课时2群落的结构和演替

易得分艺考生高分考案

课时2群落的结构和演替第九单元种群和群落目录CONTENTS必备知识·梳理1关键能力·培育2高效训练·运用33目录考点1群落的概念与物种组成1.群落(1)概念:同一时间内聚集在一定区域中①各种生物种群的集合称为群落,群落内的生物包括植物、动物和微生物。

(2)特征:物种的丰富度、②种间关系、空间结构、群落的演替等。

2.群落的物种组成(1)群落的③物种组成是区别不同群落的重要特征。

(2)丰富度a.概念:群落中④物种数目的多少。

b.常用统计方法:记名计算法和目测估计法。(3)规律:不同群落丰富度不同,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。考点2群落的种间关系种间关系包括竞争、捕食、互利共生和寄生。捕食:一种生物以另一种生物作为食物。竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为⑤相互抑制,有时表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡。

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,通过摄取宿主的养分以维持生活。互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。例如,豆科植物与根瘤菌之间:植物供给根瘤菌有机养料,根瘤菌则将空气中的氮转变为含氮的养料,供植物利用。考点3群落的空间结构1.垂直结构:群落在垂直方向上的⑥分层现象。

森林群落的垂直结构自上而下分为⑦乔木层、⑧灌木层、草本层、土壤层。

森林植物的分层与⑨对光的利用有关:群落下面各层要比上层的光照弱,不同植物适于在不同的光照强度下生长。这种垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。

群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的⑩栖息空间和食物条件。

2.水平结构:群落在水平方向上的配置状况。群落在水平方向上,不同地段分布着不同的种群;在同一地段上不同种群的

种群密度也不同,使得种群在水平方向上常呈镶嵌分布。⑪⑫考点4影响种群数量变动的因素1.丰富度的统计方法:包括记名计算法和目测估计法。等级划分和表示方法包括:非常多、多、较多、较少、很少。2.动物采集:(1)形体较大的动物直接用镊子取出。(2)形体较小的动物可利用其避光性特点,利用光照分离采集动物。(3)形体非常小的动物借助放大镜、吸虫器等仪器分离。⑬⑭⑮考点5群落的演替1.演替概念:随着时间推移,一个群落被另一个群落代替的过程。2.演替类型:(1)

初生演替是指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。⑰⑯(2)次生演替是指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。⑱⑲⑳3.演替的实例及过程(1)发生在裸岩上的演替:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→

草本阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)发生在弃耕农田上的演替:废弃农田→杂草阶段→灌木阶段→森林阶段。1.草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂。 ()2.某种成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构。 ()3.乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构。 ()4.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。 ()5."苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是竞争。()6.演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化。() 7.地衣会比苔藓更早地出现在火山岩上。()8.冰川泥上发生的群落演替是初生演替。 ()9.次生演替的速度比初生演替的速度快。 ()10.若时间允许,弃耕的农田总会形成森林。()答案××××√√×√×√考点1群落的种间关系1.种间关系(1)捕食、竞争、寄生捕食:一种生物以另一种生物作为食物。竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。另外,两种生物甲和乙以同一植物为食,但取食的部位不同并不构成竞争关系,如人吃玉米籽粒,而牛吃秸秆。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,通过摄取宿主的养分以维持生活。(2)种间互助:原始合作、共栖、共生(包括互利共生和偏利共生)。共栖:是指两种生物生活在一起,对一方有利,对另一方也无害,或者对双方都有利,两者分开以后都能够独立生活。比如海葵与寄居蟹。互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。2.竞争和捕食的区别(1)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的斗争,并不以直接获得食物为目的。(2)捕食是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物与能量,用以维持自身的生存。以下情况不属于捕食:一种生物以非生物为食,如牛饮水;一种生物以同种的幼体为食,如鲈鱼以本种的幼鱼为食,这属于种内斗争。3.寄生与腐生的区别寄生是从活的生物体内获得营养物质;腐生是从死的生物体内获得营养物质。4.捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定(1)从变化趋势看,先达到波峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先,捕食者变化在后。(2)从最高点判断,一般情况下,被捕食者数量多,捕食者数量少。例1下图甲、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,下列相关的叙述错误的是(

)。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.甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、竞争关系D.丙实验初期,主要表现为竞争关系,后期X的种内斗争加剧答案解析B解析由图可知,甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、竞争关系,豆科植物与根瘤菌是互利共生关系;噬菌体与细菌为寄生关系,而不是捕食关系,B项错误。对位训练1图1所示为生物间关系,A.B代表两种生物,C代表生物的生活条件,箭头表示营养流动的方向;图2在坐标系中表示两种生物之间的关系。下列相关判断,错误的是()。图1图2A.图1中①~④表示的生物间关系分别是互利共生、种内斗争、捕食、竞争B.图1的③中A的数量大量减少后,B的数量一直增加C.图2中的甲、乙、丙分别对应图1中的①③④D.在一个生态系统中,两种生物可能同时存在如图2中的乙和丙两种关系答案解析解析根据图1中几种生物间关系的模式图可判断①③④分别表示互利共生、捕食、竞争,②表示的是生物A的不同个体之间的种内斗争,A项正确;图1的③中A与B是捕食关系,当A的数量大量减少后,B的数量先增加后减少再趋于稳定,B项错误;图2中的甲、乙、丙分别表示互利共生、捕食、竞争,对应图1中的①③④,C项正确;在食物网中,两种生物可能既存在捕食关系又存在竞争关系,D项正确。考点2群落的空间结构1.群落结构的形成原因及意义(1)形成原因:与环境中的生态因素有关,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:有利于生物群落整体对自然资源的充分利用。2.群落的空间结构的类型比较项目垂直结构水平结构原因陆生:光照、温度水生:光照、温度、O2地形变化、土壤湿度和盐碱地的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响表现植物在不同高度的分层,动物也随之具有层次性大多群落生物呈镶嵌分布例2下列关于群落水平结构的叙述,正确的是(

)。A.草原生态系统具有群落水平结构,而森林生态系统没有B.环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一C.湖泊各个水层中分布着不同种动物属于群落水平结构D.种群中的个体在水平方向上的分布构成群落水平结构答案解析B解析草原生态系统和森林生态系统均具有垂直结构和水平结构,A项错误;群落水平结构的形成是由于环境条件分布不均匀,如地形的起伏、光照的强弱、湿度的大小等因素的影响,B项正确;湖泊各个水层中分布着不同种动物属于群落的垂直结构,C项错误;种群中的个体在水平方向上的分布属于种群的空间特征,不属于群落的水平结构,D项错误。对位训练2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。据此判断下列叙述中正确的是()。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被类群,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答案解析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,如海拔不同,A项错误;A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,这是高山植被的垂直地带性分布,受温度影响,不是垂直结构,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处光照不同,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。考点3土壤中小动物类群丰富度调查1.探究原理(1)调查方法:常用取样器取样法进行采集、调查。(2)丰富度的统计方法通常有两种:一是记名计算法;二是目测估计法。2.探究步骤3.注意事项(1)可以根据土壤动物的避光性和趋湿性特点,尽可能多地收集小动物。(2)从不同的营养环境中采集的土壤样本,要分别统计。(3)从同一个营养环境中采集的土壤样本,在不同组之间要进行统计比较。(4)该实验统计的不是真正的丰富度,而是丰富度的估计值。(5)从同样营养土壤中采集的样本,多组同学进行统计比较。(6)识别命名要准确,并进行分类。(7)远离危险地带,不要破坏当地环境。土壤小动物不适于用样方法或标志重捕法进行调查,虽然它们有较强的活动能力,但是身体微小,常采用取样器取样的方法进行采集、调查。4.实验结果分析得出结论: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。一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。例3在统计土壤中小动物的物种丰富度的实验中,某小组设计的采集小动物的装置如图所示,下列说法正确的是()。A.采集的原理是利用土壤动物的趋光性B.灯罩的功能是防止昆虫逃跑C.金属筛网阻止小动物向下移动D.广口瓶中需要加入体积分数为70%的酒精溶液答案解析D解析采集的原理应是利用土壤动物的避光、避高温、趋湿的生活习性,A项错误;灯罩的功能是保证更多的光线和热量集中到土壤样品上,B项错误;一些小动物正是通过金属筛网向下移动进入广口瓶的,C项错误;广口瓶中需要加入体积分数为70%的酒精溶液,作用是杀死样本,并进行防腐处理,D项正确。对位训练3下列关于"土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法,错误的是()。A.对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征B.许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标志重捕法进行调查C.利用小动物的避光、避热性,可采用带灯罩的热光源采集土样中的小动物D.可分别在白天和晚上取同一地块的土样,调查不同时间土壤中小动物的丰富度答案解析B解析统计土壤小动物丰富度的方法有记名计算法和目测估计法,对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征,A项正确;调查土壤小动物的丰富度常采用取样器取样法,B项错误;一般来说,土壤小动物具有避光、避热性,可采用带灯罩的热光源采集土样中的小动物,C项正确;可分别在白天和晚上取同一地块的土样,调查不同时间土壤中小动物的丰富度,D项正确。考点4群落的演替1.群落演替的原因(1)生物与环境共同进化的必然结果。(2)自然因素的影响,如火山爆发、森林火灾等。(3)人类活动的影响,如毁林开荒、围湖造田以及对自然资源的过度开发、环境污染等。人类活动对群落演替的影响远远超过其他因素。(4)决定群落演替的根本原因存在于群落内部。群落之外的环境条件,如气候、地貌、土壤和火等,常可成为引起演替的重要条件。2.群落演替的方向及变化方向简单→复杂→稳定复杂→简单→稳定实例大多数自然群落受污染或破坏的群落能量变化增加并趋向于稳定减少并趋向于稳定物质变化3.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。4.演替是"不可逆”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。群落演替不是一个无休止的过程,而是都会达到一个成熟阶段,此阶段群落和周围环境处于相对平衡的状态。例4(2020年全国Ⅱ高考)河水携带泥沙流入大海时,泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中,会出现3种植物群落类型:①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中),②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中),③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的,演替的顺序是(

)。A.②①③ B.③②① C.①③② D.③①②答案解析A解析本题主要考查群落演替方面的相关知识,考查学生的理解能力和获取信息的能力。三角洲植物群落的演替是从河流入海处开始进行的,所以最早出现的生物群落应是生长在海水环境中的植物群落,然后逐渐向陆地发展,中间要经过生长在淡水环境中的植物群落,故选A项。对位训练4

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.此演替过程属于初生演替D.此演替过程属于次生演替答案解析D解析在废弃鱼塘中的演替为次生演替,演替过程应为丁→甲→丙→乙,生物多样性则是越到顶级群落,种类越多,D项正确,A、B.C项错误。1.有一种蜱生活在牛的体表。当它用螯肢刺破牛皮肤吸食甲牛的血液(其中含血孢子虫)以后,再吸食乙牛的血液时,它会将血孢子虫传给乙牛,使乙牛也患血孢子虫病。蜱与牛的关系和血孢子虫与牛的关系分别是(

)。A.互利共生和寄生

B.寄生和寄生C.捕食与寄生

D.捕食与互利共生答案解析B解析由题干可知,蜱生活在牛的体表,以牛的血液为食,蜱与牛的关系为寄生;血孢子虫生活在牛的血液中,也以牛的血液为食,血孢子虫与牛的关系也为寄生,B项正确。2.在某一农田生态系统中,大面积单一种植某种农作物(甲)可导致害虫A的爆发,改成条带状合理地间作当地另一种农作物(乙)后,乙生长良好,害虫A的爆发也受到了抑制。对此,不合理的解释是(

)。A.新的种间关系不利于害虫AB.新的群落空间结构不利于害虫AC.乙的出现使害虫A的环境容纳量下降D.乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系答案解析D解析由题目所给信息可以直接推出,新的种间关系和群落空间结构对害虫A是不利的,且乙的出现使害虫A的环境容纳量下降,A、B.C项正确;由“乙生长良好,害虫A的爆发受到了抑制”可判断出乙和害虫A之间不存在互相抑制的关系,D项错误。

3.下列有关初生演替和次生演替的叙述,正确的是(

)。A.在沙丘、火山岩上发生的演替是初生演替,在冰川泥、弃耕的农田上发生的演替是次生演替B.初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显C.次生演替比初生演替所用的时间短,原因是次生演替原有的土壤条件基本保留D.初生演替很容易发展到森林阶段,次生演替很难发展到森林阶段答案解析C解析在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替是初生演替,A错误;不管是初生演替,还是次生演替,群落内均有竞争现象,B错误;次生演替发生时虽然原有的植被已不存在,但原有土壤条件基本保留,因此次生演替所用的时间短,C正确;不论是初生演替,还是次生演替,只要气候等条件适宜,都有可能演替到森林阶段,D错误。4.下列关于种群特征的叙述,正确的是(

)。A.性别比例的变化会影响种群密度B.不同种群的种群密度没有可比性C.依据年龄结构可以确定种群数量D.出生率减去死亡率等于增长速率答案解析A解析性别比例通过影响出生率影响种群密度,A项正确;同一地域、同一时间、不同种群的种群密度是有可比性的,有的种群密度大,有的种群密度小,B项错误;依据年龄结构可以预测种群未来的发展趋势,而不能确定种群数量,C项错误;出生率减去死亡率不等于增长速率,D项错误。5.下列有关种群和群落的叙述,错误的是(

)。A.种群密度能够反映种群在一定时期的数量,不能反映种群数量的变化趋势B.记名计算法一般用于统计个体较大和种群数量有限的群落的丰富度C.太阳鱼的幼鱼过多时,成鱼会吃掉部分幼鱼,这属于捕食关系D.从灌木阶段到森林阶段的演替过程中,灌木层逐渐失去优势地位答案解析C解析根据种群密度的定义可知,种群密度能够反映种群在一定时期的数量,不能反映种群数量的变化趋势,A项正确;记名计算法一般用于统计个体较大和种群数量有限的群落的丰富度,B项正确;太阳鱼的幼鱼过多时,成鱼会吃掉部分幼鱼,同种生物之间这种关系不属于捕食关系,而属于种内斗争,C项错误;从灌木阶段到森林阶段的演替过程中,灌木层逐渐失去优势地位,D项正确。6."种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴理荒秽,带月荷锄归。”该诗句体现了许多生态学原理。下列相关叙述错误的是()。A."南山下”所有的豆科植物构成了一个种群B."草盛豆苗稀”说明不同植物间有竞争关系C."晨兴理荒秽”说明人类能调整生态系统中能量流动的方向D.诗句中的信息能体现出人类活动可以影响群落演替的方向答案解析A解析某一区域中,豆科植物种类繁多,并不只有一个物种,A错误;在豆苗和杂草之间存在竞争关系,B正确;在豆苗阶段,豆苗在和杂草的竞争中处于劣势,有必要除草,以利于豆苗生长,让能量更多地流向对人类最有益的部分,即人类活动能调整生态系统中能量流动关系,这也是研究生态系统能量流动的意义之一,C正确;人类在某一片土地上种庄稼,则该群落向着人类需要的农田群落的方向演替,若弃耕,农田群落可能演替为草原群落或森林群落,所以人类活动会影响群落演替的方向,D正确。7.研究者调查了大别山不同海拔高度的9个马尾松林群落的物种丰富度,结果如图所示。注:字母A~I代表不同群落类型,A为发育早期的群落,B、C、D.E为发育中期的群落,F、G、H、I为发育晚期的群落(1)大别山的全部马尾松可称为一个。在野外调查中,很难从外部特征确定马尾松种群的准确年龄,通常以马尾松立木的胸径结构(种群中不同胸径大小的个体数)代替其结构,来进一步预测种群数量的变化。

答案种群年龄(2)在野外群落调查中,首先识别组成群落的物种并列出它们的名录,这是测定物种丰富度的最简单方法。调查发现,群落A以马尾松林形式存在,群落物种丰富度

(填"较高”、"较低”或"不变”),A~I群落发育阶段不同,马尾松林物种丰富度呈的变化趋势,且群落物种多样性在群落发育的(填"早”、"中”或"晩”)期最高。

(3)在群落发育晚期,不同植物间的加剧,导致群落的物种丰富度降低。

答案解析较低先增加后减少中竞争解析(1)大别山的全部马尾松属于一定空间内的同种生物的所有个体,为一个种群。种群有很多基本特征,其中年龄结构可以预测种群的数量的变化趋势。(2)群落A以马尾松林形式存在,说明物种比较少,所以群落物种丰富度较低。分析图中曲线发现A~I群落中马尾松林物种丰富度呈先增加后减少的变化趋势,且群落物种多样性在群落发育的中期最高。(3)在群落发育晚期,不同植物间的竞争加剧,使得某些物种消失,导致群落的物种丰富度降低。8.(2021·8省市模考·重庆·18)长白山海拔500米以下为落叶阔叶林,500~1100米为针阔混交林,1100~1800米为亚高山针叶林,1800~2100米为亚高山草甸,2100米以上为高山灌木草甸。关于长白山不同海拔高度段间的植物分布,下列说法正确的是(

)。A.属于由光照差异引起的群落垂直结构B.属于由地形差异引起的群落水平结构C.海拔越高植物物种丰富度越高D.主要由温度和湿度的差异引起答案解析D解析不同海拔高度段属于群落的不同地段,因此其植物分布的差异属于群落的水平结构,随海拔高度的升高,温度和湿度降低,A.B错误,D正确;海拔越高,气温越低,植物物种丰富度越低,C错误。

9.滇池沿湖滨浅水区种植了香蒲、水竹、水葱、芦苇等植物。人工湿地的建立,既美化了沿湖景观,又改善了湖泊水质,调节了气候。下列相关叙述,正确的是(

)。A.湖滨浅水区的各种植物之间不存在竞争关系B.流经人工湿地的能量是生产者体内储存的能量C.人类的生产活动可改变湿地中群落的演替方向和速度D.人工湿地能调节气候,体现了生物多样性的直接价值答案解析C解析湖滨浅水区的各种植物相互争夺矿质元素、空气、阳光等,存在竞争关系,A项错误;流经人工湿地的能量是生产者固定的全部太阳能,B项错误;人类的生产活动往往使群落演替沿着不同于自然演替的速度和方向进行,C项正确;人工湿地能够调节气候,属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,D项错误。10.一块弃耕的农田,很快会杂草丛生,几年后,草本植物开始减少,各种灌木繁茂起来,最后演变成一片森林,成为一个相对稳定的生态系统。在此演变过程中,相关变化趋势正确的是(

)。A.①②

B.②④

C.①③

D.①④答案解析B解析由农田生态系统演变为森林生态系统的过程中,该系统的营养结构越来越复杂,物种丰富度越来越高,经过长时间的演替成为一个非常稳定的生态系统。生态系统在达到稳态后,物种丰富度、固定太阳能总量、净光合作用产量、生物呼吸量基本保持不变,而①③中的曲线都有下降趋势,因此B项正确。11.鸭为杂食性水禽,除捕食昆虫及其他小动物外,对稻田中几乎所有的杂草都有取食。为研究稻鸭共作复合农业生态系统的功能,研究人员进行了实验,结果如下表。注:相对优势度表示植物在群落中的优势地位(1)采用样方法调查杂草密度时,选取样方的关键是

。表中杂草密度数值应采用样方调查结果的

值。表中数据说明稻鸭共作会在一定程度上降低杂草的密度,从而限制了杂草对水稻的危害。

答案随机取样平均稻鸭共作对稻田中杂草密度、物种丰富度及稻田杂草相对优势度的影响