高考生物一轮复习第九单元生物与环境第讲群落的结构与演替备考一体学案苏教.docx

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高考生物一轮复习第九单元生物与环境第讲群落的结构与演替备考一体学案苏教

第31讲　群落的结构与演替

[考纲要求]　1.群落的结构特征（Ⅰ）。

2.群落的演替（Ⅰ）。

3.实验：

（1）土壤中动物类群丰富度的研究；

（2）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替。

考点一　群落的结构

1．群落的概念与特征

（1）概念要点

①同一时间；②一定区域；③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）指标：

丰富度，即群落中物种数目的多少。

（3）不同群落的丰富度不同。

3．种间关系

深化拓展　图示解读四种种间关系

项目

互利共生

寄生

竞争

捕食

数量坐标图

营养关系图

常见形式：

4.群落的结构

（1）类型

（2）群落结构的形成原因与意义

①形成原因：

在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。

②意义：

利于群落整体对自然资源的充分利用。

1．有关群落特征与种间关系的判断

（1）一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落（　×　）

（2）丰富度是指群落中物种数目的多少（　√　）

（3）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（　√　）

（4）同一物种之间的大鱼吃小鱼不叫捕食，而是种内斗争，捕食是不同物种之间的关系（　√　）

（5）谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是共生（　×　）

（6）捕食关系对维持种群的稳定有重要作用（　√　）

（7）群落中两个物种之间可能存在一种以上的种间关系（　√　）

2．有关群落结构的判断

（1）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（　×　）

（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）水平结构上种群的分布与土壤湿度、光照强度及生物自身的生长特点有关（　√　）

（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（　√　）

如图a、b、c分别代表的是在－200～3800m的海拔内，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，请据图分析：

（1）a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是群落的垂直结构吗？

提示　a处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落，不是群落的垂直结构，属于植物的地带性分布。

（2）b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要生态因素是什么？

提示　b处森林中植物的垂直分层现象是受光照强度影响形成的，c处藻类植物的分层现象是受光质（波长）影响形成的。

（3）b处不同的植物层次中分布着不同的鸟类，鸟类的这种分层主要取决于什么因素？

提示　主要取决于食物的分布和巢位的位置。

命题点一　群落结构的相关辨析

1．关于群落的结构，以下理解不正确的是（　　）

A．竹林中竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象

B．动物在群落中的垂直分布与植物的分层现象密切相关

C．淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关

D．不同地段生物种类有差别，在水平方向上无分层现象

答案　A

解析　竹林中的竹子是同一物种，属于种群而非群落，A项错误；动物在群落中的垂直分布主要与食性有关，与植物的分层现象密切相关，B项正确；淡水鱼的分层与陆地动物的分层的因素是一样的，也是与食性有关，C项正确；不同地段的土壤性质、水分、温度、光照不同从而导致生物种类有差异，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布，D项正确。

2．某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是（　　）

A．草坪和树林中的动物都具有分层现象

B．草坪和树林中的动物都没有分层现象

C．只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象

D．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

答案　A

解析　群落中动物分层现象属于群落的垂直结构，所有的群落都具有。

如草坪中地表动物和植被栖息动物的分布均属于分层现象。

命题点二　种间关系的判断及相关曲线分析

3．甲、乙、丙是食性相同、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1200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：

池塘编号

捕食者数量/只

蝌蚪存活率

甲

乙

丙

1

0

87

7

40

2

2

58

30

25

3

4

42

32

11

4

8

20

37

10

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

答案　D

解析　随着池塘捕食者数量的增加，甲、丙蝌蚪存活率降低、乙存活率升高，说明捕食者的食物主要是甲和丙，随着捕食者数量增加，乙可获得的资源增加，A项正确、D项错误；三种蝌蚪由于有相同的食物来源和生存空间而构成竞争关系，但捕食者的介入改变了它们原有的竞争，B项正确；无捕食者时，乙蝌蚪的存活率最低，说明无捕食者时乙的竞争力最弱，乙可能消失，C项正确。

4．如图是1845年至1935年的90年间，加拿大北方森林中猞猁和雪兔种群数量的变化曲线。

据图回答有关问题：

（1）曲线A表示的是__________的种群数量变化，其数量最多时曾达到__________只。

（2）猞猁和雪兔的关系为________，雪兔的数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素主要有①____________；②____________。

（3）1935年后的10年间，人类对猞猁毛皮的需求量迅速增加，大量捕杀猞猁后，雪兔的种群数量变化将会是_________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）在1890～1935年期间，该生态系统中雪兔的K值为______________左右。

从图中任意一时段看出，猞猁种群的K值________（填“早于”或“晚于”）雪兔的K值出现（注：

不考虑其他生物因素）。

答案　

（1）雪兔　140000　

（2）捕食　①可食的植物增加②猞猁的数量急剧减少　（3）先增加，后减少，最后趋于稳定　（4）60000只　晚于

解析　

（1）曲线A表示的是雪兔的种群数量变化，因为雪兔的数量要多于猞猁的数量，猞猁为捕食者，雪兔数量最多时是140000只左右。

（2）猞猁以雪兔为食，两者为捕食关系；从图中反映出的情况看，雪兔数量急剧增加的原因是捕食者猞猁的数量急剧减少，另一个原因可能是雪兔的食物增加。

（3）大量捕杀猞猁后雪兔的数量急剧上升，当达到一定程度后由于种内斗争加剧，它们的食物减少，所以雪兔的数量也会减少，最后趋于稳定。

（4）在1890～1935年期间，该生态系统中雪兔的K值为60000只左右，由于猞猁为捕食者，所以它的K值出现晚于雪兔。

捕食关系中捕食与被捕食者的判断技巧

（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。

考点二　群落的演替

1．演替的概念：

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．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、弃耕的农田上的演替

4.群落演替的趋势

自然条件下，群落沿着一定的方向演替：

生物种类越来越多，群落结构越来越复杂，总生产量越来越高，稳定性越来越强。

5．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速度和方向进行。

深化拓展　群落演替的方向及变化

方向

简单→复杂→稳定

复杂→简单→稳定

实例

大多数自然群落

受污染或破坏的群落

能量变化

增加并趋向于稳定

减少并趋向于稳定

物质变化

1．有关初生演替与次生演替的判断

（1）自然恢复林的形成属于初生演替（　×　）

（2）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。

该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替（　×　）

（3）农田弃耕后，在自然状态下很快就会长满小灌木，成为灌木丛（　×　）

（4）次生演替的速度比初生演替的速度快（　√　）

（5）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（　√　）

2．有关群落演替的原因、方向、特点的判断

（1）决定群落演替的根本原因在于群落外部的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等（　×　）

（2）演替过程中群落的物种组成不断变化，甚至可发生优势取代（　√　）

（3）人类干预对群落的演替总是不利的（　×　）

（4）若时间允许，弃耕的农田总会形成森林（　×　）

（5）演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化（　×　）

（6）某海岛上的群落因开发旅游，可能会按照不同于自然演替的方向和速度进行演替（　√　）

（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（　√　）

下图表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线，据图分析：

（1）图中甲、乙分别属于哪种演替类型？

判断依据是什么？

提示　由于甲曲线群落演替起点的物种多样性为零，因此甲应属于初生演替，乙曲线存在起始物种，故应属于次生演替。

（2）火灾后森林的演替宜用哪条曲线表示？

提示　火灾后森林的演替应为次生演替，与乙曲线相同。

（3）哪种演替速度更快、历时更短？

提示　次生演替的速度更快，时间更短。

命题点一　群落演替的基本过程及类型判断与分析

1．（2017·广东省实验中学期中）下列有关群落演替的叙述，不正确的是（　　）

A．初生演替和次生演替的主要区别是二者的起始条件不同

B．初生演替能形成森林，次生演替很难形成森林

C．沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替，弃耕的农田上进行的演替是次生演替

D．一般来说初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短

答案　B

解析　群落演替主要有初生演替和次生演替两种类型，根据初生演替和次生演替的概念比较可知，两者的区别主要表现为起始条件不同，A项正确；初生演替和次生演替都可能形成森林，但是初生演替更难形成森林，B项错误；沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替，弃耕的农田上进行的演替是次生演替，C项正确；一般来说初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短，D项正确。

2．一个废弃鱼塘的演替过程如图所示，有关叙述正确的是（　　）

A．演替的先后顺序：

乙→丙→甲→丁

B．生物多样性：

丁＞甲＞丙＞乙

C．此演替过程属于初生演替

D．此演替过程属于次生演替

答案　D

解析　在废弃鱼塘中的演替为次生演替，演替过程应为丁→甲→丙→乙。

“二看法”区分初生演替和次生演替

一看起点

二看时间

命题点二　群落演替的趋势分析

3．（2018·贵阳质检）图甲表示弃耕农田的群落演替情况，图乙、丙、丁表示演替过程中各种量随时间的变化曲线，下列有关分析不正确的是（　　）

A．图甲中，b点时只存在群落的水平结构，d点时存在垂直结构和水平结构

B．图乙可表示演替过程中物种丰富度与时间的关系

C．图丙可表示该地块上恢复力稳定性与时间的关系

D．图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况

答案　A

解析　b点和d点均有垂直结构和水平结构，A项错误；随着时间的推移，物种数量逐渐增多，丰富度增加，抵抗力稳定性升高，恢复力稳定性降低，B、C项正确；在灌木和乔木占优势前，草本植物数量逐渐增加，在灌木和乔木占优势后，草本植物数量减少，最终趋于稳定，D项正确。

4．图1是裸露岩石上开始的群落演替过程，图2表示群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。

下列叙述正确的是（　　）

A．图1所示的群落演替过程属于次生演替

B．该群落只有垂直结构，没有水平结构

C．演替过程中植物种类丰富度逐渐增加并趋向稳定

D．演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降

答案　C

解析　图1是裸露岩石上开始的群落演替过程属于初生演替，A项错误；该群落既有垂直结构，也有水平结构，B项错误；题图显示，演替过程中植物的种数增加，岩石体积也增大，D项错误。

考点三　统计大型土壤动物的物种丰富度

1．实验原理

（1）一般按体型和习性将土壤动物分为四类：

微型土壤动物：

体宽一般在100μm以下，要借助显微镜观察。

小型土壤动物：

体宽0.1～2mm，肉眼观察比较困难。

中型土壤动物：

一般体宽2～3mm，在野外需要使用吸虫器采集。

大型土壤动物：

肉眼可见的，在浅层土壤中活动的大型种类，在野外主要使用采集罐、筛子和镊子等采集。

（2）根据各类动物的体型大小、活动方式，选择不同的样地取样。

取样的方法：

通常采用取样器进行取样。

（3）可采用预先确定的丰富度等级如“很多”“多”等估算物种丰富度。

2．实验流程

选择样地：

林下或落叶等腐殖质较为丰富的地方

↓

确定样方与取样：

随机取样，选择3～5个样方（50cm×50cm×15cm），采集样方内的落叶和土壤，将其中的大型土壤动物用取样器或手捡的方法，放入盛有体积分数为70%的酒精的采集罐中

↓

3．实验结论

（1）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。

（2）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。

1．丰富度的统计方法通常有两种

（1）记名计算法：

指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。

（2）目测估计法：

按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。

等级的划分和表示方法有：

“很多、多、较多、较少、少、很少”等等。

2．大型土壤动物的物种丰富度研究的注意事项

（1）从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。

（2）尽可能多地收集。

收集时，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，多组进行统计比较。

（4）识别命名要准确，并进行分类。

（5）远离危险地带，不要破坏当地环境。

问题探究

如图表示的是两种采集土壤中动物的装置，请分析：

（1）甲装置的花盆壁丙和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是什么？

提示　甲装置的花盆壁丙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。

（2）利用该装置采集主要利用了动物的什么习性？

提示　甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集。

（3）乙装置采集的动物保存的主要方法是什么？

提示　用乙装置采集的土壤动物可放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可放入试管中。

命题点一　实验基础

1．为了对土壤动物的丰富度进行统计，下图A、B、C、D4种土壤微型节肢动物分离收集装置中最合理的是（　　）

答案　A

解析　土壤动物有趋暗、趋湿、避高温的特性，因此要让土壤动物从上面漏斗中转移到下面的收集瓶中，漏斗中的环境应有光、干燥、高温。

对比4个选项，A选项中热光源能同时满足有光和高温两个条件。

2．（2017·桂林中学段考）下列关于“统计大型土壤动物的物种丰富度”实验的说法中，不正确的是（　　）

A．为调查不同时间土壤中动物丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样

B．许多土壤动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查土壤动物类群丰富度

C．利用动物的避光避热性，收集土样中的动物可采用带灯罩的热光源

D．对于无法知道名称的动物，不可忽略，应记录下它们的特征

答案　B

解析　为调查不同时间土壤中动物类群的丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样作为对照实验，A项正确；土壤动物身体微小、活动能力强，不能用样方法和标志重捕法调查其丰富度，可采用取样器取样的方法进行调查，B项错误；利用动物的避光、避热性，收集土样中的动物时可采用带灯罩的热光源，C项正确；对于无法知道名称的动物，不可忽略，应记录下它们的特征，保证实验结果的可靠性，D项正确。

命题点二　实验拓展

3．在统计土壤动物的物种丰富度的实验中，某小组设计的采集小动物的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．采集的原理是利用土壤动物的趋光性

B．灯罩的功能是防止昆虫逃跑

C．金属筛网阻止小动物向下移动

D．广口瓶中需要加入体积分数为70%的酒精溶液

答案　D

解析　采集的原理应是利用土壤动物的避光、避高温、趋湿的生活习性，A项错误；灯罩的功能是保证更多的光线和热量集中到土壤样品上，B项错误；一些小动物正是通过金属筛网向下移动进入广口瓶的，C项错误；广口瓶中需要加入体积分数为70%的酒精溶液，作用是杀死样本，并进行防腐处理，D项正确。

4．土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。

对某一地区人工广场绿地、某植物园、农用地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（　　）

样地

类群数

个体数

第1层

第2层

第3层

第1层

第2层

第3层

人工广场绿地

14

8

3

182

74

22

某植物园

13

7

4

190

92

18

农用地

11

8

4

92

113

21

注：

第1层为距地表0～5cm；第2层为距地表5～10cm；第3层为距地表10～15cm。

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．各样地相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

答案　D

解析　土壤动物群落调查不适合采用标志重捕法，A项错误；由表格可知人工广场绿地、农用地和某植物园相同土层的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，C项错误。

矫正易错　强记长句

1．捕食和竞争并非都是不利的：

实际上被淘汰的都是不适应环境的个体，有利于对环境资源的更合理利用，有利于生物的进化。

2．竞争是两种或两种以上生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争，并不都是由争夺食物引起的。

3．捕食不包括一种生物以非生物为食，如牛饮水；也不包括一种生物以同种的幼体为食，如鲈鱼以本种的幼鱼为食（属于种内斗争）。

4．演替并不是“取而代之”：

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。

5．演替并不都是“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。

1.群落指的是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。

2．群落空间结构的形成是：

在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间。

3．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。

4．次生演替和初生演替相比，时间往往比较短的原因是：

次生演替开始时，保留了原有的土壤条件，甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体。

5．自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。

6．人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

重温高考　演练模拟

1．（2015·全国Ⅰ，4）下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是（　　）

A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同

B．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂

C．草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强

D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境

答案　D

解析　灌木阶段中灌木的生长起到了遮阴、避风等作用，同时为各种生物提供了更为丰富的食物，所以灌木阶段的物种丰富度要大于草本阶段的物种丰富度，故A项错误；由于灌木比草本植物更为高大，因此无论从垂直结构上还是从水平结构上看，灌木阶段比草本阶段的群落空间结构更复杂，B项错误；灌木阶段比草本阶段物种更加多样化使得群落结构较为稳定，群落自我调节能力更强，C项错误；草本阶段在动植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的通气性越来越好，为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境，D项正确。

2．（2014·新课标Ⅰ，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

答案　A

解析　稻田中青蛙数量的增加抑制病毒传播，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。

3．（2014·海南，19）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的垂直结构

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

答案　D

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；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；底栖动物和浮游动物分层现象属于群落的垂直结构；该种成年鱼及其幼体是同一物种的不同发育阶段，在水中的分布属于种群的分布。

4．下列有关群落的叙述，正确的是（　　）

A．物种组成是区分不同群落的重要特征

B．稻田中水稻长势无高矮差异，因此稻田群落没有垂直结构

C．人类活动决定群落演替的速度和方向

D．沙丘、火灾后的森林上进行的演替都是次生演替

答案　A

解析　群落的物种组成是区分不同群落的重要特征，A项正确；稻田中水稻长势无高矮差异，但稻田群落仍然具有垂直结构，B项错误；人类活动影响群落演替的速度和方向，C项错误；沙丘上进行的演替是初生演替，火灾后的森林上进行的演替是次生演替，D项错误。

5．（2014·新课标Ⅰ，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？

____________________________________________________