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第九单元 生物与环境,第二十八讲 群落的结构和演替,1生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。 2在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，植物的分层现象主要与光照有关；动物的分层现象则与栖息条件和食物有关。 3随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替，包括初生演替和次生演替。,4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”。 5人类活动对群落演替的影响：会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。,基础回扣 一、群落的概念与物种组成 1群落 (1)概念：同一时间； ； 。 (2)特征：物种的丰富度、 、空间结构、_等。,一定区域,各种生物种群,种间关系,群落的演替,2群落的物种组成 (1)丰富度：群落中物种数目的多少。 (2)特点：不同群落丰富度不同。 (3)不同群落区别的重要特征：群落的物种组成。 (4)影响因素：主要是温度、降雨量等。 (5)常用的统计方法是记名计算法和 法。 (6)探究实验：土壤中小动物类群丰富度的研究，常用_的方法进行采集、调查。 解惑 生物群落以种群为单位，是各种生物种群的集合体，具有复杂的种间关系。,目测估计,取样器取样,优化落实 考查一 群落的概念与物种组成 1判一判 (1)池塘中的全部的鲤鱼是一个种群( ) (2)池塘中全部的鱼、植物和微生物构成群落( ) 提示 群落是指同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合，池塘中的动物不只鱼一类。,(3)丰富度是指群落中物种数目的多少( ) (4)不同群落中物种丰富度不同，一般来说，越靠近热带地区，物种丰富度越高( ) 提示 一般来说，越靠近热带地区，环境条件越适宜，越有利于生物生存，则物种丰富度越高。 (5)随机扫取表层土壤，可以调查土壤小动物类群丰富度( ),二、群落的种间关系 1种间关系 (1)捕食：一种生物以另一种生物 。 (2)竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。 (3)寄生：一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄主)的体内或体表，通过摄取寄主的养分以维持生活。 (4)互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。,作为食物,2实例 解惑 繁殖季节里，雄鹿为争夺雌鹿而发生争斗属于种内斗争；草原上角马和野牛为争夺水源而争斗属于竞争。,考查二 群落的种间关系 2判一判 (1)同一物种之间的大鱼吃小鱼不叫捕食，而是种内斗争，捕食必须是不同物种之间的关系( ) (2)土壤动物种间关系主要是互利共生( ) (3)群落中两个物种之间可能存在一种以上的种间关系( ) (4)谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是共生( ),提示 共生指两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利的现象。“苗多欺草，草多欺苗”这句谚语的意思是：苗长得旺盛，草就长得不旺盛；反之，草长得旺盛，苗就长得不旺盛。苗和草都需要阳光、二氧化碳、水、矿质元素等。所以二者应是竞争关系。 (5)一块农田中的田鼠和杂草属于竞争关系( ) (6)捕食关系对维持种群的稳定有重要作用( ),三、群落的空间结构,镶嵌,分层,光照,食物,光照强度,土壤湿度,盐碱度,自身生长,解惑 山上植被垂直分布的主要因素温度；东西植被分布的主要因素水分。,考查三 群落的空间结构 3判一判 (1)环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一( ) 提示 群落在水平方向上具有一定结构的主要原因为：地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等，即环境条件分布不均匀。 (2)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( ) (3)群落中的植物具有垂直分层现象( ),(4)土壤盐碱度不同，土壤生物群落结构有差异( ) (5)乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构( ) (6)某岛屿上植被茂盛，风景优美，该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现( ) 提示 群落的水平结构表现在不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别。,时间,地衣阶段,灌木阶段,2演替的类型(连一连) 解惑 在群落演替过程中，新的物种定居后，原来的物种仍然存在，群落演替是优势替代，而不是完全取代。,考查四 群落的演替 4判一判 (1)如果时间允许，弃耕的农田总能形成森林( ) (2)动物群落的演替与光照条件无关( ) (3)冰川泥上和弃耕农田的演替都是次生演替( ) (4)人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行( ) (5)演替过程中群落的物种组成不断变化( ) 提示 演替是指群落随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。在演替过程中，不同时期物种数量会发生变化。,(6)弃耕农田上发生的群落演替是初生演替( ) (7)次生演替的速度比初生演替的速度快( ) (8)群落中每一个种群的数量增多丰富度均提高( ),考点一 群落的种间关系 关键点击 群落中生物种间关系分析,易错清零 易错点1 竞争和捕食：竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争，并不以直接获得食物为目的；捕食则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：a.一种生物以非生物为食，如牛饮水；b.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。,易错点2 竞争的两种类型：资源利用型：两种生物生活在一起，没有直接干涉，只因资源总量减少而产生以竞争对手的存活、生殖、生长的间接影响而使竞争对手消亡或抑制其活动。如高斯用亲缘关系和生活习性上很相近的大草履虫和双小核草履虫进行的实验；直接干涉型：两种生物生活在一起直接相互抑制，如把杂拟谷盗和锯谷盗放入面粉中一起培养，二者既竞争食物，也相互吃卵来控制彼此种群的增长。,易错点3 生存斗争与竞争：种内斗争为种内关系，竞争为种间关系，种间斗争包括竞争，而生存斗争既包括生物与生物之间的关系，又包括生物与无机环境之间的关系，图示如下：A代表生存斗争、B代表种内斗争，C代表种间斗争、D代表竞争。,演练提升 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甲图所示 B噬菌体与细菌的种群数量变化关系如乙图所示 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，种内的互助与种间的斗争并存，后期X的种内斗争加剧 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。 答案 B,2某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如下图所示。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙)，一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群间的关系及变化的叙述，正确的是( ),A甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群 B甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群 C丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群 D丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群,解析 解题时要以曲线反映的种间关系和投放的鱼以浮游动物为食这一信息为突破口。从曲线上可以看出，甲、乙应该为捕食关系，甲为藻类，乙为浮游动物，而丙为后期向水池投放的大量专食浮游动物的某种鱼。建立的食物链应该是：藻类浮游动物鱼。投放某种鱼的初期，乙和丙因争夺生存空间而存在竞争关系。由于鱼是大量的，短时间内它们的食物浮游动物会急剧减少，而由于食物缺乏等生存斗争加剧，鱼类随之也会大量减少。所以甲、乙、丙三个种群仅剩一个种群的话，该种群肯定是藻类，即甲种群。 答案 C,1坐标图中捕食者和被捕食者的判断 (1)看曲线上升和下降的先后关系，一般先上升或下降的曲线代表被捕食者。 (2)看曲线峰值的高低，一般曲线峰值高的是被捕食者，另外，被捕食者的个体一般也比捕食者的小，所以被捕食者的数量相对较多。 上图曲线中a为被捕食者，b为捕食者。,【解题技巧】,2竞争曲线看最终结果，一种数量增加，另一种下降甚至降为0，只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。,3初生演替和次生演替的比较,(4)自然因素的影响。如火山爆发、森林火灾等。 (5)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。人类活动通常是有意识、有目的进行的，因此人类对群落演替的影响远远超过其他因素。,(3)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。 (4)最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。如在干旱的荒漠地区很难形成森林。,易错清零 易错点1 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。 易错点2 群落是一个动态系统，它是不断发展变化的。在群落演替的最终阶段，生态系统的抵抗力稳定性高。 易错点3 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，诸如气候、地貌、土壤和火等，常可成为引起演替的重要条件。,易错点4 如果在干旱的荒漠地区，群落演替很难形成森林，或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。可见顶极群落由环境决定。 易错点5 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。 易错点6 一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用叫做生态位；生态位相互重叠的程度越大，生物种群之间的竞争越激烈，生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。,演练提升 3下列关于森林群落垂直结构的叙述，错误的是( ) A群落中的植物具有垂直分层现象 B群落中的动物具有垂直分层现象 C动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关 D乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构,解析 乔木层的疏密程度通过影响阳光透过的程度，进而影响生活在乔木下的草本层的水平结构，选项D错误。群落中不同植物因需要的光照强度不同而出现垂直分层现象；受食物、栖息场所等影响，群落中的动物也有垂直分层现象，即植物的垂直分层决定了动物的垂直分层，选项A、B、C正确。 答案 D,4下列不可能发生在群落演替过程中的现象是( ) A群落的物种组成不断发生变化 B某一种群所处的营养级有可能发生变化 C初生演替所需的时间较长，次生演替所需时间较短 D初生演替形成的群落内，优势物种无种内斗争现象，劣势物种种内斗争明显,解析 群落演替是一个群落被另一个群落代替的过程，因此，既有新物种的出现，也有原物种的消失；随着演替过程中新物种的迁入或原物种的消失，位于较高营养级的种群所处的营养级有可能会发生变化；次生演替发生于存在原有土壤条件，甚至保留了植物种子或其他繁殖体的地方，因此演替过程较为迅速，所需时间短；优势物种的种群密度较大，内部也存在种内斗争。 答案 D,区分初生演替和次生演替的方法 (1)从起点上 原先从没有过植被或原有植被被彻底消灭的环境是初生演替。 原有群落环境只是失去了原有植被是次生演替。 (2)从时间速度上 经历的时间长，速度缓慢是初生演替。 经历的时间短，速度较快是次生演替。,【解题技巧】,2实验流程 提出问题：如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度是多少？ 制订计划：包括四个操作环节准备及取样；采集小动物；观察和分类；统计和分析 ,实施计划,易错清零 易错点1 因为土壤小动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查，常采用取样器取样的方法进行采集、调查。 易错点2 随着季节的变化，土壤中小动物类群的丰富度还会不同，因为动物的分布受温度、湿度等条件影响。 易错点3 从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。 易错点4 尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。 易错点5 从同样营养土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。,演练提升 5(2015河北五校联考)土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工绿地、林地、农田3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查，结果见下表。由表中数据分析可知( ),注：第1层为距地表05 cm；第2层为距地表510 cm；第3层为距地表1015 cm。 A可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数 B各样地相同土层土壤中动物类群丰富度有明显的差异 C各样地不同土层土壤中各动物类群密度没有明显的差异 D人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响,解析 本题通过对土壤动物类群的调查考查丰富度、种群密度概念及标志重捕法的使用条件。土壤动物群落调查不适合采用标志重捕法，所以A项错误；由表格可知人工广场绿地、农用地和某植物园动物类群丰富度差别不大，B项错误；人工广场绿地、某植物园第1层个体数与农用地个体数存在明显的差异，所以C项错误；同时说明人类活动对土壤动物数量和分布存在影响，所以D项正确。 答案 D,6以下是关于种群和群落的有关研究，请回答： (1)在某森林群落中，植物和动物的分布如下表：,上表反映了群落的_结构，同时说明群落中的生物有明显的_现象。 此群落中植物的分布主要取决于_。 (2)某生物兴趣小组对校园中四种不同植被类型的土壤中小动物类群的丰富度进行研究。 进行土壤中小动物类群的丰富度调查常采用_法。,土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，为了探究土壤小动物类群丰富度，兴趣小组设计了如图所示装置，从选取的样土中收集小动物，他们这一装置不够完善，请你帮助该小组的同学们完善该装置：_。,解析 本题考查群落的结构和土壤中小动物类群的丰富度的调查方法。在垂直方向上群落有明显的分层现象，自上而下分布着不同的种群，形成独特的垂直结构。群落中植物的分层现象与光照有关，群落下面各层要比上层利用到的光照弱。调查土壤中的小动物类群的丰富度一般采用取样器取样法。土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，所以应在装置漏斗上方加一提供光源和热源的灯泡。 答案 (1)垂直 分层 阳光 (2)取样器取样 在漏斗上方加一提供光源和热源的灯泡,考向一 群落的种间关系(5年10考) 典例1 (2014课标卷， 6)某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是( ) A青蛙与稻飞虱是捕食关系 B水稻与青蛙是竞争关系 C病毒V与青蛙是寄生关系 D水稻和病毒V是互利共生关系,思路点拨 青蛙能够捕食稻飞虱，青蛙数量增加，会使稻飞虱数量减少，从而使病毒减少。 解析 稻田中青蛙增加抑制病毒传播，原因是青蛙捕食稻飞虱，青蛙与稻飞虱是捕食关系，A项正确；水稻和青蛙并不利用共同的资源，两者不是竞争关系，B项错误；病毒V和水稻之间是寄生的关系，C、D项错误。 答案 A,易错辨析 (1)捕食则是一种生物以另一种生物为食， 竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争。(2)互利共生是彼此有利、相互依赖；寄生对寄主有害，对寄生生物有利。,典例2 (2013海南卷，25)甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表：,下列推测不合理的是( ) A捕食者主要捕食甲和丙 B蝌蚪的种间斗争结果可能受捕食者影响 C无捕食者时蝌蚪的种间斗争可能导致乙消失 D随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少 思路点拨 捕食者数量越多，甲和乙的数量越少，说明捕食者主要捕食甲和丙，捕食者越多，甲和丙的数量越少，乙的生存资源越多。,解析 四个池塘实验对照比较，随捕食者数量的增加，甲、丙种群数量越来越少，可见甲丙是捕食者的主要食物来源；同时甲乙丙相对数量发生变化，说明捕食者数量会影响甲乙丙之间的竞争情况。随捕食者数量的增加，乙的数量却不断增加，说明获得的生存资源包括食物或生存空间有可能增多。故题中选项不合理的为D。 答案 D,易错辨析 生物种间关系包括捕食、竞争、互利共生、寄生等，捕食是一种生物以另一种生物为食，不会导致另一种生物灭绝，竞争是不同生物物种之间为争夺食物、生存空间等而相互竞争，竞争有可能导致另一种生物灭绝。,考向二 群落的结构和演替(5年12考) 典例3 (2014课标卷， 30)请回答关于群落演替的问题： (1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中，哪个属于初生演替，哪个属于次生演替？ _、_。 (2)一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，分析其主要原因。 _,(3)据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化，该现象表明：与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度_(填“未发生改变”、“变慢”或“变快”)，演替的方向_(填“发生改变”或“未发生改变”)。,思路点拨 初生演替是从没有过植被，或虽存在过植被，但被彻底消灭了的环境开始的；次生演替是从有土壤条件的环境开始的；人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。,解析 (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；而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的地方。 (2)次生演替有土壤条件，保留种子，有利于植物的繁殖，演替速度快，而初生演替植物生活条件贫瘠不利于繁殖，演替速度较慢。故人的作用会加速演替的速度。,(3)群落之外的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等，常可成为引起演替的重要条件。由于人类过度开垦，破坏了土壤表土层及耕作层的结构，导致局部灌丛出现了荒漠化，使得该地区群落的演替速度变快，自然环境本身变得干燥，会向荒漠化方向演替，所以演替的方向未发生改变。 答案 (1)光裸的岩石上开始的演替为初生演替 从森林全部砍伐的地方开始的演替为次生演替 (2)形成森林需要一定的土壤条件，上述次生演替起始时即具备该条件，而从祼岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间。 (3)变快 未发生改变,易错辨析 群落的演替一般使群落朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展，使群落的总生产量增加，群落有机物总量增加。,考情一 群落的种间关系 1如图所示为甲、乙、丙三种生物的种群密度随时间的变化关系，已知甲和丙之间没有能量传递，则甲和乙、乙和丙的种间关系分别是( ) A竞争、竞争 B捕食、寄生 C寄生、竞争 D捕食、互利共生,解析 由图可知，乙和丙表现为“同生共死”的同步性变化，则乙与丙之间为互利共生关系；乙的种群密度随甲的变化为非同步性变化，故甲和乙之间为捕食关系。 答案 D,2(2015诸城测试)下图表示达到稳态的某生态系统中两个种群个体数量随时间变化的情况，图中AL间隔时间相等，一个种群是另一个种群的唯一的食物来源。有关叙述正确的是( ),A种群为捕食者，种群为被捕食者 B种群可能属于食物网的第一营养级 C种群BC段与IJ段的增长率基本相同 D种群的个体平均体重比种群小,解析 由图示可得，种群的数量随种群的增加而增加，随种群的减少而减少，因此种群为被捕食者，种群为捕食者，故A、B项错误；增长率出生率死亡率增加的个体数/原有的个体数，种群在BC段和IJ段增加的个体数基本相同，但原有的个体数不同，所以种群在BC段和IJ段的增长率不同，C项错误；种群是种群唯一的食物来源，且种群个体数比种群多，所以从能量流动来看种群的个体平均体重应该比种群的小，故D项正确。 答案 D,考情二 群落的结构和演替 3下图纵向表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的数量变化。下列对此图的分析，错误的是( ),A海洋中的鱼类具有垂直分层现象 B此图表明鱼类对食物的竞争状况 C此图表明海洋中鱼类的捕食状况 D此图表明海洋中鱼类的互利共生关系 解析 由图可知，甲、乙、丙三种鱼的数量变化反映其捕食情况，丙以浮游生物为主，乙以底栖生物为主，甲以潜底生物为主，从食物来源看，它们之间存在竞争关系。由于主要食物来源不同，海洋中的鱼类具有垂直分层现象。 答案 D,4(2013江苏卷)在一段新建公路的边坡(甲)上移栽灌木和草本植物以保护边坡，另一段边坡(乙)不进行移栽，其他实验条件相同，1 年后两段边坡的检测结果如下表。下列分析合理的是( ),A.可以推测移栽植物会降低该群落结构的稳定性 B小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果 C边坡甲上因没有移栽乔木而不可能自然长出乔木 D边坡甲上的群落演替会随时间延长而逐渐加剧 解析 种植植物与不干预相比，生物数量及种类都明显提高，因此移栽植物会提高该群落结构的稳定性，A错误；种植植物后小型土壤动物的明显增多B正确； 边坡甲实验时没有移栽乔木，但也有可能发生群落的演替自然长出乔木，C错误；群落演替过程达到相对稳定阶段后不会再继续加剧，D错误。 答案 B,考情三 土壤中小动物类群丰富度的研究 5有关土壤动物研究的叙述，正确的是( ) A土壤动物群落不存在分层现象 B土壤动物种间关系主要是互利共生 C土壤盐碱度不同，土壤动物群落结构有差异 D随机扫取表层土取样，可以调查土壤小动物类群丰富度,解析 由于土壤动物的生活习性不同，所以不同深度的土层分布的动物种类有所不同，体现了土壤动物群落结构的分层现象，A错误；土壤动物的种间关系主要体现为捕食和竞争关系，B错误；土壤的盐碱度不同，生活的土壤动物种类也不同，体现了土壤动物群落的水平结构，C正确；调查土壤动物类群丰富度应该用取样器取样法采集不同土层的动物类群，D错误。 答案 C,6下列有关动物丰富度的研究方法，正确的是( ) A调查土壤动物丰富度样方法和标志重捕法 B观察肉眼难识别的小动物高倍显微镜观察 C统计土壤动物丰富度记名计算法和目测估计法 D调查水中小动物类群丰富度生态缸进行培养 解析 许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法和标志重捕法进行调查。观察肉眼难识别的小动物一般用放大镜、实体镜进行观察。利用生态缸观察生态系统的稳定性，调查水中小动物类群丰富度时不用进行培养，只需取样、采集、观察等。 答案 C,
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