第32講群落結(jié)構(gòu)與演替

必修3

穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第九單元生物與環(huán)境第32講群落的結(jié)構(gòu)與演替[2015備考、最新考綱] 1.群落的結(jié)構(gòu)特征(Ⅰ)。2.群落的演替(Ⅰ)。3.實(shí)驗(yàn)：土壤中動(dòng)物類群豐富度的研究。01追本溯源拓認(rèn)知。一、群落的概念及特征1．概念：同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種

生物種群

的集合。強(qiáng)調(diào)該區(qū)域中

全部

生物，包括全部植物、動(dòng)物、微生物二、群落的空間結(jié)構(gòu)概念：指群落中各個(gè)生物種群分別占據(jù)不同的空間。類型垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)現(xiàn)象

分層

現(xiàn)象鑲嵌

分布決定因素植物分層：光照強(qiáng)度決↓定動(dòng)物分層：棲息空間和食物地形變化、土壤濕度和鹽堿度差異、

光照強(qiáng)度

不同、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)不同以及人與動(dòng)物的影響等意義群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境中生態(tài)因素有關(guān)，群落結(jié)構(gòu)的具體表現(xiàn)都是在長(zhǎng)期自然選擇基礎(chǔ)上形成的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。生物在空間中位置的配置關(guān)系有利于提高生物群落整體對(duì)自然資源的充分利用三、群落的演替概念：隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被

另一個(gè)群落

代替的過程。類型(1)初生演替①概念：在一個(gè)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(fā)生的演替，如

沙丘、火山巖、冰川泥等。段→灌木階段→ 階段。(2)次生演替：在原有植被雖已不存在，但和 進(jìn)行。②過程：裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階森林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(fā)生的演替。3．人類活動(dòng)往往會(huì)使群落演替按照不同于自然演替的速度

方向效果自評(píng)1.判斷下列有關(guān)群落結(jié)構(gòu)特征敘述的正誤。可用樣方法調(diào)查林地上植物的種群密度[2013·福建高考

T3A](√)森林生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落具有明顯的水平結(jié)構(gòu)[2013·海南高考T29(4)](×)一塊農(nóng)田中有豌豆、雜草、田鼠和土壤微生物等生物，其中屬于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的是豌豆和其根中的根瘤菌[2012·課標(biāo)全國(guó)T3C](×)動(dòng)物在群落中的垂直分層與植物的分層有關(guān)[2012·課標(biāo)全國(guó)T4C](√)2．判斷下列有關(guān)群落演替敘述的正誤。(5)自然恢復(fù)林的形成屬于初生演替[2013·福建高考T3D](×)(6)棄耕農(nóng)田上發(fā)生的群落演替是初生演替[2012·海南高考T24D](×)(7)人類活動(dòng)可以影響演替的方向和速度[2012·海南高考

T17A](√)(8)群落演替中的森林階段對(duì)太陽(yáng)光的利用比灌木階段更充分[2012·海南高考T17D](√)02核心考點(diǎn)培素能考點(diǎn)一 生物種間關(guān)系的分析核心突破[特別提醒](1)兩種生物之間可能有多種種間關(guān)系。(2)上述種間關(guān)系都有利于種群的進(jìn)化。圖a中3個(gè)物種的種內(nèi)斗爭(zhēng)激烈，圖b中3個(gè)物種的種間競(jìng)爭(zhēng)激烈圖a中3個(gè)物種的種間競(jìng)爭(zhēng)激烈，圖b中3個(gè)物種的種內(nèi)斗爭(zhēng)激烈如果資源有限，圖a中物種2有被排除的危險(xiǎn)，圖b中物種3有被排除的危險(xiǎn)兩圖中的物種間的種間競(jìng)爭(zhēng)激烈程度相等[解析]

根據(jù)圖a中w比較小，對(duì)于每個(gè)物種而言，可利用的資源范圍比較窄，所以圖a中種內(nèi)斗爭(zhēng)激烈；圖a中d比較大，三個(gè)物種之間重疊的部分比較小，即資源利用重疊部分比較小，種間競(jìng)爭(zhēng)較弱，A正確，B錯(cuò)誤；如果資源有限，圖a、b中物種2有被排除的危險(xiǎn)，因?yàn)槲锓N1和物種3均與物種2競(jìng)爭(zhēng)。C、D錯(cuò)誤。[答案]

A[解析]

由圖可知，乙和丙表現(xiàn)為“同生共死”的同步性變化，則乙與丙之間為互利共生關(guān)系；乙的種群密度隨甲的變化為非同步性變化，故甲和乙之間為捕食關(guān)系。[答案]

D2.

捕食曲線——不同步性變化的此消彼長(zhǎng)(不會(huì)導(dǎo)致某種生物滅絕)，在捕食數(shù)量關(guān)系圖中，捕食者與被捕食者的判斷：其一，依兩條曲線的關(guān)系，捕食者隨著被捕食者的變化而變化，如圖中A先達(dá)到最多，B隨后才達(dá)到最多，即曲線B隨著曲線A的變化而變化，故B捕食A；其二，依最多個(gè)體數(shù)，被捕食者的個(gè)體數(shù)通常多于捕食者，故由圖中A的最大個(gè)體數(shù)多于B的，也可推出B捕食A。3.

競(jìng)爭(zhēng)曲線——看最終結(jié)果，一種數(shù)量增加，另一種下降甚至降為0，只要曲線中提示兩種生物有共同的空間或食物，則必為競(jìng)爭(zhēng)，競(jìng)爭(zhēng)激烈程度取決于空間、食物的重疊范圍。核心突破1．初生演替和次生演替的比較2.群落演替的特征演替方向演替是群落組成向著一定方向、具有一定規(guī)律、隨時(shí)間而變化的有序過程，因而它往往是能預(yù)見的或可預(yù)測(cè)的能量總生產(chǎn)量增加，群落的有機(jī)物總量增加結(jié)構(gòu)生物種類越來越多，群落的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜穩(wěn)定性自然演替是生物和環(huán)境反復(fù)相互作用的結(jié)果，發(fā)生在時(shí)間和空間上的自然演替是不可逆的，穩(wěn)定性越來越高[特別提醒](1)演替過程中一些種群取代另一些種群，是一種“優(yōu)勢(shì)取代”而非“取而代之”，如形成森林后，喬木占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔蘚等。群落是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它是不斷發(fā)展變化的。在群落演替的最終階段，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性高。決定群落演替的根本原因存在于群落內(nèi)部。群落之外的環(huán)境條件，諸如氣候、地貌、土壤和火等，?？沙蔀橐鹧萏娴闹匾獥l件。命題探究3.為了研究某降水豐沛、氣溫較高的山區(qū)群落演替的規(guī)

律，生態(tài)學(xué)家利用把同一時(shí)間內(nèi)的不同群落當(dāng)做同一群落在不同演替階段的原理，研究了灌草叢、針闊葉混交林、常綠闊葉林和針葉林4個(gè)群落的相關(guān)特征，結(jié)果如表(葉面積指數(shù)是指每單位土地面積上的葉片總面積)。下列有關(guān)說法正確的是(

)A．該地區(qū)群落演替過程中，其葉面積指數(shù)逐漸減小

B．該地區(qū)群落演替過程中，前期植被的干物質(zhì)量增長(zhǎng)迅速，后期增長(zhǎng)緩慢C．4個(gè)群落中灌草叢和常綠闊葉林有垂直結(jié)構(gòu)，其余兩個(gè)群落則沒有D．植被干物質(zhì)的量只與群落中植被的光合作用、呼吸作用有關(guān)[解析]

群落演替過程中不同階段的優(yōu)勢(shì)物種分別為灌草叢、針葉林、針闊葉混交林、常綠闊葉林。從表中數(shù)據(jù)分析可知，群落演替過程中，葉面積指數(shù)越來越大；從灌草叢到針葉林植被干物質(zhì)的量增長(zhǎng)了184.74－6.65＝178.09(t/hm2)，從針葉林到針闊葉混交林植被干物質(zhì)的量增長(zhǎng)了377.52－184.74＝

192.78(t/hm2)，從針闊葉混交林到常綠闊葉林植被干物質(zhì)的量增長(zhǎng)了398.57－377.52＝21.05(t/hm2)，因此B項(xiàng)正確；垂直結(jié)構(gòu)是群落的空間結(jié)構(gòu)之一，任何群落都具備這一結(jié)構(gòu)；植被干物質(zhì)的量不僅與群落中植被的光合作用、呼吸作用有關(guān)，也與植被的種類等有關(guān)。[答案]

B【互動(dòng)探究】(1)從題干中4個(gè)群落的演替過程分析，穩(wěn)定性最弱的是哪種群落？(2)題中針葉林取代灌草叢進(jìn)而作為優(yōu)勢(shì)種的主要原因是什么？提示：(1)灌草叢。該群落生產(chǎn)者固定有機(jī)物的量最少，生物種類最少，穩(wěn)定性最弱。(2)針葉林比灌草叢更容易獲取陽(yáng)光。曲線a

表示該群落所含能量的變化，曲線b

表示植物物種數(shù)從草本階段演替到灌木階段，食物鏈基本不會(huì)發(fā)生變化在人為干擾情況下，將來不可能演替至森林階段草本階段最易遭受外來物種的入侵而使占優(yōu)勢(shì)的物種發(fā)生變化[解析]從草本階段演替到灌木階段，植物物種數(shù)(曲線c)及群落所含能量增多(曲線a)，但個(gè)體數(shù)減少(曲線b)；演替過程中植物種類發(fā)生變化，會(huì)使相應(yīng)的食物鏈發(fā)生改變；如果人為地植樹造林，可能會(huì)加快群落的演替，更早地演替至森林階段；草本階段抵抗力較弱，容易受到外來物種的入侵。[答案]

D技法提煉區(qū)分初生演替和次生演替的方法從起點(diǎn)上①原先從沒有過植被或原有植被被徹底消滅的環(huán)境是初生演替。②原有群落環(huán)境只是失去了原有植被是次生演替。從時(shí)間速度上①經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)，速度緩慢是初生演替。②經(jīng)歷的時(shí)間短，速度較快是次生演替。易誤點(diǎn) 混淆生物種間關(guān)系認(rèn)知糾偏1.生存斗爭(zhēng)與競(jìng)爭(zhēng)

(1)范圍關(guān)系：種內(nèi)斗爭(zhēng)為種內(nèi)關(guān)系，競(jìng)爭(zhēng)為種間關(guān)系，種間斗爭(zhēng)包括競(jìng)爭(zhēng)，而生存斗爭(zhēng)既包括生物與生物之間的關(guān)系，又包括生物與無機(jī)環(huán)境之間的關(guān)系，圖示如下：A

代表生存斗爭(zhēng)、B

代表種內(nèi)斗爭(zhēng)，

C

代表種間斗爭(zhēng)、D

代表競(jìng)爭(zhēng)。2．競(jìng)爭(zhēng)和捕食競(jìng)爭(zhēng)是兩種或兩種以上生物為了爭(zhēng)奪資源、空間等生活條件而發(fā)生斗爭(zhēng)，并不以直接獲得食物為目的。捕食則是一種生物以另一種生物為食，目的是獲得食物與能量，用以維持自身的生存，以下情況不屬于捕食：①一種生物以非生物為食，如牛飲水；②一種生物以同種的幼體為食，如鱸魚以本種的幼魚為食，這屬于種內(nèi)斗爭(zhēng)。3．寄生與腐生：寄生是從活的生物體內(nèi)獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；腐生是從死的生物體內(nèi)獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。設(shè)誤角度高考命題常從以下角度設(shè)置陷阱以文字形式描述生物之間的關(guān)系，從中判斷它們之間是屬于競(jìng)爭(zhēng)、捕食、共生還是種內(nèi)關(guān)系。以曲線圖形式表示兩種生物間的關(guān)系，據(jù)圖判斷兩種生物屬于哪種關(guān)系。四大家魚在池塘中的分布現(xiàn)象是群落的水平結(jié)構(gòu)此圖表明四種魚在能量流動(dòng)上的關(guān)系為：鰱魚→鳙魚→草魚、青魚鰱魚和鳙魚、青魚和草魚在混合放養(yǎng)時(shí)都是共生關(guān)系

D．若浮游動(dòng)物大量死亡，鰱魚數(shù)量在短時(shí)間內(nèi)會(huì)增加解析：突破本題的關(guān)鍵點(diǎn)在于“動(dòng)物的分層現(xiàn)象與食物有關(guān)”。根據(jù)圖示可以看出，鰱魚、鳙魚、草魚和青魚分布于不同水層，屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)；鰱魚主要取食浮游植物、鳙魚主要取食浮游動(dòng)物、草魚和青魚主要取食池底水草、螺螄等，由圖示并不能判定鰱魚和鳙魚間存在捕食或共生關(guān)系；若浮游動(dòng)物大量死亡，會(huì)導(dǎo)致浮游植物數(shù)量增加，短時(shí)間內(nèi)鰱魚會(huì)因食物豐富而數(shù)量增加。答案：D實(shí)驗(yàn)十八土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究核心突破1．實(shí)驗(yàn)原理土壤不僅為植物提供水分和礦質(zhì)元素，也是一些小動(dòng)物的良好棲息場(chǎng)所。許多土壤動(dòng)物有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，而且身體微小，因此不適于用樣方法或標(biāo)志重捕法進(jìn)行調(diào)查，常用取樣器取樣法進(jìn)行采集、調(diào)查。(3)豐富度的統(tǒng)計(jì)方法通常有兩種：①記名計(jì)算法

群的個(gè)體數(shù)方法：在一定面積樣地中，直接數(shù)出各種適用對(duì)象：一般用于個(gè)體較大，種群數(shù)量有限的群落②目測(cè)估計(jì)法方法：按預(yù)先確定的多度等級(jí)來估計(jì)單位

面積上個(gè)體數(shù)量的多少等級(jí)劃分和表示方法：非常多、多、較多、較少、少、很少2．實(shí)驗(yàn)流程提出問題↓制訂計(jì)劃準(zhǔn)備：制作取樣器，記錄調(diào)查地點(diǎn)的地形和環(huán)境情況↓取樣：選取取樣地點(diǎn)，用取樣器取土壤樣本，并標(biāo)明取樣地點(diǎn)、時(shí)間等↓實(shí)施計(jì)劃

采集：從土壤樣本中采集小動(dòng)物↓觀察與分類：對(duì)采集的小動(dòng)物分類并做好記錄↓統(tǒng)計(jì)和分析：設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)表，分析所收集的數(shù)據(jù)得出結(jié)論：組成不同群落的優(yōu)勢(shì)種是不同的，不同群落的物種豐富度是不同的。一般來說，環(huán)境條件越優(yōu)越，群落發(fā)育的時(shí)間越長(zhǎng)，物種越多，群落結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。命題探究5.關(guān)于“土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究”，有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．不同季節(jié)，土壤中小動(dòng)物的豐富度一般不同

B．不同地點(diǎn)，土壤中小動(dòng)物的豐富度一般不同

C．調(diào)查土壤動(dòng)物的物種豐富度可采用樣方法D．應(yīng)設(shè)計(jì)表格，統(tǒng)計(jì)不同采集樣點(diǎn)的土壤動(dòng)物種類[解析](1)不同季節(jié)、不同地點(diǎn)的土壤中小動(dòng)物類群的豐富度一般不同；土壤小動(dòng)物一般身體微小、活動(dòng)能力強(qiáng)，因而調(diào)查土壤中小動(dòng)物類群豐富度不適宜用樣方法或標(biāo)志重捕法，而是常用取樣器取樣法，調(diào)查結(jié)果往往通過設(shè)計(jì)表格來記錄。[答案]

C6.

下圖是“土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究”實(shí)驗(yàn)中常用的兩種裝置，下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A．A

裝置的花盆壁C

和放在其中的土壤之間留一定空隙的目的是便于空氣流通B．B

裝置通常用于對(duì)體型較小的土壤動(dòng)物進(jìn)行采集C．A

裝置主要是利用土壤