高考生物总复习第9单元第31课群落及其演替学案

第31课　群落及其演替

►学业质量水平要求◄

1．通过分析群落的结构和演替，建立生物与环境相统一及生命系统发展与稳态的观点。(生命观念)

2．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。(科学思维)

3．通过“研究土壤中小动物类群的丰富度”的实验，掌握科学研究计划的制订与实施能力。(科学探究)

4．通过总结人类活动对群落演替的影响，关注人类活动对环境的影响及保护。(社会责任)

考点一　群落的结构

1．群落的概念

(1)概念要点：①同一时间；②一定地域；③各种生物种群。

(2)研究内容

2．群落的物种组成

3．群落的种间关系(连线)

4．群落的空间结构

5．群落的季节性：由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也随之发生有规律的变化。

6．生态位

(1)概念：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。

(2)研究内容

①动物：栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系等。

②植物：在研究区域出现的频率、种群密度、植株高度及与其他物种的关系等。

(3)意义：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。

1．一棵树上不同高度的喜鹊巢，不能反映动物群落的垂直结构。 (　√　)

2．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂。 (　×　)

3．两种鸟的觅食生境一样，生态位就完全一样。 (　×　)

4．“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是种间竞争。 (　√　)

1．图示解读五种种间关系

2．与种间关系有关的三组概念辨析

考向1| 群落的物种组成与物种丰富度

1．(2021·辽宁大连一模)科学家研究了日照近海域、岚山港垃圾倾倒区和养殖区的大型底栖动物群落结构，其研究结果如表。下列相关叙述错误的是(　　)

注：丰度为物种丰富度。

A．表中数据说明人类活动降低了物种丰富度

B．日照近海的优势种之间的竞争可能会更大一些

C．在水平方向上，生物群落分布呈镶嵌分布

D．区别不同群落的重要特征是群落中各生物之间的关系

D　解析：据题表可知，日照养殖区内有人类的活动，平均丰度下降，说明人类活动降低了物种丰富度，A正确；日照近海的优势种之间生活资源重合度更高些，它们的竞争可能会更大一些，B正确；生物群落垂直结构上出现分层现象，水平方向上出现镶嵌分布，C正确；区别不同群落的重要特征是群落的物种组成，D错误。

考向2| 群落的种间关系

2．(2021·湖北卷)酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物，叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株。白天马齿苋属植物会关闭气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是(　　)

A．大象和马齿苋属植物之间存在共同进化(协同进化)

B．大象和马齿苋属植物存在互利共生关系

C．水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素

D．白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用

B　解析：大象和马齿苋属植物属于不同种生物，它们之间相互影响，不断进化和发展，存在协同进化，A正确；酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱，因此大象和马齿苋属植物存在捕食关系，B错误；酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物，酷热干燥缺少水分，因此水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素，C正确；白天马齿苋属植物会关闭气孔，但在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来，这些CO2在白天释放出来供给马齿苋属植物光合作用需要，因此白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用，D正确。故选B。

3．图1所示为生物间的关系，A、B代表两种生物，C代表生物的生活条件，箭头表示营养流动的方向；图2在坐标系中表示两种生物之间的关系。下列相关判断中，错误的是(　　)

A．图1中①～④表示的关系可分别是互利共生、种内竞争、捕食、种间竞争

B．图1的③中A的数量大量减少后，B的数量一直增加

C．图2中的甲、乙、丙分别对应图1中的①③④

D．在一个生态系统中，两种生物可能同时存在如图2中的乙和丙两种关系

B　解析：图1的①中A、B两种生物在营养上互惠互利，两者关系应为互利共生或原始合作；②中同种生物为共同的生活条件而发生的关系应为种内竞争；③为捕食关系，且A为捕食者，B为被捕食者；④中A、B两种生物为了共同的生活资源而发生的关系应为种间竞争，A正确。图1中的③为捕食关系，且A为捕食者，B为被捕食者，A的数量大量减少后，B的数量先增加后减少，B错误。图2中，甲表示互利共生或原始合作，对应①；乙表示捕食，对应③；丙表示种间竞争，对应④，C正确。一个生态系统中，两种生物可能同时存在题图2中的捕食和种间竞争两种关系，D正确。

【方法规律】捕食关系中捕食者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。

考向3| 群落的结构

4．林窗是指森林群落中老龄树木死亡或因各种干扰因素导致优势树木死亡(包括折断、枯立、树倒等)，从而在林冠层造成空隙的现象；人为砍伐树木也可形成林窗。下列说法不正确的是(　　)

A．林窗使群落形成不同发育阶段的镶嵌体，体现了群落的水平结构

B．林窗形成初期有大量喜阴植物进入及扩张

C．调查土壤小动物的丰富度可研究林窗对土壤动物的影响

D．合理择伐有助于森林苗木的更新，对维持森林生物多样性有重要作用

B　解析：群落的水平结构是指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布，具有镶嵌的特征，所以林窗使群落形成不同发育阶段的镶嵌体，体现了群落的水平结构，A正确；林窗形成初期，照射到地面的阳光增强，导致喜光植物大量进入扩张，喜阴植物减少衰退，B错误；可采用取样器取样的方法调查土壤小动物的丰富度研究林窗对土壤动物的影响，C正确；合理择伐(能形成林窗)有助于森林苗木的更新，对维持森林生物多样性有重要作用，D正确。

考向4| 生态位

5．最晚在明代，我国劳动人民就已经将四大家鱼混养以提高效益。下图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布，据图分析，下列相关说法正确的是(　　)

A．与同一片草原上的牛羊之间的竞争相比，鲢鱼和鳙鱼的竞争更激烈

B．若浮游动物大量死亡，鲢鱼数量在短时间内会减少

C．混合放养时四大家鱼“和平共存”，说明它们之间是互利共生关系

D．四大家鱼混养技术能够提高利用环境资源的能力

D　解析：牛羊对资源和空间的需求几乎完全相同，而鲢鱼和鳙鱼的食物和占据空间有不重叠区域，故同一片草原上的牛羊之间竞争更激烈，A错误；鲢鱼主要以浮游植物为食，若浮游动物大量死亡，浮游植物会增多，鲢鱼数量在短时间内会增加，B错误；四大家鱼“和平共存”的原因不是互利共生，而是它们的分布水层和食物种类有差异，这使它们占据着不同的生态位，C错误；四大家鱼的垂直分层使得它们之间的竞争不激烈，该混养技术能提高利用池塘资源的能力，D正确。

考点二　群落的类型及演替

1．群落的主要类型

(1)群落的主要类型

(2)陆地生物群落的比较

(3)群落中生物的适应性

①生活在某一群落中的生物都能适应所处的非生物环境。

②群落中不同种群之间通过复杂的种间关系，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的协调和平衡。

③群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。

2．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)初生演替与次生演替的比较

3．人类活动对群落演替的影响

往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。

1．沙漠植物的根系较短。 (　×　)

2．森林中的动物大多会打洞，具有较强的奔跑能力。 (　×　)

3．森林中的阴生植物叶片较厚。 (　×　)

4．草本阶段的群落中不会有地衣和苔藓。 (　×　)

5．人类干预对群落的演替总是不利的。 (　×　)

1．演替过程分析(以裸岩上开始的初生演替为例)

2．明辨关于群落演替的三个易误点

(1)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。

(2)演替是“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，但人类活动可使其按不同于自然演替的方向和速度进行。

(3)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。

考向1| 群落的类型

1．下列有关不同类型生物群落中生物的叙述，错误的是(　　)

A．荒漠和草原生物群落中的植物均具有抗旱的结构特点

B．荒漠和草原生物群落的物种丰富度一般均低于森林生物群落

C．荒漠生物群落无垂直结构，森林生物群落无水平结构

D．荒漠、草原和森林生物群落在陆地上的分布具有规律性

C　解析：荒漠生物群落分布于极度干旱区，草原生物群落主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区，因此，荒漠和草原生物群落中的植物均具有抗旱的结构特点，A正确；在陆地生物群落中，森林生物群落的物种丰富度最高，B正确；荒漠生物群落和森林生物群落均具有水平结构和垂直结构，C错误；荒漠、草原和森林生物群落在陆地上的分布与其所处的地理位置密切相关，具有一定的规律性，D正确。

考向2| 群落的演替

2．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Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构

C．阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同

D．阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强

D　解析：从形成沙丘开始的演替属于初生演替，A错误；草本植物阶段的群落中也存在垂直结构，B错误；群落演替是指优势取代而非完全的取而代之，所以阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上生长的植物种类有相同的，C错误；与阶段Ⅰ、Ⅱ相比，阶段Ⅲ沙丘上的群落中生物种类最多，营养结构最复杂，故阶段Ⅲ沙丘上的群落的自我调节能力最强，对外界干扰的抵抗力稳定性最强，D正确。

3．(2020·全国卷Ⅱ)河水携带泥沙流入大海时，泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中，会出现3种植物群落类型：

①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中)，

②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中)，

③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。

该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的，演替的顺序是(　　)

A．②①③ B．③②①

C．①③② D．③①②

A　解析：由题干信息可知，该处形成三角洲的过程发生的演替属于次生演替，由于入海口的海水环境，最先形成的群落应是②以碱蓬为主的植物群落，随着河水(淡水)的不断冲刷，此处环境中水的盐浓度会逐渐下降，植物群落便逐渐演替为①以芦苇为主的植物群落，由于河水中带有泥沙，三角洲处的陆地面积也会有一定的增大，因此会逐渐演替为草甸植物群落，则演替顺序为②①③，A正确。

考点三　(探究·实践)研究土壤中小动物类群的丰富度

1．实验原理

(1)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。

(2)丰富度的统计方法。

①记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大，种群数量有限的物种。

②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少等。

2．实验流程

1．土壤小动物类群丰富度也可以用标记重捕法进行调查。 (　×　)

2．土壤小动物属于生态系统中的分解者。 (　×　)

3．诱虫器的土壤与花盆壁之间要留一定的空隙，以利于土壤小动物的呼吸。              (　×　)

采集土壤小动物的方法

(1)简易采集法：用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现小动物后进行采集。

(2)诱虫器采集：诱虫器利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温、避光的习性，使土壤小动物远离光源、热源。

(3)吸虫器采集：吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走，将其收集在试管中。

考向1| 实验方法及过程

1．下列关于种群密度、群落丰富度调查实验的叙述中，正确的是(　　)

A．调查土壤中蚯蚓的种群密度可用标记重捕法

B．调查森林植被的丰富度可用样方法，需对各个样方取平均值

C．用取样器取样法调查土壤中鼠妇时，应用记名计算法统计其丰富度

D．对于土壤小动物而言，用取样器取样法可调查群落丰富度和某个种群的密度

D　解析：一般来说，蚯蚓的活动范围小、活动能力弱，适宜采用样方法调查其种群密度，A错误；用样方法调查森林中植被的丰富度时，应该统计植物种类的总数，不应该取平均值，B错误；丰富度是群落水平上研究的问题，鼠妇只是土壤小动物的一个种群，应为调查鼠妇的种群密度，C错误；对于土壤小动物而言，用取样器取样法可调查群落丰富度和某个种群的密度，D正确。

考向2| 实验拓展与应用

2．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(　　)

注：第1层为距地表0～5 cm；第2层为距地表5～10 cm；

第3层为距地表10～15 cm。

A．可用标记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

D　解析：土壤动物类群的调查不适合采用标记重捕法，应用取样器取样法，A错误；由题表可知，人工广场绿地、某植物园和农用地相同土层的动物类群丰富度差别不大，B错误；第1层土壤中，人工广场绿地、某植物园的动物个体数与农用地的动物个体数存在明显的差异，C错误；由题表中数据可知，人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响，D正确。

【命题动态】本考点常结合曲线图或实验调查数据，考查种间关系和群落演替过程中不同物种数量的变化，常以选择题形式出现，非选择题中也经常涉及群落结构在生产中的应用，难度中等。

1．(2020·北京卷)近缘种动物常因利用相同的食物资源而竞争。为研究亲缘关系较远的啮齿动物和蚂蚁之间是否也存在竞争关系，研究者调查了5种啮齿动物与7种蚂蚁采食的种子，统计各种大小不同的种子所占的比例(如图)。以下叙述错误的是(　　)

A．应选择有共同活动区域的啮齿动物和蚂蚁

B．啮齿动物与蚂蚁采食的种子大小有所重叠

C．啮齿动物与蚂蚁之间一定不存在竞争关系

D．无法判断啮齿动物与蚂蚁间存在捕食关系

[思维培养]

C　解析：为研究亲缘关系较远的啮齿动物和蚂蚁之间是否也存在竞争关系，应选择有共同活动区域的啮齿动物和蚂蚁进行研究，因为竞争关系需要在相同的空间中发生，A正确；根据调查结果可知，啮齿动物与蚂蚁采食的种子大小有所重叠，据此可推出二者之间存在竞争，B正确；若该调查结果来自同一个区域，则推知啮齿动物与蚂蚁之间存在竞争关系，C错误；根据题中结果无法判断啮齿动物与蚂蚁间存在捕食关系，D正确。

2．(2021·湖南卷)某林场有一片约2公顷的马尾松与石栎混交次生林，群落内马尾松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布。为了解群落演替过程中马尾松和石栎种群密度的变化特征，某研究小组在该混交次生林中选取5个固定样方进行观测，每个样方的面积为0.04公顷，某一时期的观测结果如表所示。

注：同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性；两树种在幼年期时的高度基本一致。

回答下列问题：

(1)调查植物种群密度取样的关键是__________________；根据表中调查数据计算，马尾松种群密度为____________。

(2)该群落中，马尾松和石栎之间的种间关系是__________。马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。根据表中数据和树种的特性预测该次生林数十年后优势树种是____________________，理由是________________________。

[思维培养]

解析：(1)调查植物种群密度取样的关键是随机取样，以避免人为因素的影响；根据题表中调查数据计算，马尾松种群密度为(80＋81＋81＋84＋85)÷5÷0.04＝2 055(株/公顷)。(2)该群落中，马尾松和石栎生活在同一区域，会争夺光照、水和无机盐，二者之间的种间关系是(种间)竞争。马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。表格中树高可代表树龄，根据表中数据可知，马尾松幼年树少，属于衰退型，石栎幼年树多，属于增长型，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势，预测该次生林数十年后马尾松将成为优势树种。

答案：(1)随机取样　2 055株/公顷　(2)(种间)竞争　马尾松　马尾松的成年树多于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势

1．(科学实验和探究情境)高原鼢鼠是一种营地下生活的挖掘类啮齿动物，挖洞时将挖出的土堆在地面，会在草甸中形成无植被覆盖的裸露土丘，土丘需6年左右才能逐步恢复。图1中CK、A、B、C、D表示土丘密度不同的5个区域(“·”表示土丘)。图2表示演替至第6年时各区域的生物量和植物丰富度，下列分析正确的是(　　)

A．裸露土丘的恢复过程属于种群的次生演替

B．草甸中高原鼢鼠数量越多，恢复后植物丰富度越高

C．鼢鼠挖洞行为有利于疏松土壤从而促进植物生长

D．彻底消灭鼢鼠有利于提高草甸生态系统的稳定性

C　解析：裸露土丘的恢复过程属于群落的次生演替，种群没有演替的特点，A错误；根据实验结果可知，草甸中高原鼢鼠数量越多，恢复后植物丰富度越高，但超过C密度值后，植物的丰富度没有明显的增加趋势，B错误；鼢鼠挖洞行为有利于疏松土壤促进根系的有氧呼吸，进而促进植物根系对矿质元素的吸收，从而促进植物生长，C正确；高原鼢鼠对群落具有一定的积极影响，因此，彻底消灭鼢鼠会使植物丰富度下降，进而使生态系统中的营养结构简单，自我调节能力下降，不利于提高草甸生态系统的稳定性，D错误。

2．(生活、学习和实践情境)我国部分地区弃耕农田被外来生物豚草入侵，某生态工作者调查了三个分别为轻度、中度、重度入侵的群落物种数目变化情况，如图所示。植物学家进一步研究表明，豚草能分泌某种刺激性物质引起动物对其躲避或拒食，同时还能抑制其他植物生长。下列分析正确的是(　　)

A．曲线A、B、C分别表示重度、中度、轻度入侵的群落

B．调查结果说明，外来物种入侵能改变群落演替的速度和方向

C．农田弃耕后所发生的演替与沙丘上发生的演替类型相同

D．豚草分泌的物质属于植物激素，在此发挥的作用是调节生物的种间关系

B　解析：分析题图可知，曲线A、B、C分别表示轻度、中度、重度入侵的群落，A错误；据题图可知，弃耕农田被外来生物豚草入侵后导致物种数及优势种发生变化，说明外来物种入侵能改变群落演替的速度和方向，B正确；农田弃耕后所发生的演替为次生演替，而沙丘上发生的演替类型为初生演替，C错误；植物激素只能对植物的生长发育起调节作用，而豚草分泌的某种刺激性物质可引起动物对其躲避或拒食，说明该物质不属于植物激素，D错误。

3．(生活、学习和实践情境)下列对古诗文、谚语中蕴含的生物学原理理解不正确的是(　　)

A．“绿树村边合，青山郭外斜”主要体现了群落的水平结构

B．“正其行，通其风”的原理是确保通风透光，有利于提高光合作用的效率

C．“不是花中偏爱菊，此花开尽更无花”体现了菊花在种间竞争中的优势

D．“数罟(细密的渔网)不入洿池，鱼鳖不可胜食也”，可保证鱼类的年龄结构为增长型

C　解析：“绿树村边合，青山郭外斜”描述的是由近及远的景象，体现的是群落的水平结构，A正确；“正其行，通其风”的原理是通风透光，通风可以提供充足的二氧化碳，透光可以增加光照强度，进而有利于提高光合作用的效率，B正确；“不是花中偏爱菊，此花开尽更无花”体现出的是菊花的开花时间比其他花迟，没有体现出种间竞争，C错误；用空隙大的网捕鱼，这样大鱼被捕捞，小鱼可以存活下来，此时鱼类的小鱼数大于大鱼数，所以年龄结构为增长型，D正确。