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1、高考生物一轮复习高考生物一轮复习 群落的结构和演替群落的结构和演替课件课件 新人教版必修新人教版必修本讲稿第一页，共六十四页观考情考纲考频1.群落的结构特征()3年8考2.群落的演替()3年7考3.土壤中动物类群丰富度的研究(实验)第第2讲群落的结构和演替讲群落的结构和演替本讲稿第二页，共六十四页本讲稿第三页，共六十四页一、群落的概念与结构1群落(1)生物群落概念：同一时间内聚集在一定区域中各种生物_的集合。(2)特征：物种 、种间关系、空间结构、等。2生物群落物种组成(1)丰富度：群落中 数目的多少。(2)特点：不同群落不同。(3)不同群落区别的重要特征：群落的 组成。(4)探究实验：土壤中
2、小动物类群丰富度的研究，常用_的方法进行采集、调查。种群种群丰富度丰富度群落的演替群落的演替物种物种丰富度丰富度物种物种取样器取样取样器取样本讲稿第四页，共六十四页3种群和群落的关系：生物群落以 为单位，是各种生物种群的集合体，具有复杂的种间关系。4种间关系(1)捕食：一种生物以另一种生物。(2)竞争：两种或两种以上生物相互争夺 和 等。(3)寄生：一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄主)的_，通过摄取寄主的养分以维持生活。(4)：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。种群种群作为食物作为食物资源资源空间空间体内或体表体内或体表互利共生互利共生本讲稿第五页，共六十四页5群落的空间结构本
3、讲稿第六页，共六十四页二、群落演替1概念：随着时间的推移，一个群落被代替的过程。2群落演替的原因(1)不断变化，为群落中某些物种提供繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。(2)植物 的散布，即植物不断地进行繁殖和迁移。(3)植物之间直接或间接地 ，使它们之间不断相互影响，种间关系不断发生变化。(4)的影响。人类活动通常是有意识、有目的进行的，因此人类对群落演替的影响远远超过其他因素。另一个群落另一个群落环境环境繁殖体繁殖体相互作用相互作用人类活动人类活动本讲稿第七页，共六十四页3特点(1)演替是群落组成向着一定、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 的。(2)演替是
4、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。(3)顶极群落是演替达到的最终 状态。方向方向可测可测稳定稳定本讲稿第八页，共六十四页4类型本讲稿第九页，共六十四页本讲稿第十页，共六十四页解惑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人类活动对群落演替的影响：会使群落演替按照不同于自然演替的 进行。速度和方向速度和方向本讲稿第十一页，共六十四页1判断有关群落及其种间关系叙述的正误。(1)人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低(2013年高考福建卷)()(2)一块农田中的田鼠和杂草属于竞争关系(2012年高考全国卷)(
5、)(3)群落中动物具有垂直分层现象(2012年高考大纲全国卷)()(4)土壤盐碱度不同，土壤生物群落结构有差异(2012年高考广东卷)()(5)随机扫取表层土壤，可以调查土壤小动物类群丰富度(2012年高考广东卷)()(6)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。该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现()本讲稿第十二页，共六十四页2判断有关群落演替叙述的正误。(1)在一段新建公路边坡(甲)上移栽灌木和草本植物后，其群落演替会随时间延长而逐渐加剧(2013年高考江苏卷)()(2)甲地因森林火灾使原有植被消失，乙地因火山喷发被火山岩全部覆盖，之后两地均发生了
6、群落演替。两者演替类型相同(2013年高考海南卷)()(3)弃耕农田上发生的群落演替是初生演替(2012年高考海南卷)()(4)演替过程中群落的物种组成不断变化()(5)人类活动可以影响演替的方向和速度(2012年高考海南卷)()(6)次生演替的速度比初生演替的速度快()本讲稿第十三页，共六十四页1群落的物种组成(1)每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的。不同类型的群落必然由不同的物种组成，因此物种组成是决定群落性质最重要的因素，也是鉴别不同群落类型的基本特征。(2)群落中物种数目的多少称为丰富度，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多
7、，群落结构也越复杂。(3)不同群落其种类组成的优势物种是不同的。如常绿阔叶林主要以壳斗科、樟科、山茶科、木兰科等常绿阔叶树种为主。北方针叶林种类组成相对比较贫乏，乔木以松、云杉、冷杉和落叶松等属的树种占优势。群落的组成及种间关系群落的组成及种间关系 本讲稿第十四页，共六十四页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生物群落整体对自然资源的充分利用。本讲稿第十五页，共六十四页3群落中生物种间关系分析本讲稿第十六页，共六十四页本讲稿第十七页，共六十四页
8、本讲稿第十八页，共六十四页1(2015年佛山质量检测)某弃耕地杂草丛生，生活着田鼠、鼬等动物，下列有关说法正确的是()A杂草、田鼠和鼬构成了生物群落B用样方法可以调查某种田鼠的种群密度C草田鼠鼬这条食物链中，第三营养级含有的能量最少D同种田鼠的不同个体通过生存斗争实现共同进化本讲稿第十九页，共六十四页解析：生物群落是指同一时间生活在一定区域内具有直接或间接关系的各种生物种群的集合，因此某弃耕地中的植物(杂草)、动物(田鼠、鼬等动物)和微生物共同构成生物群落；由于田鼠的活动范围大，因此宜采用标志重捕法来调查其种群密度；能量流动是单向的、逐级递减的，因此最高营养级的生物所含有的能量最少；共同进化是
9、指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，因此同种田鼠的不同个体通过生存斗争不能实现共同进化。答案：C本讲稿第二十页，共六十四页1群落的结构(1)群落结构类型生物群落的结构与演替生物群落的结构与演替 本讲稿第二十一页，共六十四页本讲稿第二十二页，共六十四页易错易混群落的垂直结构是指在一个群落内部的垂直分层现象。不同海拔高度分布着不同的生物群落，不是群落的垂直结构。(2)群落结构形成的原因及意义原因：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。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
10、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。本讲稿第二十三页，共六十四页2群落的演替(1)群落演替的原因生物与环境共同进化的必然结果。自然因素的影响。如火山爆发、森林火灾等。人类活动的影响。如毁林开荒、围湖造田以及对自然资源的过度开发、环境污染等。人类活动对群落演替的影响远远超过其他因素。本讲稿第二十四页，共六十四页(2)群落演替的类型本讲稿第二十五页，共六十四页3.群落演替的方向(1)自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、复杂化、完善化的方向发展。(2)最终的演替结果主要由演替地所处的 条件决定。如在干旱的荒漠地区很难形成森林。4群落演替的结果
11、(1)能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。(2)结构：生物 越来越多，群落结构越来越复杂。(3)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 变化，稳定性越来越高。群落结构群落结构生态功能生态功能气候气候种类种类不可逆不可逆本讲稿第二十六页，共六十四页易错易混(1)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程，当群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定的群落为发展的顶点。(2)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，乔木占优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。(3)生态位：一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占据的位
12、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。本讲稿第二十七页，共六十四页2(2012年高考海南卷)关于群落演替的叙述，错误的是()A人类活动可以影响演替的方向和速度B森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单C初生演替可发生在从来没有植被分布的地带D森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分解析：本题考查的是群落演替的相关知识。人类的活动可影响群落演替的方向，并能影响演替的速度。森林群落垂直结构比灌木群落要复杂，生活在其中的动物分层也比灌木阶段复杂(多了栖居在乔木层的动物)。初生演替指的是在一个从来没有被植物覆
13、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。森林阶段垂直结构层次明显，各种植物对太阳光的利用比灌木阶段要高。答案：B本讲稿第二十八页，共六十四页3根据“abc”的模型回答下列问题：(1)若该模型表示种群数量特征间的相互关系，其中c表示种群密度，则a表示_。若要调查农田中某种鼠的种群密度，常用的方法是_。(2)若a为裸岩阶段，c为森林阶段，这属于群落的_演替。在此过程中，物种的丰富度会_(填“增加”或“减少”)，生态系统的抵抗力稳定性会_(填“增强”或“减弱”)。(3)若b表示食草动物，则a属于第_营养级。若c增加1 kg，则至少需要消耗a_kg。(4)若b表示生物群落，a、
14、c表示大气中的CO2库，则完成bc过程的生理作用是_。(5)若a表示长日照，b表示盛开的梨花，c表示被花香吸引的昆虫，则在ab、bc之间传递的信息种类依次是_、_。本讲稿第二十九页，共六十四页解析：(1)种群特征中的性别比例和年龄组成可影响种群的出生率和死亡率，而出生率和死亡率可直接影响种群密度，所以，若模型中的c表示种群密度，则a表示性别比例和年龄组成，b表示出生率和死亡率。调查鼠的种群密度常用标志重捕法。(2)由裸岩阶段最终演替为森林阶段，这属于群落的初生演替。在整个初生演替过程中，物种的丰富度增加，生态系统的抵抗力稳定性增强。(3)若b表示食草动物，则a表示生产者，为第一营养级，c为第三
15、营养级。若c增加1 kg，至少需要消耗a的量为120%20%25(kg)。(4)若b表示生物群落，a、c表示大气中CO2库，则bc的过程表示CO2由生物群落进入到大气中的过程，该过程是通过植物、动物呼吸作用及微生物的呼吸作用(或微生物的分解作用)实现的。(5)光照属于物理信息，而花香来自花分泌的特殊的化学物质，属于化学信息。所以，ab传递的信息属于物理信息，bc传递的信息属于化学信息。本讲稿第三十页，共六十四页答案：(1)性别比例和年龄组成标志重捕法(2)初生增加增强(3)一25(4)呼吸作用和分解作用(或呼吸作用)(5)物理信息化学信息本讲稿第三十一页，共六十四页实验二十七土壤中小动物类群丰
16、富度的研究1实验原理(1)土壤是无数小动物的家园。(2)许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用_进行采集、调查。(3)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。取样器取样取样器取样本讲稿第三十二页，共六十四页2实验流程本讲稿第三十三页，共六十四页本讲稿第三十四页，共六十四页本讲稿第三十五页，共六十四页3.注意事项(1)可以根据土壤动物的避光性和趋湿性特点，尽可能多地收集小动物。(2)从不同的营养环境中采集的土壤样本，要分别统计。(3)从同一个营养环境中采集的土壤样本，对不同组之间要进行统计比较。(4)该实验统计的不是真正的丰富度，而是丰富度的估计值。本讲稿第三十六页，共六十四页
17、4(2012年高考广东卷)有关土壤动物研究的叙述，正确的是()A土壤动物群落不存在分层现象B土壤动物种间关系主要是互利共生C土壤盐碱度不同，土壤动物群落结构有差异D随机扫取表层土取样，可以调查土壤小动物类群丰富度解析：由于土壤动物的生活习性不同，所以不同深度的土层分布的动物种类有所不同，体现了土壤动物群落结构的分层现象，A错误；土壤动物的种间关系主要体现为捕食和竞争关系，B错误；土壤的盐碱度不同，生活的土壤动物种类有差异，体现了土壤动物群落的水平结构，C正确；调查土壤动物类群丰富度应该用取样器取样法采集不同土层的动物类群，D错误。答案：C本讲稿第三十七页，共六十四页5以下是关于种群和群落的有关
18、研究，请回答：(1)在某森林群落中，植物和动物的分布如下表：上表反映了群落的_结构，同时说明群落中的生物有明显的_现象。此群落中植物的分布主要取决于_。本讲稿第三十八页，共六十四页(2)某生物兴趣小组对校园中四种不同植被类型的土壤中小动物类群的丰富度进行研究。进行土壤中小动物类群的丰富度调查常采用_法。土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，为了探究土壤小动物类群丰富度，兴趣小组设计了如图所示装置，从选取的样土中收集小动物，他们这一装置不够完善，请你帮助该小组的同学们完善该装置：_。本讲稿第三十九页，共六十四页解析：本题考查群落的结构和土壤中小动物类群的丰富度的调查方法。在垂直方向上群落有明显的
19、分层现象，自上而下分布着不同的种群，形成独特的垂直结构。群落中植物的分层现象与光照有关，群落下面各层要比上层利用到的光照弱。调查土壤中的小动物类群的丰富度一般采用取样器取样法。土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，所以应在装置漏斗上方加一提供光源和热源的灯泡。答案：(1)垂直分层阳光(2)取样器取样在漏斗上方加一提供光源和热源的灯泡 本讲稿第四十页，共六十四页例1(2013年高考海南卷)甲、乙、丙是食性相同的、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1 200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
20、：群落内的种间关系群落内的种间关系 本讲稿第四十一页，共六十四页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解析随着池塘捕食者数量的增加，甲、丙蝌蚪存活率降低，乙蝌蚪成活率升高，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。答案D本讲稿第四十二页，共六十四
21、页例2如图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述，正确的是()A该群落的演替属于初生演替，群落结构越来越复杂B在人为干扰下，可能发生的动态变化，但不属于群落演替C该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果D在云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构群落的演替群落的演替 本讲稿第四十三页，共六十四页解析由图示可以看出，该演替的起点是采伐迹地，原有土壤条件还保存，应是次生演替，A错误。的动态变化也属于群落的演替，只是人为活动改变了演替的方向和速度，B错误。云杉林群落中有明显的垂直结构，同时也有水平结构，D错误。答案C本讲稿第四十四页，共六十四页本讲稿第四十五页，共六十四页例3下图中甲表
22、示某森林植物的景观，乙表示物种数与样方面积的关系。请分析回答：群落的结构群落的结构(1)物种组成是决定群落性质的最重要因素。为了统计群落的植物种类组成，在群落的中心部位选取样地，用随机法取样，首先要确定样方面积。系列取样统计结果如图乙。本讲稿第四十六页，共六十四页试写出该研究的课题名称：_。这种研究方法叫做_。图乙显示：在一定范围内，随样方面积的增大，_，调查该森林物种数的样方面积最好是_m2。若选取3个合适的样方对某种乔木计数的结果分别是n1、n2、n3，则该乔木的种群密度为_株/m2。(2)导致景观图中植物分层现象的主要非生物因素是_，森林对太阳能的利用率高于农田的主要原因是森林具有复杂的
23、_结构。若要调查景观图中森林群落的结构，请写出主要的调查项目(调查设备略)：_；_。本讲稿第四十七页，共六十四页解析群落由不同的物种组成，样方法不仅可用于种群密度的研究，也可用于群落物种丰富度的研究，且物种丰富度的计算方法与种群密度的计算方法一样，也只求平均值。群落的结构中植物的分布由非生物因素所决定，而植物的分布又决定了动物的分布，在调查中，既要注意物种组成，又要注意不同种群的密度。答案(1)某森林物种数与样方面积的关系研究(只要合理均可)样方法物种数迅速增多，并逐渐达到最多后保持稳定S0(n1n2n3)/(3S0)(2)光垂直垂直结构：动植物的分层，不同层次上生物的种类和种群密度等水平结构
24、：水平方向上不同地段的群落物种组成和种群密度等 本讲稿第四十八页，共六十四页本讲稿第四十九页，共六十四页微讲座三十一群落的易混易错点1辨析竞争和捕食(1)竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争，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。以下两种情况不属于捕食：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，如鲈鱼以本种的幼苗为食，这属于种内斗争。(3)无论空间，还是资源，任一个方面有共性就有竞争。对不同种生物而言，可能存在着多种关系，如人与猪之间既有竞争关系，也有捕食关系。本讲稿第五十页，共六十四页(
25、4)捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：从最高点判断，一般情况下，捕食者数量少，被捕食者数量多。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。本讲稿第五十一页，共六十四页2群落演替的辨析理解(1)在群落演替过程中，新的物种定居后，原来的物种还能存在，因为群落演替是优势替代，而不是完全取代。群落演替存在顶极群落(演替所达到的最终平衡状态叫顶极群落)。顶极群落主要由平均温度和年降雨量决定。(2)初生演替和次生演替的区别：从起点上，原先从没有过植被或原有植被被彻底消灭的环境是初生演替。原有群落环境只是失去了原有植被是次生演替。从时间速度上，经历的时
26、间长，速度缓慢是初生演替。经历的时间短，速度较快是次生演替。本讲稿第五十二页，共六十四页3种群密度的取样调查本讲稿第五十三页，共六十四页本讲稿第五十四页，共六十四页本讲稿第五十五页，共六十四页1(2015年南京模拟)土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工绿地、林地、农田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()本讲稿第五十六页，共六十四页注：第1层为距地表05 cm；第2层为距地表510 cm；第3层为距地表1015 cm。A可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数B各样地土壤中动物类群丰富度没有明显的差异C人类活动对土壤动物的数量和分布没
27、有影响D各土层中土壤动物种群数量增长曲线均为“S”型解析：调查土壤中小动物丰富度时，常用取样器取样法，A项错误；从表中数据可知，各样地土壤中动物类群丰富度没有明显的差异，B项正确；人类活动导致农用地的表层土壤中动物个体数较人工广场绿地和某植物园少，C项错误；从表中数据无法判断各土壤动物种群数量增长的趋势，D项错误。答案：B本讲稿第五十七页，共六十四页2.右图是一温带地区在初生演替过程中两种量值的变化曲线，这两条曲线分别表示()AA表示草本植物的种类数量，B表示整个植被的生物量BA表示整个种群的生物量，B表示草本植物的种类数量CA表示土壤中腐殖质总量，B表示整个植被中的种类数量DA表示食肉类的种
28、类数量，B表示食植类的生物量本讲稿第五十八页，共六十四页解析：本题考查的是初生演替的过程。在初生演替过程中，生物总量是逐渐增加的。先驱物种一般是较为低等的植物，但某个阶段的生物种类数量在演替到这个阶段时逐渐增加，由此阶段向另一个阶段演替时逐渐减少。答案：A本讲稿第五十九页，共六十四页3(2013年高考海南卷)随着海拔升高，某地的植被类型依次为落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林、灌丛和草甸等。该地分布着多种动物。回答下列问题：(1)调查该地某双子叶植物的种群密度可采用_法，调查野兔的种群密度可采用_法。(2)该地草甸、灌丛、针阔叶混交林的丰富度不同，丰富度是指_。(3)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针
29、叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其_稳定性较低。(4)森林生态系统中的生物群落具有明显的_结构，这种结构可以提高群落利用阳光等资源的能力。本讲稿第六十页，共六十四页解析：(1)调查植物的种群密度常采用样方法，调查活动范围较大的动物的种群密度常采用标志重捕法。(2)群落中物种数目的多少称为丰富度。(3)恢复力稳定性较低的生态系统，在结构遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复。(4)森林生态系统在竖直方向上存在明显的分层现象，这是群落的垂直结构，这种结构可以提高群落利用阳光等资源的能力。答案：(1)样方标志重捕(2)群落中物种数目的多少(3)恢复力(4)垂直本讲稿第六
30、十一页，共六十四页4科研人员对甲(蚜虫不能钻过甲装置中的细孔纱布，将甲装置置于大田中)、乙(围栏放牧)两个相对封闭的系统进行了较长时间的调查研究。据图回答下列问题：本讲稿第六十二页，共六十四页(1)蚜虫与棉花叶、羊与青草之间的种间关系分别为_、_。(2)甲、乙两个相对封闭的系统中个体数量变化曲线分别对应_、_。(3)决定甲、乙两系统中种群数量变化的特征是_。(4)丙、丁两图所示曲线在ab时间段内出现了显著的差异，原因是_。本讲稿第六十三页，共六十四页解析：蚜虫以棉花叶的汁液为食，二者属于寄生关系；羊与青草为捕食关系。由于甲装置中没有持续的外源能量供应，因此蚜虫最后全部死亡，对应丁图所示曲线。围栏中的植物可持续获得光照，为羊提供营养物质，种群数量可保持相对稳定，对应丙图所示曲线。答案：(1)寄生捕食(2)丁丙(3)出生率和死亡率(4)丙图所示植物可源源不断地获得光照，进行光合作用，为羊群提供营养物质，因此可保持相对稳定；丁图所示蚜虫将棉花汁液吸收完后，因无外源营养物质的供应，最终全部死亡本讲稿第六十四页，共六十四页