高中生物学 选择性必修二 群落及其演替 知识清单

高中生物学选择性必修二群落及其演替知识清单一、群落的结构与物种组成（一）生物群落的概念与特征【基础】【高频考点】1、群落的概念：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫做生物群落，简称群落。它包含了该区域内所有的动物、植物、微生物等所有生命体17。2、群落的特征：群落不是种群的简单叠加，而是通过复杂的种间关系形成的有机整体。它具有一系列整体性的特征，如物种组成、种间关系、空间结构、生态位、季节性变化以及群落演替等。（二）群落的物种组成【基础】1、物种组成是区别不同群落的首要特征，也是决定群落性质最重要的因素。不同群落其物种组成差异显著，例如热带雨林与北极苔原的物种组成截然不同。2、物种丰富度：指一个群落中的物种数目1。【重要】（1）规律：通常越靠近热带地区，单位面积内的物种丰富度越高；随着纬度和海拔的升高，物种丰富度一般呈下降趋势。（2）特点：群落中物种组成不是固定不变的，会随时间和环境条件（如光照、水分、温度）的变化而发生改变17。3、优势种与常见种：（1）优势种：指在群落中不仅数量很多，而且对其他物种的影响也很大，对群落结构和内部环境的形成起决定性作用的物种7。（2）常见种：指在群落中比较常见，但对其他物种影响不大，不占优势的物种。（三）种间关系【非常重要】【高频考点】群落内的不同物种之间存在着复杂的相互关系，这些关系是群落形成、演化和维持的基础。主要种间关系包括：1、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。例如，寄居蟹和海葵。2、互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，分开后双方或一方不能独立生存。【★】例如，豆科植物与根瘤菌、地衣（真菌与藻类）、珊瑚虫与虫黄藻。数量坐标图通常呈现“同升同降”的同步变化趋势8。3、捕食：一种生物以另一种生物为食。【★】（1）特点：在数量波动上，通常呈现“先增加者先减少，后增加者后减少”的周期性波动规律，即被捕食者（猎物）的数量变化在前，捕食者的数量变化在后18。（2）生态意义：捕食者往往捕食个体数量多的物种，避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出空间，因此，捕食者客观上有利于增加物种多样性7；同时，捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用7。4、种间竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。【★】（1）结果：竞争能力相近时，可能形成此消彼长的动态平衡；竞争能力差异大时，可能导致一方占优势，另一方处于劣势甚至被淘汰，即“竞争排除原理”15。（2）实例：高斯的大草履虫和双小核草履虫实验，混合培养后，双小核草履虫因繁殖速度更快而占优势，最终大草履虫被淘汰3。5、寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（宿主）的体内或体表，摄取宿主的养分以维持生活。【★】例如，蛔虫寄生在人体肠道内，菟丝子寄生在豆科植物上。（四）群落的生态位【难点】【热点】1、生态位的概念：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况，以及与其他物种的关系等17。可以理解为该物种“在哪里生活”、“如何生活”以及“扮演什么角色”。2、生态位的研究内容：【基础】（1）研究动物：通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等17。（2）研究植物：通常要研究它在该区域出现的频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等7。3、生态位的意义与特点：【重要】（1）相对稳定性：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果15。（2）生态位分化：当两个物种的生态位发生重叠时，往往会通过自然选择而发生生态位分化，即在栖息地、食物、活动时间等方面产生差异，从而降低竞争强度，实现共存18。（3）生态位重叠：生态位越相似的物种，竞争越激烈。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础8。4、【易错警示】生态位不仅指栖息地，还包含了物种在群落中的功能地位和种间关系。（五）群落的空间结构【重要】【高频考点】在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。这是不同物种协同进化的结果，显著提高了群落整体利用环境资源的能力1。1、垂直结构：【★】（1）概念：在垂直方向上的分层现象。（2）植物分层：主要与光照强度有关。例如，森林群落从上到下依次为乔木层、灌木层、草本层和地被层。水生群落中，动植物的分布也由光的穿透性、温度和氧气的垂直分布决定110。（3）动物分层：主要与栖息空间和食物条件有关。例如，某些鸟类栖息在林冠层，另一些则栖息在灌木层或草本层1。2、水平结构：【★】（1）概念：在水平方向上的分区或镶嵌分布。（2）形成原因：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17。例如，在湖泊沿岸区、浅水区和深水区分布着不同的生物。3、季节性（时间结构）：（1）原因：由于阳光、温度和水分等随季节而变化17。（2）表现：群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。例如，温带草原在春季和秋季的群落面貌完全不同；某些鸟类和鱼类会进行季节性迁徙10。4、【特别提醒】高山上不同海拔高度分布的植被带（如从山脚到山顶依次为阔叶林、针叶林、高山草甸）不属于群落的垂直结构，这是由温度差异引起的不同群落的地带性分布38。二、研究土壤中小动物类群的丰富度【基础】【实验】（一）实验原理与方法1、调查方法：取样器取样法。许多土壤小动物有较强的活动能力，且身体微小，因此不适用样方法或标志重捕法17。2、采集方法：（1）简易采集法：用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现后用小镊子或吸虫器收集。（2）诱虫器采集：利用土壤动物趋暗、趋湿、避高温的习性1。装置中，以热光源（如白炽灯）照射，使土壤小动物因高温、干燥而向下迁移，落入收集瓶（瓶内通常装有70%的酒精，用于杀死和保存动物）。（3）吸虫器采集：主要用于采集体型较小的土壤小动物1。3、统计方法：（1）记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的群落1。（2）目测估计法：按预先确定的等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分常有：非常多、多、较多、较少、少、很少等17。（二）注意事项与易错点【易错点】1、选择样地时，应考虑土壤类型、植被情况等因素，确保取样具有代表性。2、取样时，需记录取样地点、时间、环境特征（如温度、湿度、植被盖度）等信息。3、采集的小动物若无法立即鉴定，可放入70%酒精溶液或福尔马林溶液中保存。4、统计时，若无法知道小动物的名称，绝不能忽略不计，应记为“待鉴定XX”，并记录其体色、体长、形态等特征，以保证数据的完整性1。5、实验结论：组成不同群落的土壤小动物类群丰富度通常不同，且同一群落不同时间或不同深度的土层中，调查结果也可能不同1。三、群落的演替【非常重要】【高频考点】（一）演替的概念与内涵1、概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程128。这揭示了生物群落是一个动态发展的生命系统。2、核心：“优势种”的更替，即群落类型的变化。（二）演替的类型【★】根据起始条件的不同，群落演替可分为初生演替和次生演替。1、初生演替：（1）定义：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发生的演替18。（2）起点：无土壤条件，或土壤条件几乎不存在。（3）速度：缓慢，经历时间长。（4）阶段：通常经历多个阶段。例如，在裸岩上的演替过程为：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段18。地衣能分泌有机酸腐蚀岩石，形成土壤微粒，为苔藓生长创造条件。（5）实例：沙丘、火山岩、冰川泥上发生的演替。2、次生演替：（1）定义：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（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替18。（2）起点：原有土壤条件基本保留，存在种子或繁殖体。（3）速度：较快，趋向于恢复原来的群落。（4）实例：弃耕的农田、火灾后的草原、砍伐后的森林上发生的演替。【易错警示】弃耕农田上的演替一般直接进入草本植物阶段，通常不经过苔藓阶段1。弃耕农田最终能否演替成森林，取决于当地的气候（如温度、水分）等环境条件1。（三）两种演替类型的比较1、共同点：都是从结构简单的群落发展为结构复杂的群落；群落中的物种数量和群落层次不断增加，总生产量越来越高，对环境的利用越来越充分，对内部的调控越来越强，稳定性越来越高。2、不同点：初生演替无土壤条件，速度慢，经历阶段多；次生演替有土壤条件，速度快，经历阶段少。（四）影响群落演替的因素【重要】1、群落内部因素：是群落演替的根本动力。（1）种内关系和种间关系的动态变化（如竞争、捕食）不断改变种群数量和优势种地位。（2）群落内部环境的变化（如土壤pH、有机质含量、遮阴程度）变得不适应自身，却为其他种群创造了有利条件8。2、外界环境因素：如气候变化、地貌变迁、火灾、洪水、病虫害等。3、人类活动：（1）人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行18。（2）有利影响：封山育林、治理沙漠、退耕还林还草、建立人工群落等，可使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替1。（3）不利影响：滥砍滥伐、过度放牧、围湖造田等，可能导致群落逆向演替，物种丰富度下降，结构简单化。（五）群落演替的趋势与顶极群落1、演替趋势：在气候适宜的自然条件下，群落演替的总趋势通常是生物种类越来越多，群落结构越来越复杂，稳定性越来越强，对资源的利用越来越充分。2、顶极群落：演替最终会达到一个与所处环境（尤其是气候和土壤）相适应的、相对稳定的状态，称为顶极群落。顶极群落的类型主要由平均温度和年降雨量决定，如森林、草原、荒漠等9。并非所有演替都能到达森林阶段，干旱地区可能最终演替为草原或荒漠。四、考点、考向与解题策略（一）高频考点与考查形式1、群落结构（垂直、水平、季节性）的辨析：常结合具体实例（如森林、湖泊、高山）进行判断，多以选择题形式出现46。2、种间关系的曲线与判断：常给出种群数量变化曲线或结合生态学实验，要求判断种间关系类型（尤其是捕食和竞争），或分析其对种群数量的影响15。3、生态位理论的理解与应用：常结合实例考查生态位的概念、分化意义及在农业生产（如生物防治）中的应用510。4、土壤小动物丰富度调查：考查取样器取样法、统计方法（记名计算法、目测估计法）的原理与注意事项1。5、群落演替的过程与类型：考查初生演替与次生演替的判断、典型实例、演替过程中物种丰富度和群落结构的变化规律12。常结合人类活动（如退耕还林、互花米草入侵）进行命题15。6、种群与群落的综合考查：将种群数量变化（如“S”型、“J”型曲线，K值）与群落结构、种间关系结合，以非选择题形式进行综合性考查45。（二）解题步骤与要点分析1、概念辨析类题目：（1）审清对象：明确问的是种群还是群落层次。（2）抓住关键词：“分层”现象对应垂直结构，“镶嵌”分布对应水平结构，“季节性变化”对应时间结构。（3）排除干扰：高山植被的垂直分布是不同群落的替代，不是同一群落内部的垂直分层。2、种间关系曲线题：（1）看趋势：同步变化（同升同降）多为互利共生；呈现“先增先减，后增后减”的周期性波动多为捕食；呈现“此消彼长”或“一方消失”多为竞争。（2）看起点：捕食关系中，被捕食者数量通常多于捕食者，且波峰出现时间更早18。3、生态位分析题：（1）理清概念：生态位包括空间、资源、种间关系等多维度。（2）分析原因：物种生态位重叠导致竞争，竞争导致生态位分化，这是协同进化的结果。（3）联系实际：在农业生产中，混养生态位差异大的物种（如不同食性、不同水层的鱼），可以提高资源利用率，避免过度竞争7。4、演替过程判断题：（1）看起点：有无土壤条件和原有生命体，是判断初生演替与次生演替的关键。（2）看趋势：演替过程中，物种丰富度、群落结构复杂度、总生物量通常呈上升趋势，但最终顶极群落类型受环境制约9。（3）析原因：注意区分影响演替的内部因素（如种间关系）和外部因素（如人类活动）。（三）易错点与答题要点1、【易错点1】误以为“池塘中所有鱼”是一个群落。纠错：群落必须包含该区域所有生物，包括动物、植物和微生物。2、【易错点2】误将“螟蛉有子，蜾蠃负之”视为互利共生