1、第30讲群落的结构和演替考纲展示核心素养1.群落的结构特征()。2.群落的演替()。3.探究土壤小动物类群丰富度的研究。4.探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替。1.生命观念通过分析群落的空间结构和演替，建立生物与环境相统一及生命系统发展与稳态的观点。2科学思维通过分析种间关系的模式图，培养运用逻辑思维解决问题的能力；通过总结群落演替的特征，培养归纳与总结的思维习惯。3科学探究通过“土壤中小动物类群丰富度的研究”的实验，掌握科学研究计划的制订与实施能力。考情统计2017全国卷(31)；2016全国卷(5，31)；2015全国卷(4), 基础梳理一、群落的结构1群落的概念与特征(1)概念要点同一时间
2、；一定区域；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(连线)4群落的空间结构(1)概念：在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。(2)类型垂直结构水平结构模型现象分层现象镶嵌分布决定因素植物分层：光照、温度动物分层：栖息空间和食物地形变化、光照强度、土壤湿度和盐碱度的差异、生物自身生长特点不同以及人与动物的影响等意义显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力在长期自然选择基础上形成的对环境的适
3、应，有利于群落整体对自然资源的充分利用(3)群落结构的形成原因与意义形成原因：在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。意义：利于群落整体对自然资源的充分利用。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较长经历时间较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上的演替森林砍伐地、弃耕的农田上
4、的演替4.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。基础小练1判断正误(1)草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂。()(2)某种成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构。 () (3)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。()(4)“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是竞争。()(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)地衣会比苔藓更早地出现在火山岩上。()(7)冰川泥上发生的群落演替是初生演替。()(8)次生演替的速度比初生演替的速度快。()2教材拓展(1)在群落演替的过程中，光裸的岩地上首先定居的是地衣
5、，为什么不是苔藓和草本植物？提示：苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可通过分泌有机酸从裸岩中获取养分。(2)群落演替时，不同种群间是取而代之还是优势取代？在森林阶段，还能否找到地衣、苔藓等其他植物？提示：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，而不是“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，但在森林中各种类型的植物都是存在的。3思维探究据群落演替的两幅图回答问题。图1为某池塘群落的演替历程，图2为演替过程中物种多样性的变化情况。(1)图1中正确的演替进程为_，该演替过程属于_，它与火山喷发处所发生的演替的区别在于_条件不同。提示：丁甲丙乙次生演替起
6、始(2)图2中属于初生演替的是_，属于次生演替的是_，演替速度更快、历时更短的是曲线_。提示：甲乙乙(3)人类活动对群落演替的影响：会使群落演替按照_进行。提示：不同于自然演替的速度和方向(4)群落演替的一般趋势：自然条件下，群落沿着一定的方向演替：生物种类越来越_，群落结构越来越_，总生产量越来越_，稳定性越来越_。提示：多复杂高强锁定高考一运用模型与建模的思维方法分析种间关系曲线1四种常见种间关系比较比较曲线模型营养关系图举例互利共生地衣，大豆与根瘤菌寄生蛔虫与人竞争牛与羊，农作物与杂草捕食狼与兔，青蛙与昆虫2.快速确认捕食关系曲线中的“天敌”与“食物”|针对练习|1(2019届潍坊质检)
7、如图表示几种生物种群个体数量的变化情况，图甲、乙、丙表示的种间关系依次是()A竞争、种内斗争、种内互助B竞争、捕食、互利共生C互利共生、寄生、捕食D捕食、竞争、互利共生解析：选D根据图甲中两种群的数量变化可知，种间关系有捕食和竞争(竞争力相同)两种可能；图乙中生物个体数量出现两极分化，种间关系为竞争(竞争力差异较大，一种生物被淘汰)；图丙中两种群数量变化呈平行状态，种间关系为互利共生。2如图表示具有竞争关系的两种生物的数量在不同环境中随时间变化的关系。下列说法错误的是()A如果环境条件稳定且持续时间较长，可以使一种生物排斥另一种生物B具有竞争关系的两种生物在同一环境中不可能共存C据图可知，在竞
8、争中是否处于优势，主要取决于环境条件D自然群落中的竞争排除现象是有限的，因为自然环境总是不断变化的解析：选B图1中N2被淘汰，图2中随环境变化淘汰的生物不同，图3中N1和N2的种群数量保持动态平衡。由图3可知，具有竞争关系的两种生物能在同一环境中共存。3(2019届浙江稽阳联谊学校选考)如图甲表示某环境的条件变化情况，乙、丙表示该环境中两种动物的种群数量变化曲线。下列叙述正确的是()A乙、丙两种动物是捕食关系Bt1t2乙、丙种群数量的变化是负反馈调节的结果C从t0t4的不同时间段内，乙种群的K值保持不变Dt3t4乙种群数量的增长不受环境条件制约解析：选B乙、丙两种动物是竞争关系，A错误；t1t
9、2乙、丙种群数量的变化是负反馈调节的结果，是生态系统自我调节能力的体现，B正确；从t0t4的不同时间段内，乙种群的K值在增大，C错误；种群数量的增长受环境条件制约，D错误。|规 律 方 法|巧辨三种种间关系曲线群落物种组成中生物间的关系是命题的重点，准确判断生物的种间关系是解题的关键，复习中要注重辨析种内关系与几种种间关系。(1)互利共生曲线同步性变化(同增同减)。 (2)捕食曲线不同步性变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝)。在捕食数量关系图中，捕食者与被捕食者的判断：依两条曲线的关系：捕食者随着被捕食者的变化而变化，如图中A先达到最多，B随后才达到最多，即曲线B随着曲线A的变化而变化，故B
10、捕食A。依最大个体数：被捕食者的个体数通常多于捕食者，故由图中A的最大个体数多于B的，也可推出B捕食A。(3)竞争曲线看最终结果。一种数量增加，另一种下降甚至降为0，只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。锁定高考二群落的空间结构及成因1明辨对群落结构认识的三个易误点(1)“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构，竹林中的竹子是种群，不具有群落的空间结构。(2)水体中植物的垂直分布主要是由光照引起的分层现象，属于群落的垂直结构。(3)高山上植物的分布取决于温度，从山顶到山脚下，分布着不同的植物类群，属于植被的垂直地带性分布，不属于群
11、落的垂直结构。2群落结构形成的原因及意义(1)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的基础上形成的对环境的适应。(2)意义：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。如植物的垂直结构能显著提高光能的利用率，并为动物创造多种多样的栖息空间和食物条件。|针对练习|4(2018年浙江卷)影响水生群落垂直分层的主要因素不包括()A温度 B氧气的垂直分布C光的穿透性 D大气中颗粒物含量解析：选D随着水深的增加，溶氧量逐渐减少，光照强度逐渐减弱，水温也会略有下降，这些都会对水生生物产生影响，进而影响水生群落的垂直分层，A、B、C
12、均错误；大气中颗粒物含量，不会对水生生物产生影响，所以不会影响水生群落的垂直分层，D正确。5(2019届北京海淀区模拟)森林群落中由于老龄树木死亡造成林冠层出现空隙，称为林窗。研究者调查了某森林中林窗与林下的土壤动物群落，得到下图所示的结果。据此不能推断出()A在各层次中林窗的土壤动物丰富度均高于林下B光照明显影响了土壤动物群落的垂直结构C林窗和林下土壤动物种类随深度的增加而减少D林窗和林下不同层次的土壤动物种群密度相同解析：选D在各层次中林窗的土壤动物丰富度均高于林下，A正确；光照明显影响了土壤动物群落在不同枯落物层的厚度，不同枯落物层的生物种类不同，群落的垂直结构受到影响，B正确； 林窗和
13、林下土壤动物种类随深度的增加而减少，C正确；林窗和林下不同层次的土壤动物种类有差别，但是不能推测某种动物种群密度的大小，D错误。锁定高考三土壤中小动物类群丰富度的研究1实验原理(1)取样方法：许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查，常用取样器取样法进行采集、调查。(2)丰富度的统计方法记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大，种群数量有限的群落。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：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。2实验流程3注意事项(1)从不同营养环境中
14、采集的土壤样本要分别统计。(2)尽可能多地收集小动物。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。|针对练习|6(2019届龙岩期末)下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验的说法，错误的是()A不同季节，土壤中小动物类群丰富度一般不同B应设计表格，统计不同采集样点的土壤小动物种类C对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征D许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查土壤小动物类群丰富度解析：选D不同季节，土壤中小动物的适应
15、能力不同，小动物类群丰富度一般不同；不同地点，环境资源不同，土壤中小动物类群的丰富度一般不同，应设计表格，统计不同采集样点的土壤动物种类；对于无法知道名称的小动物，也不可忽略，应记录下它们的特征；土壤中小动物由于身体微小不适合用样方法和标记重捕法调查其丰富度，而应采用取样器取样法进行调查。7(2019届永州调研)如图是“土壤中动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是()A甲装置的花盆壁M和放在其中的土壤之间要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、趋湿、避高温的习性采集D用乙装置采集的土壤动物可以放入体积
16、分数为70%的酒精溶液中解析：选C甲装置中花盆壁M和放在其中的土壤之间要留有一定空隙，目的是便于空气流通，以保证土壤小动物的有氧呼吸；乙装置较为简易，通常用于对体型较小的土壤动物进行采集；甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性来进行采集的；用乙装置采集到的土壤动物，可以放入体积分数为70%的酒精溶液中保存，便于计数和观察。自然群落演替的特征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，一
17、般地，演替过程中群落稳定性越来越高原因(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)人类活动的影响|针对练习|命题点一群落演替的类型及过程1(2018年江苏卷)下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段，下列叙述正确的是()A从形成沙丘开始发生的演替是次生演替B阶段的沙丘上草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构C阶段与阶段的沙丘上生长的植物种类完全不同D阶段沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强解析：选D从形成沙丘开始发生的演替属于初生
18、演替，A错误；阶段的沙丘上草本植物占优势，群落的垂直结构不明显，B错误；阶段到阶段发生的演替是优势取代，不是完全取代，所以阶段与阶段的沙丘上生长的植物种类不完全相同，C错误；阶段为森林阶段，具有明显的分层现象，群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强，D正确。2(2019届郑州一中质检)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解析：选C图1是裸露岩石上开始的群落演替过程
19、，属于初生演替，A错误；该群落既有垂直结构，也有水平结构，B错误；题图显示，演替过程中在一定时期内，植物的种数增加，岩石体积也增大，D错误。|规 律 方 法|“三看法”区分初生演替和次生演替命题点二群落演替的趋势和规律3生物群落演替过程中，P为生产者同化的总能量，R为所有生物的总呼吸量，下列有关演替的叙述不正确的是()A群落演替到顶极群落的过程中，P/R逐渐减小，达到顶极群落时P/R1B群落演替到顶极群落的过程中，有机化合物多样性逐渐增多C退耕还林属于次生演替，该过程体现了人类对群落演替的影响D群落演替过程中其优势物种会发生改变解析：选A群落演替到顶极群落的过程中，P/R逐渐减小，到达顶极群落
20、时，P/R1，此时生态系统比较稳定。4(2014年全国卷)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“
21、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发生的演替；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发生的演替。(2)次生演替有土壤条件，保留了种子，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。(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
22、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，而从裸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|拓 展 提 升|群落演替的方向及变化分析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易错澄清易错点一竞争和捕食的区别点拨(1)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，并不以直接获得食物为目的。(2)捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存
23、，以下情况不属于捕食：一种生物以非生物为食，如牛饮水；一种生物以同种的幼体为食，如鲈鱼以本种的幼鱼为食，这属于种内斗争。易错点二寄生与腐生的区别点拨寄生是从活的生物体内获得营养物质；腐生是从死的生物体内获得营养物质。易错点三种内斗争与竞争的区别点拨简记为“同斗争”，“异竞争”。“同斗争”：同种生物争夺资源和空间是种内斗争，如公羚羊争夺配偶。“异竞争”：不同生物争夺资源和空间是竞争，如水稻和稗草争夺阳光。结论语句1在群落中，各个生物种群分别占据了不同空间，在垂直方向上，大多数群落都具有明显分层现象，植物的分层现象主要与光照有关；动物的分层现象则与栖息条件和食物有关。在水平方向上，群落的不同种群常
24、呈镶嵌分布。2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，甚至保留了植物的种子或其他繁殖体。3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。4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。1(2019年江苏卷)下列关于种群和群落的叙述，正确的是()A种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象B退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替C习性相似物种的生活区域重叠得越多，对资源的利用越充分D两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系解析：选A种群是生物进化与繁
25、殖的基本单位，自然状态下由于存在突变与基因重组，因此种群内出现个体变异是普遍现象，A正确；初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤条件基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替；退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁后原来的生存环境没有被破坏，其发生的群落演替属于次生演替，B错误；习性相近的物种的生活区域在一定范围内重叠得越多，对资源的利用越充分，但超过一定范围，会影响资源的再生能力，C错误；两只雄性孔雀为吸引异性争相开屏，说明生物种群的繁衍，离不开信息传递的作用，D错
26、误。2(2018年海南卷)在一个群落中，当甲、乙两个种群利用同一有限的资源时，种群间通常会发生()A捕食 B竞争C寄生 D互利共生解析：选B在一个群落中，当甲、乙两个种群利用同一有限的资源时，两者构成竞争关系，B正确。3(2017年海南卷)加强管理后，某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。数年后，出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。针对该现象，下列叙述最为合理的是()A该现象说明野生动物是人类的忠实朋友B该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系C该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助D该现象说明该种动物的种群数量增大，种内竞争增强
27、解析：选D保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食，破坏粮食作物，不能说明野生动物是人类的忠实朋友，以及人与野生动物形成了和谐相处的关系，A、B错误；该现象说明野生动物由于食物不足，正在觅食，不是积极地寻求人类的帮助，C错误；该现象说明该种动物的种群数量增大，种内竞争增强，保护区内资源不足，需要外出觅食，D正确。4(2017年海南卷)在某一农田生态系统中，大面积单一种植某种农作物(甲)可导致害虫A的爆发，改成条带状合理地间作当地另一种农作物(乙)后，乙生长良好，害虫A的爆发也受到了抑制。对此，不合理的解释是()A新的种间关系不利于害虫AB新的群落空间结构不利于害虫AC乙的出现使害虫
28、A的环境容纳量下降D乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系解析：选D由题目所给信息“间作当地另一种农作物(乙)后，乙生长良好，害虫A的爆发也受到了抑制”可以直接推出新的种间关系和群落空间结构对害虫A是不利的且乙的出现使害虫A的环境容纳量下降， A、B、C正确；由题目所给信息“乙生长良好，害虫A的爆发受到了抑制”可判断出乙和害虫A之间不存在互相抑制的关系，D错误。5(2017年北京卷)酸雨指pH小于5.6的大气降水。在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现，楝树的高度比对照组低约40%，而樟树的高度没有明显差异。结合生态学知识所作的合理推测是()A酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显B酸雨对樟
29、树种群密度的影响比对楝树的大C森林生态系统物种丰(富)度不受酸雨影响D楝树生长的群落中，其他树种都不耐酸雨解析：选A根据题目信息“在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现，楝树的高度比对照组低约40%，而樟树的高度没有明显差异”，可直接推出酸雨对楝树生长的影响明显大于樟树，A符合题意，B不符合题意；楝树的生长受酸雨的影响，则一些其他生物的生长也会受酸雨的影响，故酸雨能影响森林生态系统的物种丰富度，C不符合题意；楝树的生长受酸雨的影响，不能说明群落中其他树种都受酸雨的影响，D不符合题意。6(2018年海南卷)某小组为了研究某混交林的群落结构，选择了若干样地进行调查。其中A、B、C三种乔木
30、的调查结果如表。回答下列问题：(1)据表可知：_种群属于增长型种群，_种群属于衰退型种群，_种群属于稳定型种群。(2)该小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是_。若要调查群落中松鼠种群的密度，则应采用_法，理由是_。(3)随着时间的推移，如果该群落被另一个群落代替，则发生代替的可能原因是_(答出两点即可)。解析：(1)分析表格数据可知，C种群属于增长型种群，A种群属于衰退型种群，B种群属于稳定型种群。(2)该小组采用的种群密度调查方法是样方法，取样时要做到随机取样，其目的是保证调查结论可靠。若要调查群落中松鼠种群的密度，由于其活动能力强，活动范围大，应采用标志重捕法。(3)随着时间的推移，如果该群落被另一个群落代替，则发生代替的可能原因是后一个群落中的物种竞争能力强；前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境。答案：(1)CAB(2)保证调查结论可靠标志重捕松鼠活动能力强，活动范围大(3)后一个群落中的物种竞争能力强；前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境