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1、第3、4节群落的结构和演替,一、群落的概念与物种组成1.群落(1)概念要点：同一时间；_；_。(2)特征：物种的丰富度、_、空间结构、_等。2.群落的物种组成(1)群落的_是区别不同群落的重要特征。(2)丰富度概念：群落中_的多少。常用统计方法：记名计算法和_法。,一定区域,各种生物种群,种间关系,群落的演替,物种组成,物种数目,目测估计,二、种间关系1.捕食：一种生物以_作为食物。2.竞争：_生物相互争夺资源和空间等。3.寄生：一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄主)的体内或体表，摄取_以维持生活。4.互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此_。,另一种生物,两种或两种以上,寄主的
2、养分,有,利,三、群落的空间结构,1.写出图中群落空间结构的类型：A图：_。B图：_。2.根据上图分析决定群落空间结构的主要因素：A图：(1)植物分层：_。(2)动物分层：_。B图：地形的变化、_、_的差异、_的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。,垂直结构,水平结构,阳光,栖息空间和食物条件,土壤湿度,盐碱度,光照强度,【点拨】在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度的制约。,四、群落的演替1.概念：随着时间的推移，一个群落被_代替的过程。2.类型：_、_。3.写出群落演替的一般过程裸岩阶段_阶段_阶段草本植物阶段_阶段森林阶段。,另一个群落,初生演替,次生演
3、替,地衣,苔藓,灌木,4.人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行(1)有利于群落演替的人类活动：_等。(2)不利于群落正常演替的活动：_等。【点拨】群落是一个动态系统，它是不断发展变化的。在群落演替的过程中，物种的取代是一种优势取代，而不是完全取代。,退耕还林、还草、还湖,砍伐森林、填湖造地、捕杀,动物,【思维判断】1.研究个体是研究群落的基础。()【分析】群落是在种群的基础上建立的，因此研究种群是研究群落的基础。2.池塘中的全部鱼、植物和微生物构成群落。()【分析】群落强调各种生物种群的集合，其中包括各种动物、植物和微生物。3.捕食关系对维持种群的稳定有重要作用。()【分析】物
4、种间通过捕食关系制约捕食者与被捕食者的数量，从而维持着各种群的稳定。,4.群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。()【分析】动物之所以有分层现象，主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件有关，植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。5.群落演替的根本原因在于群落内部，不受外界因素的影响。()【分析】影响初生演替的主要外界因素是自然环境，影响次生演替的主要外界因素是人类的活动。,群落的演替1.演替类型比较,原先从没有过植被,或虽存在过植被、但被彻底消灭了的环境,虽失去了原有植被,但仍保留了原有土壤条件甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的环境,经历的时间长,经历的时间短,缓慢,较快,
5、自然因素,人类活动较为关键,裸岩上的演替,弃耕农田上的演替,2.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。,3.群落演替的结果(1)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，一般都可以发生演替到森林阶段这一最高阶段。(2)能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。(3)结构：生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂。(4)稳定性：演替是生物和环
6、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。,【高考警示钟】1.演替不是一个无休止的过程任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段，这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与环境之间高度协调，能量和物质的利用率高，生态系统抵抗力稳定性也高。2.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。,【典例训练】(2011安徽高考)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
7、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和方向进行D.该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程,【解题指南】1.考查实质：本题考查群落的有关知识，主要涉及群落演替的类型、方向和过程特点。2.解题思路：从演替的起点(由海底火山喷发形成)入手，区分群落演替的类型及影响因素。,【解析】选B。群落的水平结构表现在不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，因此A项正确；火山岩上进行的演替属于初生演替，因此B项错误；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，因此C项正确；从光裸的火山岩上长出茂盛的植被是一个漫
8、长的演替过程，因此D项正确。,【变式备选】(2011海南高考)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。围湖造田是人为干扰群落演替的方向，因此会影响群落的演替；演替过程中群落内的物种组成是不断发生变化的；次生演替是在原来土壤条件保留的情况下发生的，因此比较快，而初生演替没有任何物质基础，因此速度比较慢；弃耕农田的演替属于次生演替，不属于初生演替。,【变式备选】如图显示某一规模农场自1850年第一次使用化肥后100年中物种丰富度变化的数据。下列分析错误
9、的是()A.100年中生物的多样性不断降低B.1875年比1850年植物种类增多，群落结构趋于简单C.1950年时，农场中的生物群落没有明显的分层现象D.农作物逐渐在选择中占据优势,【解析】选B。A项，观察三年的统计结果，可以看出物种丰富度不断降低。B项，从图中无法说明1875年比1850年植物种类增多。C项，1950年时，物种丰富度极低，故农场中的生物群落没有明显的分层现象。D项，农作物是这个农场中的主要优势种。,种间关系,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化,草和羊；兔与狼；昆虫与青蛙,数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”,两种生物生存能力不同,如图a;生存能力
10、相同,则如图b,牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫,如果分开,则寄生生物难以单独生存,而寄主会生活得更好,蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌,数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化,大豆与根瘤菌,【技巧点拨台】判定捕食曲线中捕食者与被捕食者(1)从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多；(2)从变化趋势看，先达到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。,自然界中不同生物之间的(互利)共生关系一般理解为“互相依存，互利互惠”。下列存在(互利)共生关系的是()A.亲鸟与其雏鸟B.豆科植物与链球菌C.北极熊与海豹D.牛与
11、其胃肠中分解纤维素的细菌,【解题指南】1.知识储备(1)种间关系的概念及类型；(2)常见物种之间的关系的判断。2.解眼：题干中特定的种间关系(互利)共生关系，重点理解(互利)共生概念的内涵，即两种生物之间互惠互利。,【解析】选D。A项，亲鸟与其雏鸟间的关系属于种内关系；B项，豆科植物与链球菌之间属于种间关系，前者能被后者感染；C项，北极熊与海豹之间属于种间关系，两者构成捕食关系；D项，牛与其胃肠中分解纤维素的细菌之间属于(互利)共生关系，牛为这些细菌提供栖息的场所和营养物质，而这些细菌帮助牛消化胃肠中的纤维素。,【互动探究】题中哪一选项的种间关系可用以下数量坐标图表示？图中A、B分别表示何种生
12、物？提示：C选项，A表示海豹，B表示北极熊。分析：图中所表示的种间关系是捕食关系，对应C项。先到波峰的为A即被捕食者海豹，则B表示北极熊。,【变式备选】在某一生态保护区中，捕食者与被捕食者的种群数量变化如图所示。依据图中的数据推论，下列叙述正确的是(),A.捕食者与被捕食者两种群不互相影响，种群变化无规律性B.捕食者与被捕食者两种群相互影响，使种群数量呈现波动现象C.捕食者种群数量受被捕食者控制，但被捕食者的种群变化不受捕食者种群数量的影响D.被捕食者种群数量受捕食者控制，但捕食者的种群变化不受被捕食者种群数量的影响【解析】选B。捕食关系是生物界最常见的种间关系之一，捕食者与被捕食者之间进行着
13、相互影响，当被捕食者增加时，捕食者由于食物增加而增加，当捕食者增加时，被捕食者由于被大量捕食而减少，这又使捕食者因食物减少而减少。,群落的空间结构1.群落的空间结构类型(1)垂直结构植物群落的垂直结构表现了群落垂直方向上的分层性。植物的分层现象主要与光照强度有关，群落中的光照强度随高度的下降而逐渐减弱(如图所示)。,群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有类似的分层现象。(2)水平结构在水平方向上由于光照强度、地形的变化、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段上分布着不同的种群。2.群落结构形成的原因及意义(1)原因：
14、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)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利用。,【高考警示钟】水域中水生动物的分层现象(1)示例：水域中，某些水生动物也有分层现象，比如湖泊、海洋中的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象。(2)影响因素：影响浮游动物垂直分布的原因主要取决于阳光、温度、食物和含氧量等；此外，在不同季节也会因光照条件的不同而引起垂直分布的变化。,(2011江苏高考)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。下列有关叙述，正确的是(
15、),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【解题指南】1.考查实质：本题考查群落的空间结构特征，同时考查学生从表格中获取信息的能力，以及分析判断能力。2.解题关键：对比不同海拔下植被类型和蝶类种数，分析其差异产生的原因。,【解析】选D。A项，不同垂直带的植被类型差异是长期自然选择的结果。B项，不同垂直带的植被类型只是反映了群落的垂直结构特征。C项，蝶类物种多样性与各垂直带植被类型有关。D项，蝶类物种多样性与各垂直带气候特征(如光照、温度)有关。,【变式备选】
16、在一个发育良好的森林里，从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层，同时林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别，这表明群落有一定的()A.垂直结构和水平结构B.彼此间有直接或间接的营养关系C.对群落产生重大影响的优势种D.物种组成及比例【解析】选A。在森林里，从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层，这表明群落具有垂直结构；同时林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别，这表明群落又具有水平结构。,分析坐标曲线的含义种群增长曲线【案例】(2010重庆高考)为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系，某小组进行了下列3组实验(各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同)：,组1：
17、甲种与乙种分别于两个容器中饲养，甲种数量变化如图曲线A所示。组2：甲种与乙种于同一容器中饲养，乙种数量变化如曲线F所示。,组3：乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组1少。(1)组1中，甲种动物的种群数量主要由_和_决定；若容器内饲养液体积为20mL，则第40天时乙种的种群密度为_。(2)在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系。在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和邻近河岸底部，其种间关系与图中曲线_代表的类似，其分布体现生物群落的_结构。在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种间关系与图中曲线_
18、代表类似。,【命题人透析】(1)种群增长曲线的判断根据组1，甲种与乙种分别置于两个容器中饲养，甲种数量变化曲线为A，则C为乙种数量变化曲线(均为“S”型增长，且该判断应结合组3来进行)；根据组2，甲种、乙种存在竞争关系，因此F表示乙种数量变化，则B表示甲种数量变化；根据组3，乙种、丙种在容器中形成上、下层分离分布，不构成竞争关系，但一段时间后每种动物的数量均较组1少，则乙种和丙种对应曲线应为D或E。,(2)判断种间关系寻找对应曲线同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和邻近河岸底部，由于分布在不同的区域，不构成竞争关系，其关系类似图中的D和E。由于两者是同一地域中地形等因素引起的
19、分布不同，因此两者体现的是群落的水平结构。根据“一种数量增加，另一种减少”说明两者构成竞争关系，类似组2情况，即与曲线B和F类似。,【标准答案】(1)出生率死亡率(两答案位置可互换)30只/mL(2)D和E水平B和F【阅卷人点评】得分要点(1)前2个空答案固定，但位置可互换。第3空只答数值，缺少单位“只/mL”不得分。(2)两空答案均惟一。必须是“B和F”组合，其余组合不得分。,失分案例(1)第3空，计算方法为=30只/mL，多数因忘记书写单位而失分，也有书写数值出错的。(2)曲线组合填写错误而失分。,1.下列关于丰富度的叙述不正确的是()A.群落中生物数目的多少称为丰富度B.不同群落生物的丰
20、富度是不同的C.从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减小D.丰富度越大的群落，其结构越复杂,【解析】选A。群落中物种数目的多少称为丰富度，并不是生物数目的多少；不同群落物种数目是不同的，丰富度也是不同的；从赤道到北极，群落的物种数目由于温度降低而减少，丰富度逐渐减小；丰富度越大的群落，物种越多，食物链、食物网越复杂，其结构越复杂。,2.谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是()A.竞争B.互利共生C.寄生D.捕食【解析】选A。谚语中苗与草生活在同一区域内，相互之间为了争夺阳光、养料和生存空间等而发生竞争，属于不同物种之间的竞争。,3.如图表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。那么这两种生物
21、之间的关系是()A.竞争B.捕食C.互利共生D.寄生,【解析】选C。互利共生的两种生物的数量变化一致；捕食是两种生物在一定时间内一种增多(或减少)，另一种亦随之增多(或减少)，在数量上呈现“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化；竞争是两种生物开始时都增多，一段时间后一种生物数量增多，另一种生物大量减少(或死亡)；寄生没有明显的数量变化关系。,4.在废弃的池塘中长出树林，大约要经历以下几个阶段：干涸池塘阶段；灌木阶段；乔木阶段；草本植物阶段。该废弃池塘演替的正确顺序是()A.B.C.D.【解析】选D。废弃池塘中发生次生演替。在池塘泥中有机物丰富，草本植物种子容易生根发芽，使土壤表层有机
22、物质逐渐增多，保水能力也逐渐增强，几年后，一些小灌木便会长起来，形成灌木丛，再经过一段时间，乔木便开始出现，并逐渐成为优势种，灌木渐少，乔木逐渐成林。,5.下列有关种群和群落的研究和分析中，正确的是()A.田鼠在被捉过一次后更难捕捉，统计得到的种群密度比实际数值要低B.对培养液中酵母菌进行计数采用的是抽样检测法C.对小动物的种群密度进行调查时，不能采用标志重捕法，一定要采用样方法D.某同学决定以校园内的池塘为对象进行丰富度调查，应在同一水层取样,【解析】选B。田鼠的种群的数量=(第一次标记数量再次捕获数)/再次捕获个体中被标记的个体数量，因田鼠在被捉过一次后更难捕捉，导致再次捕捉的个体中被标记
23、的个体所占的比例会变小，所以统计得到的种群密度比实际数值要高；对小动物的调查常用取样器取样法；池塘的不同水层中生活的生物种类可能不同，故取样时各水层均应取样调查。,6.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：,(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】(1)耕地逐渐过渡为林地的
24、过程中，因已具备土壤等条件，故属于次生演替。(2)调查植物的种群密度常用的方法是样方法。,(3)由表可知油松和刺槐在同一资源状态上的相遇频率最大，所以两者竞争最为激烈，阳坡与阴坡非生物因素的主要差异是阳光。答案：(1)群落演替(或“次生演替”)(2)样方(3)油松和刺槐阳光,实验方法：分析调查生物种类、数量的不同方法【理论指导】对于不同种类的生物，对其数量调查采用不同的方法，如：样方法、标志重捕法、抽样检测法、取样器取样法等。,【典例分析】跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对动植物的遗体分解起重要作用，某生物兴趣小组以跳虫、甲螨和线虫为实验对象，探究其在土壤中的分布情况及土壤中小动物类群
25、的丰富度。【分析】对土壤中小动物类群丰富度的研究，常用取样器取样法进行采集、调查。取样时应注意随机取样，避免人为因素的干扰造成实验结果偏差较大。许多土壤小动物(如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓)以及多种多样的昆虫虽有较强的活动能力，但身体微小，不适于用样方法或标志重捕法进行调查。,【拓展】(1)若要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择图中哪种吸虫器？若要采集大量的跳虫作为标本保存，最好选择哪种吸虫器？,提示：实验室培养最好选择吸虫器B；标本保存最好选择吸虫器D。分析：吸虫器B中湿润的棉花模拟了土壤湿润环境，适于跳虫存活；吸虫器D中的酒精可将收集的跳虫及时固定，防止腐烂。,(2)如果要调查水中小动物类群丰富度，应如何对研究方法进行改进？提示：主要是取样和采集方式要进行改进。分析：根据调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。取样和采集时要考虑定点、定量等因素。定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量(如一瓶、一网等)要相同。,