資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第31講 群落及其演替
【素養目標】　1.通過分析群落的結構和演替，建立生物與環境相統一及生命系統發展與穩態的觀點。(生命觀念)　2.通過分析種間關系的模式圖，培養運用邏輯思維解決問題的能力；通過總結群落演替的特征，培養歸納與總結的思維習慣。(科學思維)　3.通過“研究土壤中小動物類群的豐富度”的實驗，掌握科學研究計劃的制訂與實施能力。(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。(社會責任)
考點一　群落的結構
1．群落的概念與特征
2．群落的物種組成
3．種間關系(連線)
【拓展延伸】　(1)圖示解讀五種種間關系
類型 曲線圖例 箭頭圖例 種間關系特點
原始合作 (互惠) “雙方都受益”的同步性變化
捕食 “先增加者先減少”的非同步性變化，且捕食者數量高峰變動滯后于被捕食者
種間競爭 c代表共同的生活條件，結局一般有二：一是a取代b；二是a、b兩種群個體間形成平衡，相互抑制
寄生 寄生種群a得利，宿主種群b受害；宿主b不可能全部死亡
互利共生 “同生共死”的同步性變化
(2)與種間關系有關的幾組概念辨析
原始合作與互利共生 共同點：共同在一起時對雙方都有利
區別：原始合作的雙方分開后均能獨立生活，而互利共生的雙方分開后出現兩方或其中一方不能正常生活的現象
種內競爭與種間競爭 種內競爭：同種生物之間存在的對于空間和資源的競爭。如綿羊和綿羊、棉花與棉花
種間競爭：不同種生物之間的競爭，如棉花與雜草
捕食與競爭 捕食是一種生物以另一種生物為食，目的是獲得食物與能量，用以維持自身的生存
競爭是生物為了爭奪食物、空間等資源而發生的相互排斥的現象
【拾遺補缺】　源于選擇性必修2 P29“練習與應用”：“螟蛉有子，蜾蠃負之”，這兩種生物之間是捕食關系。蟬與樹之間是寄生關系；蠶與桑樹之間是捕食關系。
4．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
模型
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
【拾遺補缺】　源于選擇性必修2 P32“科學技術·社會”：立體農業是充分利用群落的空間結構和季節性，進行立體種植、立體養殖或立體復合種養的生產模式。
5．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隨之發生有規律的變化。
6．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。
【拾遺補缺】　源于選擇性必修2 P28“與社會的聯系”：四大家魚的混養就是利用了它們在池塘中占據著不同的生態位。
(1)捕食關系對維持種群的穩定有重要作用(　　)
(2)群落中兩個物種之間可能存在一種以上的種間關系(　　)
(3)草坪中的動物沒有分層現象，而樹林中的動物具有分層現象(　　)
(4)洪澤湖近岸區和湖心區不完全相同的生物分布，構成群落的水平結構(　　)
(5)如果兩種鳥的覓食生境一樣，則這兩種鳥的生態位完全一樣(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×
[典例剖析]
(多選)(2022·江蘇卷，17)下圖表示夏季北溫帶常見湖泊不同水深含氧量、溫度的變化。下列相關敘述合理的有(　　)
A．決定群落垂直分層現象的非生物因素主要是溫度和含氧量
B．自養型生物主要分布在表水層，分解者主要分布在底泥層
C．群落分層越明顯層次越多，生物多樣性越豐富，生態系統穩定性越強
D．湖泊經地衣階段、苔蘚階段、草本植物階段和灌木階段可初生演替出森林
BC　[植物的分層主要受光照強度的影響，因此水生生物群落分層現象主要取決于光的穿透性(光照強度)、溫度、氧氣，A錯誤；自養型生物需要利用光合成有機物，因此自養型生物主要分布在表水層，分解者的作用是分解動植物遺體的殘骸，水生生物的遺體殘骸會遺落在水體底部，因此分解者主要分布在底泥層，B正確；群落分層越明顯、層次越多，生物多樣性越豐富，營養結構越復雜，生態系統穩定性越強，C正確；湖泊發生的初生演替過程會經歷水生植物階段、濕生植物階段、和陸生植物階段，D錯誤。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：湖泊不同水深含氧量、溫度的變化＋題圖
信息2：群落分層越明顯層次越多
信息轉化 1.在垂直方向上，大多數群落具有明顯的分層現象，植物主要受光照、溫度等的影響，動物主要受食物的影響
2.生物豐富度越高，營養結構越復雜
素養考查 生命觀念：穩態與平衡觀 學科思維：建構模型能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
重建人工林生態系統后，野生動植物也隨之增多，原因是大量的林木為野生動植物的生存創造了條件(提供食物和生存空間)。
考向一　種間關系的判斷及相關曲線分析
1．(2021·山東卷，10)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主要原因是引入了螺的捕食使其數量下降，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，甲、乙、丙藻和螺只是該區域的部分生物，D錯誤。]
2．(2022·廣東高三10月聯考)某草原中狐和兔數量變化呈現周期性的波動。據圖分析下列敘述錯誤的是(　　)
A．據圖分析，狐和兔的數量變化受種群內部生物因素的影響
B．狐和兔數量變化相互制約，是循環因果關系
C．狐捕食兔的種間關系客觀上促進了兔的發展和進化
D．若兔逃避狐捕食能力提高，兩種群數量變化仍符合該曲線模型
A　[根據題圖分析可知，狐和兔的數量變化呈現周期性的波動，說明狐和兔種群之間的關系是影響種群數量變化的因素，A錯誤；兔種群數量增加會使狐數量增加(食物增多)，兔減少，狐數量也會減少(食物不足)，符合循環因果關系，B正確；狐和兔之間的種間關系是協同進化的結果，狐捕食兔的種間關系客觀上促進了兔的發展和進化，C正確；捕食者和被捕食者之間相互選擇協同進化，隨著獵物逃避捕食的能力提高，捕食者的捕食能力也將進一步提高，兩種群數量變化仍符合該曲線模型，D正確。]
【歸納總結】　捕食關系中捕食者與被捕食者的判斷技巧
(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。
考向二　群落的組成與結構的相關辨析
3．(2022·全國乙卷，5)分層現象是群落研究的重要內容。下列關于森林群落分層現象的敘述正確的是(　　)
①森林群落的分層現象提高了生物對環境資源的利用能力
②森林植物從上到下可分為不同層次，最上層為灌木層
③垂直方向上森林中植物分層現象與對光的利用有關
④森林群落中動物的分層現象與食物有關
⑤森林群落中植物的分層現象是自然選擇的結果
⑥群落中植物垂直分層現象的形成是由動物種類決定的
A．①③④⑤ B．②④⑤⑥
C．①②③⑥ D．③④⑤⑥
A　[森林群落的分層現象使不同生物占據不同的空間，提高了生物對陽光等環境資源的利用能力，①正確；森林植物從上到下可分為不同層次，最上層為喬木層，②錯誤；影響植物群落垂直分層的主要因素是光照，垂直方向上森林中植物分層現象與對光的利用有關，③正確；森林群落中動物的分層現象與食物和棲息空間有關，④正確；群落垂直結構的分層現象、群落的水平結構等都是自然選擇的結果，⑤正確；群落中植物垂直分層現象的形成主要是由光照決定的，⑥錯誤。A正確，B、C、D錯誤。]
4．(2023·江淮十校高三聯考)下圖表示北溫帶湖泊的垂直結構，下列有關敘述正確的是(　　)
A．水生群落的分層現象主要取決于溫度、溶氧量
B．該湖泊從邊緣的淺水區到深水區的生物分布差異體現了群落的水平結構
C．從夏天到冬天湖泊中的生物種類和數量發生明顯變化屬于群落的演替
D．夏天溫度變化較大是斜溫層，導致浮游植物主要分布在斜溫層
B　[水生群落的分層現象主要取決于溫度、溶氧量和光照，A錯誤；從湖泊淺水區到深水區主要由于地形的變化導致生物分布差異，體現了群落的水平結構，B正確；由于陽光、溫度和水分隨著季節的變化，群落的外貌和結構也會隨之發生有規律的周期性變化，這屬于群落的季節性，C錯誤；夏天溫度變化較大是斜溫層，但由于光照充足，溫度適宜，產生氧氣較多，浮游植物主要分布在表水層，D錯誤。]
考向三　生態位
5．(2023·哈爾濱高三檢測)生態位(niche)是傳統生態學中一個基本的概念，又稱格烏司原理。由J.Grinnel提出，最初用于研究生物種間競爭關系，以下敘述錯誤的是(　　)
A．生態位是一個物種在群落中的地位或作用，如空間位置、活動時間、占用資源等情況
B．群落中的物種存在相似生態位時，它們可能因爭奪共同資源發生競爭
C．群落中生物多樣性之所以能夠形成并維持穩定，是群落中物種之間及生物與無機環境間協同進化的結果
D．兩個物種生態位重疊較多時，一定會因為共同利用同一資源而給對方帶來傷害
D　[生態位是指一個物種在群落中的地位和作用，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，A正確；群落中的物種存在相似生態位時，會競爭共同資源，B正確；生態位是群落中物種之間以及生物與環境間協同進化的結果，能維持群落中生物多樣性的穩定，C正確；在資源豐富的情況下，生態位重疊較多的生物可以共同利用同一種資源而不給對方帶來傷害，D錯誤。]
6．(2022·襄陽高三檢測)生態位寬度是物種所能利用的各種資源的綜合指標。某學者對大興安嶺不同發育階段的落葉松生態位寬度進行了研究，結果如下圖所示。相關敘述不正確的是(　　)
A．隨落葉松的個體發育，其生態位寬度總體呈先增大后減小的規律性變化
B．物種的生態位寬度越大，其對環境的適應能力一般就越大
C．研究中的落葉松成齡組、老齡組和幼齡組可看作三個種群
D．該研究的指標主要是落葉松植株的高度及種間關系等
C　[圖中橫軸表示發育階段，縱軸表示生態位寬度值，由圖可知，隨落葉松的個體發育，生態位寬度總體呈先增大后減小的規律性變化，A正確；因為生態位寬度是物種所能利用的各種資源的綜合指標，因此物種的生態位寬度越大，其對環境的適應能力一般就越大，B正確；研究中的落葉松成齡組、老齡組和幼齡組可看作一個種群，而不是三個種群，C錯誤；該研究的因變量為生態位寬度，生態位寬度是物種所能利用的各種資源的綜合指標，因此該研究的指標主要是落葉松植株的高度及種間關系等，D正確。]
考點二　群落的主要類型及演替
1．群落的主要類型
(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，動物善于樹棲和攀援
(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)演替的概念：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(以發生在裸巖上的演替為例)
【拾遺補缺】　源于選擇性必修2 P40“思考·討論”：
①在群落演替過程中，地衣通過分泌有機酸加速巖石風化形成土壤，并積累有機物，這為苔蘚的生長提供了條件。苔蘚能取代地衣的原因是由于其植株高于地衣，能獲得更多的陽光，處于優勢地位，逐漸取代了地衣。
②群落演替時，不同種群間是優勢取代(填“取而代之”或“優勢取代”)，在森林階段能(填“能”或“不能”)找到地衣、苔蘚等其他植物。
③草本植物階段的群落是否存在垂直結構？存在(填“存在”或“不存在”)。
(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
不 同 點 起點 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 恢復原來的群落
經歷階段 相對較多 相對較少
相同點 ①群落結構從簡單→復雜； ②物種數量和群落層次增多； ③土壤、光能得到更充分的利用； ④最終都會達到一個與群落所處環境相適應的相對穩定的狀態
【拾遺補缺】　源于選擇性必修2 P41“圖2－12”：演替最終一定能形成森林嗎？ 不一定(填“一定”或“不一定”)；原因：演替最終能否形成森林取決于所處地域的氣候等條件，如干旱地區或凍土地帶很難演替到森林階段。
(4)人類活動對群落演替的影響
②人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的 速度和方向進行。
(1)某島嶼由海底火山噴發形成，現已成為旅游勝地，島上植被茂盛，風景優美。該島嶼形成后最初進行的群落演替屬于次生演替(　　)
(2)群落演替中的森林階段對太陽光的利用比灌木階段更充分(　　)
(3)演替達到相對穩定的階段后，群落內物種組成不再變化(　　)
(4)自然群落往往是向物種豐富度越來越高的方向演替，而且種間關系越來越復雜(　　)
(5)不同群落中的生物因生態位的不同而達到相對平衡的狀態，和諧共存(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
[典例剖析]
(多選)(2020·山東卷，19)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　[用樣方法估算種群密度時要在樣地中隨機取樣，在相對集中的區域取樣會導致估算值偏大，A錯誤；一種優勢種被另外一種優勢種取代的過程屬于群落的演替，B錯誤；在逐漸被本地植物替代的過程中，無瓣海桑種群數量減少，年齡結構為衰退型，C正確；外來物種入侵會破壞本地生態系統的穩定性，因此要警惕外來植物潛在的入侵性，D正確。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：互花米草因缺乏光照而減少
信息2：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
信息轉化 1.無瓣海桑使互花米草減少
2.本地植物替代無瓣海桑成為優勢物種
素養考查 生命觀念：穩態與平衡觀 科學思維：分析與綜合能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
對互花米草入侵地進行本地植物群落的恢復的過程中，選擇栽種無瓣海桑的原因是無瓣海桑在與互花米草的競爭中占優勢，但在與本地植物的競爭中占劣勢。
考向一　群落的主要類型
7．(2023·重慶高三檢測)觀察一個群落，首先看到的是群落的外貌。根據群落外貌的差異，陸地的群落可大致分為荒漠、草原、森林等類型，下列敘述正確的是(　　)
A．荒漠生物群落的動物主要是斑馬、長頸鹿﹑鳥類等
B．森林生物群落中種群的生態位不隨季節更替而變動
C．熱帶雨林中空氣流通不暢，風媒花植物很少
D．草原生物群落的植物葉片巨大，能抵抗干旱
C　[荒漠生物群落中的生物應該具有耐干旱的特性，斑馬、長頸鹿適合生活在草原群落中，A錯誤；生態位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，由于不同季節食物種類會有變化，因此森林生物群落中種群的生態位會隨季節更替而變動，B錯誤；熱帶雨林中空氣流通不暢，風媒花植物很少，大多數是蟲媒花，C正確；草原生物群落的植物葉片狹窄，能抵抗干旱，D錯誤。]
8．(多選)(2022·濟南高三檢測)下圖是某巖底潮間帶群落中一些重要的生物種類及其食物聯系，海星以藤壺、貽貝、石鱉等為食。科學家在一個8米長，2米寬的試驗樣地中進行生態模擬實驗，每年把所有海星去除掉，幾個月后，樣地中藤壺成了優勢種，之后藤壺又被貽貝所排擠，貽貝成為穩定的優勢種，樣地變成了“單種養殖”地。下列敘述正確的是(　　)
A．圖中所有生物構成了巖底潮間帶群落，與非生物的物質和能量共同構成小型生態系統
B．荔枝螺與海星之間為捕食和競爭關系，藤壺和貽貝之間是競爭關系
C．本試驗證明了捕食對形成群落的作用，頂級食肉動物成為決定該群落結構的關鍵種
D．海星的存在有利于石鱉、帽貝等生物的生存，有利于維持群落物種多樣性
BCD　[群落指一定空間內所有生物的集合，圖中所有生物是一些重要的生物種類，不能構成巖底潮間帶群落，A錯誤；荔枝螺與海星之間為捕食(海星捕食荔枝螺)和競爭關系(都捕食藤壺)，藤壺和貽貝之間存在競爭關系，B正確；每年把所有海星去除掉，幾個月后，樣地中藤壺成了優勢種，之后藤壺又被貽貝所排擠，貽貝成為穩定的優勢種，樣地變成了“單種養殖”地，說明頂級食肉動物成為決定該群落結構的關鍵種，C正確；每年把所有海星去除掉，幾個月后，樣地變成了“單種養殖”地，因此海星的存在有利于石鱉、帽貝等生物的生存，有利于維持群落物種多樣性，D正確。]
考向二　群落演替的基本過程及類型的判斷與分析
9．(2021·全國甲卷，6)群落是一個不斷發展變化的動態系統。下列關于發生在裸巖和棄耕農田上的群落演替的說法，錯誤的是(　　)
A．人為因素或自然因素的干擾可以改變植物群落演替的方向
B．發生在裸巖和棄耕農田上的演替分別為初生演替和次生演替
C．發生在裸巖和棄耕農田上的演替都要經歷苔蘚階段、草本階段
D．在演替過程中，群落通常是向結構復雜、穩定性強的方向發展
C　[人類活動可以影響群落演替的方向和速度，退湖還田、封山育林、改造沙漠、生態農業等相關措施都能促進群落良性發展，A正確；發生在裸巖上的演替是初生演替，依次經過：地衣階段→苔蘚階段→草本階段→灌木階段→森林階段，棄耕農田的演替為次生演替，自然演替方向為草本階段→灌木階段→喬木階段，B正確，C錯誤；一般情況下，演替過程中生物生存的環境逐漸改善，群落的營養結構越來越復雜，抵抗力穩定性越來越高，恢復力穩定性越來越低，D正確。]
10．(2022·江門高三模擬)塞罕壩位于河北省承德市與內蒙古自治區交界處。60年前，第一代塞罕壩林場的建設者在“黃沙遮天日，飛鳥無棲樹”的荒漠沙地上奉獻了青春，用手中的鋤頭開啟了“荒原變成林海”的奇跡故事。時間流逝半個多世紀，經過三代塞罕壩人的艱苦奮斗，終于在荒漠上造出百萬畝林海，為京津構筑了一道“綠色長城”。下表是研究人員對塞罕壩林場兩種喬木的調查數據(單位：株/hm2)。下列相關說法錯誤的是(　　)
樹種 幼年樹 成年樹 老年樹
花櫟樹 830 75 45
華北松 73 70 72
A．“荒原變成林海”說明人類活動會影響群落演替的速度和方向
B．在荒漠上造出百萬畝林海的過程中發生了群落的初生演替
C．荒漠的群落結構簡單，荒漠中的植物一般具有耐旱的特性
D．表中花櫟樹和華北松種群的年齡組成分別為增長型和穩定型
B　[“荒原變成林海”體現了人類活動會影響群落演替的速度和方向，A正確；荒漠生物群落的植被稀疏，在荒漠上造出百萬畝林海的過程中發生了群落的次生演替，B錯誤；荒漠生態系統營養結構簡單，物種很少、群落結構簡單，植物一般具有耐旱特性，C正確；由表格可知，花櫟樹幼年樹較多，屬于增長型，而華北松幼年樹、成年樹、老年樹比例相當，屬于穩定型，D正確。]
考向三　群落演替的趨勢分析
11．(2023·泉州高三模擬)某棄耕農田演替過程的優勢植物類型變化如表所示，下列敘述錯誤的是(　　)
棄耕年數 優勢植物
0～1 馬唐
1 飛蓬
2 紫苑
3 須芒草
5～10 短葉松
50～150 櫟
A．該棄耕農田草本植物演替速度快于木本植物
B．棄耕5年后，短葉松相比須芒草剝奪了更多陽光而占據優勢
C．演替過程優勢植物種類的變化表明該棄耕農田位于干旱地區
D．該農田棄耕后總體上朝著物種增多、結構復雜的方向演替
C　[由題表可知，與草本植物階段相比，木本植物階段的演替需要的時間較長，比較緩慢，A正確；須芒草的生長為短葉松提供了營養更豐富、通氣性更好的土壤；短葉松比須芒草更高大，“剝奪”了草本植物的陽光，所以短葉松取代須芒草成為優勢植物，B正確；如果該棄耕農田位于干旱地區，由于受到水分重要生態因子的限制，群落演替可能發展到草本植物階段或稀疏的灌木階段，而短葉松和櫟屬于喬木，C錯誤；由題表可知，該演替過程為草本植物階段→灌木階段→森林階段，該農田棄耕后總體上朝著物種增多、結構復雜的方向演替，D正確。]
12．(2022·廣州高三檢測)生物量是指某一調查時刻單位面積內現存生物的有機物總量。某自然保護區部分區域受到了某種地質災害的破壞。經過若干年的自然恢復，科研人員擬對該保護區中受破壞區域的恢復群落和未受干擾區域的原始群落進行生物量研究。下列相關敘述正確的是(　　)
A．應選在茂密的區域采集生物并分類測量生物量
B．恢復群落的生物量一定比原始群落的生物量低
C．生物量的高低可以反映群落的物種豐富度
D．判斷恢復過程發生的演替類型需了解受破壞程度
D　[生物學中對于生物量等的測定應注意隨機取樣，A錯誤；由于人為因素的作用，恢復群落的生物量可能比原始群落的生物量要高，B錯誤；群落中物種數目的多少稱為物種豐富度，生物量高的群落物種豐富度不一定高，C錯誤；群落演替包括初生演替和次生演替兩種類型，判斷恢復過程發生的演替類型需了解受破壞程度，以便有更為科學的判斷依據，D正確。]
【歸納總結】　群落演替的方向及變化分析
方向 簡單→復雜→穩定 復雜→簡單→穩定
實例 大多數自然群落 受污染或破壞的群落
能量變化 增加并趨向于穩定 減少并趨向于穩定
物質變化
考點三　研究土壤中小動物類群的豐富度
1．實驗原理
(1)土壤條件：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)取樣方法：許多土壤動物身體微小且有較強的活動能力，常用取樣器取樣的方法進行采集、調查。
(3)統計方法：記名計算法和目測估計法。
①記名計算法：指在一定面積的樣地中，直接數出各種群的個體數目。一般用于個體較大，種群數量有限的物種。
②目測估計法：按預先確定的多度等級來估計單位面積(體積)中的種群數量。等級的劃分和表示方法有：“非常多、多、較多、較少、少、很少”等等。
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：包括三個主要操作環節——取樣、觀察和分類、統計和分析。
↓
↓
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也是不同的。一般來說，環境條件越優越，群落發育的時間越長，物種越豐富，群落結構也越復雜。
3．采集土壤小動物的方法
(1)簡易采集法：用解剖針撥找小動物，同時用放大鏡觀察，發現小動物后進行采集。
(2)誘蟲器采集：誘蟲器中的電燈是發揮作用的主要裝置，誘蟲器利用土壤小動物具有趨暗、趨濕、避高溫、避光的習性，使土壤小動物遠離光源、熱源。
(3)吸蟲器采集：吸蟲器中紗布的作用是防止將土壤小動物吸走，將其收集在試管中。
【說明】　采集到的小動物可放入體積分數為70%的酒精溶液中，也可將活著的小動物放入試管中。
考向一　實驗過程和注意事項
13．(2023·新高考研究聯盟高三檢測)下列關于“活動：不同群落中土壤動物類群豐富度的研究”敘述正確的是(　　)
A．土壤中的所有動物和植物組成一個群落
B．土樣采集時不需要記錄樣地的植被及土壤類型
C．干漏斗分離裝置利用動物的習性實現土壤動物的分離
D．土壤濕度、溫度、pH不會影響土壤動物的種類和數量
C　[群落是指一定區域內所有的種群，包括動物、植物、微生物，A錯誤；土樣采集時需要記錄樣地的植被及土壤類型，B錯誤；干漏斗分離裝置利用動物的習性，如怕強光，實現土壤動物的分離，C正確；土壤中的濕度、溫度、pH會影響土壤動物的種類和數量，D錯誤。]
14．(2023·洛陽高三檢測)下列關于土壤中小動物類群豐富度調查的敘述，正確的是(　　)
A．可用五點取樣法調查土壤中小動物類群的豐富度
B．若土壤中大多數小動物不知名，則無法統計其豐富度
C．用誘蟲器采集土壤小動物時未開燈，會導致調查的豐富度偏低
D．利用吸蟲器采集體型較大的土壤動物并置于體積分數為70%的酒精溶液中
C　[由于許多土壤動物有較強的活動能力，而且身體微小，因此不適于用樣方法或標記重捕法調查土壤小動物的豐富度，可用取樣器取樣法進行調查，A錯誤；若土壤中大多數小動物不知名，可以用目測估計法進行統計，需要記為“待鑒定”，B錯誤；土壤小動物活動能力強，具有趨濕、趨暗、避光、避高溫的特性，利用該特性采用誘蟲器采集小動物，若未打開電燈，則收集到的土壤動物會減少，C正確；對于體型較小的動物使用吸蟲器進行采集，D錯誤。]
考向二　實驗拓展和應用
15．(2023·鹽城高三檢測)研究者調查了管理方式相同的“茶樹與馬尾松間作茶園”和“常規茶園”中的葉蟬及其天敵蜘蛛，結果如下表所示。下列敘述不正確的是(　　)
茶園類型 葉蟬總數(只) 蜘蛛總數(只) 游獵型蜘蛛豐富度 結網型蜘蛛豐富度
間作 692 1542 14 12
常規 1410 995 14 8
A．游獵型蜘蛛和結網型蜘蛛屬于競爭關系
B．馬尾松遮陰有利于結網型蜘蛛的生存和繁殖
C．與常規茶園相比，林下茶園顯著改變了群落的水平結構
D．天敵增加是林下茶園中葉蟬環境容納量降低的主要原因
C　[游獵型蜘蛛和結網型蜘蛛都捕食葉蟬，存在競爭關系，A正確；據表可知，間作茶園中結網型蜘蛛豐富度比常規茶園中大，游獵型蜘蛛豐富度相同，則馬尾松遮陰有利于結網型蜘蛛的生存和繁殖，B正確；林下茶園與常規茶園在垂直方向上的群落分布差異較大，C錯誤；林下茶園中蜘蛛總數較大，捕食更多葉蟬，減低了葉蟬的環境容納量，D正確。]
16．(2022·永州高三檢測)為了解黃浦江上游和淀山湖的魚類物種多樣性及群落結構狀況，研究人員分別于2020年夏季和秋季在10個采樣斷面(S1～S10)對魚類樣本進行采集，發現刀鱭、鯽和大鰭鱊為主要優勢種，采用定量樣本分析的物種豐富度指數(群落中所含物種豐富程度的數量指標)如下圖。下列有關敘述錯誤的是(　　)
注：S1～S5位于黃浦江上游，S6～S10位于淀山湖。
A．群落中物種豐富度指數會隨季節的變化而改變
B．夏秋兩季魚類物種豐富度指數可以代表不同斷面的生物多樣性
C．可采用標記重捕法調查不同斷面刀鱭、鯽和大鰭鱊的種群密度
D．夏秋兩季黃浦江上游魚類物種相對豐富。群落結構較淀山湖穩定
B　[據圖分析可知，群落中物種豐富度指數會隨季節的變化而改變，A正確；生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性，故物種豐富度指數不能代表不同斷面的生物多樣性，B錯誤；標記重捕法適用于調查活動能力強，活動范圍大的生物的種群密度，所以可采用標記重捕法調查不同斷面刀鱭、鯽和大鰭的種群密度，C正確；夏秋兩季黃浦江上游(S1～S5)物種豐富度指數總體高于淀山湖(S6～S10)，說明黃浦江上游魚類物種相對豐富，群落結構較淀山湖穩定，D正確。]
(三十一)外來物種對生物群落的影響
1．概念：借助人類活動越過不能自然逾越的空間障礙，而進入一個原來并沒有該物種存在的生態系統的物種。在自然情況下，自然或地理條件構成了物種遷移的障礙，依靠物種的自然擴散能力進入一個新的生態系統是相當困難的。
2．外來物種入侵的負面影響
(1)破壞景觀的自然性和完整性
外來植物物種人侵后，會乘機扎根、繁殖，不斷擴張，逐漸發展為優勢種，使得原有的天然植被景觀遭到破壞，并阻礙植被的自然恢復。
(2)摧毀生態系統
由于外來入侵物種殺死或排擠當地植物，依靠當地植物生存的動物也就緊跟著大量減少，引起生態系統中物種的單一化，從而導致很多相應的生態問題，包括引起水土流失、火災蟲災以及當地特有的生物資源喪失等，最終導致生態系統的崩潰。
(3)危害物種多樣性
外來入侵物種中的一些惡性雜草，可分泌某些化合物抑制其他植物發芽和生長，排擠本土植物并阻礙植被的自然恢復。
(4)影響遺傳多樣性
殘存的次生植被常被入侵種分割、包圍和滲透，使本土生物種群的分布區進一步破碎化，還可以造成一些物種的近親繁殖和遺傳漂變。
[對點訓練]
1．(2022·荊州高三模擬)最新統計表明，入侵我國的外來物種有近800種，它們絕大多數來自美洲。入侵物種的數量和密度呈現東南部沿海地區向西北部內陸地區逐漸減少的趨勢。下列有關敘述正確的是(　　)
A．外來入侵種會增加當地的生物多樣性
B．應對生物入侵最有效的措施是引入其天敵從而降低環境容納量
C．相似的氣候環境是入侵生物絕大多數來自美洲的重要原因之一
D．入侵種侵入我國沿海地區后，種群數量逐漸下降
C　[外來入侵種會威脅到本地物種的生存，使生物多樣性降低，A錯誤；引入入侵生物的天敵可能造成新的生物入侵，B錯誤；入侵種在入侵地大量繁殖，說明該環境十分適宜于其生存，與原分布地環境相似，C正確；東南沿海比西北內陸更適宜其生存，故入侵物種的數量和密度呈現東南部沿海地區向西北部內陸地區逐漸減少的趨勢，但入侵種侵入后種群數量均會增加，D錯誤。]
2．(2022·廣州高三檢測)唐魚是華南地區的小型瀕危雜食性魚類，入侵物種食蚊魚會捕食唐魚。研究人員調查比較了在不同生境中唐魚種群的體長在食蚊魚入侵取樣點與無入侵取樣點間的差異。(圖中矩形代表體長集中分布區域，其內黑色橫線表示平均值，垂直線段表示數值的變動范圍，上下兩端分別表示最大值和最小值。體長與魚齡相關。)下列推測錯誤的是(　　)
　
A．入侵初期，與溪流生境相比農田生境中食蚊魚更容易捕食到唐魚幼體
B．食蚊魚入侵使唐魚種群的平均體長上升，有利于唐魚種群的數量增長
C．無論在農田還是溪流生境，食蚊魚入侵都可能降低了唐魚的種內斗爭
D．相同生境里，食蚊魚入侵取樣點中唐魚種群K值比無入侵取樣點的低
B　[由圖可知，入侵初期，與溪流生境相比農田生境中唐魚體長更長，說明農田生境中唐魚成體更多，故農田生境中食蚊魚更容易捕食到唐魚幼體，A正確；由圖可知，食蚊魚入侵使唐魚種群的平均體長上升，使唐魚種群的年齡組成變為衰退型，不利于唐魚種群的數量增長，B錯誤；無論在農田還是溪流生境，食蚊魚入侵都可能使得唐魚數量減少，從而降低了唐魚的種內斗爭，C正確；相同生境里，食蚊魚入侵取樣點中唐魚種群增長壓力大，唐魚種群K值比無入侵取樣點的低，D正確。]
1．(2022·浙江1月選考，15)某海域甲、乙兩種浮游動物晝夜分布如圖所示。下列分析中合理的是(　　)
A．甲有趨光性，乙有避光性
B．甲、乙主要以浮游植物為食
C．乙的分布體現了群落的垂直結構
D．甲、乙的沉浮體現了群落的時間結構
D　[由圖可知，甲在圖中的每個時間段的數量差不多，故甲即不趨光也不避光，乙在午夜中的在較淺水域分布的數量比中午明顯要多，故乙有避光性，A錯誤；浮游植物一般分布在淺海，因為植物的垂直結構決定了動物的垂直分層，故可推測位于淺海的甲浮游動物主要以浮游植物為食，而乙位于深海，故乙不是主要以浮游植物為食，B錯誤；乙是一種浮游動物，是一個種群，故乙的分布不能體現群落的垂直結構，C錯誤；由圖可知，甲、乙在不同時間段在該海域中所處的位置是不同的，甲和乙在午夜都會有所上浮，因此甲、乙的沉浮體現了群落的時間結構，D正確。]
2．(2021·海南卷，18)農業生產中常利用瓢蟲來防治葉螨。某小組研究瓢蟲的饑餓程度和密度對其捕食作用率的影響，結果如圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．在相同條件下，瓢蟲密度越高，捕食作用率越低
B．饑餓程度和葉螨密度共同決定了瓢蟲的捕食作用率
C．對瓢蟲進行適當饑餓處理可提高防治效果
D．田間防治葉螨時應適當控制瓢蟲密度
B　[據圖可知，在相同條件下(饑餓狀態相同條件下)，瓢蟲密度越高，捕食作用率越低，故為保證較高的捕食作用率，田間防治葉螨時應適當控制瓢蟲密度，A、D正確；本實驗的自變量為饑餓程度和瓢蟲密度，因變量為捕食作用率，據圖可知饑餓程度和瓢蟲密度(而非葉螨密度)共同決定了瓢蟲的捕食作用率，B錯誤；結合題圖可知，在瓢蟲密度相同的情況下，饑餓24 h和饑餓48 h的捕食作用率均高于未饑餓的捕食作用率，故對瓢蟲進行適當饑餓處理可提高防治效果，C正確。]
3．(2021·福建卷，8)我國古詩詞蘊含著豐富的生物學道理。下列相關敘述，錯誤的是(　　)
A．“更無柳絮因風起，惟有葵花向日傾”可體現植物的向光性
B．“螟蛉有子，蜾蠃負之”可體現生物之間存在種間互助的關系
C．“獨憐幽草澗邊生，上有黃鸝深樹鳴”可體現生物對環境的適應
D．“茂林之下無豐草，大塊之間無美苗”可體現光照對植物生長的影響
B　[“更無柳絮因風起，惟有葵花向日傾”中，“葵花向日傾”可體現植物向日葵的向光性，該現象是由于生長素分布不均造成的，A正確；螟蛉是一種綠色小蟲，蜾蠃是一種寄生蜂。蜾蠃常捕捉瞑蛉放在窩里，產卵在他們的身體里，卵孵化后以螟蛉為食，“螟蛉有子，蜾蠃負之”體現的種間關系是捕食，B錯誤；“獨憐幽草澗邊生，上有黃鸝深樹鳴”中體現了“幽草”、“黃鸝”等各有不同的生存環境，可體現生物對環境的適應，C正確；“茂林之下無豐草，大塊之間無美苗”，說明在茂林之下草木生長不利，大土塊之間苗木生長不好，充分說明光照對植物生長的影響，D正確。]
4．(2022·浙江6月選考，26)科研小組在一個森林生態系統中開展了研究工作。回答下列問題：
(1)對某種鼠進行標志(標記)重捕，其主要目的是研究該鼠的__________。同時對適量的捕獲個體進行年齡鑒定，可繪制該種群的________圖形。
(2)在不同季節調查森林群落的________與季相的變化狀況，可以研究該群落的________結構。
(3)在不考慮死亡和異養生物利用的情況下，采取適宜的方法測算所有植物的干重(g/m2)，此項數值稱為生產者的__________。觀測此項數值在每隔一段時間的重復測算中是否相對穩定，可作為判斷該森林群落是否演替到__________階段的依據之一。利用前后兩次的此項數值以及同期測算的植物呼吸消耗量，計算出該時期的__________。
答案　(1)種群密度　年齡金字塔　(2)組成　時間
(3)生物量　頂級群落　總初級生產量
解析　(1)標志(標記)重捕法是研究種群密度的方法之一，適用于鼠這種活動能力強、活動范圍大的動物。通過對捕獲個體進行年齡鑒定，可以繪制種群的年齡金字塔圖形。
(2)群落的時間結構是指群落的組成和外貌隨時間(晝夜變化、季節變化)而發生有規律的變化，季相就是植物在不同季節表現的外貌。
(3)生產量在某一調查時刻前的積累量，就是生物量，故測得所有植物的干重即為生產者的生物量。群落演替達到平衡狀態，生物量不發生增減就可稱為頂級群落。單位時間內的凈初級生產量加上植物的呼吸消耗量就是總初級生產量。

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