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第33讲 群落的结构与演替,考纲要求 (1)群落的结构() (2)群落的演替() (3)实验：土壤中动物类群丰富度的研究,2.物种组成 (1)丰富度：群落中_数目的多少。 (2)特点：不同群落_不同。 (3)探究实验：土壤中小动物类群丰富度的研究。 3.种间关系 (1)捕食：一种生物以另一种生物作为食物。,(2)竞争： 概念：两种或两种以上生物相互争夺_等。 结果：相互抑制或一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。 (3)寄生：一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄主)的体内或_，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，_。,4.空间结构 (1)垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的_现象。 (2)水平结构：受各种因素的影响，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈_分布。 二、群落的演替 1.概念 随着时间的推移，一个群落被_代替的过程。,2.类型 (1)初生演替： 概念：在一个从来没有被_覆盖的地面，或者是原来存在过_，但被_了的地方发生的演替。 过程：裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段_阶段,(2)次生演替： 概念：在原有植被虽已不存在，但原有_条件基本保留，甚至还保留了植物的_或其他_的地方发生的演替。 过程：弃耕农田草本植物阶段灌木阶段森林阶段 3.人类活动对群落演替的影响 人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的_和_进行。,自我校对 一、1.种群 2.(1)物种 (2)丰富度 3.(2)资源和空间 (3)体表 (4)彼此有利 4.(1)分层 (2)镶嵌 二、1.另一个群落 2.(1)植物 植被 彻底消灭 森林 (2)土壤 种子 繁殖体 3.速度 方向,基础自测 判断正误 (1)一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落。( ) (2)一块农田中的田鼠和杂草属于竞争关系。 ( ) (3)“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是竞争。( ) (4)群落中动物具有垂直分层现象。 ( ) (5)竹林中竹子高低错落有致，体现了群落的分层现象。 ( ),(6)土壤盐碱度不同，土壤生物群落结构有差异。 ( ) (7)随机扫取表层土壤，可以调查土壤小动物类群丰富度。 ( ) (8)弃耕农田上发生的群落演替是初生演替。 ( ) (9)演替过程中群落的物种组成不断变化。 ( ) (10)人类活动可以影响演替的方向和速度。 ( ) (11)次生演替的速度比初生演替的速度快。 ( ) (12)群落的演替是取而代之。 ( ),(13)若时间允许，弃耕的农田总会形成森林。 ( ) (14)农田弃耕后，在自然状态下首先很快就会长满小灌木，成为灌木丛。 ( ) (15)森林群落中植物和动物均具有垂直分层现象，以提高光的利用率。 ( ),【答案】 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15),【注意】 (1)两种生物之间可能有多种种间关系。 (2)上述种间关系都有利于种群的进化。 (3)关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：a.从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多；b.从变化趋势看，先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.竞争的两种类型 (1)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，对竞争对手的存活、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。 (2)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。,【例1】 (2012大纲全国)一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是 ( ) A.田鼠和杂草 B.豌豆和杂草 C.豌豆和其根中的根瘤菌 D.细菌和其细胞内的噬菌体,【解析】 田鼠与杂草之间是捕食关系；豌豆和杂草的生长都需要光、无机盐、水分及二氧化碳等，因此二者间存在竞争关系；豌豆与其根中的根瘤菌之间为共生关系；细菌与其细胞内的噬菌体之间为寄生关系。 【答案】 B,【例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,考点二 群落的结构和演替 1.群落的空间结构类型 (1)垂直结构： 植物群落的垂直结构表现为群落垂直方向上的分层性。植物的分层现象主要与光照强度有关，群落中的光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱(如下图所示)。,群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有类似的分层现象。 (2)水平结构： 在水平方向上由于光照强度、地形、明暗和湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同生物种群。 2.群落的演替 (1)初生演替和次生演替的比较：,(2)群落演替的原因： 环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。 生物本身不断进行繁殖、迁徙。 群落内部由于生命活动造成内部环境改变。 种内和种间关系不断发生变化。 人类活动的干扰。,【例3】 (2014海南)某池塘中，某种成年鱼生活在底层，取食多种底栖动物，而该种鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动物和浮游藻类。下列相关叙述错误的是 ( ) A.该种鱼的幼体与浮游动物具有竞争和捕食关系 B.该种鱼的发育阶段不同，其所处的营养级可能不同 C.底栖动物和浮游动物分层现象属于群落垂直结构 D.该种成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构,【解析】 据题意，该种鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动物和浮游藻类，而浮游动物以浮游植物为食，该种鱼的幼体与浮游动物具有竞争和捕食关系，A项正确；该种鱼的发育阶段不同，其食物结构可能发生变化，所以其所处的营养级也可能变化，B项正确；底栖动物和浮游动物分层现象属于群落垂直结构，C项正确；该种成年鱼及其幼体是同一物种不同发育阶段，在水中的分布属于种群的分布，D项错误。 【答案】 D,【例4】 如图A、B、C分别代表的是在-200-3 800 m的海拔高度内，山坡A、森林B、海洋C三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的是 ( ),A.在-200-3 800 m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，温度是影响分布的主要生态因素 B.A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构 C.B、C处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，这说明群落具有垂直结构 D.影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是水分,【解析】 在-200-3 800 m范围内，不同区域内植物种类的差异是水分、温度等不同生态因素的影响造成的；A处不同高度的山坡上分布不同植物类群属于群落水平结构；影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是光照。 【答案】 C,【例5】 (2014新课标全国)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”)。,【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开始的演替；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开始的演替。 (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。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,考点三 实验土壤中小动物类群丰富度的研究 1.实验原理 (1)土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。 (2)许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用取样器取样的方法进行采集、调查。 (3)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。,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,【注意】 (1)从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计。 (2)尽可能多的收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。 (3)从同样营养土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。 (4)识别命名要准确，并进行分类。 (5)注意安全，远离危险地带；不要破坏当地环境。,【例6】 下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述不正确的是 ( ),A.甲装置的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通 B.乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集 C.甲装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性来采集 D.用乙装置采集的土壤小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,【解析】 由图可知，甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性来采集，其中的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通；乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，用乙装置采集的土壤小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放到试管中。 【答案】 C,【例7】 跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对动植物的分解起重要作用。请回答下列问题。 (1)由于跳虫和甲螨活动能力_，身体_，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。 (2)先要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择下图中的吸虫器_，理由是_。 若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好选择吸虫器_，理由是_。,(3)现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和线虫三个种群，若他们均仅以罐内已有的酵母菌为食，则跳虫与甲螨之间的关系是_，线虫与酵母菌之间的关系是_。若跳虫种群所含能量增长n kJ，则需酵母菌所储存的能量至少为_kJ。,【解析】 (1)土壤中跳虫和甲螨活动能力较强，身体微小，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。 (2)跳虫多栖息于潮湿隐蔽的场所，属于好氧型，湿棉花模拟土壤湿润环境，利于跳虫存活。 (3)跳虫与甲螨都以酵母菌为食，所以为竞争关系。线虫以酵母菌为食，它们之间的关系为捕食关系，最高传递效率为20%，跳虫种群所含能量增长n kJ，需酵母菌所储存的能量至少为n/20%=5n kJ。,【答案】 (1)较强 微小 (2)B 该吸虫器中的湿棉花模拟土壤湿润环境，利于跳虫存活 D 该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂 (3)竞争 捕食 5n,考点四 种群和群落综合 【例8】 生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类动物类群(甲、乙)的种类组成及其数量特征，使用浮游生物捕捞网(网口内径50 cm，网身长145 cm，网目孔径0.169 mm)各随机取样3次，调查结果如下表(单位：个),下列关于甲、乙两个类群之间物种丰富度和种群密度的比较，正确的是 ( ) A.甲类群的丰富度大，物种2的种群密度小 B.甲类群的丰富度小，物种4的种群密度大 C.乙类群的丰富度大，物种7的种群密度小 D.乙类群的丰富度小，物种10的种群密度大,【解析】 由调查的结果可以看出，甲类群的物种数目比乙类群的少，所以，甲类群的丰富度小，乙类群的丰富度大；对于物种4来说，甲类群中的种群密度明显小于乙类群的；对于物种7来说，甲类群中的种群密度大约是41个，乙类群中的种群密度大约是27个，所以C项正确。 【答案】 C,【例9】 (2014江苏)下列关于种群和群落的叙述，错误的是 ( ) A.一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群 B.可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度 C.演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化 D.洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构,【解析】 生活在一定区域内的同种生物的所有个体称为一个种群，A项正确。标志重捕法适用于活动能力强活动范围较大的动物，调查壁虎的种群密度，可用标志重捕法，故B项正确。群落演替到相对稳定的阶段后，群落内物种的组成仍处在动态变化中，故C项错。由于水平方向上地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异、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等因素造成不同地段往往分布着不同的种群，构成群落的水平结构，D项正确。 【答案】 C,课堂练习 1.教材原话填空。 (1)种群是一个系统，种群水平的研究集中于种群的数量动态，包括_等。群落是更高层次的系统，在群落水平上研究的是群落的_(丰富度和优势种等)、种间关系、_和_等。,(2)群落中_称为丰富度。 (3)竞争是两种或两种以上生物相互争夺_等。 (4)在垂直方向上，大多数群落都具有明显的_现象，称为群落的垂直结构。森林植物的垂直结构显著提高了_。群落中植物的垂直结构又为动物创造了_和_条件，因此，动物也有类似的分层现象。,(5)许多土壤动物_，而且_，因此不适于用_法或_法进行调查。在进行这类研究时，常用_的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕捉器(如_、_等)进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。 (6)丰富度的统计方法通常有两种：一是_法；二是_法。前者一般用于个体较_，种群数量_的群落。后者是按预先确定的_来估计单位面积上个体数量的多少。,(7)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_的地方发生的演替。例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有_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，如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 (8)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的_进行。,答案 (1)出生率、死亡率、年龄组成、性别比例 物种组成 空间结构 演替 (2)物种数目的多少 (3)资源和空间 (4)分层 群落利用阳光等环境资源的能力 多种多样的栖息空间 食物 (5)有较强的活动能力 身体微小 样方 标志重捕 取样器取样 采集罐 吸虫器 (6)记名计算 目测估计 大 有限 多度等级 (7)彻底消灭了 土壤条件 (8)速度和方向,2.(2014新课标全国)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,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,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 移栽植物能提高该群落结构的稳定性；移栽植物能为动物提供生存的环境，故小型土壤动物的增多是移栽植物预期的结果；边坡甲上可能会发生群落的演替而自然长出乔木；群落演替不会随时间延长而一直逐渐加剧。 答案 B,下列推测不合理的是 ( ) A.捕食者主要捕食甲和丙 B.蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响 C.无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失 D.随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少,解析 由表可知，随着池塘中捕食者数量的增加，甲种和丙种蝌蚪存活率逐渐降低，说明捕食者的食物来源以甲、丙两种蝌蚪为主。三种蝌蚪由于相同食物来源或相同生存空间可构成种间竞争关系，但在四个池塘中放入了不同数量的捕食者后，因捕食者对不同蝌蚪的捕食数量不同，可能改变了它们原有的竞争结果。池塘1中，在没有加入捕食者时乙种蝌蚪存活率最低，说明乙种蝌蚪竞争力最弱，容易被自然环境所淘汰。随着捕食者数量的增加，甲种和丙种蝌蚪数量减少，乙种蝌蚪获得的资源相对增加。 答案 D,5.某山区实施退耕还林之后，群落经过数十年的演替发展为树林。下图中曲线甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中优势植物种群的数量变化情况。下列说法错误的是( ),A.实施退耕还林等措施之后，可增大部分野生动植物种群的环境容纳量 B.曲线甲、乙、丙对应的物种之间为竞争关系，第3阶段群落具有明显的垂直分层现象 C.演替中后一阶段优势物种的兴起，一般会造成前一阶段优势物种的消亡 D.该过程中，群落的物种丰富度和生态系统的抵抗力稳定性会逐渐提高,解析 群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，在此过程中群落的总生产量增加，有机物总量增加，生物种类越来越多，营养结构越来越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越来越高。由图示可知，在演替过程中，后一阶段优势物种的兴起，一般不会造成前一阶段优势物种的消亡，而是取代其优势地位。 答案 C,6.下图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化，下列叙述不正确的是 ( ),A.甲可表示森林在火灾后进行的演替 B.甲的演替速度比乙的慢、历时长 C.甲中、处的物种组成不一定相同 D.若气候条件适宜，甲、乙均可演替成森林,解析 图中甲曲线表示次生演替，乙曲线表示初生演替，次生演替比初生演替的速度快、历时短；森林在火灾后进行的演替为次生演替，但火灾前的物种与火灾后演替产生的物种不一定相同；当气候条件适宜时，次生演替和初生演替均可演替成森林。 答案 B,注：第1层为距地表0-5 cm；第2层为距地表5-10 cm；第3层为距地表10-15 cm。 A.可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数 B.各样地土壤中动物类群丰富度没有明显的差异 C.人类活动对土壤动物的数量和分布没有影响 D.各土层中土壤动物种群数量增长曲线均为“S”型,解析 调查土壤中小动物类群丰富度时，常用取样器取样法，A项错误。从表中数据可知，各样地土壤中动物类群丰富度没有明显的差异，B项正确。人类活动导致农用地的表层土壤中动物个体数较人工广场绿地和某植物园少，C项错误。根据表中数据无法判断各土层中土壤动物种群数量增长的趋势，D项错误。 答案 B,回答下列问题： (1)该地常绿阔叶林恢复过程中群落演替的类型为_演替。常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因，除了植物的种子或者繁殖体可能得到保留外，还可能是原有的_条件也得到基本保留。 (2)在由上述群落构成的生态系统中，恢复力稳定性最强的是_生态系统，抵抗力稳定性最强的是_生态系统。 (3)与草丛相比，针叶林中的动物分层现象较为_(填“简单”或“复杂”)，原因是_。,解析 (1)由于被破坏的常绿阔叶林原有的土壤条件基本保留，甚至还保留有植物的种子或其他繁殖体，故此类演替为次生演替。 (2)在题表所列的群落中，草丛营养结构最简单，物种种类最少，故其恢复力稳定性最强；而常绿阔叶林营养结构最复杂，物种种类最多，其自我调节能力最强，故其抵抗力稳定性最强。 (3)植物群落垂直结构的复杂程度决定了其中生存的动物分层的复杂程度。,答案 (1)次生 土壤 (2)草丛 常绿阔叶林 (3)复杂 针叶林中植物群落的垂直结构更为复杂,
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