了土壤小动物的趋暗、避高温、趋湿的特性进行采集。(3)部分土壤小动物活动实力强，且身体微小，所以均不相宜样方法或标记重捕法进行调查土壤小动物的丰富度。(4)采集培育时保持其生物活性，应用潮湿的棉花。制作标本时应杀死该动物且防止腐烂，所以用酒精固定。(5)为了使空气流通，应将土壤与花盆之间保留肯定的空隙。[答案](1)诱虫器吸虫器(2)趋暗、避高温、趋湿(3)很多土壤小动物有较强的活动实力，而且身体微小(4)潮湿的棉花潮湿的棉花模拟了土壤潮湿的环境，利于跳虫存活酒精酒精可将收集的甲螨刚好固定，防止腐烂(5)使空气流通1.捕食和竞争并非都是不利的：事实上被淘汰的都是不适应环境的个体，有利于对环境资源的更合理利用，有利于生物的进化。2．竞争是两种或两种以上生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争，并不都是由争夺食物引起的。3．捕食不包括一种生物以非生物为食，如牛饮水；也不包括一种生物以同种的幼体为食，如鲈鱼以本种的幼鱼为食(属于种内斗争)。4．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。5．演替并不都是“不行逆”的：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行逆变更，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。1．群落指的是同一时间内聚集在肯定区域中各种生物种群的集合。2．群落结构形成的意义在于提高了群落利用环境资源的实力。3．群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。4．次生演替和初生演替相比，时间往往比较短的缘由是次生演替起先时，基本保留了原有的土壤条件，甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体。5．自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、