2018-2019学年高中生物 第三章 第三节 生物群落的演替学案（含解析）苏教版必修3.doc

生物群落的演替1.在生物群落发展的过程中，随着时间的推移和空间分布的 变化，一个群落代替另一个群落的演化过程，称为群落 的演替。2初生演替是指在从未有过生物生长或虽有过生物生长但 已被彻底消灭了的裸地上发生的演替。3在群落中的植被遭受严重破坏而消失，但原有的土壤条 件基本保留，甚至原有植物的种子或其他繁殖体有可能 存在的地方进行的演替，称为次生演替。4生物群落的演替是群落内部因素与外界环境因素综合作 用的结果。5人类生产活动对自然环境因素、群落内部因素具有促 进、抑制、改造或重建的作用。一、群落演替的类型1概念群落的演替是指在生物群落发展过程中，随着时间的推移和空间分布的变化，一个群落代替另一个群落的演化过程。2基本类型(1)初生演替：概念：在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭了的裸地上发生的 演替。实例：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。(2)次生演替：概念：在群落中的植被遭受严重破坏而消失，但原有的土壤条件基本保留，甚至原有植物的种子或其他繁殖体有可能存在的地方进行的演替。实例：在完全被砍伐的森林、火烧后的森林或草原、弃耕后的农田等地方进行的演替。二、群落演替的影响因素1内部因素(1)动力：群落内部环境的变化。(2)催化剂：种内关系和种间关系的动态变化。2外界环境因素(1)群落外部环境条件的不断变化，影响甚至改变群落演替的进程。(2)群落自身的演化也会对环境发生作用，导致外界环境出现变化。(3)人类对群落演替的影响远远超过其他环境因素，人类生产活动通常是有意识、有目的的，对自然环境因素、群落内部因素具有促进、抑制、改造或重建的作用。1判断下列叙述的正误(1)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化()(2)自然恢复林的形成属于初生演替 ()(3)群落演替中的乔木阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分()(4)弃耕农田上发生的群落演替是初生演替()(5)旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行()(6)次生演替的速度比初生演替的速度快()(7)自然群落往往是向物种丰富度越来越高的方向演替，而且种间关系越来越复杂()2在裸岩上发生演替过程中，苔藓之所以能代替地衣，是因为()A苔藓能进一步分解岩石，使土层加厚，有机物增多B苔藓比地衣长得高，在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势C苔藓比地衣的进化地位高，适应性比地衣强解析：选B苔藓比地衣高，在竞争阳光的过程中处于优势，能合成更多的有机物，有利于生长。3下列有关生物群落演替的叙述，正确的是()A人类活动不会影响生物群落的演替B丘陵地带地震后会发生初生演替C冰川泥上进行的演替属于初生演替解析：选C人类活动影响生物群落的演替，甚至会改变常规方向，丘陵地带地震后会发生次生演替，冰川泥上进行演替属于初生演替。4下列群落演替中，属于初生演替的是()A干涸的池塘蓄水后的演替B森林砍伐后的恢复演替C火山岩上的演替解析：选C初生演替是指在一个从未有过被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但已被彻底消灭了的地方进行的演替。5诗句“野火烧不尽，春风吹又生”所描绘的现象，属于生物群落的是()A空间结构B初生演替C次生演替解析：选C属于次生演替，因为火烧后，土壤中还有根、茎及种子等。6在气候条件合适的条件下，从裸露的岩石开始的初生演替的完整过程是()A地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段、乔木阶段B草本植物阶段、灌木阶段、地衣阶段、苔藓阶段、乔木阶段C地衣阶段、灌木阶段、乔木阶段、苔藓阶段、草本植物阶段解析：选A陆地上的初生演替过程大致经过地衣植物群落、苔藓植物群落、草本植物群落和木本植物群落阶段。7在群落演替中，一般不会出现的现象是()A群落中生物种类的增加B灌木被草本植物取代C草本植物被高大乔木取代解析：选B灌木比草本植物高大，更容易获得光能，因此灌木不会被草本植物取代。1初生演替与次生演替的比较项目初生演替次生演替起点原先从没有过植被的环境或原有植被被彻底消灭了的环境原来有群落环境，只是失去了原有植被，原有土壤条件基本保留时间经历的时间长经历的时间短速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键实例裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥上的演替弃耕农田、火灾过后的草原、过量砍伐后森林上的演替2群落演替的过程(1)初生演替：旱生演替：裸岩地衣苔藓草本植物灌木乔木。水生演替：水生植物阶段湿生植物阶段陆生植物阶段。(2)次生演替(以弃耕农田的演替为例)：弃耕农田一年生杂草多年生杂草灌木 乔木。3群落演替的结果演替方向演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律，随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的，一般都可以演替到森林这一最高阶段能量总生产量增加，群落的有机物总量增加结构生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂稳定性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，稳定性越来越高名师点拨群落演替中“取代”的含义在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指“优势取代”，而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但森林中仍会有灌木、草本、苔藓等。题组冲关1下列有关初生演替和次生演替的叙述，不正确的是()A沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替是初生演替，在弃耕的农田上进行的演替是次生演替B初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显C次生演替所需时间较短，原因是次生演替原有的土壤条件基本保留D初生演替与次生演替的主要区别是起始条件不同解析：选B初生演替形成的过程中存在竞争，如苔藓被草本植物替代的过程中，草本植物在竞争中取得优势；次生演替中同样存在竞争。2下图表示某地云杉林的形成过程。相关叙述正确的是()A该群落的演替属于初生演替，群落结构越来越复杂B在人为干扰下，可能发生的动态变化，但不属于群落演替C该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果D在云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构解析：选C图中的演替是从采伐迹地开始的，为次生演替；演替过程中生物的种类和数量增多，群落结构越来越复杂；生物群落既有垂直结构也有水平结构。1影响群落演替的内外因素(1)群落内部环境的变化是群落演替的动力，种内关系和种间关系的动态变化是群落演替的催化剂。(2)外界环境因素：外界环境条件的不断变化常常引发群落演替。2人类活动对群落演替的影响(1)自然资源的利用：对自然资源的过度利用导致演替过程会相当缓慢，甚至可能向相反的方向发展。(2)外来物种的引入：人类活动中，会有意或无意地将一个新物种引入某一群落之中。在适宜条件下，新物种会迅速成为优势种，破坏原有群落的稳定性。(3)退耕还林、还草：“退耕还林、还草”、“退田还湖、还草”等生态恢复措施的最终目的，就是为了从根本上遏制环境的恶化，保护生物多样性，促进社会经济的可持续发展。思考探究(1)如果小路废弃后，会出现“远芳侵古道，晴翠接荒城”的景象吗？提示：如果小路废弃后，人的踩踏活动停止了，在路上会慢慢长出茎秆较高的植物，逐渐成为优势植物。(2)群落的演替能无休止地进行下去吗？为什么？提示：不能，任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段，最后终止在一种稳定状态。(3)是否所有的群落最终都可以演替为森林阶段？试举例说明。提示：不是。如草原，由于受降雨量等多种环境因素的影响，只能演替到草原阶段。题组冲关3下列有关群落演替的叙述，正确的是()A群落的演替是指一个群落被另一个群落代替的过程，生物不断地在发展，所以群落的演替也不会停止B外部环境条件的变化是群落演替的动力C人类活动常常使群落按照不同于自然演替的方向和速度进行演替D人类活动对群落演替的影响都是破坏性的解析：选C群落演替并非永无止境的，最终达到相对稳定的阶段。演替的发生常由于以下原因：环境因素对群落的作用，或群落本身对环境作用所引起的变化；植物繁殖体的散布；群落内种间关系的变化；新的物种、亚种、变种或新生态型的产生。人类活动对群落演替的影响也有保护性的，如植树造林等。4进行生物群落演替时，若按演替方向，可分为进展演替和逆行演替。进展演替是指随着演替的进行，生物群落的结构和种类成分由简单到复杂；群落对环境的利用由不充分到充分；群落生产力由低到高；生物群落对外界环境的改造逐渐强烈。而逆行演替的进行进程则与进展演替相反。根据上述资料判断下列人类活动导致进展演替的是()A过度放牧 B毁林开荒C围湖造田 D退耕还湖解析：选D过度放牧、毁林开荒和围湖造田都可导致生物群落结构简单化、生产力下降等，这些属于逆行演替。而退耕还湖则会导致进展演替。一、选择题1关于群落演替的叙述，错误的是()A围湖造田活动对群落演替有影响B演替过程中群落的物种组成不断变化C次生演替的速度比初生演替的速度快D弃耕农田上发生的群落演替是初生演替解析：选D弃耕农田上发生的群落演替是次生演替；演替过程中，优势种在不断变化，故群落的物种组成不断变化；次生演替的速度较初生演替的快；包括围湖造田在内的人类活动均影响群落的演替过程。2在寒温带地区，一场大火使某地的森林大面积烧毁，在以后漫长时间中，在原林地上依次形成了杂草地、白桦为主的阔叶林、云杉为主的针叶林，这种现象称为()A物种进化 B外来物种入侵C群落演替 D垂直结构解析：选C大火使森林大面积烧毁，破坏了原来的群落，导致原来的物种消失了；在以后的时间依次出现一些新的物种(杂草地白桦云杉)，这样随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程属于群落演替，该过程属于次生演替。3下列选项中不能演替为森(树)林的是()A西北干旱地区的典型草原B大兴安岭火灾后的林区C沂蒙山区的裸露岩地D黄河三角洲的弃耕土地解析：选A草原生态系统分布在干旱地区，而森林生态系统分布在湿润或较湿润地区。4豚草是原产北美的植物，据调查在江苏、浙江、北京、上海等19个省市频频发现。课外小组的同学对一片闲置土地的部分植物种群密度连续进行了五年的调查，结果如下表所示(单位：株/m2)。下列有关叙述不正确的是()年份20112012201320142015豚草0.30.61.11.52.3狗尾草10.09.286.85.5龙葵3.02.00.400A植物种群密度的调查中应采用样方法B在进行种群密度调查时应特别注意随机取样C调查结果表明该地区植物种群的丰富度在减少D可以推测该地区动物的丰富度将会增加解析：选D调查数据表明该地区植物丰富度在减少，而动物都直接或间接以植物为营养来源，所以可以推测该地区动物的丰富度将不会增加。5某弃耕农田植物种类40年间的变化情况见下表。有关该地群落变化的叙述，错误的是()年数物种数量植物类别14152540草本2827263034灌木0341219乔木0001423总计2830305676A物种丰富度趋于增加B该地群落发生了初生演替C群落对光能的利用能力提高D群落垂直结构和水平结构发生了变化解析：选B弃耕农田的演替是次生演替。6下列有关人类活动对群落演替影响的叙述，不正确的是()A人类的许多活动影响群落的演替B人类可建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制下C人类活动对生物群落演替的影响远远超过其他某些自然因素D人类的活动对群落的演替均具有破坏性解析：选D人类对生物群落演替的影响远远超过其他某些自然因素，因为人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的，可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用。人类甚至可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制下。但人类的活动对群落的演替也不是只具有破坏性的，也可以是通过建立新的人工群落实现受损的生态系统恢复。7人类的下列活动，不利于群落向正面演替的是()A封山育林 B治理沙漠C围湖造田 D兴修水利解析：选C围湖造田会增加农田面积，但是不利于湖泊的正常演替，因而不利于群落向正面 演替。二、非选择题8观察下列群落演替图回答问题：(1)此图代表淡水湖泊群落演替中_的演替过程，是由最初的_阶段，发展到_阶段，随着_的入侵，最终演化成由多种植物构成的_。(2)三图自上至下分别用字母A、B、C代替，那么演替的顺序应该是：_。(3)群落形成的首要条件是_和_，此群落演替的动力来源于_，催化剂是_。(4)外界环境不断变化也是引起群落演替的重要条件。它包括_以及_对环境作用而引起的变化。解析：演替是群落长期变化累积的表现，主要标志是群落在物种组成上发生了质的变化；或者是在一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的过程。群落演替往往会发生有规律的或有序的变化，水生群落演替的阶段为：水生植物(浮水、沉水植物等)阶段湿生植物(沼泽、草地植物等)阶段陆生植物阶段。答案：(1)植物群落水生植物湿生植物灌木和乔木森林(2)ABC(3)植物的入侵定居群落内部环境的变化种内关系和种间关系的动态变化(4)外界因素的变化群落本身一、选择题1关于演替的说法，不正确的是()A演替是群落根本性质发生变化的现象B只有群落的结构受到干扰或破坏，才会出现演替C演替是群落长期变化积累的体现D不论是成型的群落或是正在发展形成过程中的群落，演替现象一直存在，它贯穿于整个群落发展的始终解析：选B演替应是群落的根本性质发生了改变的过程，即使没有干扰和破坏，群落也会发生演替，演替现象一直存在着。2.右图是一温带地区在初生演替过程中两种量值的变化曲线，这两条曲线可分别表示()A甲表示草本植物的种类数量，乙表示整个植被的生物量B甲表示整个种群的生物量，乙表示草本植物的种类数量C甲表示土壤中腐殖质总量，乙表示整个植被中的种类数量D甲表示食肉类的种类数量，乙表示食肉类的生物量解析：选A在初生演替过程中，生物总量是逐渐增加的。先驱物种一般是较为低等的植物，但某个阶段的生物种类数量在演替到这个阶段时逐渐增加，由此阶段向另一个阶段演替时逐渐减少。3我国西南横断山区被公认为全球生物多样性的关键地区，不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见下表：垂直带海拔(m)3 500植被类型热带季雨林常绿阔叶林常绿落叶混交林针阔混交林针叶林高寒灌丛草甸蝶类种数349452201136125100下列有关叙述，正确的是()A不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果B不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征C蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关D蝶类物种多样性与各垂直带气候特征有关解析：选D不同垂直带的植被类型差异是自然选择的结果。不同垂直带的植被类型差异反映的是不同群落的物种组成不同。不同植被类型区域的气候特征不同，蝶类的生存离不开气候等环境条件，故蝶类的物种多样性与各垂直带的气候特征有关。4某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。下列叙述不正确的是()A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B该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替C旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行D该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程解析：选B发生于火山、冰川泥以及沙丘的演替是初生演替；此岛屿已到了森林阶段，一定经过了很长时间的演替；人类的活动会使演替不同于自然演替的方向和速度进行；不同地段上的差异属于水平结构，空间上的垂直分布属于垂直结构。5如图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化，下列叙述正确的是() A甲表示的是裸岩上的初生演替B乙可表示弃耕农田上进行的演替C甲中和处的物种组成完全相同D若条件适宜，乙群落可演替成森林解析：选D次生演替和初生演替的区别主要看演替的起点。甲曲线的起点有生物群落，而乙曲线的起点无生物群落，故可知甲发生的是次生演替，乙发生的可能是初生演替，次生演替之后的物种和以前的物种不一定相同；森林是生态系统演替的顶级阶段，但并不是所有的生态系统都能演替到这个阶段，还要取决于当地的气候等条件。6下列关于群落演替的叙述，不正确的是()A人类活动可以影响演替的方向和速度B如果时间允许，弃耕农田总能形成森林C在群落演替过程中，最先出现的动物是植食性动物D乔木阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分解析：选B群落演替是需要一定的外部因素的，弃耕农田需要在特定的自然环境才能演替成 森林。二、非选择题7某地实施退耕还林多年后，原有耕地变为林地。科研人员对林地植被的种群密度进行了调查，发现阳坡和阴坡植被差异明显。对阳坡的物种生态位重叠(即两个物种在同一资源状态上的相遇频率，见表中数据)变化进行分析，其结果如下：种名山桃丁香油松刺槐山桃1丁香0.1241油松0.1250.8341刺槐0.1480.7610.8841(1)耕地逐渐过渡为林地的过程属于_。(2)在调查该林地山桃的种群密度时应采用_法。(3)据表中数据可知，阳坡群落物种中竞争最激烈的是_。造成阳坡和阴坡植被差异明显的主要非生物因素是_。解析：某地实施退耕还林多年后，原有耕地变为林地。耕地逐渐过渡为林地的过程属于次生演替。在调查该林地山桃的种群密度时应采用样方法，因为植物比较适合此方法。据表中数据可知，阳坡群落物种中竞争最激烈的是油松和刺槐，因为这两种植物在同一资源状态上的相遇频率最高。阳坡和阴坡，一个向阳，一个是阴面，所以造成阳坡和阴坡植被差异明显的主要非生物因素是阳光。答案：(1)群落演替(或次生演替)(2)样方(3)油松和刺槐阳光8某地曾发生一次森林大火，大火过后，森林中的许多地方成为一方焦土。但时间不长，这里就有了生命的迹象。请分析讨论：(1)大火之后的群落形成属于哪种演替？_。(2)这种演替一定能恢复到原始群落吗？请说明理由。_。(3)试绘出在此演替过程中生物种类的变化曲线。(4)某科研工作者欲探究群落的演替过程，选择了由于农作物产量低而弃耕的农田。在弃耕农田上的演替属于哪种演替？_。首先生长的植物应该是什么？_。如果条件允许，演替的最后阶段是什么？_。解析：(1)火烧后的森林原有植被虽已被破坏，但由于原有土壤条件、原始物种等的存在，因而该群落的恢复过程应为次生演替。(2)演替能否恢复到原始群落由多种因素制约，如环境条件、变化程度，原始物种是否存在等，若改变，则难以恢复。(3)群落演替的总趋势是物种多样性增加。(4)弃耕农田保留原有土壤条件和部分原有物种，属于次生演替；在保留土壤条件的情况下首先生长的植物应是草本植物；如果条件允许演替的最后阶段应是森林。答案：(1)次生演替(2)不一定。次生演替能否恢复到原始群落，要看周围原始物种存在与否、变化程度及其环境条件改变与否(3)如右图：(4)次生演替草本植物森林阶段