資源簡介

【備考2024】生物高考一輪復習
第31講　群落及其演替
[課標要求] 1.描述群落具有垂直結構和水平結構等特征，并可隨時間而改變2.闡明一個群落替代另一個群落的演替過程，包括初生演替和次生演替兩種類型3.分析不同群落中的生物具有與該群落環境相適應的形態結構、生理特征和分布特點
[核心素養](教師用書獨具) 1.群落屬于生命系統，具有物種組成、種間關系、空間結構等特征，群落可以發生演替。(生命觀念)2.比較各種種間關系的不同特點，并用數學模型表示。(科學思維)3.制訂并實施方案：用取樣器取樣法調查土壤中動物類群的豐富度。(科學探究)4.通過總結人類活動對群落演替的影響，關注人類活動對環境的影響及保護。
考點1　群落的結構
1．群落的概念
在相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合。強調該區域中全部生物，包括全部植物、動物、微生物。
2．群落的特征
(1)群落的物種組成
①意義：是區別不同群落的重要特征。
②衡量指標：物種豐富度，即群落中物種的數目的多少。
③規律
a．不同群落豐富度不同，一般越靠近熱帶地區，單位面積內的物種越豐富。
b．在群落中，有些物種數量很多，對其他物種影響很大，往往占據優勢；有些物種比較常見，但對其他物種影響不大，不占優勢。
c．群落中的物種組成不是固定不變的。
(2)群落的種間關系(連線)
提示：①—c—Ⅲ?、凇猙—Ⅳ?、邸猟—Ⅰ　④—a—Ⅱ?、荨猠—Ⅴ
(3)群落的空間結構
概念 在群落中，各個生物種群分別占據了不同的空間，使群落形成一定的空間結構
類型 垂直結構 水平結構
表現 垂直方向有明顯的分層現象 水平方向上常呈鑲嵌分布
決定因素 植物：光照、溫度、水分、無機鹽等；動物：棲息空間和食物條件；植物分層決定動物分層 環境因素：地形變化、土壤濕度和鹽堿度的差異以及光照強度的不同；生物因素：生物自身生長的特點的不同以及人與動物的影響
原因 在長期自然選擇基礎上形成的對環境的適應
意義 利于群落整體對自然資源的充分利用
(4)群落的季節性
由于陽光、溫度和水分等隨季節而變化，群落的外貌和結構也會隨之發生有規律的變化。
(5)生態位
①概念：一個物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置，占用資源的情況，以及與其他物種的關系等，稱為這個物種的生態位。
②
③
1．群落的形成是不同物種協同進化的結果。 (√)
2．控制放牧強度對于維持草原群落穩定、實現可持續發展非常重要。 (√)
3．海葵和寄居蟹為原始合作關系，分開后，各自不能獨立生活。
(×)
提示：?？图木有贩珠_后，各自能獨立生活。
4．研究動物的生態位時，它在研究區域內的出現頻率是通常研究的一個方面。 (×)
提示：研究植物的生態位時，它在研究區域內的出現頻率是通常研究的一個方面。
5．在陸生群落中，決定植物地下分層的環境因素則是水分、無機鹽等。 (√)
1．漁業生產中，為了使人工池塘中養殖的魚類能充分利用資源，提高效益，可采取何種措施？(選擇性必修2　P28“與社會的聯系”)
提示：選擇生態位不同的魚類(食性和生存空間不同的魚類)、投放適量的捕食者。
2．在群落形成的過程中，若兩個物種生態位相似，你認為這兩個物種發展的結果將是什么？(選擇性必修2　P29“拓展應用”)
提示：生態位相似的兩個物種，由于長期的自然選擇，會通過多種方式來避免競爭和減少生態位的重疊。
1．在群落中，每個物種都有自己在群落中的地位或作用，原因在于
______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
提示：不同的物種生活在一定的空間范圍內，利用特定的資源，甚至只在特殊的時間段出現，它們在群落中所起的作用以及與其他物種的關系也有差別
2．在林場進行適度砍伐后，會出現空地(林窗)。請說明林窗對林場生物多樣性產生的影響并簡要說明理由：_____________________________________
___________________________________________________________________。
提示：可引起林場生物多樣性的改變，適度砍伐后，形成林窗，會改變林場局部原有的環境(陽光通風濕度等)，從而引起林場物種的變化，適當砍伐形成的林窗可因上述改變，增加林場生物多樣性
1．捕食關系中捕食者與被捕食者的判斷技巧
圖1　　　　　　　　　　　圖2
(1)若兩種生物的最大數量有明顯差異，一般數量多的為被捕食者，如圖1中A為被捕食者。
(2)若兩種生物數量相當，則從變化趨勢看，先到達波峰的為被捕食者，后到達波峰的為捕食者。即被捕食者變化在先，捕食者變化在后，如圖2中A為捕食者，B為被捕食者。
2．分析當地自然群落中某生物的生態位
(1)生態位的內容：包括該物種覓食的地點、食物的種類和大小，還有其每日的和季節性的生物節律，以及所需要的物理(如溫度、濕度、pH等)和生物條件以及與其他生物之間的關系等。
(2)生態位分化：在長期的相互競爭作用中，兩個生態位上接近的物種若要共存，必須在空間、食物、活動時間、生理或習性上有分化，即生態位分化。
(3)生態位重疊：當兩個或更多的物種共同利用某些資源時，即出現了生態位重疊，如果資源供應不足，就會產生種間競爭，如果競爭激烈，種群對資源的利用就會發生改變，可能出現(a)生態位移動或(b)物種滅絕。
(4)生態位的應用：在農業中，應該從水平、垂直、時間、營養及物種、數量等多方位進行系統組分的合理組配，以充分利用和拓展系統生態位，提高整個農業生態系統的生產力。
1．生態位寬度是指某一物種在其生存的生態環境中對生態因子的利用狀況，下圖為不同干擾強度下傳粉昆蟲優勢類群的生態位寬度。
據圖可知，從人為中度干擾強度到重度干擾強度，影響最大的是哪一優勢類群？蠓科對環境的適應能力非常強，請結合圖示進行解釋。
提示：蚤蠅科。各程度干擾強度下蠓科生態位都較大，而生態位又可反映某一物種對環境資源的利用和適應能力。
2．競爭排斥原理是指在一個穩定的環境中，兩個或兩個以上受資源限制的，但具有相同資源利用方式的物種不能長期共存在一起。以雙小核草履蟲和大草履蟲為材料進行實驗，證實競爭排斥原理，請你寫出實驗的設計思路及預測結果。
提示：設計思路：將形態和習性上很接近的雙小核草履蟲和大草履蟲放在資源有限的環境中混合培養，一段時間后，觀察其存活情況。預測結果：一方(雙小核草履蟲)存活，另一方(大草履蟲)死亡。
生物的種間關系辨析
1．(2021·山東等級考)某種螺可以捕食多種藻類，但捕食喜好不同。L、M兩玻璃缸中均加入相等數量的甲、乙、丙三種藻，L中不放螺，M中放入100只螺。一段時間后，將M中的螺全部移入L中，并開始統計L、M中的藻類數量，結果如圖所示。實驗期間螺數量不變，下列說法正確的是(　　)
A．螺捕食藻類的喜好為甲藻＞乙藻＞丙藻
B．三種藻的競爭能力為乙藻＞甲藻＞丙藻
C．圖示L中使乙藻數量在峰值后下降的主要種間關系是競爭
D．甲、乙、丙藻和螺構成一個微型的生態系統
A　[結合兩圖可知，在放入螺之前，甲藻數量多，乙藻數量其次，丙藻數量較少，放入螺之后，甲藻的數量減少明顯，乙藻其次，丙藻數量增加，說明螺捕食藻類的喜好為甲藻＞乙藻＞丙藻，且三種藻的競爭能力為甲藻＞乙藻＞丙藻，A正確，B錯誤；圖示L中使乙藻數量在峰值后下降的主要原因是引入了螺的捕食，使乙藻數量下降，C錯誤；生態系統是由該區域所有生物和生物所處的無機環境構成的，甲、乙、丙藻只是該區域的部分生物，D錯誤。]
2．(2021·佛山高三模擬)將家蠅和麗蠅培養在小的種群籠中12～13周后，部分種群籠只剩下了家蠅，部分種群籠只剩下了麗蠅，這表明培養在小種群籠中時兩種蠅的競爭能力大致相當。如果把兩種蠅培養在大的種群籠中，實驗結果如圖所示。
對大種群籠中家蠅和麗蠅的實驗種群和野生種群的競爭能力進行測試，結果發現野生麗蠅與家蠅(不論野生種群還是實驗種群)相比，其競爭能力處于劣勢；但第38周后從種群籠中取出的麗蠅在與家蠅(不論野生種群還是實驗種群)進行競爭時卻占有明顯的競爭優勢，下列說法錯誤的是(　　)
A．家蠅和麗蠅的競爭能力會隨著兩種蠅所處環境的改變而發生改變
B．與培養在小種群籠中相比，培養在大種群籠中兩種蠅的競爭強度要更低
C．麗蠅實驗種群在數量稀少并處于滅絕邊緣時通過進化獲得了競爭優勢
D．自然環境中野生家蠅和野生麗蠅由于競爭關系的存在只有一種蠅能夠存活
D　[題干信息表明在小種群籠中兩種蠅的競爭能力大致相當。但在大種群籠中培養前期兩種蠅的競爭能力差別很大，第38周后兩種蠅的競爭能力出現反轉，因此家蠅和麗蠅的競爭能力會隨著兩種蠅所處環境的改變而發生改變，A正確；據圖可知培養在大種群籠中的兩種蠅38周前后競爭能力都差別很大，因此種間的競爭強度都要低于小種群籠，B正確；在大種群籠中，第38周后麗蠅在競爭中突然占優勢，這可能是在種群數量稀少并處于滅絕邊緣時由于某些基因突變或重組造成有利變異進而通過自然選擇使得種群向著這種方向進化，從而獲得了競爭優勢，C正確；自然環境中由于食物和空間相對較為充裕，且存在捕食者，會捕食數量較多的個體，因此兩種蠅的數量應為此消彼長，不會只有一種蠅能存活，D錯誤。]
　種間關系曲線的多角度判斷
群落的物種組成與空間結構的綜合分析
3．(2021·淄博高三二模)飛機草是一種喜陽不耐陰的雜草，具有較強的繁殖能力，能夠迅速排擠本地物種，形成大面積的單優群落，造成生態系統極度退化，被視為世界上嚴重的外來入侵物種之一。下圖甲、乙分別為不同修復年份飛機草蓋度(植物地上部分垂直投影的面積占地面的比率)和物種豐富度變化圖(圖CK為對照，a為年)，回答下列問題：
甲
乙
(1)圖甲中，修復初期飛機草種群大量繁殖成為該群落的______。
(2)圖乙中，草本植物物種豐富度的變化可描述為______________________________。由于人工替代種植，修復3a后灌木物種豐富度顯著增加，這說明人類活動能夠________________________。
(3)選擇具有強大競爭優勢或通過根分泌有機化合物的物種抑制外來入侵物種生長，是利用了________(填“種間”或“種內”)競爭的關系；高生態空間位置的本地物種逐漸削弱或替代低生態空間的飛機草的過程屬于________。
(4)綜合分析甲、乙兩圖可知，飛機草被抑制的原因可能是____________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
[解析]　(1)據圖甲可知，修復初期飛機草種群蓋度為80%多，形成大面積的單優群落，對群落結構起著決定性作用，屬于該群落的優勢種。
(2)群落演替中，由于灌木的出現，飛機草的優勢被取代，其他草本植物開始生長，草本植物物種豐富度先升高，后由于灌木和喬木豐富度逐漸提高，草本的優勢被取代而豐富度降低，后生態系統逐漸趨于穩定，草本植物的豐富度由此趨于穩定。據題可知飛機草是具有較強的繁殖能力，能夠迅速排擠本地物種而造成生態系統極度退化，而人工替代種植在3年后使灌木物種豐富度明顯增加了，這體現了人類活動可影響演替的方向和速度。
(3)本地物種和外來物種是不同的物種，故可知選擇具有強大競爭優勢或通過根分泌有機化合物的物種抑制外來入侵物種生長，是利用了種間競爭的關系；高生態空間位置的本地物種逐漸削弱或替代低生態空間的飛機草的過程發生了優勢種的取代，該過程為群落演替。
(4)據圖乙分析，由于灌木和喬木的逐漸出現，圖甲表現出飛機草的蓋度逐漸降低，可知飛機草被抑制是因為出現了更高生態空間位置的本地物種灌木和喬木，在垂直方向上更好利用陽光，使飛機草接受的陽光照射面積變小，在空間競爭中處于劣勢。
[答案]　(1)優勢種　(2)先升高后降低逐步趨于穩定　影響群落演替的速度和方向　(3)種間　群落演替　(4)灌木與喬木能比飛機草在垂直方向上更好利用陽光，使飛機草受陽光照射的面積變小
生態位及其特點、意義
4．(2021·十堰高三模擬)生態位是指物種在生物群落或生態系統中的地位和角色，表現了物種對各種資源(食物、空間等)的利用以及不同物種之間的關系。生態位的重疊和分離狀況與種間競爭、種內斗爭具有密切的關系。下列敘述錯誤的是(　　)
A．種間競爭會促使不同物種的生態位分化
B．種內斗爭的加劇會使不同物種的生態位重疊減少
C．各物種生態位的分化利于群落穩定性與多樣性的維持
D．兩個物種的生態位重疊增加，則種間競爭加劇
B　[種間競爭使不同物種對資源的利用會出現差異，所以會促使不同物種的生態位分化，A正確；種內斗爭的加劇會使種群內的個體占據更多的資源，從而使不同物種的生態位重疊增加，B錯誤；各物種生態位的分化有利于生物對資源的利用，有利于群落穩定性與多樣性的維持，C正確；兩個物種的生態位重疊增加，相似的生存空間和資源越多，則種間競爭加劇，D正確。]
5．(2021·日照高三三模)生態位是指一個物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置、占用資源情況以及與其他物種的關系等。研究人員對某國家自然保護區內四種占優勢的水鳥為研究對象，調查并分析了它們的生態位，結果如下表所示。下列有關說法錯誤的是(　　)
物種 觀察數量 覓食生境出現率/% 鳥胃中主要的食物種類/%
生境1 生境2 生境3 小堅果 莖類 草屑 螺類 貝殼砂礫 甲殼類 其他
綠翅鴨 2 120 67 0 33 52.8 16.7 0 12 13 0 5.5
綠頭鴨 1 513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1
鶴鷸 1 678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0
青腳鷸 1 517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1
(注：生境1為低潮鹽沼—光灘帶；生境2為海三棱藨草帶，寬度為400 m左右；生境3為海堤內魚塘—蘆葦區，蘆葦在植物群落中占優勢。)
A．該自然保護區內存在不同的生境體現了群落的水平結構
B．四種水鳥在同一生境中的出現率不同與其食性密切相關
C．四種水鳥占據的生態位不同是群落中物種之間協同進化的結果
D．不同物種通過減少生態位重疊來減弱競爭以利于其充分利用環境資源
C　[由題意，生境1為低潮鹽沼—光灘帶；生境2為海三棱藨草帶，寬度為400 m左右；生境3為海堤內魚塘—蘆葦區，可知不同生境地的形成是由于水平結構的不同，故該自然保護區內存在不同的生境體現了群落的水平結構，A正確；決定動物分布的因素是其食物和棲息空間的分布，所以四種水鳥在同一生境中的出現率不同與其食性密切相關，B正確；四種水鳥占據的生態位不同是生物與無機環境以及不同物種之間協同進化的結果，C錯誤；生態位重疊越多，不同物種之間的競爭越大，不同物種通過減少生態位重疊來減弱競爭以利于其充分利用環境資源，D正確。]
考點2　(探究·實踐) 研究土壤中小動物類群的豐富度
1．實驗原理
(1)土壤不僅為植物提供水分和礦質元素，也是一些小動物的良好棲息場所。
(2)許多土壤動物有較強的活動能力且身體微小，可用取樣器取樣的方法進行采集、調查。
(3)豐富度的統計方法通常有兩種：記名計算法和目測估計法。
2．實驗流程
提出問題：如土壤中有哪些小動物？它們的種群密度是多少？
↓
制訂計劃：包括準備及取樣、采集小動物、觀察和分類、統計和分析四個操作環節
↓
實施計劃
↓
得出結論：組成不同群落的優勢種是不同的，不同群落的物種豐富度是不同的。一般來說，環境條件越優越，群落發育的時間越長，物種越多，群落結構越復雜
1．注意事項
(1)從不同營養環境中采集土壤樣本要分別統計。
(2)盡可能多地收集小動物。收集小動物時，根據土壤中生物的避光性和趨濕性來收集。
(3)從同樣營養土壤中采集的樣本，多組進行統計比較。
(4)命名要準確，并進行分類。
(5)遠離危險地帶，不要破壞當地環境。
2．取樣器取樣法誤差歸納
(1)未能給予最適“誘捕”條件，即未能充分利用土壤動物“趨濕”“避光”“避熱”特性，如未打開電燈可導致誘捕到的動物個體減少。
(2)未做到土壤類型、取樣時間、土層深度保持一致而導致計數誤差。
(3)對“不知名”的動物不予計數而導致誤差(正確做法是記為“待鑒定XX”，并記下其特征)。
1．科研人員根據線蟲的生活習性和取食特點，將梨園土壤線蟲劃分為4個營養類群，再根據調查得到的線蟲種類，計算得到各營養類群的相對豐度如下表。下列分析不正確的是(　　)
土層分布相對豐度營養類群 0～20 cm 20～40 cm
常規區 實驗1區 實驗2區 常規區 實驗1區 實驗2區
食細菌線蟲 79.92 80.05 79.71 77.45 60.94 66.39
食真菌線蟲 6.54 6.33 7.45 2.69 2.59 2.59
雜食捕食線蟲 5.77 5.68 5.52 4.45 4.42 4.20
植物寄生線蟲 7.77 7.94 7.32 15.41 32.08 26.82
注：常規區(頻繁化學防治)、實驗1區(農藥減施防治)、實驗2區(以植物源農藥為主的農藥減施防治。)
A．梨園中的細菌、真菌、線蟲和植物等各種生物共同構成了生物群落
B．線蟲的各種營養類群在不同土層中相對豐度不同，體現了群落的垂直結構
C．在0～20 cm土層，不同防治方法對各營養類群線蟲相對豐度影響不明顯
D．在20～40 cm土層，以植物源農藥為主的農藥減施防治線蟲的效果最佳
D　[梨園中的細菌、真菌、線蟲和植物等各種生物，包含了自然區域內的所有生物，因此可構成生物群落，A正確；線蟲的各種營養類群在不同土層中相對豐度不同，是群落垂直結構的體現，垂直結構能使土壤中的生物充分利用空間資源，B正確；在0～20 cm土層，各個區域中同種類線蟲的豐度差距并不明顯，據此可說明不同防治方法對各營養類群線蟲相對豐度影響不明顯，C正確；在20～40 cm土層，常規區的植物寄生線蟲的相對豐度比實驗1區和實驗2區都更小，說明以頻繁化學防治線蟲的效果最佳，D錯誤。]
2．森林群落中老齡樹木死亡形成的林冠層空隙，稱為林窗。研究者調查了某森林生物群落中，林窗下與林下枯落物層及不同深度土壤中小動物的情況，得到如圖所示的結果。下列相關敘述正確的是(　　)
土壤動物種類數(種)
A．調查土壤中小動物豐富度常用樣方法
B．光照僅影響森林生物群落的水平結構
C．林窗下和林下土壤小動物種類數均隨深度的增加而減少
D．據圖可知，林窗下和林下不同層次的土壤中小動物種群密度不同
C　[調查土壤中小動物豐富度常用取樣器取樣法，A錯誤；光照不僅影響森林生物群落的水平結構，還影響群落的垂直結構，B錯誤；據圖可知，林窗下和林下不同層次的土壤中小動物種類數不同，無法得知種群密度，D錯誤。]
3．(2021·豐臺區高三模擬)為研究植物群落多樣性下降對地下生物群落的影響，研究人員將某地發生過火災的島嶼按照面積分為大、中、小三組，面積越小的島嶼距末次火災年限越長。
(1)島嶼不同區域常常呈現出________類型和密度的鑲嵌分布，是群落水平結構的體現。大、中、小三組島嶼可以代表不同演替階段的生態環境，群落演替的結果往往是由環境和________共同作用決定的。
(2)地下生物群落主要由________等微生物以及各種土壤小動物組成。
(3)為了研究不同島嶼移除植物功能群對地下線蟲類群的影響，通常需要采用________的方法采集土壤，統計樣本中線蟲的________，從而推測線蟲的物種豐富度。研究人員假設不同島嶼上植物功能群的移除均會降低線蟲類群生物量，且島嶼越大，影響越明顯。下圖為部分實驗數據：
　
注： T表示移除喬木， S表示移除灌木， M表示移除苔蘚。
根據圖中信息，判斷上述假設是否成立并說明理由：___________________
_______________________________________________________________。
[解析]　(1)群落的水平結構往往呈現出種群類型和密度的鑲嵌分布。群落演替的結果往往是由環境和生物共同作用決定的。
(2)地下生物群落主要由細菌、真菌等微生物以及各種土壤小動物組成。
(3)為了研究不同島嶼移除植物功能群對地下線蟲類群的影響，通常需要采用取樣器取樣的方法采集土壤，統計樣本中線蟲的種類數，從而推測線蟲的物種豐富度。分析柱形圖可知：移除喬木后，大島嶼上取食植物的線蟲生物量增加?；蛞瞥μ\后，大島嶼取食細菌(或真菌)的線蟲生物量變化最小，故假設“不同島嶼上植物功能群的移除均會降低線蟲類群生物量，且島嶼越大，影響越明顯”不成立。
[答案]　(1)種群　(群落內部的)生物　(2)細菌、真菌　(3)取樣器取樣　種類數(種類和數目)　不成立。移除喬木后，大島嶼上取食植物的線蟲生物量增加?；蛞瞥μ\后，大島嶼取食細菌(或真菌)的線蟲生物量變化最小(合理給分)
考點3　群落的主要類型和群落的演替
1．群落的主要類型
(1)eq \a\vs4\al()
(2)陸地生物群落的比較
群落類型 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落
生存環境 極度干旱；年降水量稀少且分布不均勻 半干旱；不同年份或季節雨量不均勻 濕潤或較濕潤
群落結構 物種少；結構非常簡單 物種較少；結構相對簡單 物種繁多；結構非常復雜且相對穩定
生存生物特點 動植物具有耐旱特性 植物抵抗干旱能力強，動物善于挖洞或快速奔跑 陽生植物多居上層，陰生植物利用光能較強，動物善于樹棲和攀緣
(3)群落中生物的適應性
在不同的群落中，生物適應環境的方式不盡相同，每一種生物都有自己適宜的生存環境，所以說群落是一定時空條件下不同物種的天然群聚。
2．群落的演替
(1)概念：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。
(2)演替過程(以裸巖上的演替為例)
(3)初生演替與次生演替的比較
類型項目　　 初生演替 次生演替
起始條件 在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方 在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方
演替速度 慢 快
形成群落 新群落 趨向于恢復原來的群落
經歷階段 相對較多 相對較少
影響因素 自然因素 人類活動較為關鍵
3.人類活動對群落演替的影響
(1)人類活動不合理的方式：對自然資源的過度開發、不合理的利用、環境污染、外來物種的引入等均會使生物群落退化。
(2)人類活動合理的方式：封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等。
(3)影響結果：使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行。
1．草原上動植物的種類較少，群落結構相對簡單。 (√)
2．在不同的森林群落中，生物適應環境的方式不盡相同。 (√)
3．森林中的喬木、灌木與草本植物之間，可以因生態位的不同而達到相對平衡的狀態。 (√)
4．在某一地區，群落演替的結果往往是僅由環境而決定的。
(×)
提示：在某一地區，群落演替的結果往往是由環境和群落內部的生物共同作用而決定的。
5．海島旅游可能使島上的群落演替按照不同于自然演替的速度進行。 (√)
6．動物群落的演替與光照無關。 (×)
提示：決定群落演替的根本原因存在于群落內部，但群落之外環境條件的不斷變化，也常成為群落演替的重要因素。
7．演替并不是永無休止的過程。 (√)
1．某沙地的優勢種是耐風沙與干旱的灌木而不是草本或喬木。一般這類灌木的根莖干重比大于喬木，請嘗試解釋其適應性較強的原因。(選擇性必修2　P35“思考討論”)
提示：灌木樹冠低矮，具有很強的防風固沙的能力。根系發達，能從土壤中吸收較多水分。
2．如果一塊棄耕農田位于半干旱地區，群落演替最可能發展到哪個階段？并說明理由。(選擇性必修2　P41“文字信息”)
提示：只能發展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。由于處于半干旱地區，受水分影響，棄耕農田最可能演替到草本植物階段或稀疏的灌木階段。
1．據調查，刺萼龍葵一段時間內出現在我國某地的玉米田中，并很快排擠了原有的雜草而成為主要的雜草種類，對農作物造成了危害。該玉米田是否發生了群落演替？請寫出判斷依據。______________________________________
_________________________________________________________________。
提示：否。刺萼龍葵的出現使玉米田中的雜草種類發生改變，但是沒有改變玉米田中的優勢種，生物群落類型沒有發生改變
2．一般來說，若要演替到相對穩定的森林階段，在光裸的巖石上開始的初生演替和從森林被全部砍伐的地方開始的次生演替相比，該次生演替所需的時間短，分析其主要原因_______________________________________________
__________________________________________________________________。
提示：形成森林需要一定的土壤條件，該次生演替起始時既具備該條件，而從裸巖開始的演替要達到該條件需要漫長的時間
3．植物修復是金屬礦山生態修復中應用前景最好的技術之一。在其修復過程中，所選草本、木本植物一般為本地物種，而不選外地物種，原因是______
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示：避免引進的物種由于缺乏天敵、資源充裕、環境適宜等原因造成生物入侵
1．自然群落演替的特征
2．群落演替的原因分析
(1)群落外界環境不斷變化，為群落中某些物種提供有利的繁殖條件，而對另一些物種生存產生不利影響。
(2)生物本身不斷進行遷入、遷出。
(3)群落內部由于生命活動造成內部環境改變。
(4)種內和種間關系不斷發生變化。
(5)人類活動的干擾。
1．林窗又稱林隙或林冠空隙，主要是指森林群落中老齡樹死亡或因偶然性因素(如干旱、臺風、火災等)導致成熟階段優勢樹種死亡，從而造成空隙的現象。與林內相比，林窗對一些鳥獸來說相對缺少遮蔽物，會增大被捕食的危險，因而，它們在林窗內留下的種子量又會相對減少，這種變化對動物活動的影響間接影響林窗種子庫，請推測可能的原因。
提示：動物活動在林窗內減少，既減少了對林窗種子的掠食，同時也減少了將其他地方種子輸入林窗的機會。
2．生物量是指生物群落在單位面積某一時刻現存的有機物總量(一般用干重代表)。泥石流使某原始林群落遭到破壞，經過長期的演替逐漸形成新的恢復群落，但恢復群落植被的總生物量仍然很低，請你提出一條促進這種恢復林快速增加植被生物量的措施。
提示：種植適合本地土壤條件的植物；合理施肥改良土壤；引入土壤微生物，改善土壤狀況等。
考查群落的主要類型及特點
1．(2021·揚州高三模擬)天山山脈沿東西橫貫我國新疆中部，很多山峰高度超過4 000 m。從天山北麓的奎屯登山，從山腳到山頂依次可以看到荒漠、草原、森林等群落類型。相關敘述正確的是(　　)
A．天山各群落都是一定時空條件下相同物種所有個體的天然群聚
B．從山腳到山頂的植被類型有差異，反映了群落的垂直結構特征
C．從山腳到山頂群落類型的差異是由于光照強度的不同導致的
D．從山腳到山頂不同群落中的生物都有適應其環境的特征
D　[群落是在一定時空條件下不同物種的所有個體的天然群聚，A錯誤；不同海拔地帶的植物呈垂直分布，從山腳到山頂依次可以看到荒漠、草原、森林等群落類型，這種分布主要是由于不同海拔溫度不同造成的，所以屬于群落的水平結構，B錯誤；從山腳到山頂群落類型的差異主要是由于溫度的不同導致的，C錯誤；從山腳到山頂不同群落中的生物都有適應其環境的特征，D正確。]
2．下表為三個穩定的草原生態系統中植物調查的統計數據，據表分析合理的是(　　)
草原類型 草甸草原 典型草原 荒漠草原
植物總種數 160 100 80
平均種數/(種數·m－1) 20 18 10
平均產量/(kg干重·hm－1) 2 000 900 200
A．草甸草原物種豐富度最高，放牧強度加大對其沒有影響
B．三種草原上生活的動物均具有挖洞和攀緣生活的特點
C．遭遇火災后荒漠草原最快恢復，一定演替為草原群落
D．草原群落的外貌和結構會隨著季節更替發生有規律變化
D　[草甸草原的豐富度最高，但若放牧強度過大，也會導致其豐富度降低，A錯誤；草原上沒有高大的喬木，其分布的動物一般具有挖洞和奔跑的特點，B錯誤；荒漠草原火災后不一定能最快恢復，并演替成草原群落，C錯誤；草原群落的外貌和結構會隨著季節更替出現規律性變化，如由綠到黃到綠，D正確。]
群落演替的類型及過程分析
3．(不定項)(2020·山東等級考)在互花米草入侵地栽種外來植物無瓣海桑，因無瓣海桑生長快，能迅速長成高大植株形成蔭蔽環境，使互花米草因缺乏光照而減少。與本地植物幼苗相比，無瓣海桑幼苗在蔭蔽環境中成活率低，逐漸被本地植物替代，促進了本地植物群落的恢復。下列說法錯誤的是(　　)
A．在互花米草相對集中的區域選取樣方以估算其在入侵地的種群密度
B．由互花米草占優勢轉變為本地植物占優勢的過程不屬于群落演替
C．逐漸被本地植物替代的過程中，無瓣海桑種群的年齡結構為衰退型
D．應用外來植物治理入侵植物的過程中，需警惕外來植物潛在的入侵性
AB　[在利用樣方法進行種群密度的調查時，取樣的關鍵是隨機取樣，A錯誤；群落演替是指隨著時間的推移一個群落被另一個群落代替的過程，由互花米草占優勢，轉變為本地植物占優勢的過程屬于群落演替，B錯誤；由題干信息“無瓣海桑幼苗在蔭蔽環境中成活率低”可知逐漸被本地植物代替的過程中，無瓣海桑種群的年齡結構為衰退型，C正確；應用外來植物治理入侵植物的過程中，需警惕外來植物沒有天敵抑制其快速繁殖，導致本地物種缺乏資源而滅絕，D正確。]
4．(2021·徐州高三模擬)某湖沙丘上群落的演替過程中出現了4個階段：①湖水退卻后，基質條件為原生裸地性質，未被任何生物群落占據過；②松柏林、黑櫟林、櫟－山核桃林占優勢；③相對穩定的山毛櫸－槭樹林群落；④黃蒿、狗尾草、羊草等雜草占優勢。關于該湖沙丘上群落的演替的敘述錯誤的是(　　)
A．該群落的演替順序為①③②④，為初生演替
B．在群落演替過程中，最先出現的動物為植食性動物
C．與④階段相比，②階段生態系統的抵抗力穩定性更高
D．群落演替過程所經歷的時間長短與周圍原始物種的遠近有關
A　[該群落的演替順序為①④②③，為初生演替，A錯誤；演替過程中，最先出現的動物是植食性動物，B正確；一般情況下，群落結構越復雜抵抗力穩定性越高，②階段的群落結構比④階段復雜，抵抗力穩定性更高，C正確；環境周圍原始物種的遠近影響了群落演替過程所經歷的時間的長短，D正確。]
影響群落演替的因素
5．(2021·濟寧高三二模)化感作用指植物通過分泌化學物質對其他植物產生影響。制備入侵植物薇甘菊及本地物種葛藤和雞矢藤的葉片水提液(供體)，分別處理三種植物幼苗(受體)，然后計算化感作用效應指數R(R＝處理組干重/空白對照組干重－1)。下列敘述錯誤的是(　　)
A．化感作用存在于種內和種間
B．入侵植物薇甘菊易形成集群分布
C．雞矢藤對其他物種生長均表現抑制性
D．化感作用是引起群落演替的因素之一
C　[從最后一組實驗結果可知，雞矢藤葉水提液均降低3種幼苗的化感作用，說明化感作用存在于植物種間和種內，A正確；由圖可知，薇甘菊的化感作用效應指數R更大，說明薇甘菊更適合生長，因此呈現集群分布，B正確；對比前兩組實驗，雞矢藤對薇甘菊生長表現為抑制，對葛藤生長表現為促進，C錯誤；從實驗可以觀察到，化感作用對不同生物的影響不同。因此，化感作用影響群落的演替，D正確。]
6．間伐是在未成熟的森林中定期伐去部分林木，達到調整森林結構的一種技術手段?？蒲行〗M為了探究間伐強度對武夷山某馬尾松人工林生長的影響，在2012～2020年間對該人工林進行了不同強度的間伐處理，并統計馬尾松的生長情況，結果如下表所示：
　生長情況處理　　 2012年間伐后平均胸徑(cm) 2016年間伐前平均胸徑(cm) 2012～2016年胸徑生長量(cm) 2016年間伐后平均胸徑(cm) 2020年平均胸徑(cm) 2016～2020年胸徑生長量(cm)
對照 8.23 10.15 1.92 10.15 13.76 3.61
弱間伐區 8.52 11.24 2.72 12.38 16.20 3.82
中度間伐區 8.98 11.93 2.95 12.27 17.50 5.23
強度間伐區 8.80 11.97 3.17 12.36 17.90 5.54
極強度間伐區 8.46 12.29 3.83 12.38 173.50 5.12
(注：胸徑指離地面1.3米處樹干的直徑。)
請回答：
(1)間伐可促進馬尾松的生長，原因是間伐后馬尾松的________(填數量特征)降低，減弱了種內斗爭，同時采伐后殘留的枯枝落葉可被__________________，從而提高土壤的肥力。
(2)某同學認為間伐強度越強，馬尾松生長越快。你是否贊同他的觀點？請說明理由_____________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)間伐后林下的植物豐富度增加，陽生植物增多，該現象屬于群落的________。從能量流動的角度分析，陽生植物增多的原因是_______________
__________________________________________________________________。
(4)研究表明，適度干擾有利于生物群落的發展，但過度干擾會適得其反。與自然林相比，同樣強度的干擾對人工林影響更大，請從生態系統的結構角度分析其原因是__________________________________________________________
____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
[解析]　(1)間伐可促進馬尾松的生長，原因是間伐后空間增大，種內斗爭減弱，馬尾松的數量減少，故間伐后馬尾松的種群密度降低。同時采伐后殘留的枯枝落葉可被土壤中分解者微生物分解成無機物，從而提高土壤的肥力。
(2)某同學認為間伐強度越強，馬尾松生長越快。在不同的時間段中，間伐強度和馬尾松的生長的關系不同，2016～2020年間極強度間伐區馬尾松的胸徑生長量小于強度間伐區，故不贊同間伐強度越強，馬尾松生長越快這個觀念；2012～2016年間伐強度越強，馬尾松生長越快，故贊同間伐強度越強，馬尾松生長越快這個觀念；如果整體考慮，2012～2016年間馬尾松的胸徑生長量隨著間伐強度的增大而增加，在2016～2020年間極強度間伐區馬尾松的胸徑生長量小于強度間伐區，這句話就是部分正確。
(3)在原有植被雖已不存在，但是保留有土壤條件，甚至種子或其他繁殖體的地方屬于次生演替。間伐后仍保留土壤條件和種子等，林下的植物豐富度增加，陽生植物增多，該現象屬于群落的次生演替。從能量流動的角度分析，間伐后有更多的陽光到達林下，陽生植物通過光合作用固定的太陽能增多，有利于陽生植物生長或部分林木被砍伐后，與林下陽生植物競爭陽光的植物減少，使得更多的太陽能流向了陽生植物，有利于陽生植物生長，將導致陽生植物獲得能量增多，進而數量增多。
(4)研究表明，適度干擾有利于生物群落的發展，但過度干擾會適得其反。與自然林相比，人工林的營養結構更簡單，抵抗力穩定性低，因此干擾對人工林的影響更大。
[答案]　(1)種群密度　微生物分解成無機物　(2)不贊同，理由是2016～2020年間極強度間伐區馬尾松的胸徑生長量小于強度間伐區?；虼稹百澩保碛墒?012～2016年間馬尾松的胸徑生長量隨著間伐強度的增大而增加?；虼稹安糠仲澩保碛墒?012～2016年間馬尾松的胸徑生長量隨著間伐強度的增大而增加；但是在2016～2020年間極強度間伐區馬尾松的胸徑生長量小于強度間伐區　(3)演替(或次生演替)　間伐后有更多的陽光到達林下，陽生植物通過光合作用固定的太陽能增多，有利于陽生植物生長(或部分林木被砍伐后，與林下陽生植物競爭陽光的植物減少，使得更多的太陽能流向了陽生植物，有利于陽生植物生長)　(4)與自然林相比，人工林的營養結構更簡單，抵抗力穩定性低，因此干擾對人工林的影響更大
1．核心概念
(1)(選擇性必修2 P22)群落：在相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合。
(2)(選擇性必修2 P23)物種豐富度：一個群落中的物種數目。
(3)(選擇性必修2 P24)原始合作：兩種生物共同生活在一起時，雙方都受益，但分開后，各自也能獨立生活。
(4)(選擇性必修2 P27)生態位：一個物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置，占用資源的情況，以及與其他物種的關系等。
(5)(選擇性必修2 P38)演替：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。
2．結論語句
(1)(選擇性必修2 P26)在垂直方向上，大多數群落都具有　明顯的分層現象，決定植物地上分層的環境因素為光照、溫度等，決定植物地下分層的為水分、無機鹽等；動物的分層現象則與棲息空間和食物條件有關。
(2)(選擇性必修2 P28)群落中每種生物都占據著相對穩定的生態位，這有利于不同生物充分利用環境資源，是群落中物種之間及生物與環境間協同進化的結果。
(3)(選擇性必修2 P40)如果陸地環境條件適宜，群落都能演替到最高階段——森林階段。在干旱地區，一般只能演替到草本植物階段或稀疏的灌木階段。
(4)(選擇性必修2 P41)影響群落演替的因素常常處于變化的過程中，適應變化的種群數量增長或得以維持，不適應的數量減少甚至被淘汰。
(5)(選擇性必修2 P42)人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行。
1．(2020·全國卷Ⅱ)河水攜帶泥沙流入大海時，泥沙會在入?？谟俜e形成三角洲。在這個過程中，會出現3種植物群落類型：①以蘆葦為主的植物群落(生長在淡水環境中)，②以赤堿蓬為主的植物群落(生長在海水環境中)，③草甸植物群落(生長在陸地環境中)。該三角洲上的植物群落是通過群落演替形成的，演替的順序是(　　)
A．②①③　　　　　　 B．③②①
C．①③② D．③①②
A　[河水攜帶泥沙進入大海時，在入?？谟俜e形成三角洲的過程中，海水逐漸淡化，所以，該三角洲上的植物生長環境的變化為：生長在海水環境中→生長在淡水環境中→生長在陸地環境中，對應的植物群落演替順序是②①③，A選項正確。]
2．(2020·全國卷Ⅰ)土壤小動物對動植物遺體的分解起著重要的作用。下列關于土壤小動物的敘述，錯誤的是(　　)
A．調查身體微小、活動力強的小動物數量常用標記重捕法
B．土壤中小動物類群的豐富度高，則該類群含有的物種數目多
C．土壤小動物的代謝活動會影響土壤肥力，進而影響植物生長
D．土壤小動物呼吸作用產生的CO2參與生態系統中的碳循環
A　[土壤小動物身體微小，活動能力較強，可用取樣器取樣法調查其數量，不適合用標記重捕法進行調查，A項錯誤；豐富度是指群落中物種數目的多少，物種數目越多，豐富度越高，B項正確；題述土壤小動物可以將有機物分解成無機鹽和CO2等，無機鹽可以提高土壤肥力，影響植物生長，C項正確；土壤小動物呼吸作用產生的CO2可以被綠色植物等利用從而進入生物群落，參與生態系統中的碳循環，D項正確。]
3．(2021·湖南選擇性考試)某林場有一片約2公頃的馬尾松與石櫟混交次生林，群落內馬尾松、石櫟兩個種群的空間分布均為隨機分布。為了解群落演替過程中馬尾松和石櫟種群密度的變化特征，某研究小組在該混交次生林中選取5個固定樣方進行觀測，每個樣方的面積為0.04公頃，某一時期的觀測結果如表所示。
樹高X(m) 馬尾松(株) 石櫟(株)
樣方1 樣方2 樣方3 樣方4 樣方5 樣方1 樣方2 樣方3 樣方4 樣方5
X≤5 8 9 7 5 8 46 48 50 47 45
510X>15 13 16 14 15 12 3 2 1 2 2
合計 80 81 81 84 85 81 78 84 79 77
注：同一樹種的樹高與年齡存在一定程度的正相關性；兩樹種在幼年期時的高度基本一致。
回答下列問題：
(1)調查植物種群密度取樣的關鍵是________；根據表中調查數據計算，馬尾松種群密度為________。
(2)該群落中，馬尾松和石櫟之間的種間關系是____________。馬尾松是喜光的陽生樹種，石櫟是耐陰樹種。根據表中數據和樹種的特性預測該次生林數十年后優勢樹種是________，理由是_______________________________________
____________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
[解析]　(1)調查植物種群密度取樣的關鍵是隨機取樣。由題表中數據可知，每個樣方馬尾松種群密度分別為＝2 000株/公頃、＝2 025株/公頃、＝2 025株/公頃、＝2 100株/公頃、＝2 125株/公頃，則馬尾松種群密度為＝2 055株/公頃。
(2)在該群落中，馬尾松和石櫟都是生產者，且在同一區域內存在資源和空間的爭奪，故二者之間的關系是種間競爭關系。由于同一樹種的樹高與年齡存在一定程度的正相關性，即年齡越大樹高越高。由于馬尾松是陽生樹種，石櫟是耐陰樹種，馬尾松越高越有利于其生長，石櫟越高越不利于其生長，故數十年后馬尾松處于優勢。
[答案]　(1)隨機取樣　2 055株/公頃　(2)種間競爭　馬尾松　同一樹種的樹高與年齡存在一定程度的正相關性，即年齡越大樹高越高。由于馬尾松是陽生樹種，石櫟是耐陰樹種，馬尾松越高越有利于其生長，石櫟越高越不利于其生長
4．(2021·浙江6月選考)某森林因火災被大片燒毀。下圖是火燒后該地的植物群落在恢復過程中，各類不同植物類型生物量的變化狀況。回答下列問題：
(1)圖中的生物量是指凈生產量在調查時刻前的________。
(2)該植物群落的恢復過程實際上是一個群落的演替過程，這種演替類型屬于________。恢復到一定階段時，圖示的不同植物類型同時交織在一起，這體現了群落的________結構。
(3)當群落演替到________時，群落的總生物量將保持相對穩定，其原因是______________________________________。在此之前的群落演替過程中，不同植物類型中________的生物量會持續上升，而______________________的生物量呈下降趨勢。
[解析]　(1)由于凈初級生產量用于植物的生長和繁殖，因此隨著時間的推移，植株內的有機物質會越積越多，故生物量實際上就是凈生產量在某一調查時刻前的積累量。
(2)森林因火災被大片燒毀會留下大量有機質和有生存能力的孢子和種子等，故該植物群落的恢復過程屬于次生演替。恢復到一定階段時，圖示的不同植物類型同時交織在一起，有草本、灌木、喬木等不同生長型的植物，自下而上分別配置在群落的不同高度上，形成了群落的垂直結構。
(3)當一個群落演替到與當地的氣候和土壤條件處于平衡狀態的時候，即頂級群落階段，演替就不再進行了，此時生態系統中群落的總初級生產量等于總呼吸量，GP－R＝0，生物量不變。分析題圖可知，在此之前的群落演替過程中，不同植物類型中喬木的生物量將上升；而高灌木、矮灌木和草本的生物量呈下降趨勢。
[答案]　(1)積累量　(2)次生演替　垂直　(3)頂極群落　群落的總初級生產量與總呼吸量相等　喬木　高灌木、矮灌木和草本
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