2020年高考生物一轮复习讲义：必修3 第九单元 第31讲 群落的结构和演替

第31讲　群落的结构和演替

[考纲明细]　1.群落的结构特征(Ⅰ)　2.群落的演替(Ⅰ)　3.实验：土壤中动物类群丰富度的研究　4.实验：探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替

课前自主检测

判断正误并找到课本原话

1．群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。(P72—正文)(√)

2．一种生物以另一种生物作为食物称为捕食，捕食是不同物种之间的关系。(P73—图4－10)(√)

3．群落的空间结构包括水平结构和垂直结构。(P74—正文)(√)

4．群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。(P74—正文)(√)

5．土壤中小动物类群丰富度的调查常采用标志重捕法。(P75—探究)(×)

6．诱虫器主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集。(P76—探究)(√)

7．随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程就叫做演替。(P78—正文)(√)

8．在沙丘、火山岩、火灾过后的草原、弃耕的农田上进行的演替属于初生演替。(P80—正文)(×)

9．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。(P81—正文)(√)

真题重组　判断正误

(1)(2017·全国卷Ⅱ)天敌与山鼠之间的种间关系是捕食。(√)

(2)(2016·全国卷Ⅲ)若鹰迁入蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中，则会导致该树林中蝉及其天敌的数量增加。(×)

(3)(2016·全国卷Ⅲ)丰富度是指群落中物种数目的多少。(√)

(4)(2015·全国卷Ⅰ)草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂。(×)

(5)(2013·全国卷Ⅱ)草原生物群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。(√)

(6)(2014·全国卷Ⅰ)光裸岩石上的演替为初生演替，从森林被全部砍伐后的地方开始的为次生演替。(√)

(7)(2014·全国卷Ⅰ)次生演替到相对稳定的森林阶段所需时间短，因为形成森林需要一定土壤条件。(√)

知识自主梳理

一、群落的概念及特征

1．概念：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。强调该区域中全部生物，包括全部植物、动物、微生物。

2．特征：物种组成、种间关系、空间结构、群落的演替。

4.群落的种间关系

(1)连线群落中生物的种间关系

答案　①—c—Ⅲ　②—b—Ⅳ　③—d—Ⅰ　④—a—Ⅱ

(2)“四种”种间关系的比较

二、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

[特别提醒]

1．种内斗争≠种间竞争

同种生物以同种的幼体为食，或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内斗争；不同种生物之间对资源和空间的争夺就是竞争。简单记为：“同斗争，异竞争”。例如大鱼吃小鱼，若为同一物种则为种内斗争，若为不同物种，则为捕食。

2．竞争≠捕食

竞争是争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争，不直接获取食物；捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物以维持自身生存。另外，两种生物以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成竞争关系，例如：人吃玉米子粒，而牛吃秸秆。

[特别提醒]

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，不属于群落的垂直结构。

3．群落结构的形成原因与意义

(1)形成原因：在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。

(2)意义：利于群落整体对自然资源的充分利用。

三、群落的演替

1．图解群落演替的两种类型

2．自然群落演替的特征

四、土壤小动物类群丰富度的研究

1．土壤小动物的作用：对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。

2．取样：取样器取样。

3．采集

(1)诱虫器

诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，诱虫器利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，使土壤动物远离光源、热源。

(2)吸虫器

吸虫器中的纱布作用是防止吸气时将土壤小动物吸走。

4．观察和分类

可借助放大镜、实体显微镜观察，借助动物图鉴分类。

5．统计和分析：用记名计算法和目测估计法统计。

4．草坪和树林中的动物都有分层现象。

[特别提醒]

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”。

2．演替是“不可逆”的。但人类活动可使其不按自然演替的速度和方向进行。

3．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，此时群落内物种组成处于动态变化。

4．并不是所有群落都可以演替到森林阶段。如干旱地区，一般只能演替到草原或低矮灌木阶段。

考点题型突破

考点　　群落的结构

题型一 种间关系的判断

1．下图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果，下列相关的叙述错误的是(　　)

A．豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示

B．图乙中b生物对a生物的进化有害无益

C．甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、竞争关系

D．图丙中实验初期，竞争与种内互助并存，后期X的种内斗争加剧

答案　B

解析　甲图是互利共生的关系图，豆科植物和根瘤菌是此关系，A正确；乙图是捕食关系图，两种生物能共同进化，B错误；丙图是竞争关系图，初期种内互助与种间斗争都会存在，后期因与X竞争的种群消失，X种群数量增大，X种内斗争会加剧，C、D正确。

题后归纳

1.寄生与捕食关系的辨析

寄生者在寄主那里吸取的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液或寄主从外界环境中摄取的营养物质，如果是吃掉整个“寄主”或“寄主”的某一部分，则是捕食关系。如：蚊子与人为寄生关系，蝗虫与青草为捕食关系。

捕食关系中，捕食者一般不会导致被捕食者灭绝；寄生关系中，寄生生物一般不会导致寄主死亡。这都与长期的自然选择有关，在相互选择的作用下，捕食者与被捕食者、寄生者与寄主长期共存。

2．寄生与腐生的区别

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。病毒均营寄生生活。

3．快速判断捕食曲线中的被捕食者

[1－1]　热带雨林中，常可见所谓的“绞杀”现象，即某些大型藤本缠绕在高大的乔木之上，依靠乔木支撑爬到雨林高层接受阳光逐渐长大，最终将乔木缠死。这种藤本与乔木的关系可称之为(　　)

A．共生  B．竞争  C．寄生  D．捕食

答案　B

解析　依题意可知，某些大型藤本与高大的乔木相互竞争阳光等资源，二者存在竞争关系。

[1－2]　下图为某桑园引入暴猎蝽后，桑毛虫和暴猎蝽种群数量变化曲线。下列相关叙述错误的是(　　)

A．引入暴猎蝽后，桑毛虫种群的环境容纳量减小

B．b点时，暴猎蝽种群增长速率最大

C．c点时，食物限制了暴猎蝽的数量增长

D．暴猎蝽与桑毛虫之间为竞争关系

答案　D

解析　由题图可知，引入暴猎蝽后，桑毛虫种群数量减少至一定水平，故桑毛虫环境容纳量变小，A正确；b点时，暴猎蝽种群数量增长得最快，故增长速率最大，B正确；c点时暴猎蝽数量达到最多，限制其数量增长的因素是食物，C正确；由图中桑毛虫和暴猎蝽的种群数量变化情况可知，暴猎蝽与桑毛虫之间为捕食关系，D错误。

题型二 群落结构的种类及成因分析

2．(2019·成都金堂中学高三月考)下列关于森林群落垂直结构的叙述，错误的是(　　)

A．群落中的植物具有垂直分层现象

B．乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构

C．动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关

D．群落中的动物具有垂直分层现象

答案　B

解析　群落中的植物因受光照的影响具有垂直分层现象，A正确；乔木层的疏密程度会影响草本层的水平结构，B错误；动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关，C正确；群落中的动物因受食物和栖息空间影响也具有垂直分层现象，D正确。

3．下图中A、B、C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。据此判断下列选项中正确的是(　　)

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．A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．C处植物的分层现象主要是因为光照的影响

D．影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是水分

答案　C

解析　温度是造成高山植物垂直分布的主要生态因素，而森林和水域生物群落的分层现象主要是受光照的影响，A、D错误，C正确；A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，不属于群落的垂直结构，B错误。

知识拓展

 区分“高山植被分布”与“群落垂直结构”

(1)高山植被的垂直分布是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被分布不同，从低到高依次为阔叶林→针叶林→高原草甸→苔原。

(2)高山植被分布不属于群落垂直结构，因为在每一个自然区域地段，均具有自然群落，而每一个群落都有各自的垂直结构与水平结构。如图所示。

考点　　群落的演替

题型 群落的演替

1．(2018·江苏高考)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

答案　D

解析　从形成沙丘开始发生的演替是初生演替，A错误；阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落结构比较简单，但已经形成垂直结构，B错误；阶段Ⅱ由阶段Ⅰ演替而来，两个阶段沙丘上生长的植物种类部分相同，C错误；和阶段Ⅰ、Ⅱ相比，阶段Ⅲ沙丘上的群落结构复杂，对外界干扰的抵抗力稳定性最强，D正确。

技法提升

 区分初生演替和次生演替

[1－1]　如图表示两个群落的演替过程，下列叙述正确的是(　　)

A．甲可表示从森林被全部砍伐的地方开始的演替

B．若时间允许，甲一定能演替到相对稳定的森林阶段

C．乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型

D．第N年，甲、乙的群落结构一定相同

答案　C

解析　甲表示初生演替，而从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替，A错误；若环境条件不利，即使时间允许，甲也不一定能演替到相对稳定的森林阶段，B错误；乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型，C正确；第N年，甲、乙的群落中物种丰富度相同，但甲、乙群落结构不一定相同，D错误。

[1－2]　乱石窑裸地上的群落演替过程如下图所示。据图分析正确的是(　　)

A．乱石窑裸地与人工砍伐后的阔叶林上发生的演替种类相同

B．相同群落发生的群落演替演变的群落类型相同

C．杂木植物群落的物种丰富度大于阔叶林群落

D．上述演替中，营养结构趋于复杂，有机物总量增多

答案　D

解析　乱石窑裸地发生的演替为初生演替，人工砍伐后的阔叶林有土壤、植被等条件，其上发生的演替属于次生演替，A错误；从图形分析，杂木植物群落在山坡地带和凹谷地带由于环境因素不同，发生不同方向的演替，B错误；杂木植物群落向阔叶林群落演替过程中物种丰富度增大，C错误；无论是乱石窑裸地→…→针阔混交林群落和阔叶林群落的初生演替，还是砍伐后的阔叶林上发生的次生演替，演替过程中都是营养结构越来越复杂，植物种类和数量增多，有机物总量增多，D正确。

实验　　土壤中小动物类群丰富度的研究

1．下列关于实验“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法中，正确的是(　　)

A．对于无法知道名称的小动物，可忽略，不必记录下它们的特征

B．丰富度的统计方法有两种：一是取样器取样法；二是目测估计法

C．为了调查不同时间土壤中小动物丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查

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

答案　C

解析　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，A错误；丰富度的统计方法有两种：一是记名计算法，二是目测估计法，B错误；为了调查不同时间土壤中小动物丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查，C正确；由于土壤小动物身体微小，活动能力强，不能用样方法和标志重捕法调查丰富度，可采用取样器取样的方法进行调查，D错误。

2．如图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列叙述不正确的是(　　)

A．A装置的花盆壁C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．B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集

C．A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B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　C

解析　由图可知，A装置主要是利用土壤动物趋暗、避高温、趋湿的习性采集，其中的花盆壁C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，便于小动物的采集，A正确，C错误；B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，用B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，B、D正确。

方向真题体验

1．(2017·海南高考)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A

B．新的群落空间结构不利于害虫A

C．乙的出现使害虫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

答案　D

解析　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竞争关系，D错误。

2．(2016·海南高考)下列有关群落的叙述，错误的是(　　)

A．群落有垂直结构和水平结构

B．演替是生物群落的特征之一

C．群落中物种之间是相互联系的

D．群落是由空气、水和生物组成的

答案　D

解析　群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，A正确；群落特征包括物种丰富度、种间关系、空间结构、群落演替等，B正确；群落是一定自然区域内所有生物个体的总和，不包括无机环境，C正确，D错误。

3．(2015·全国卷Ⅰ)下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是(　　)

A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同

B．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂

C．草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强

D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境

答案　D

解析　初生演替是指在一个从来没有被植被覆盖过的地面，或者原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替，大致要经历裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本阶段→灌木阶段→森林阶段，灌木阶段较高的灌木取代了部分草本植物，物种丰富度增加，A错误；物种丰富度增加，群落的空间结构更复杂，B错误；物种丰富度增加，营养结构复杂度加强，自我调节能力更强，C错误。

4．(2015·四川高考)某放牧草地有一些占地约1 m2的石头。有人于石头不同距离处，调查了蜥蜴个体数、蝗虫种群密度和植物生物量(干重)，结果见下图。下列叙述错误的是(　　)

A．随着蝗虫种群密度的增大，植物之间的竞争将会加剧

B．蜥蜴活动地点离石头越远，被天敌捕食的风险就越大

C．距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素

D．草地上放置适量石头，有利于能量流向对人类有益的部分

答案　A

解析　随着蝗虫种群密度的增大，禾草植物和非禾草植物生物量均减少，因此植物之间的竞争减弱，A错误；从柱状图可以看出，蜥蜴活动地点离石头越远，个体平均数越少，推测可能是因为离石头越远，蜥蜴被天敌捕食的风险就越大，B正确；石头导致了地形、光照等变化，故距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素，C正确；草地上放置适量石头，可控制蝗虫等有害昆虫数量，有利于能量流向对人类有益的部分，D正确。

5．(2017·天津高考)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：

(1)该火烧迹地上发生的是____________演替。与①相

比，③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________________。

(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”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________。

答案　(1)次生　垂直

(2)下降后保持相对稳定　光逐渐减少

(3)阔叶树　(4)S3

解析　(1)林区发生中度火烧后，原有土壤条件基本保留，在其上发生的演替属于次生演替。③针阔混交林比①草本灌木在垂直方向上具有更复杂的分层现象，因此③中群落对光能的利用更充分。

(2)分析图中曲线，火烧15年后，草本、灌木的物种数即丰富度都是先下降后保持相对稳定。主要原因是乔木更高，在与草本、灌木的竞争中更易获得阳光，即草本与灌木获得的阳光逐渐减少。

(3)针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢，氮磷在生态系统中的循环就慢。火灾后若补栽乔木树种，最好种植阔叶树，其凋落物的氮磷分解速率较快，能加快氮磷循环。

(4)据植被演替过程图可知，该林区物种数为草本>灌木>乔木，据此可知，最下面的曲线为乔木对应的曲线。用样方法调查群落物种丰富度时，若样方面积过小，统计的物种就不全面，当达到最大物种数的样方面积后，继续增大样方面积会浪费人力、物力和财力，故对于乔木来说，应选取的最小样方面积为S3。