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1、第第2 2讲群落的结构群落的演替讲群落的结构群落的演替-2-1.群落的结构特征()。2.群落的演替()。3.实验:(1)土壤中小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。-3-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结群落的结构1.群落的概念同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫作群落。2.群落的特征物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落演替等。3.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)丰富度-4-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结教材深挖群落中物种的多少与群落的稳定性有何关系?提示:群落结构的形成是不同物种的有机结合,一般而言,物种越多,群落的种间
2、关系越复杂,群落的稳定性越强。-5-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.种间关系(连线)-6-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结5.群落的空间结构(1)类型-7-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)分析下图并回答问题。判断上图群落空间结构的类型。图甲:垂直结构;图乙:水平结构。分析决定群落空间结构的主要因素。图甲:决定植物分层的主要因素是光照,决定动物分层的主要因素是栖息空间和食物条件。图乙:地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等。分析图甲所示群落空间结构的意义:显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。-8-核心梳理提能探究考向感悟归纳
3、总结(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。()(8)竹林中竹子高低错落有致,体现了群落的分层现象。()-9-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(9)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。()(10)草坪中的
4、动物没有分层现象,而树林中的动物具有分层现象。()(11)群落中植物的垂直结构是动物分层分布的原因。()(12)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。()(13)土壤盐碱度不同,土壤生物群落结构有差异。()(14)乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构。()(15)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。()-10-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.下面是几种种间关系曲线图,请说出每个曲线图所表示的种间关系类型。提示:表示竞争关系(竞争力相差较大),表示捕食关系,表示互利共生关系,表示竞争关系(竞争力相当)。-11-核心梳
5、理提能探究考向感悟归纳总结2.下图所示的现象是不是一个群落中的垂直结构?为什么?提示:不是。高山上随海拔高度的升高,温度下降明显,从而导致不同海拔高度植被分布不同,从下到上依次为阔叶林、针叶林、高原草甸、苔原。这种状况属于群落的水平结构,不是群落垂直结构中的分层现象。-12-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1 群落的物种组成及关系群落的物种组成及关系1.(2019陕西山大附中月考)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所
6、示。下列推测不合理的是()-13-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结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 答案解析解析关闭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,说明捕食者主要捕食甲和丙。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,捕食者的介入可能会改变竞争的结果,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。答案解析关闭D-14-核心梳理提能探究
7、考向感悟归纳总结2.下图表示的是不同群落中生物种群的数量变化关系。下列分析正确的是()A.图甲可以表示草原上狮子和猎豹之间的关系B.图乙可以表示白蚁和其肠道内的鞭毛虫的关系C.图丙的三个种群一定形成一条食物链D.甲、乙两图都表示生物种间的竞争关系 答案解析解析关闭据图分析可知,甲、乙、丙三图分别表示竞争、竞争、捕食关系,D项正确;草原上狮子和猎豹是实力相当的竞争关系,不是“你死我活”的竞争关系,故图甲不能表示草原上狮子和猎豹之间的关系,A项错误;白蚁和其肠道内的鞭毛虫是互利共生关系,B项错误;图丙的三个种群可能是三个动物种群,而食物链中必须有生产者,C项错误。答案解析关闭D-15-核心梳理提能
8、探究考向感悟归纳总结考向考向2 群落结构的辨析群落结构的辨析3.下图中甲、乙、丙分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列说法正确的是()A.温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素B.甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,这说明群落具有垂直结构C.丙处植物的分层现象主要是光照的影响D.影响乙处植物出现明显分层现象的主要因素是水分 答案解析解析关闭甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,这是由于地形的起伏引起不同高度的山坡上温度不同,又由于甲处的阔叶林和针叶林等生长在不同的地段,因此不属于群落的垂直结构,而是水平结构;影响森林生态系统在陆地上
9、分布的主要因素是水,但是森林中植物的分层现象是受光照强度影响形成的;丙处藻类植物的分层现象是受光质(波长)影响形成的,C项正确。答案解析关闭C-16-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.巧辨三种种间关系曲线-17-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)互利共生曲线:同步性变化(同增同减),如图甲。(2)捕食曲线:不同步性变化,此消彼长(不会导致某种生物灭绝),如图乙。在捕食数量关系图中,捕食者与被捕食者的判断方法如下。依两条曲线的关系:捕食者随着被捕食者的变化而变化,图乙中曲线a先达到最大值,b随后才达到最大值,即曲线b随着曲线a的变化而变化,故曲线b代表的生物捕食曲线a代表的生物。依最大个体
10、数:被捕食者的个体数通常多于捕食者,故由图中曲线a的最大值大于曲线b,也可推出曲线b代表的生物捕食曲线a代表的生物。(3)竞争曲线:看最终结果,如图丙、图丁。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。-18-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.关注两个易错点(1)草坪中也存在垂直结构。垂直结构是群落中各物种在垂直方向上的分布,是长期自然选择形成的合理利用资源或空间的空间配置格局。(2)垂直结构涉及的是群落中“不同物种”在空间垂直方向上呈现“分层”现象,切不可将“同种生物”的高矮差异视作垂直结构。-19-核
11、心梳理提能探究考向感悟归纳总结群落的演替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,叫作演替。2.演替的类型-20-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结教材深挖群落演替至森林阶段,其中还能找到灌木吗?说出你的理由。提示:能。群落演替是指群落中占优势的一些种群被另一种更占优势的种群取代,而不是完全消亡,即群落演替是优势取代,而不是“取而代之”。-21-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.演替的实例(连线)类型 实例初生演替 a.火灾过后的草原和过量砍伐的森林中发生的演替b.沙丘、火山岩、冰川泥上发生的演替次生演替 c.裸岩上发生的演替d.弃耕农田上发生的演替-22-核心梳理提能探究
12、考向感悟归纳总结4.演替的方向自然条件下,群落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。5.人类活动对演替的影响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。-23-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(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)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。()(6)决定群落演替的根本原因在于群
13、落外部的环境条件,诸如气候、地貌、土壤和火等。()(7)人类干预对群落的演替总是不利的。()-24-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(8)若时间允许,弃耕的农田总会形成森林。()(9)演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化。()(10)群落演替中的森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分。()(11)某海岛开发旅游业,岛上的群落可能会按照不同于自然演替的方向和速度进行演替。()(12)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。()-25-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.下图表示某生物群落的演替过程。请据图回答下列问题。(1)指出图中的群落演替类型。提示:
14、针阔混交林群落遭受泥石流等自然灾害后发生的群落演替属于初生演替;阔叶林群落经人工砍伐后发生的群落演替为次生演替。-26-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)杂木植物群落演替成针阔混交林群落和阔叶林群落的主要原因是什么?提示:环境条件不同。(3)在乱石窑裸地演替成针阔混交林群落的过程中,有机物总量、群落结构、物种丰富度及群落的稳定性分别会发生怎样的变化?提示:有机物总量会逐渐增加,群落结构会变得越来越复杂,物种丰富度会变得越来越高,群落的稳定性会变得越来越强。-27-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下图表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线,据图回答下列问题。(1)图中甲、乙分别属于
15、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)火灾后森林中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,宜用乙曲线表示。(3)哪种演替速度更快、历时更短?提示:次生演替的速度更快、历时更短。-28-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1 群落演替类型的判断群落演替类型的判断1.(2018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.阶段与的沙丘上生长的植物种类完全
16、不同D.阶段沙丘上的群落抵抗力稳定性最强 答案解析解析关闭沙丘上发生的演替属于初生演替,A项错误;草本植物占优势的群落中有垂直结构,B项错误;群落演替是优势物种取代的过程,原先的一些物种还存在,故阶段和的沙丘上有相同的植物种类,C项错误;阶段沙丘上的群落中生物种类最多,抵抗力稳定性最强,D项正确。答案解析关闭D-29-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.一个废弃鱼塘的演替过程如下图所示,下列有关叙述正确的是()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 答案解析解析关闭在废弃鱼塘中的演替为次生演替,演替过程应为丁甲丙乙。答案解析关闭
17、D-30-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2 群落演替的趋势和规律群落演替的趋势和规律3.(2019河南周口期末)下列有关群落演替的叙述,正确的是()A.初生演替和次生演替不一定都导致群落结构更复杂B.在群落演替过程中,每个种群的数量变化都符合“S”型曲线C.在群落演替过程中,生物种类的改变不会导致种间关系发生改变D.维持牧草和放牧数量的适宜比例能保证草原群落不发生演替 答案解析解析关闭初生演替和次生演替不一定都导致群落结构更复杂,如人类活动的影响可能会使群落的结构变得更简单,A项正确;在群落演替过程中,有些种群的数量会下降,B项错误;在群落演替过程中,生物种类的改变使物种丰富度发生改
18、变,从而导致种间关系发生改变,C项错误;维持牧草和放牧数量的适宜比例,草原群落仍会发生演替,只是演替的速度和方向与原来有差别而已,D项错误。答案解析关闭A-31-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.下图表示在光裸的岩地上最终演替出森林的相关曲线。下列对和曲线的描述,正确的是()A.为土壤中的有机物量,为生态系统物种的多样性程度B.为土壤中的微生物数量,为生态系统的抵抗力稳定性C.为生态系统恢复力稳定性,为群落垂直结构的层次性D.为群落呼吸消耗有机物量,为生态系统抵抗力稳定性 答案解析解析关闭在光裸的岩地上演替出森林的过程中,土壤中的有机物量不断增加,生态系统物种的多样性不断增加,A项错误;土壤
19、中的微生物数量增加,生态系统的抵抗力稳定性增强,B项错误;群落垂直结构的层次性也不断增加,其恢复力稳定性不断减弱,C项正确;群落呼吸消耗的有机物量不断增加,D项错误。答案解析关闭C-32-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.“二看法”区分初生演替和次生演替-33-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.群落演替的方向和结果分析(1)群落演替的方向自然条件下,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。最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。例如,在干旱的荒漠地区很难形成森林。(2)群落演替的结果能量: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
20、结构越来越复杂。稳定性:演替是生物和环境反复相互作用的过程,使抵抗力稳定性越来越高。-34-核心梳理归纳总结(实验)土壤中小动物类群丰富度的研究1.实验原理(1)土壤条件:不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些小动物的良好的栖息场所。(2)取样方法:许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力,可用取样器取样的方法进行采集、调查。(3)统计方法:通常有两种,记名计算法和目测估计法。-35-核心梳理归纳总结2.实验流程 提出问题:如土壤中有哪些小动物?它们的种群密度是多少?制订计划:包括三个操作环节取样、观察和分类、统计和分析-36-核心梳理归纳总结-37-核心梳理归纳总结得出结论:组成不同群落的优势
21、种是不同的,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,物种越丰富,群落结构也越复杂。-38-核心梳理归纳总结典例下图是“土壤中小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a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、避高温、趋湿的习性采集D.用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中 答案解析解析关闭由图可知,甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集,其中的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便
22、于空气流通,A项正确,C项错误;乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集,用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可以放到试管中,B、D两项正确。答案解析关闭C-39-核心梳理归纳总结强化训练强化训练1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类群进行了调查,结果见右上表(单位:个)。由表中数据分析可知()注第1层为距地表05cm;第2层为距地表510cm;第3层为距地表1015cm。-40-核心梳理归纳总结A.越深的地层中,动物类群越多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
23、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 答案解析解析关闭越深的地层中,动物类群越少,A项错误;由表格可知,各样地相同土层土壤中的动物类群丰富度差别不大,B项错误;由表格可知,各样地相同土层土壤中各动物类群密度存在明显的差异,C项错误。答案解析关闭D-41-核心梳理归纳总结强化训练强化训练2在“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中,某小组设计的采集小动物的装置如右图所示,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 答案解析解析关闭采集的原理
24、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。答案解析关闭D-42-核心梳理归纳总结土壤中小动物类群丰富度研究的注意事项(1)从不同环境中采集的土壤样本要分别统计。(2)尽可能多地收集小动物。根据土壤中小动物的避光、避高温和趋湿的习性来收集。(3)从同样营养土壤中采集的样本,可分多组进行统计并比较。(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。-43-通
25、关记通关辨通关练1.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。一般情况下,我国越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。2.在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象,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空间和食物条件有关。3.随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替,包括初生演替和次生演替。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。-44-通关记通关辨通关练1.辨析种间关系(1)竞争和捕食竞争是指两种或两种以上生物为了争夺食物、资源、空间等生活条件而发生的斗争。捕食是指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
26、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(属于种内斗争)。(2)寄生与腐生寄生是从活的生物体中获得营养物质;腐生是从无生命的物体(如动物尸体,植物的残枝败叶等)中获得营养物质。-45-通关记通关辨通关练(3)种内斗争与竞争简记为“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”:不同种生物争夺资源和空间是竞争,如水稻和稗草争夺阳光。-46-通关记通关辨通关练2.群落演替的种类及过程(1)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
27、中仍有灌木、草本植物、苔藓等。(2)任何环境下的演替最终都会达到一个成熟阶段。这时,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。(3)决定群落演替的根本原因存在于群落内部。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。-47-通关记通关辨通关练1.入侵水生动物福寿螺严重危害稻田生态系统。研究表明,植物五爪金龙分泌的香豆素类物质对福寿螺具有毒杀作用,研究人员进行了相关实验,结果如下图所示。下列分析正确的是()图1香豆素类物质对福寿螺的毒杀作用图2香豆素类物质对水稻苗、稗草苗生长的影响-48-通关记
28、通关辨通关练A.实验中的植物在稻田中的分层现象说明群落具有水平结构B.香豆素类物质对福寿螺的毒杀效果与浓度和作用时间相关C.防螺可降低生产者和消费者间的能量传递效率,使水稻增产D.栽培适量的五爪金龙植物就可降低水稻与稗草的竞争强度 答案解析解析关闭稻田中分层是指在垂直方向上生物类群不同,是垂直结构,A项错误;分析图1,随着香豆素类物质浓度的增加,处理相同时间福寿螺死亡率增加,香豆素类物质浓度相同时,随着处理时间的增加,福寿螺死亡率也增加,B项正确;防螺后,能使能量更多地流向对人类最有益的部分,水稻田中生产者和消费者间的能量传递效率不能提高或降低,能量传递效率一般为10%20%,C项错误;栽培适
29、量的五爪金龙植物后,香豆素类物质浓度增加,稗草苗的苗高可能更接近水稻苗,甚至高过水稻苗,两者竞争强度更大,D项错误。答案解析关闭B-49-通关记通关辨通关练2.(2017天津卷)大兴安岭某林区发生中度火烧后,植被演替过程见下图。据图回答下列问题。(1)该火烧迹地上发生的是演替。与相比,中群落对光的利用更充分,因其具有更复杂的结构。(2)火烧15年后,草本、灌木丰富度的变化趋势均为,主要原因是它们与乔木竞争时获得的光。-50-通关记通关辨通关练(3)针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢。火烧后若补栽乔木树种,最好种植,以加快氮磷循环。(4)用样方法调查群落前,需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“种面积”
30、曲线,作为选取样方面积的依据。下图是该林区草本、灌木、乔木的相应曲线。据图分析,调查乔木应选取的最小样方面积是。-51-通关记通关辨通关练答案:(1)次生垂直(2)下降后保持相对稳定逐渐减少(3)阔叶树(4)S3解析:(1)火烧后仍有土壤条件、根、种子等,故发生的演替是次生演替;与草本灌木相比,针阔混交林的群落垂直结构更复杂,对光的利用更充分。(2)根据曲线图可知,火烧15年后,草本、灌木丰富度减小,主要原因是阔叶树的出现使草本、灌木得到的光照量不足(减少),造成部分草本、灌木消失,最后趋于稳定。(3)针叶林凋落物分解速率慢,故可种植阔叶树,其凋落物分解较快。(4)体积越大的个体达到物种数目最大所需的面积越大,故自上数第3条线表示乔木,调查乔木应选取的最小样方面积是S3。