資源簡介

人教生物學選擇性必修2教學案
2-3 群落的演替
學有目標——新課程標準必明 記在平時——核心語句必背
1.說出群落演替的類型。 2.知道群落演替的大致過程。 3.比較初生演替和次生演替的異同。 4.概述人類活動對群落演替的影響。 1.隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，叫作演替，可分為初生演替和次生演替兩種類型。 2.在沙丘、火山巖、冰川泥上發生的演替為初生演替。 3.在火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕農田上進行的演替為次生演替。 4.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。
[理清主干知識]
一、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．原因：群落是一個動態系統，是不斷發展變化的。
3．演替的類型
項目 概念 實例
初生演替 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發生的演替 在沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替
次生演替 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發生的演替 火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田上進行的演替
4．初生演替和次生演替的比較
(1)初生演替速度，趨向形成新群落，經歷的階段相對較多。
(2)次生演替速度，趨向于恢復原來的群落，經歷的階段相對較少。
二、人類活動對群落演替的影響
1．對人類的活動作出評價
a．治理沙漠 b．砍伐森林　c．封山育林 d．捕殺動物
e．管理草原　f．填湖造地　g．建立人工群落
(1)不合理：b、d、f。
(2)合理：a、c、e、g。
2．影響結果：使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。
三、退耕還林、還草、還湖
1．生態環境問題的現狀
以犧牲環境為代價的墾殖活動(如毀林開荒、圍湖造田等)，造成嚴重的生態問題。
2．解決方法：退耕還林、還草、還湖
(1)目的：處理好經濟發展同人口、資源、環境的關系，走可持續發展的道路。
(2)采取的措施：我國明確提出了退耕還林、還草、還湖和退牧還草，并頒布了《退耕還林條例》以提高林草覆蓋率。
[診斷自學效果]
1．判斷下列敘述的正誤
(1)在裸巖上發生演替時首先出現的生物是地衣(√)
(2)自然恢復林的形成屬于初生演替(×)
(3)次生演替的速度比初生演替的速度快(√)
(4)演替達到相對穩定的階段后，群落內物種組成不再變化(×)
(5)如果時間允許，棄耕的農田總能形成森林(×)
(6)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(√)
2．連線初生演替與次生演替的起點及實例
[在探究中學明]
1．初生演替與次生演替的過程
(1)初生演替的過程：
①裸巖階段　②草本植物階段　③苔蘚階段
④地衣階段　⑤喬木階段　⑥灌木階段
以上階段的順序是①→④→③→②→⑥→⑤。(用序號與箭頭表示)
(2)次生演替的過程：
①棄耕農田　②喬木　③多年生雜草　④灌木
⑤一年生雜草
以上階段的順序是①→⑤→③→④→②。(用序號與箭頭表示)
2．初生演替與次生演替的比較
(1)請分析次生演替比初生演替速度快的原因。
提示：次生演替時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(如能發芽的地下莖)。
(2)從演替的結果看，初生演替與次生演替有什么相同的地方？
提示：這兩類演替，都是從結構簡單的群落發展為結構復雜的群落，群落中的物種數量和群落層次增多，土壤、光能得到更充分的利用。
[在深化中提能]
1．判斷初生演替和次生演替的方法
2．群落演替中“四個量”的變化
(1)物種豐富度、群落結構、種間關系和固定能量變化(如圖)
(2)它們的變化也可用下圖曲線表示
注：縱坐標為上述四個變化量。
[例1]　一個廢棄魚塘的演替過程如圖所示，有關敘述正確的是(　 )
A．演替先后順序：乙→丙→甲→丁
B．演替先后順序：乙→甲→丙→丁
C．此演替過程屬于初生演替
D．此演替過程屬于次生演替
[解析]　在廢棄魚塘中的演替為次生演替，演替過程為丁→甲→丙→乙。
[答案]　D
[例2]　如圖表示兩個群落的演替過程，下列敘述正確的是(　 )
A．第N年時，甲、乙群落的群落結構相同
B．甲群落的演替類型屬于次生演替
C．若時間允許，甲也可能演替到相對穩定的森林階段
D．乙群落的演替類型可能屬于初生演替
[解析]　甲、乙是兩個不同的群落，第N年時，兩群落物種豐富度相同，但群落結構不一定相同，A錯誤；甲群落的物種豐富度從0開始，表示的是初生演替，B錯誤；若時間允許，環境條件適宜的前提下，甲也可能演替到相對穩定的森林階段，C正確；乙群落的演替中，物種豐富度不斷降低，屬于次生演替，D錯誤。
[答案]　C
[在應用中落實]
1．下列關于初生演替中草本階段和灌木階段的敘述，正確的是(　 )
A．草本階段與灌木階段群落的豐富度相同
B．草本階段比灌木階段的群落空間結構復雜
C．草本階段比灌木階段的群落自我調節能力強
D．草本階段為灌木階段的群落形成創造了適宜環境
解析：選D　草本階段在群落演替過程中先于灌木階段出現，隨著群落演替的進行，生物的種類越來越多，即物種的豐富度逐漸增大，所以草本階段和灌木階段的物種豐富度不同，灌木階段的物種豐富度較大；隨著群落演替的進行，群落的空間結構逐漸變得復雜，所以草本階段的群落空間結構比灌木階段的簡單；草本階段的物種豐富度小于灌木階段，所以其營養結構比灌木階段簡單，自我調節能力比灌木階段弱；在群落演替過程中，前一個階段能為后一個階段創造適宜的環境。
2．某棄耕農田植物種類40年間的變化情況如下表，下列敘述正確的是(　 )
植物類別 物種數量/種
第1年 第4年 第15年 第25年 第40年
草本植物 28 27 26 30 34
灌木 0 3 4 12 19
喬木 0 0 0 14 23
總計 28 30 30 56 76
A.群落演替就是隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程
B．草本植物階段、灌木階段、喬木階段是群落演替必經的3個階段
C．表中的數據是在植物豐富的區域采用樣方法獲取的
D．表中數據表明棄耕農田在演替過程中第1年該群落不具有垂直結構
解析：選A　群落演替就是隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，A正確；題中表格數據顯示，該棄耕農田的群落演替經歷了草本植物、灌木、喬木3個階段，但不能說明草本植物階段、灌木階段、喬木階段是群落演替必經的3個階段，如在干旱的荒漠地區，群落的演替就很難達到喬木階段，B錯誤；樣方法是調查種群密度的常用方法，物種豐富度的研究也可采用該方法進行，但需做到隨機取樣，而不是在植物豐富的區域取樣，C錯誤；棄耕農田在演替過程中，其群落都具有垂直結構，D錯誤。
[在探究中學明]
在現實生活中，人類的許多活動影響著群落的演替
資料1：放牧引起的草原演替過程。
資料2：
分析以上人類的活動可知：
(1)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。
(2)結合資料分析完成下面的不同方向的演替比較。
項目 類型一 類型二
實例 大多數自然群落 受污染或被破壞的群落
方向 簡單→復雜→穩定 復雜→簡單→穩定
物種豐富度 增加 降低
能量變化 增加并趨于穩定 減少并趨于穩定
物質變化
[在深化中提能]
1．群落演替的原因分析
(1)環境因素
氣候等的不斷變化，為群落中某些物種提供有利的繁殖條件，而對另一些物種的生存產生不利影響。
(2)群落的內部因素
①生物的不斷繁殖，遷徙；②群落內部由于生命活動造成內部環境改變；③種內和種間關系不斷發生變化。
2．人類活動的影響
(1)在沒有大規模自然災害發生的條件下，人類活動對生物群落演替的影響遠遠超過其他自然因素。這是因為人類活動通常是有意識、有目的進行的，可以對自然環境中的生態關系起促進、抑制、改造和建設的作用。
(2)退耕還林、還草、還湖的實質是消除人類活動對群落演替的影響，使群落按照自然演替的方向和速度進行。
[例1]　(2021·全國甲卷)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
[解析]　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，一般依次經過的階段是地衣階段→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，自然演替方向一般為草本階段→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，穩定性越來越高，D正確。
[答案]　C
[例2]　如圖a～f表示10萬年前某水體演替的過程示意圖，但近5萬年，該地區由于氣候越來越干燥，森林逐漸被灌叢取代；尤其是近50年，由于人類過度開墾，導致局部灌叢出現了荒漠化。下列有關敘述錯誤的是(　 )
A．圖中a～f演替過程屬于初生演替，該演替過程所需的時間較長
B．在f階段將樹木砍伐，重新演替到f階段所需的時間較圖示過程短
C．近50年，人類的活動改變了演替的方向
D．近50年，人類的活動改變了演替的速度
[解析]　圖中a～f演替過程開始于10萬年前某水體，在沒有生物的地方發生的演替屬于初生演替，該演替過程所需的時間較長；在f階段將樹木砍伐，由于土壤中已經存在植物的根系等繁殖體，重新演替到f階段所需的時間較圖示過程短；如果沒有人的作用，由于氣候條件，最后也會演替成荒漠，只是人為因素加速了這一過程，人類的活動并沒有改變演替的方向。
[答案]　C
[歸納拓展]　人類活動對群落演替的影響
[在應用中落實]
1．草方格沙障是用干的麥草、稻草和蘆葦等扎成方格形狀固定于沙中，并在方格中播撒固沙植物的種子，用來防風固沙、涵養水分的一種治沙方法。下列說法錯誤的是(　 )
A．草方格能蓄積降水促進固沙植物的生長
B．該過程改變了演替的速度但沒有改變演替的方向
C．微生物對草方格材料的分解改善了土壤的結構
D．該方法可增加治理區域的物種豐富度
解析：選B　由題意可知，草方格是將麥草、稻草、蘆葦等扎成方格形狀固定于沙中，其蓄積降水，進而促進方格內植物的生長，A正確；草方格可以治理沙化土地，改變了該區域群落演替的速度和方向，B錯誤；微生物可將方格內的麥草、稻草和蘆葦等分解，進而改善土壤結構，C正確；草方格內種植了固沙植物，可以增加該地物種數量，從而增加物種豐富度，D正確。
2．一塊棄耕的農田，很快會雜草叢生，幾年后，草本植物開始減少，各種灌木繁茂起來，最后演變成一片森林，成為一個相對穩定的生態系統。在此演變過程中，下列相關變化趨勢正確的是(　 )
A．①②　 B．②④　　C．①③　 D．①④
解析：選B　由農田生態系統演變為森林生態系統的過程中，物種豐富度越來越高，營養結構越來越復雜，經過長時間地演替成為一個相對穩定的生態系統。生態系統在達到穩態后，物種豐富度、總光合作用量、凈光合作用量、生物呼吸量基本保持不變。
3.某山區陡坡在封山育林后若干年內，經歷了一年生草本植物、多年生草本植物和灌木三個階段，其典型物種的種群密度變化如圖所示。下列相關敘述正確的是(　 )
A．b→c，物種①逐漸消失，物種②種群密度逐漸降低到相對穩定，原因是物種②是陽生植物
B．物種①和物種③之間的競爭強度小于物種②和物種③之間的競爭強度
C．c點后，在適宜氣候條件下群落中最終占主導地位的植被類型將是喬木
D．物種①和物種②之間既有捕食關系又有競爭關系
解析：選C　根據題意，封山育林后發生的演替是次生演替，演替過程中發生優勢種的替換，b→c過程中，物種①逐漸消失，物種②種群密度逐漸降低到相對穩定，原因是出現了物種③，物種①②在與物種③的競爭中處于弱勢，且物種②對光照需求應該不高，A錯誤；物種①為一年生草本植物，物種②為多年生草本植物，物種③為灌木，物種①和物種③之間的競爭強度不一定小于物種②和物種③之間的競爭強度，B錯誤；c點后，在適宜氣候條件下群落中最終占主導地位的植被類型將是喬木，C正確；物種①和物種②之間存在競爭關系，由題意不能確定兩者間存在捕食關系，D錯誤。
[課堂鞏固落實]
1．某農田棄耕后演替過程為棄耕農田→階段Ⅰ→階段Ⅱ→森林階段。下列敘述正確的是(　 )
A．階段Ⅰ為地衣階段，其群落物種組成比階段Ⅱ簡單
B．階段Ⅱ所含的物種與階段Ⅰ所含的物種完全不同
C．森林與農田相比不同的是森林群落具有垂直結構
D．該過程從側面反映了人類活動能夠影響群落演替
解析：選D　該演替過程為次生演替，階段Ⅰ為草本植物階段，階段Ⅱ為灌木階段，A錯誤；演替過程中，后一階段的優勢物種會取代前一階段的優勢物種，但前一階段的優勢物種不一定會消亡，階段Ⅱ所含物種與階段Ⅰ所含物種一般會有部分相同，B錯誤；森林群落與農田群落均具有垂直結構，C錯誤；人類的活動能夠維持農田生態系統，而棄耕(停止人類管理活動)后農田會演替成森林，這從側面反映了人類活動能夠影響群落演替，D正確。
2．初生演替和次生演替的主要區別是(　 )
A．影響因素不同 B．起始條件不同
C．產生的植物種群不同 D．產生的生物數量不同
解析：選B　初生演替是在一個從來沒有被植被覆蓋或原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發生的演替；次生演替是指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發生的演替。因此兩者的主要區別是起始條件不同。
3．下列演替現象屬于次生演替的是(　 )
A．火山巖上進行的演替
B．原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方進行的演替
C．火災過后的草原上的演替
D．發生在冰川泥上的演替
解析：選C　火災過后的草原植被雖已不存在，但土壤條件仍基本保留，其上進行的演替屬于次生演替。
4．水葫蘆是一種外來入侵物種，在一定時期促進了我國畜、禽、漁養殖業的發展，并對水環境的污染起到了一定的凈化作用，然而由于水葫蘆過度繁殖導致了一些嚴重的生態學后果。研究發現草魚喜食水葫蘆較嫩的根系、芽孢，一旦根系和芽孢被吃掉，水葫蘆就無法生存，于是研究人員在該水域投放草魚苗，數月后，水葫蘆開始減少，水質得到改善，魚類養殖效益大大提升。下列敘述錯誤的是(　 )
A．引入適應當地生態環境的外來物種，不會影響到當地的生物多樣性
B．外來物種的入侵導致該水體中原有種類被取代，屬于次生演替
C．外來入侵物種與本地物種間的選擇過程能改變該地進化的速度和方向
D．混合飼養能提高空間和餌料的利用率
解析：選A　引入適應當地生態環境的外來物種，此物種可能會大量繁殖，給當地某些物種的生存造成嚴重威脅，A錯誤；外來物種的入侵導致該水體中原有種類被取代，屬于次生演替，B正確；外來入侵物種與本地物種間的選擇過程能改變該地進化的速度和方向，C正確；混合飼養能提高空間和餌料的利用率，D正確。
5．(2021·湖南高考)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。
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，以避免人為因素的影響；根據表中調查數據計算，馬尾松種群密度為 (80＋81＋81＋84＋85)÷5÷0.04＝2 055(株/公頃)。(2)該群落中，馬尾松和石櫟生活在同一區域，會爭奪光照、水和無機鹽，二者之間的種間關系是競爭，馬尾松是喜光的陽生樹種，石櫟是耐陰樹種。表格中樹高可代表樹齡，根據表中數據可知，雖然馬尾松幼苗數低于石櫟，但馬尾松的成年樹大于石櫟，且馬尾松是喜光的陽生樹種，石櫟是耐陰樹種，在二者的競爭中馬尾松具有優勢，石櫟會由于被馬尾松遮光而處于劣勢，預測該次生林數十年后馬尾松將成為優勢樹種。
答案：(1)隨機取樣　2 055株/公頃　(2)競爭　馬尾松　馬尾松的成年樹大于石櫟，且馬尾松是喜光的陽生樹種，石櫟是耐陰樹種，在二者的競爭中馬尾松具有優勢，石櫟會由于被馬尾松遮光而處于劣勢
[課下綜合檢測]
一、選擇題
1．下列關于群落演替的說法，錯誤的是(　 )
A．群落是一個動態系統，一個群落可能被另一個群落代替
B．在一定的條件下，“不毛之地”也有可能長成森林
C．火山爆發后在火山巖上發生的演替屬于次生演替
D．“野火燒不盡，春風吹又生”反映的是一種次生演替現象
解析：選C　群落是一個動態系統，隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，就是群落的演替，A正確；在適宜的條件下，“不毛之地”也有可能經歷初生演替長成森林，B正確；火山爆發后在火山巖上不存在任何生物，發生的演替屬于初生演替，C錯誤；“野火燒不盡，春風吹又生”反映的是一種次生演替現象，D正確。
2．在裸巖上發生的演替過程中，苔蘚之所以能代替地衣，是因為(　 )
A．苔蘚能進一步使巖石分解，使土層加厚，有機物增多
B．苔蘚比地衣的進化地位高，適應性比地衣強
C．苔蘚比地衣長得高，在與地衣爭奪陽光的競爭中處于優勢
D．苔蘚比地衣需要的有機物少，更適合于在裸巖上生存
解析：選C　在裸巖上首先定居的是地衣，它分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤的過程，使土壤顆粒和有機物逐漸增多，在此基礎上，苔蘚才能生長起來。因為苔蘚比地衣長得高，在與地衣爭奪陽光的競爭中處于優勢，于是就逐漸取代了地衣。
3．由于環境污染，某淡水湖曾經水草稀少，經過治理，現在水草茂盛、魚游蝦嬉、鳥戲湖面，生物資源逐漸豐富。下列有關敘述錯誤的是(　 )
A．人類的活動僅僅改變了該湖泊群落演替的速度
B．可以用取樣器取樣的方法調查湖水中小動物的豐富度
C．湖泊不同水層分布著不同的動、植物，體現了群落的垂直結構
D．從曾經的水草稀少發展至現在生物資源豐富的過程屬于群落次生演替
解析：選A　人類活動改變了演替的方向和速度，A錯誤；水體中小動物的豐富度調查可以用取樣器取樣的方法， B正確；湖泊不同水層分布著不同的動、植物，體現了群落的垂直結構，C正確；該湖由曾經的水草稀少演替至現在的水草茂盛，屬于次生演替，D正確。
4．北方某草原的部分地區被開墾為玉米農田，種了幾年后玉米產量低而棄耕。下列說法錯誤的是(　 )
A．草原開墾為玉米農田屬于群落演替
B．玉米農田中，由于人的管理，物種豐富度越來越高
C．棄耕后該地區仍可能恢復為草原
D．草原生長的植物絕大部分是禾本科植物和闊葉草本植物
解析：選B　群落演替是指一個群落代替另一個群落的過程，因此草原開墾為玉米農田屬于群落演替，A正確；玉米農田由于人的除草，物種豐富度越來越低，B錯誤；棄耕一段時間后，只要氣候適宜，該地區仍可能恢復為草原，C正確；草原生長的植物絕大部分是禾本科植物和闊葉草本植物，D正確。
5．下列群落演替中，屬于初生演替的是(　 )
A．某地海底火山爆發形成了一個新島，后來又逐漸長出了很多植物
B．河流因為堵塞而成為沼澤，上面長出了新的植物
C．棄耕后的農田長出雜草，幾年后又長出多年生植物
D．西雙版納熱帶雨林遭到嚴重砍伐后，很快又長出新的植物
解析：選A　初生演替是指在一個從來沒有被植物覆蓋，或者是原來存在過植被，但被徹底消滅了的地方發生的演替；次生演替是指在原來植被雖已不存在，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發生的演替。
6．江西某一坡地因持續暴雨而發生坍塌，幾年后該處出現了新的群落，下列相關敘述正確的是(　 )
A．這段時間該處發生的群落演替是初生演替
B．在發生坍塌后，該坡地最先出現的生物可能是地衣
C．在演替過程中灌木會逐漸取代全部草本植物
D．若有人類活動，則該群落演替的速度和方向可能有變化
解析：選D　該處原本存在植物以及植物生長的條件，經過一段時間后出現了新的群落，屬于次生演替；裸巖上最先出現的生物才是地衣；群落演替的過程是一種優勢取代的過程，演替過程中灌木不會完全取代全部草本植物；人類活動往往使得群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。
7．下圖表示某地云杉林的形成過程。下列相關敘述正確的是(　 )
A．該群落的演替屬于初生演替，群落結構越來越復雜
B．在人為干擾下，可能發生⑤→①的動態變化，但不屬于群落演替
C．該群落演替是群落內部因素和外界環境因素綜合作用的結果
D．在⑤云杉林群落中有明顯的垂直結構，沒有水平結構
解析：選C　由圖示可以看出，該演替的起點是采伐跡地，原有土壤條件還保存，該地發生的是次生演替；⑤→①的動態變化也屬于群落的演替，只是人為活動改變了演替的方向和速度；⑤云杉林群落中有明顯的垂直結構，同時也有水平結構。
8．下表是退耕還林后，某森林生態系統中的群落自然演替所經歷的“一年生草本植物、多年生草本植物和灌木”3個階段中優勢種的種群密度變化情況(單位：株/平方米)。下列分析合理的是(　 )
物種 第1年 第5年 第10年 第15年 第20年
a 5 10 2 0 0
b 1 2 5 3 3
c 0 1 3 8 6
A.1～10年，該生態系統中物種的豐富度先升高然后降低
B．1～20年，物種b逐漸成為優勢種，主要與其適應環境有關
C．1～5年，物種a種群密度上升的主要原因是該種群年齡結構屬于增長型
D．10～15年，物種a逐漸消失的原因可能與其不能適應弱光環境相關
解析：選D　題表中只列舉了3類物種的種群密度變化情況，據此不能判斷該生態系統中物種豐富度的變化情況，A錯誤；1～20年，物種c逐漸成為優勢種，主要與其適應環境有關，B錯誤；1～5年，物種a種群密度上升的主要原因是該種群能獲得較多的光照，環境條件適宜，C錯誤；10～15年，由于多年生草本植物和灌木的遮蓋，物種a獲得的光照較少，可能因不能適應弱光環境而逐漸消失，D正確。
9.如圖是某生態系統內種群類型數量的變化曲線，下列敘述錯誤的是(　 )
A．S點之后發生的演替屬于次生演替
B．R～S時間內該生態系統可能遭到了嚴重的自然災害
C．R時和T時種群類型數量相等，但物種類型不一定相同
D．R時之前和T時之后，群落均未出現演替
解析：選D　R～S時間內，群落可能受到嚴重的自然災害的影響，遭到破壞，但仍保留了一部分種群，在此基礎上進行的演替應屬于次生演替，A、B正確；R時和T時，生物種群類型數量相同，但具體物種類型不一定相同，C正確；群落演替是普遍存在的現象，故R時之前和T時之后，群落均出現演替，D錯誤。
10．從裸巖到森林的演替過程包括以下幾個階段：裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段。以下說法錯誤的是(　 )
A．這屬于初生演替，與火災后的草原、棄耕的農田上發生的演替不一樣
B．演替過程中灌木逐漸取代了草本植物，主要原因是灌木較為高大，能夠獲得更多的陽光
C．演替過程中，物種多樣性逐漸增大
D．地衣首先在裸巖上定居，是因為地衣在競爭陽光、空氣中處于優勢地位
解析：選D　從裸巖到喬木的演替過程屬于初生演替，火災后的草原、棄耕的農田上發生的演替屬于次生演替，A正確；演替過程中灌木逐漸取代了草本植物，主要原因是灌木較為高大，能夠獲得更多的陽光，B正確；演替過程中，生物種類越來越多，物種多樣性逐漸增大，C正確；地衣首先在裸巖上定居，是因為地衣能分泌有機酸加速巖石風化形成土壤，D錯誤。
11．甲地因森林火災使原有植被消失，乙地因火山噴發被火山巖全部覆蓋，之后兩地均發生了群落演替。關于甲、乙兩地群落演替的敘述，錯誤的是(　 )
A．甲地和乙地發生的演替類型相同
B．若沒有外力干擾，甲地可重現森林
C．地衣會比苔蘚更早地出現在乙地火山巖上
D．甲、乙兩地隨著時間延長生物多樣性逐漸增多
解析：選A　甲、乙兩地發生的演替分別是次生演替和初生演替；甲地原來是森林，火災后的森林還具備演替為森林的環境條件，經過長時間的演替，甲地可重現森林；初生演替過程中，地衣比苔蘚出現的早；隨著演替的進行，兩地生物種類增加，營養結構變得復雜，生物多樣性逐漸增多。
12．若將某森林中局部區域的全部喬木更換為單一喬木灰樺，在沒有人為繼續干預的情況下，該區域各種喬木的相對比例隨時間變化結果如下。有關說法錯誤的是(　 )
物種 更換樹種前占比/% 更換樹種后占比/%
0年 50年 100年 150年 200年
灰樺 1 100 5 2 1 1
野生藍果木 3 0 36 28 17 4
紅楓 4 0 50 39 24 8
山毛櫸 92 0 9 31 58 87
A．該區域發生的演替屬于次生演替
B．灰樺的數量優勢在競爭中被逐漸取代
C．山毛櫸的種群數量將呈“S”形增長
D．更換樹種改變了該群落最終演替的方向
解析：選D　該區域發生的演替屬于次生演替；根據表格數據可知，灰樺所占的百分比由100%逐漸降低為1%，即灰樺的數量優勢在競爭中被逐漸取代；由于空間和資源是有限的，山毛櫸的種群數量將呈“S”形增長；更換前和更換后比較，更換樹種并沒有改變該群落最終演替的方向。
二、非選擇題
13．下表是某地退耕還林后的植被變化，請據表回答：
演替時間/年 優勢物種 主要物種
5 荻 草本：荻、艾蒿、黃背草、苔草等
10 牡荊 灌木：牡荊、杠柳、酸棗等
20 刺槐 喬木：刺槐、黃連木、構樹等
(1)發生在退耕地上的演替為________，其演替速度快的原因是______________________________________。
(2)隨著演替的進行，退耕地上的植被演替先后經歷了________________三個階段，它們在垂直方向上具有明顯的分層現象，形成了______________。這種結構顯著提高了________________________。
(3)在確定群落的優勢物種時，需要調查物種的種群密度。調查植物種群密度的常用方法是________。為減小調查誤差，應注意__________________。
解析：(1)退耕地上發生的演替屬于次生演替，由于保留了土壤條件，還有生物的繁殖體等，所以其演替速度比較快。(2)隨著演替的進行，退耕地上的植被演替先后經歷了草本、灌木、喬木三個階段；群落在垂直方向上具有明顯的分層現象屬于群落的垂直結構，這種結構有利于群落利用光等環境資源。(3)調查植物種群密度的常用方法是樣方法；調查時應該注意隨機取樣、取平均值，以減小調查誤差。
答案：(1)次生演替　保留了土壤條件及生物的繁殖體　(2)草本、灌木、喬木　群落的垂直結構　群落利用光等環境資源的能力　(3)樣方法　隨機取樣、取平均值
14．為研究退耕還林的群落演替規律，研究者利用“把同一時間內的不同群落當作同一群落不同演替階段”的原理，調查不同退耕年限植物群落的物種數，結果如圖。請據圖回答：
(1)如圖是采用________法調查三類植物的物種數而構建的________模型，該模型說明群落具有________結構。
(2)該地群落演替過程中，喬木的豐富度逐漸______(填“增加”或“降低”)，主要原因是它在與灌木、草本的______(填種間關系)過程中，具有更強的獲得陽光的能力。
(3)經過了一年退耕還林的類似山區，再經過______年左右，其草本植物的豐富度最大，該過程發生的是__________演替。如果第2年在該地區人為種植一些灌木和喬木，并加以保護，則草本植物的豐富度達到最大的時間________(填“不發生變化”“提前”或“推后”)。
解析：(1)調查植物的物種數可采用樣方法，對調查結果用坐標曲線的形式呈現，屬數學模型，該模型說明群落具有垂直結構。(2)由退耕的土地演替到森林的過程中，喬木的豐富度逐漸增加，主要原因是它在與灌木、草本的競爭過程中，具有更強地獲得陽光的能力。(3)分析曲線圖，經過了一年退耕還林的類似山區，再經過6年左右，其草本植物的豐富度最大，該過程發生的是次生演替。如果第2年在該地區人為種植一些灌木和喬木，并加以保護，因為人類活動可以改變群落演替的速度和方向，則草本植物的豐富度達到最大的時間提前。
答案：(1)樣方　數學　垂直　(2)增加　種間競爭
(3)6　次生　提前
15．(2022·山東高考)在一個群落中隨機選取大量樣方，某種植物出現的樣方數占全部樣方數的百分比為該物種的頻度，頻度分級標準如表所示。在植物種類分布均勻且穩定性較高的生物群落中，各頻度級植物物種數在該群落植物物種總數中的占比呈現一定的規律，如圖所示。
頻度 級
1%～20% A
21%～40% B
41%～60% C
61%～80% D
81%～100% E
(1)若植物甲為該群落的優勢種，則植物甲的頻度最可能屬于__________級，而調查發現該頻度級中的植物乙不是優勢種，則乙的種群密度和分布范圍的特點分別是________、________。
(2)若某草地植物物種的頻度級符合上圖所示比例關系，且屬于D頻度級的植物有16種，則該草地中植物類群的豐富度為________ 種。
(3)若研究植物甲的生態位，通常需要研究的因素有________(填標號)。
A．甲在該區域出現的頻率 B．甲的種群密度
C．甲的植株高度 D．甲與其他物種的關系
(4)隨著時間的推移，群落可能會發生演替。群落演替的原因是__________________________________________________。
解析：(1)優勢種是指群落中占優勢的種類，一般是群落中在數量上較多、體積上較大、對生境影響最大的種類，而某種植物出現的樣方數占全部樣方數的百分比為該物種的頻度，因此若植物甲為該群落的優勢種，則植物甲的頻度最可能屬于E級。調查發現E級中的植物乙不是優勢種，說明植物乙在整個群落中分布范圍廣但數量較少。(2)由圖可知，D頻度級物種數所占百分比為8%，屬于D頻度級的植物有16種，則該草地中植物類群的豐富度為16÷8%＝200(種)。(3)研究植物的生態位，通常要研究它在該區域出現的頻率、種群密度、植株高度等特征，同時也要研究它與其他物種的關系。(4)群落演替的原因：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淘汰。
答案：(1)E　種群密度小　分布范圍廣　(2)200　(3)ABCD　(4)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淘汰
　
(本試卷滿分：100分)
一、選擇題(本題共16小題，共40分。第1～12小題，每小題2分；第13～16小題，每小題4分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項是最符合題目要求的。)
1．下列有關群落的說法，正確的是(　 )
A．“螟蛉有子，蜾蠃負之”體現了互利共生的種間關系
B．草原群落具有水平結構，但沒有垂直結構
C．“野火燒不盡，春風吹又生”體現了群落的初生演替
D．調查土壤小動物類群豐富度時可利用土壤動物避光、趨濕等特性對其進行收集
解析：選D　“螟蛉有子，蜾蠃負之”體現了捕食的種間關系，A錯誤；草原群落具有水平結構，也有垂直結構，B錯誤；“野火燒不盡，春風吹又生”體現了群落的次生演替，C錯誤；調查土壤小動物類群豐富度時可利用土壤動物避光、趨濕等特性對其進行收集，D正確。
2．下列有關種群和群落的敘述，正確的是(　 )
A．采用樣方法和標記重捕法可分別調查植物的種群密度和動物的豐富度
B．隨著演替的進行，群落內物種組成越來越簡單
C．在群落水平上研究草原，要研究草原的范圍和邊界
D．繁殖季節，成年鱸魚吞食小鱸魚的行為屬于捕食
解析：選C　樣方法和標記重捕法可分別調查植物和動物的種群密度，而非動物的豐富度；隨著演替的進行，群落內物種組成越來越復雜；群落的范圍和邊界，是群落水平研究的問題之一；繁殖季節，成年鱸魚吞食小鱸魚的行為屬于種內競爭。
3．下列關于群落結構及群落演替的敘述，錯誤的是(　 )
A．捕食者數量的變化與被捕食者數量的變化之間存在反饋調節
B．群落演替過程中生物種類可能會不斷增多，也可能會不斷減少
C．群落中植物放出的氧氣可被動物、植物及微生物利用
D．經次生演替形成的群落內的種間競爭明顯高于經初生演替形成的群落
解析：選D　被捕食者的數量增加會導致捕食者的數量增加，而捕食者數量的增加會導致被捕食者數量的減少，可見兩者之間的數量變化存在反饋調節，A正確；群落演替過程中生物種類可能會不斷增多，也可能會不斷減少，B正確；群落中植物放出的氧氣可被動物、植物及微生物的呼吸作用利用，C正確；初生演替和次生演替形成的群落內種間競爭現象都很明顯，D錯誤。
4．某生態系統中，昆蟲甲常常伴隨植物乙出現，且甲的數量總是隨著乙的數量變化而變化；在主要以甲為食的昆蟲丙遷入該生態系統后，昆蟲甲的數量出現明顯下降，植物乙的數量小幅度增加，葉片完整程度顯著提高。下列有關敘述正確的是(　 )
A．甲與乙、乙與丙之間都是捕食關系
B．甲的數量與乙葉片完整程度之間呈正相關
C．甲、乙、丙三者之間的數量關系為乙>甲>丙
D．乙和丙都會影響昆蟲甲的種群數量
解析：選D　由題意可知，昆蟲甲和植物乙之間為捕食關系，昆蟲甲、昆蟲丙之間為捕食關系，但題干信息不能說明植物乙、昆蟲丙之間存在捕食關系，A錯誤；昆蟲甲的數量下降時，植物乙葉片的完整程度提高，二者呈負相關，B錯誤；甲、乙、丙三者之間的數量關系不能根據捕食關系判定，在某些食物鏈中，捕食者的數量也可能多于被捕食者的數量，C錯誤；昆蟲甲的食物乙和昆蟲甲的天敵丙都會影響昆蟲甲的種群數量，當乙增多時甲增多，當丙增多時甲減少，D正確。
5．如果進行菜園土壤中小動物類群豐富度的研究，下列說法錯誤的是(　 )
A．常用取樣器取樣法進行土壤小動物的采集與調查
B．可能用到解剖針、放大鏡或實體顯微鏡等實驗用具
C．可依據土壤小動物趨光、趨熱等特性來設計誘蟲器
D．可用記名計算法來統計土壤中小動物類群的豐富度
解析：選C　土壤小動物常具有趨暗、趨濕、避高溫等特性，故設計誘蟲器時根據這些特點設計。
6．有關初生演替和次生演替的敘述，正確的是(　 )
A．在沙丘、火山巖上進行的演替是初生演替，在冰川泥、棄耕的農田上進行的是次生演替
B．初生演替形成的群落內無競爭現象，次生演替形成的群落內競爭明顯
C．次生演替比初生演替所用的時間短，原因是次生演替原有的土壤條件基本保留
D．初生演替能形成森林，次生演替很難形成森林
解析：選C　次生演替雖然原有植被不存在，但原有土壤條件基本保留，因此演替所需時間短；冰川泥上進行的是初生演替；群落演替的基礎是群落內不同物種間的競爭；若環境條件適宜，初生演替和次生演替都能形成森林。
7．頂極群落是生態演替的最終階段，是最穩定的群落階段。生物群落演替過程中，P為生產者同化的總能量，R為所有生物的總呼吸量，下列有關演替的敘述錯誤的是(　 )
A．群落演替到頂極群落的過程中，P/R逐漸增大
B．到達頂極群落時P/R＝1
C．退耕還林屬于次生演替，該過程體現了人類對群落演替的影響
D．頂極群落中各主要種群的出生率和死亡率達到平衡
解析：選A　群落演替到頂極群落的過程中，P/R逐漸減小，到頂極群落時，P/R＝1，此時生態系統比較穩定，各主要種群的出生率和死亡率達到平衡；退耕還林屬于次生演替，該過程體現了人類對群落演替的影響。
8．某山地森林公園經歷了嚴重的火災，對生態環境造成巨大破壞，有關部門相繼采取了多種環境保護和恢復措施，期待幾年后這里會自然成林。下列相關敘述錯誤的是(　 )
A．該森林公園生態環境的恢復過程發生的是次生演替
B．山地南坡與北坡植被數量存在一定差異，影響該差異的主要環境因素是光照
C．群落演替過程是一些物種取代另一些物種，一個種群取代另一個種群的過程
D．新形成的群落物種組成與以前有所不同，物種豐富度與種間關系也發生了變化
解析：選C　該森林公園生態環境的恢復過程發生的是次生演替，A正確；山地南坡與北坡光照不同，所以植被數量存在差異，B正確；群落演替是一個群落代替另一個群落的過程，C錯誤；隨著環境恢復，新形成的群落物種數目更多，種間關系也更復雜，D正確。
9.如圖表示某種類型的群落演替示意圖，相關敘述正確的是(　 )
A．該群落的演替屬于次生演替，在自然條件下演替速度不隨時間而變化
B．演替的方向和速度主要與氣候、土壤等條件有關，與人類活動無關
C．從灌木階段到喬木階段的演替過程中，喬木層完全取代了灌木層
D．在草本群落中既有垂直結構，也有水平結構
解析：選D　由圖可知，該群落發生的演替屬于初生演替，在自然條件下演替，因為食物、領地等的關系，演替速度會隨時間發生變化；人類活動將使群落的演替按照不同于自然的速度和方向進行；在群落演替過程中，生物的取代是一種優勢取代；群落既有垂直結構，也有水平結構。
10．如圖反映了N1、N2兩種生物種群密度變化與環境因素的關系，據圖分析錯誤的是(　 )
A．若環境條件穩定，持續時間長，則足以使一種生物因競爭而被排除
B．若環境條件頻繁變化，則常常不出現競爭排除現象
C．海洋和湖泊中浮游植物種類繁多，這是因為這些水體的環境因素較為穩定
D．自然群落中的競爭排除現象是有限的，這是因為自然環境總是不斷變化的
解析：選C　根據圖1中的曲線可知，若環境條件穩定，持續時間長，則足以使一種生物因競爭而被排除；根據圖2中的曲線可知，若環境條件頻繁變化，則常常不出現競爭排除現象；海洋和湖泊中浮游植物種類繁多，則說明該處發生競爭排除現象的概率較小，而若這些水體中環境因素較為穩定，則從圖1中可知，易發生競爭排除現象；由于自然環境總是不斷變化的，所以在自然群落中，競爭排除現象是有限的。
11．某植物群落最初由針茅、早熟禾等多年生草本構成。放牧和燒荒后，變為由野燕麥、毛雀麥等一年生草本構成，之后由于鼠尾草、蒿等灌木分泌的樟腦等物質聚集在土壤中，抑制雨季時發芽的一年生草本，最終在這些灌木的周圍形成1～2 m草本不能生長的裸地。下列相關分析正確的是(　 )
A．灌木群落中各種植物之間主要存在種間競爭與共生關系
B．灌木群落和一年生草本只有垂直結構沒有水平結構
C．放牧燒荒和樟腦都會影響該植物群落演替的速度
D．灌木群落中動物的出現使該生態系統具有物質循環功能
解析：選C　依題意可知，灌木群落中各種植物之間主要存在種間競爭關系，A錯誤；灌木群落和一年生草本的結構包括垂直結構和水平結構，B錯誤；樟腦可抑制雨季時發芽的一年生草本，因此樟腦會影響該植物群落演替的速度，而放牧燒荒是人為地對該植物群落演替的速度產生影響，C正確；灌木群落中動物的出現，加速了該生態系統的物質循環，D錯誤。
12．圖甲表示棄耕農田的群落演替情況，圖乙、丙表示演替過程中各種量隨時間的變化曲線。下列有關分析錯誤的是(　 )
A．圖甲過程最終會達到與環境處于相對平衡的狀態
B．圖乙可表示演替過程中物種豐富度與時間的關系
C．圖甲中，b點時不存在群落的垂直結構，d點時不存在群落的水平結構
D．圖丙可表示草本植物數量隨時間變化的情況
解析：選C　群落演替是群落組成向著一定方向、具有一定規律、隨時間而變化的有序過程，任何環境下的演替最終都要達到一個成熟階段，這時群落和周圍環境處于相對平衡的狀態，因此題圖甲過程最終會達到與環境處于相對平衡的狀態，A正確；棄耕農田上的演替過程中，物種豐富度不斷增大，最終趨于穩定，因此題圖乙可表示群落演替過程中物種豐富度與時間的關系，B正確；圖甲中，b點和d點時都存在群落的水平結構和垂直結構，C錯誤；群落演替過程中存在優勢取代現象，由棄耕農田到雜草叢生，草本植物的種類和數量逐漸增加，由雜草叢生到灌木叢生和喬木林，草本植物的種類和數量逐漸減少并保持相對穩定，因此題圖丙可表示草本植物數量隨時間變化的情況，D正確。
13．(2021·山東高考)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
解析：選A　放入螺后，L中的甲藻數量大幅度減少，并減小到較低水平，此時間段L中乙藻的數量先增多后減少，丙藻數量一直維持較低水平，并在甲、乙數量較少時，有一定在增長，說明螺在甲藻減少的情況下主要捕食乙藻，即螺捕食藻類的喜好為甲藻＞乙藻＞丙藻，A正確；據沒有螺存在的M中三種藻類數量的變化情況可以判斷出三種藻的競爭能力為甲藻＞乙藻＞丙藻，B錯誤；導致L中乙藻數量在峰值后下降的主要種間關系是捕食，C錯誤；生態系統是生物群落和它的無機環境相互作用而形成的統一整體，甲、乙、丙藻和螺只是該系統中的部分生物，D錯誤。
14．某海島有兩種植物靠一種蜂鳥傳粉。一種植物的花蕊蜜管直而短，另一種則彎而深。雌鳥的長鳥喙適于在彎曲的長筒狀花蕊蜜管中采蜜，雄鳥的短鳥喙適于在短小筆直的花蕊蜜管中采蜜。下列敘述錯誤的是(　 )
A．雌雄蜂鳥在不同植物上采蜜緩解了雌雄蜂鳥間的種內競爭
B．兩種植物花蕊蜜管形態的差異是因蜂鳥采蜜導致的變異
C．花蕊蜜管形態與鳥喙長度相適應是長期自然選擇的結果
D．蜂鳥的性別比例和種群密度會影響兩種植物的種群密度
解析：選B　由題干信息可知，同種雌雄蜂鳥采蜜不同植物，食物來源不同，可緩解種內競爭，A正確；兩種植物花蕊蜜管形態的差異是可遺傳變異和長期自然選擇的結果，而非蜂鳥采蜜導致的變異，B錯誤、C正確；蜂鳥采蜜的同時會幫助植物傳粉，不同性別蜂鳥采蜜不同植物，所以蜂鳥的性別比例及其種群密度對于兩種植物的種群密度會有影響，D正確。
15．同域共存是指一些生物生存在同一個區域，由于競爭關系而導致的對環境的需求發生錯位的現象，譬如生活在同一塊林地中的雜色山雀和大山雀，通過選擇密集程度及高度不同的喬木筑巢撫育后代的方式實現了同域共存。下列實例中不屬于同域共存機制的是(　 )
A．某海島上生活的兩種安樂蜥，具有不同的攝食方式
B．在同一水域中的鰱魚和鳙魚生活在不同的水層
C．十七年蟬的幼蟲生活在地下土壤中，成蟲生活在地表樹上或草叢中
D．生活在同一水域的華吸鰍和后平鰍消化系統消化能力不同
解析：選C　某海島上生活的兩種安樂蜥屬于競爭關系，具有不同的攝食方式，屬于同域共存；同一水域中的鰱魚和鳙魚屬于競爭關系，生活的空間層次不同實現了同域共存；十七年蟬的幼蟲和成蟲不屬于競爭關系，不存在同域共存；生活在同一水域的華吸鰍和后平鰍的消化系統消化能力不同，所以攝食對象不同，實現同域共存。
16．立體高效栽培是目前日光溫室發展的一個方向，這種栽培方式能在有限的空間內創造出更高的經濟效益。采用草莓、甜瓜套作栽培，打破了傳統日光溫室中單一栽培草莓的形式。在早春季節草莓收獲將要結束時，壟間種植甜瓜，將再一次獲得可觀的經濟收入。潛葉蠅是甜瓜的害蟲之一，下列敘述錯誤的是(　 )
A．立體栽培充分利用了群落的垂直結構，提高了陽光的利用率
B．草莓和甜瓜都是自養生物，自養生物都通過光合作用制造有機物
C．該草莓、甜瓜套作栽培模式中草莓與甜瓜之間競爭程度較弱
D．若利用黑光燈可以誘捕潛葉蠅，則說明潛葉蠅是一種趨光性昆蟲
解析：選B　植物的分層與對光的利用有關，立體高效栽培體現了群落的垂直結構，有效地利用了陽光等環境資源，A正確；硝化細菌是自養生物，但硝化細菌不能進行光合作用，是通過化能合成作用合成有機物的，B錯誤；該草莓、甜瓜套作栽培模式中，由于草莓與甜瓜的種植存在時間差，因此兩者之間競爭程度較弱，C正確；對于有趨光性的昆蟲，可以利用黑光燈進行燈光誘捕，故若利用黑光燈可以誘捕潛葉蠅，則說明潛葉蠅是一種趨光性昆蟲，D正確。
二、非選擇題(本題包括5小題，共60分。)
17．(12分)某興趣小組對某池塘及其周圍荒地的種群和群落等相關信息進行了調查，請分析回答以下問題。
(1)該興趣小組調查的區域內不同位置生物的分布有一定的差異，這體現出群落空間結構中的________；池塘內青魚、草魚、鰱魚和鳙魚在水體中具有明顯的分層現象，限制魚類分層現象的主要因素是__________________。
(2)池塘周圍有兩種生理特性十分相似的甲、乙兩種植物，將兩種植物按照不同比例混種，對收獲的種子進行分析，計算出不同種植比率(甲/乙)下收獲種子的比率(甲/乙)，結果如表所示。若按照0.25的種植比率，來年將獲得的種子再混種下去，這樣連續種植10年，下列四個選項中最可能出現的結果是(　　)
種植比率 0.25 0.67 1.50 4.00
收獲種子的比率 0.37 1.45 2.06 8.08
A.甲將乙排擠掉　　　　　　 B．乙將甲排擠掉
C．兩者優勢大致相當 D．不能確定
(3)該興趣小組對該池塘內的青魚數量進行調查，他們在該池塘內隨機設置了若干捕魚簍。捕獲結果統計如表所示：
捕獲結果 總魚數/條 青魚數/條
第一次捕獲 100 86(標記后放生)
第二次捕獲 99 84(其中4條帶標記)
①利用標記重捕法統計種群數量時，對標記物有何要求？___________________
________________________________________________________________________。
②該池塘內青魚大約有________條。
(4)如果該興趣小組在該區域內調查群落的物種豐富度，對不認識的動植物應做如何處理？________________________________________________________________________
______________________。
解析：(1)在調查區域內不同位置的生物分布有差異能體現出群落的水平結構。水體中食物的分布是魚類在水體中呈現垂直分層現象的主要原因。(2)當種植比率為0.25時，收獲種子的比率為0.37，大于0.25，說明甲、乙之間的競爭中占優勢的是甲，這樣連續種植10年，甲的種群密度將逐漸增大，導致乙的種群密度逐漸減小，所以最可能出現的結果是甲將乙排擠掉。(3)用標記重捕法調查種群密度時，標記物不能過于明顯；標記物應不易脫落，否則會導致調查結果偏離真實值；同時標記物不應影響標記對象的生理活動等。第一次捕獲并標記的青魚為86條，而第二次捕獲的青魚為84條，帶標記的只有4條，所以該池塘內青魚大約有86×84÷4＝1 806(條)。(4)要調查某區域內的物種豐富度，就應把所有調查到的物種全部計算在內，不能因為不認識而丟棄。
答案：(1)水平結構　食物(或食物分布)　(2)A
(3)①標記物不能過于明顯，應不易脫落，對青魚的基本生理活動等不產生影響　②1 806　(4)記錄它們的形態特征，不能丟棄
18．(10分)為調查某自然保護區發生山體滑坡后第30年生物群落的恢復情況，科研人員對未發生滑坡區域的原始林群落(S1)和山體滑坡區域的恢復群落(S2)進行了植被生物量(指某時間單位面積內現存生物的有機物總量)的研究，得到下圖所示實驗結果，請回答下列問題。
(1)未發生山體滑坡區域三類植被的數量明顯______發生山體滑坡區域。發生山體滑坡區城所發生的群落演替類型是____________，該演替的過程是________________________。
(2)該自然保護區不可能是熱帶雨林地區，理由是_______________________________
________________________________________________________________________。
在發生山體滑坡的區域，如果人為地進行植樹造林，可以改變自然狀態下的狀況，這說明________________________________________________________________________。
(3)隨著山體滑坡區域演替的進行，群落物種豐富度逐漸________，喬木、灌木和草本植物的分布形成群落的________結構，有利于__________________________________。
解析：(1)據題圖可知，未發生山體滑坡區域三類植被的數量明顯多于發生山體滑坡區域；山體滑坡后，原有植被雖不存在，但還可能存在植物的種子、可能發芽的地下莖或植物根系等，在這一基礎上恢復群落的過程為次生演替；該演替的過程是草本階段→灌木階段→喬木階段。(2)熱帶雨林中喬木植物的生物量最高，而題圖中所示草本植物的生物量最高，故該自然保護區不可能是熱帶雨林地區；在發生山體滑坡的區域，如果人為地進行植樹造林，可以改變自然狀態下的狀況，這說明人類的活動可以改變群落演替的方向和速度。(3)山體滑坡區域的演替為次生演替，該過程中群落的物種豐富度逐漸增加(變大)；喬木、灌木和草本植物的分布形成群落的垂直結構，這有利于充分利用陽光等環境資源。
答案：(1)多于　次生演替　草本階段→灌木階段→喬木階段　(2)熱帶雨林中喬木植物的生物量最高，而圖中所示草本植物的生物量最高　人類的活動可以改變群落演替的方向和速度　(3)變大　垂直　充分利用陽光等環境資源
19．(14分)喬木樹種馨香木蘭是一種珍稀瀕危物種。研究人員為探討馨香木蘭種群的生態學特性，進行了相關的調查研究。
(1)為調查馨香木蘭所處群落的物種多樣性，可采用樣方法進行調查，首先要確定樣方面積。在群落中心部位選取樣地，用隨機取樣法取樣，取樣統計結果如圖1所示。據圖可知：隨樣方面積的增大，________________________________________；實踐證明，調查該群落物種數的樣方面積最好是________m2。
(2)下表為馨香木蘭所處的A、B、C三個群落物種豐富度的調查結果。
群落種類 物種豐富度/種
喬木層 灌木層 草本層
A群落 21.5 35.5 19.5
B群落 22.5 23.8 16.25
C群落 22 31.5 13.5
由上表可以看出，三個群落中的________群落物種豐富度最高。在三個群落的垂直結構中，豐富度最高的是________層，推測是由于其中不僅有相應的種類，還含有一定數量的________幼樹，因而其種類和個體數都較豐富。
(3)科研人員調查了三種群落中的馨香木蘭的植株胸徑(胸徑的大小可表示植株的樹齡大小)，繪制結果如圖2。
研究種群的年齡結構可以預測在一段時間內________的變化趨勢。由圖2可以看出，馨香木蘭種群的年齡結構屬于________型。雖然現在馨香木蘭有豐富的幼樹，但難以進一步發育為優勢種，其原因可能是幼樹耐蔭蔽，在茂密的常綠闊葉林下能生長良好。但隨著年齡的增長，其樹木對光照的需求加大，在與其他闊葉喬木的________中不占優勢，從而生長受阻。
解析：(1)圖1顯示，隨著樣方面積的增大，起初物種數迅速增多，逐漸達到最多后保持穩定。在樣方面積為S2時，可以調查到所有的物種，樣方面積小于S2時，不能調查到所有的物種，樣方面積為S3時，雖然也可以調查到所有的物種，但會增大調查的工作量，故調查該群落物種數的樣方面積最好是S2 m2。(2)由題表可以看出，三個群落中的A群落物種豐富度最高。在三個群落的垂直結構中，豐富度最高的是灌木層，推測是由于其中不僅有相應的灌木，還含有一定數量的喬木幼樹，因而其種類和個體數都較豐富。(3)研究種群的年齡結構可以預測在一段時間內種群數量的變化趨勢，但需結合生物的生存環境具體分析。由圖2可以看出，馨香木蘭種群的幼樹較多，所以其年齡結構屬于增長型。雖然現在馨香木蘭有豐富的幼樹，但難以進一步發育為優勢種，其原因可能是幼樹耐蔭蔽，在茂密的常綠闊葉林下能生長良好，但隨著年齡的增長，其樹木對光照的需求加大，在與其他闊葉喬木的競爭中不占優勢，從而生長受阻。
答案：(1)物種數迅速增多，并逐漸達到最多后保持穩定S2　(2)A　灌木　喬木　(3)種群數量　增長　競爭
20．(12分)科研人員對某地群落的自然演替過程進行了數年追蹤研究，結果如圖1所示，其中A～I表示群落逐漸發展到穩定時的不同階段。圖2是研究過程中構建的捕食者—獵物模型。請據圖回答下列問題。
(1)圖1中信息能體現出的群落結構是________。科研人員在對植物的豐富度進行調查時，需要統計各層植物的________。
(2)圖1中A～I階段的演替過程屬于__________。C～E階段，物種豐富度逐漸________。
(3)圖2中最可能代表獵物種群K值的數據為______，捕食者的數量為________時，其種群的增長速率最大。
解析：(1)群落中自下而上的草本、灌木和喬木體現了明顯的分層現象，形成群落的垂直結構。調查植物的物種豐富度，需要統計各層植物的種類數。(2)圖1中A～I階段的演替過程屬于次生演替。C～E階段，物種豐富度逐漸增加，群落抵抗力穩定性增強，但恢復力穩定性減弱。(3)分析該模型，如果捕食者數量下降到某一閾值以下，獵物種群數量就上升，捕食者數量如果增多，獵物種群數量就下降，反之，如果獵物數量上升到某一閾值，捕食者數量就增多，而獵物種群數量如果很少，捕食者數量就下降，即獵物種群數量超過N2，則引起捕食者種群數量增加；捕食者種群數量超過P2，則獵物數量減少，兩者相互作用，使獵物和捕食者的數量在N2和P2水平上保持動態平衡。因此獵物種群K值為N2，捕食者的K值為P2，當捕食者的數量為P2/2時，其種群的增長速率最大。
答案：(1)垂直結構　種類數　(2)次生演替　增加
(3)N2　P2/2
21．(12分)樹線是指直立樹木分布的海拔上限，如圖1所示。生態學者研究了全球變暖環境下樹線之上植被厚度對樹線上升幅度的影響，結果如圖2所示。
(1)生態學者可以采用________法調查不同樣地內的植被類型，從而確定樹線的上升幅度。樹線之上的植被主要為灌木叢或草甸，樹線之下為森林。樹上不同高度的喜鵲巢，________(填“能”或“不能”)反映動物群落的垂直結構。
(2)樹線上升過程中，群落發生了________演替，演替過程中輸入該生態系統總能量的變化是________。
(3)分析圖2，你能得出什么結論？________________________________。樹線之上植被厚度大時，形成一道又寬又厚的“封鎖墻”，樹木的種子落地于此便遭到“封殺”，導致樹線________。
(4)該研究表明，全球氣候變暖使樹線位置上升，但樹線上升幅度受到種間________關系的調控。
解析：(1)生態學者可以采用樣方法調查不同樣地內的植被類型，從而確定樹線的上升幅度。一棵樹上不同高度的喜鵲巢反映的是種群的空間特征，不是群落的垂直結構。(2)樹線上升過程中，群落發生了次生演替，演替過程中，樹木越來越多，輸入該生態系統的總能量增加。(3)圖2說明，樹線上升幅度與樹線之上植被厚度指數呈負相關，可能是樹線之上植被厚度大時，形成一道又寬又厚的“封鎖墻”，樹木的種子落地于此便遭到“封殺”，導致樹線相對靜止。(4)由圖可知，樹線上升幅度受到植被厚度指數的制約，即樹線上升幅度受種間競爭關系的調控。
答案：(1)樣方　不能　(2)次生　增加　(3)樹線上升與樹線之上植被厚度指數呈負相關　相對靜止
(4)競爭
[教師備選題]
1．瘧原蟲在人體內只能進行無性生殖，在按蚊體內才進行有性生殖。人被感染瘧原蟲的按蚊叮咬后可患瘧疾。在水中，按蚊幼蟲(孑孓)以藻類和細菌為食，同時又被魚類捕食。下列敘述錯誤的是(　 )
A．瘧原蟲與人是寄生關系
B．藻類屬于生產者，孑孓和魚類屬于消費者
C．瘧原蟲與按蚊是互利共生關系
D．魚類與藻類既存在捕食關系，也存在種間競爭關系
解析：選C　瘧原蟲與人是寄生關系，與按蚊之間也是寄生關系。藻類能進行光合作用，在生態系統中屬于生產者；孑孓和魚類是以其他生物為食的異養生物，在生態系統中屬于消費者。魚類以藻類為食，二者之間存在捕食關系；魚類與藻類生活在同一空間，會因爭奪生存空間、氧氣等有限的生存條件而產生競爭。
2．中國科學院水生生物研究所陳宇順學科組主要研究在人類活動干擾下水質與水生生物群落的關系，以及水生生態系統對干擾的響應機理。下列敘述錯誤的是(　 )
A．水生生物群落只存在垂直結構的分層現象
B．人類活動可以改變群落的結構、群落演替的方向和速度
C．在人類活動干擾下，水生生物群落的優勢物種可發生改變
D．水生生物群落在自然演替過程中，自我調節能力一般會增強
解析：選A　水生生物群落既存在垂直結構，也存在水平結構，垂直結構具有分層現象，A錯誤；人類活動可以改變群落的結構、群落演替的方向和速度，使群落沿著不同于自然演替的速度和方向進行，B正確；在人類活動的影響下，水生生物群落的物種組成會發生改變，優勢物種可被替換，C正確；一般情況下，水生生物群落在自然演替過程中，物種越來越豐富，自我調節能力增強，D正確。
3．密執安湖沙丘是湖水退卻后暴露出來的極端干燥的一片區域，在經歷大約一千年的演替后，最終發展成為穩定的山毛櫸—槭樹林群落。下列敘述正確的是(　 )
A．山毛櫸—槭樹林群落區別于草本植物階段群落的重要特征是物種組成
B．沙丘演替為山毛櫸—槭樹林的過程中抵抗力穩定性逐漸降低
C．群落演替是一個群落中的物種被另一個群落的物種代替的過程
D．食性相同的異種鳥類分布在樹林不同位置的主要原因是種內競爭
解析：選A　區分不同群落的重要依據是群落的物種組成；沙丘演替為山毛櫸—槭樹林的過程中，物種的數量增多，生態系統的營養結構更加復雜，因此此過程中抵抗力穩定性逐漸增強；隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程叫作群落演替；由于森林中同一位置的食物是有限的，食性相同的鳥為了爭奪食物而發生種間競爭，最終的結果是食性相同的異種鳥類分布在樹林不同位置。
4．東北東部山地的闊葉紅松林遭到破壞之后，形成一片空地，叫作“林窗”，這時候往往最先進入的是楊樹、白樺等。但隨著時間的推移，周圍的紅松樹會慢慢在這片區域生長繁殖，并逐漸替代楊樹、白樺等，重新成為林地中的優勢物種。下列有關說法正確的是(　 )
A．楊樹、白樺等在闊葉紅松林被破壞的空地上生長繁殖引起的群落演替屬于初生演替
B．紅松樹重新替代楊樹、白樺等說明紅松樹在競爭中處于優勢
C．在群落演替的初期，不存在種間競爭關系
D．在群落演替的過程中，群落的物種組成不會發生變化
解析：選B　闊葉紅松林受到破壞的地方還存有一定量的植物種子或其他繁殖體，同時具有良好的土壤條件，因此在該地發生的演替屬于次生演替；紅松樹重新替代楊樹、白樺等，說明在幾種喬木的競爭中，紅松樹處于優勢；種群間的競爭關系是群落演替的內在因素之一，在群落演替的過程中始終存在競爭關系；群落演替就是一個群落被另一個群落代替的過程，因此群落的物種組成會不斷發生變化。

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