高三生物高效课堂资料学案25群落的结构和演替副本.docx
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高三生物高效课堂资料学案25群落的结构和演替副本
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第四章种群和群落
学案25 群落的结构和演替
【考点与能力要求】
1.理解并掌握群落的概念，并能够区分两种结构特征
2.掌握群落的物种组成
3.掌握群落演替的概念及类型
【基础知识讲解】
[预备知识]
判断下列有关群落的结构和演替正误。
（1）黑线姬鼠种群数量下降说明该农场群落的丰富度下降（ ）
（2）人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低（ ）
（3）毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系（ ）
（4）群落中动物具有垂直分层现象（ ）
（5）随机扫取表层土壤，可以调查土壤小动物类群丰富度（ ）
（6）鱼与浮游动物具有竞争和捕食关系（ ）
（7）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（ ）
（8）自然恢复林的形成属于初生演替（ ）
（9）弃耕农田上发生的群落演替是初生演替（ ）
（10）演替过程中群落的物种组成不断变化（ ）
（11）在群落演替过程中，新的物种定居后，原来的物种不能存在（ ）
（12）演替达到相对稳定后，群落内物种组成不再变化（ ）
[知识析理]
知识点一群落的概念与种间关系
1.群落的概念与物种组成
（1）群落的概念
①概念要点：
a.同一时间；b.一定区域；c.各种生物种群。
②特征：
物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。
（2）群落的物种组成
①群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
②丰富度
a.概念：
群落中物种数目的多少。
b.常用统计方法：
记名计算法和目测估计法。
知识应用1：
（2016年海南卷）下列有关群落的叙述，错误的是（ ）
A．群落有垂直结构和水平结构
B．演替是生物群落的特征之一
C．群落中物种之间是相互联系的
D．群落是由空气、水和生物组成的
2．种间关系及实例
知识拓展:
通过实例判断种间关系的技巧
（3）捕食关系中被捕食者的判定方法
①若两种生物的最大数量有明显差异，一般数量多的为被捕食者，如图1中A为被捕食者。
②若两种生物数量相当，则从变化趋势看，先到达波峰的为被捕食者，后到达波峰的为捕食者。
即被捕食者变化在先，捕食者变化在后，如图2中A为捕食者，B为被捕食者
3．群落结构
（1）形成的原因：
群落结构与环境中生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
（2）群落的垂直结构：
①植物的垂直结构。
a.具体表现：
植物群落垂直方向上的分层。
b.影响因素：
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（如图所示）。
②动物的垂直结构：
主要原因是植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
a.表现：
分层现象。
B.影响因素：
植物：
光照强度；动物：
栖息空间和食物。
（3）．水平结构：
在水平方向上由于光照强度、地形、盐碱度和湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。
（4）．意义：
生物在垂直方向及水平方向上的配置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
注意事项：
区分“高山植被分布”与“群落垂直结构”
（1）高山植被的垂直分布是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被分布不同，从低到高依次为阔叶林→针叶林→高原草甸→苔原。
（2）高山植被分布不属于群落垂直结构，因为在每一个自然区域地段，均具有自然群落，而每一个群落都有各自的垂直结构与水平结构。
如图所示。
知识应用2.下列关于群落的空间结构特征的生态意义的叙述，不正确的是（ ）
A．群落的空间结构特征是长期自然选择的结果
B．群落的空间结构有利于对资源的充分利用
C．群落的空间结构缓解了种间竞争，促进了种间互助
D．导致这种结构特征的主要非生物因素是温度和水分
知识点二群落的演替
1．演替的概念
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
2．演替过程（以发生在裸岩上的演替为例）
3．群落演替中两种类型的不同点
类型
项目
初生演替
次生演替
起点
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
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
时间
经历时间漫长
经历时间较短
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
森林砍伐地、弃耕农田上的演替
4．群落演替的特征
（1）方向：
一定的方向性。
（2）能量：
群落有机物总量增加。
（3）结构：
营养结构变得复杂，物种多样性增加。
5．群落演替的原因
（1）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。
（2）生物本身不断进行繁殖、迁徙。
（3）群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
（4）种内和种间关系不断发生变化。
（5）人类活动的干扰。
知识应用3:
（2017衡水中学模拟）下列关于生物群落结构及群落演替的叙述不正确的是
A.生物群落中植物的垂直分层与光照强度有关
B.毁林开荒、围湖造田可以改变群落结构但不会导致生物群落发生演替
C.光照强度、地形、湿度等是水平方向上分布着不同生物类群的原因
D.自然条件下，群落演替一般是朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展
变式训练1.（2017届湖南长沙生物试卷）2014年6月，江西某一坡地因持续暴雨而发生坍塌，2015年的9月，有关官员检查时发现该处出现了新的群落，下列相关叙述正确的是（ ）
A．这段时间该处发生的群落演替是初生演替
B．在发生坍塌后，该坡地最先出现的生物可能是地衣
C．在演替过程中灌木会逐渐取代全部草本植物
D．若有人类活动，则该群落演替的速度和方向可能有变化
[注意事项]
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[典题举例与解题指导]
例1．下列有关种群、群落的叙述，错误的是（ ）
A．种群密度是种群最基本的数量特征
B．群落中动物种群的分布决定了植物种群的分布
C．可用样方法调查棉田中财虫的种群密度
D．群落的物种组成是区别不同群落的重要特征
解题思路：
种群最基本的特征是种群密度，而群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，把握好它们的特征是解决该题的关键。
例2.乱石窑裸地上的群落演替过程如下图所示。
据图分析正确的一项是（ ）
A．乱石窑裸地与人工砍伐后的阔叶林上发生的演替种类相同
B．相同群落发生的群落演替演变的群落类型相同
C．杂木植物群落的物种丰富度大于阔叶林群落
D．上述演替中，营养结构趋于复杂，有机物总量增多
例3.（2016届河南许昌生物试卷）某山区陡坡在封山育林后若干年内，经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段，其典型物种的种群密度变化如图所示。
下列相关叙述符合题意的是（）
A．b→c,物种①逐渐消失，物种②密度逐渐降低到相对稳定，原因是物种②是阳生植物；
B．物种①和物种③之间竞争强度小于物种②物种③之间竞争强度
C．c点后，在适宜气候条件下群落中最终占主导地位的植被类型将是乔木
D．物种①和物种②之间既有捕食关系又有竞争关系
解题思路：
随着群落演替的进行，群落的稳定性、自我调节能力、生物种类、丰富度等都不断增加复杂化。
例4.研究发现，鹰对不同种群数量的鸽群攻击的成功率是不同的。
请回答：
（1）该研究中体现的生物间关系主要有_______________．如果鹰的数量下降，鸽的种群数量可能会出现的变化是_____________________________。
（2）调查鸽群数量常采用的方法是________________。
在调查中被标记个体因受到过惊吓而不容易被再次捕获，这会使调查的结果______________（选填“偏小”“基本不影响”或“偏大”）。
（3）鸽群生活的地方有一片种植过草莓的农田，闲置数年后被柳等木本植物覆盖，成片的草莓不见了，这是因为______________________。
该过程称为_______________________________。
解题思路：
植物竞争的是阳光、水分、空间，而动物是食物、空间。
【巩固提升】
知识点一群落的概念和物种组成
1．（2015－2016学年江西省生物试卷）下列有关群落的叙述中．正确的是（ ）
A．沙丘上进行的群落演替是初生演替，火山岩上进行的是次生演替
B．一个种群被另一个种群替代的过程叫群落演替
C．在水稻田中，农民种的水稻长势好又整齐，在该农田生态系统的群落中不存在垂直结构
D．群落的物种组成是区分不同群落的重要特征
2.（2015－2016学年云南省临沧市生物卷）植物高度是直接反映植物群落外貌特征的重要指标。
下图是某草原放牧活动对群落植物高度的影响，据图分析正确的是（ ）
A．放牧程度对群落植物净光合速率没有影响
B．禁止放牧是对草场最好的保护
C．同一种牧草的高低分布体现了群落的垂直结构
D．适度放牧有利于草原植物的生长
知识点二群落的空间结构和演替
3.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．该种成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构
C．底栖动物和浮游动物分层现象属于群落垂直结构
D．该种鱼在不同发育阶段，其所处的营养级可能不同
4.（2017江西师大模拟）小叶章是一种多年生草本植物，入侵某苔原生态系统形成斑块。
科研人员采用样方法对小叶章入侵斑块进行群落调查，结果如下表（注：
表中“+”表示该植物存在）。
请回答下列问题：
植物种类
高度（cm）
生长型
对照
轻度入侵
中度入侵
重度入侵
高山乌头
20-40
多年生
草本
+
藜芦
50-100
+
毛蕊老鹳草
30-80
+
大白花地榆
50-80
+
+
小叶章
60-90
+
+
+
牛皮杜鹃
10-25
灌木
+
+
+
笃斯越桔
10-15
+
+
（1）采用样方法调查小叶章入侵斑块的种群密度时，应随机取样，若选取的样方数量太少，易导致________；若要调查样方内的物种丰富度，需要统计________。
（2）以相邻的本地牛皮杜的群落为对照组进行研究分析，科研人员发现，随着入侵程度的加深，灌木种类呈现________的趋势，多年生草本植物种类明显增加，在小叶章不同的入侵程度下，群落的空间结构发生明显变化，这表明小叶章入侵会使群落发生演替，这种群落演替的类型为________。
（3）调查结果显示，群落中无一年生草本植物，其原因可能是________（从种间关系的角度作答）。
（4）该苔原生态系统的抵抗力稳定性较差的原因主要是________。
5.（2017河南高考诊断卷）下表表示某遭受重度砍伐的森林在恢复过程中不同的演替阶段乔木、灌木和草本植物的物种丰富度的变化。
请回答下列问题：
年
植物种类
0
10
20
30
40
50
草本植物
61
52
24
21
18
16
灌木
26
26
25
20
19
20
乔木
0
0
10
14
16
22
（1）重度砍伐的森林的恢复过程属于演替，其恢复原貌的过程主要依赖于稳定性。
（2）随着演替的发生，草本植物的物种丰富度逐渐降低的原因是；与第10年相比，第50年的群落对阳光等环境资源的利用率更（填“高”或“低”），其原因是。
（3）若人为植树造林，会使得该群落在第1～20年恢复至原貌，该实例说明人类活动对群落演替的
影响为。
6.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”）。
学案25群落的结构和演替
预备知识：
在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象。
影响植物垂直结构的主要因素是光照，影响动物的主要因素是食物和栖息空间。
在水平方向上受各种因素影响，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，常呈镶嵌分布。
知识应用一.【解析】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构；群落特征包括物种丰富度、种间关系、空间结构、群落演替等；群落是一定自然区域内所有生物个体的总和，不包括无机环境。
【答案】D
知识应用二【答案】B
知识应用三答案B
变式训练1.
【解析】该处本存在植物以及植物生长的条件，出现了新的群落，属于次生演替，A错误；该地属于次生演替，裸岩上进行的初生演替，最先出现的生物是地衣，B错误；次生演替不一定能演替到灌木阶段，C错误；人类活动往往使得群落演替不同于自然演替的速度和方向进行，D正确。
【答案】D
典型例题例1.
【答案】B
例2.【解析】乱石窑裸地发生的演替为初生演替，人工砍伐后的阔叶林有土壤、植被等条件，其上发生的演替属于次生演替；从图形分析，杂木植物群落在山坡地带和凹谷地带由于环境因素不同，发生不同方向的演替；杂木植物群落向阔叶林群落演替过程中物种丰富度增大；无论是乱石窑裸地→…→针阔混交林群落和阔叶林群落的初生演替，还是砍伐后的阔叶林上发生的次生演替，演替过程中都是营养结构越来越复杂，植物种类和数量增多，有机物总量增多。
【答案】D
例3、【解析】根据题意，封山育林后发生的演替是次生演替，演替过程中发生优势物种的替换，b→c过程中,物种①逐渐消失，物种②密度逐渐降低到相对稳定，原因是出现了物种③，物种①②在与物种③的竞争中处于弱势，A错误；物种①和物种③之间竞争强度大于物种②物种③之间竞争强度，导致物种①逐渐消失，物种②密度逐渐降低到相对稳定，B错误；c点后，在适宜气候条件下群落中最终占主导地位的植被类型将是乔木，竞争环境资源的能力最强，C正确；物种①和物种②之间存在竞争关系，不能表明两者间存在捕食关系，D错误。
【答案】C
例4.
【答案】
（1）捕食（和种内互助）起初出现数量增加，以后可能趋于稳定
（2）标志重捕法偏大
（3）柳树比草莓能更好地利用空间和阳光次生演替
巩固提升
1.【答案】D
2.【解析】与零放牧量相比，轻度放牧植物高度增加了，而另外两种放牧量植物高度降低了，说明放牧程度对群落植物净光合速率有影响，A错误；轻度放牧是是对草场最好的保护，B错误；同一种牧草属于同一种生物，同一个种群，而不属于不是群落，C错误；据图中数据可知，适度放牧有利于草原植物的生长，D正确。
【答案】D
3.【解析】该种鱼的幼体滤食浮游动物，故与浮游动物具有捕食关系；该种鱼的幼体和浮游动物都滤食浮游藻类，故与浮游动物具有竞争关系，A正确；该种成年鱼及其幼体是一个物种，在水体的分布不能构成群落的垂直结构，仅仅是该物种的分布范围，B错误；底栖动物和浮游动物在垂直方向上的分层现象属于群落的垂直结构，C正确；该种鱼的幼体生活在水体上层，滤食浮游动物时属于第三营养级，滤食浮游藻类时属于第二营养级，故该种鱼的发育阶段不同，其所处的营养级可能不同，D正确。
【答案】B
4.
（1）统计结果误差较大各样方中物种的种类（和数量）
（2）逐渐减少，最后消失（答不全不给分）次生演替
（3）一年生草本植物在争夺阳光和空间等环境资源的竞争中被淘汰
（4）生物种类少，营养结构简单
5.
（1）次生（1分）恢复力（1分）
（2）草本植物在与灌木和乔木争夺阳光中处于劣势高
第50年群落垂直结构更加明显，能提高群落对阳光等资源的利用率
（3）能改变群落演替的速度
6、【解析】
（1）初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地方，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替，故在光裸的岩石上开始的演替是初生演替。
次生演替是指在原有植被虽已经不存在，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（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。
从森林被全部砍伐的地方开始的演替属于次生演替。
（2）次生演替开始就具备了形成森林所需要的土壤条件，而初生演替形成该土壤条件需要漫长的时间。
（3）人类的过度开垦导致局部灌丛出现了荒漠化，使该地区的演替速度变快。
由于该地区气候越来越干燥，该地区最终会向荒漠化方向演替，故该地区群落的演替方向并未改变。
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