2020版《赢在微点》高考生物人教版一轮复习讲义：第九单元第02讲群落的结构与演替

第02讲　群落的结构与演替 最新考纲高频考点核心素养1.群落的结构特征(Ⅰ)2．群落的演替(Ⅰ)3．实验：(1)土壤中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1.群落的结构特点、种间关系2．群落演替的类型及影响因素生命观念——结构与功能观：群落属于生命系统，具有物种组成、种间关系、空间结构等特征，群落可以发生演替科学思维——比较与分类：比较各种种间关系的不同特点，并用数学模型表示科学探究——制订并实施方案：用取样器取样法调查土壤中动物类群丰富度 
考点一　群落的结构1．群落的概念与物种组成(1)群落①概念要点：a.同一时间；b.一定区域；c.各种生物种群。②特征：物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。(2)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a．概念：群落中物种数目的多少。b．常用统计方法：记名计算法和目测估计法。2．四种常见种间关系比较3.群落的空间结构 垂直结构水平结构模型现象分层现象镶嵌分布决定因素植物分层：光照、温度动物分层：栖息空间和食物地形变化、光照强度、土壤湿度、盐碱度的差异、生物自身生长特点不同以及人与动物的影响等意义显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力在长期自然选择基础上形成的对环境的适应：有利于群落整体对自然资源的充分利用　诊断辨析(1)单位面积或体积中某物种的个体数量多少称物种丰富度。(×)(2)土壤动物群落不存在分层现象。(×)(3)一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落。(×)(4)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。(√)(5)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。(√)(6)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。(×)(7)草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象。(×)(8)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。(√)(9)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。(√)　热图解读如图a、b、c分别代表的是在－200～3 800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况，请据图分析：(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是群落的垂直结构吗？(2)b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要生态因素是什么？(3)b处不同的植物层次中分布着不同的鸟类，鸟类的这种分层主要取决于什么因素？提示　(1)不是群落的垂直结构，属于植物的地带性分布。(2)b处森林中植物的垂直分层现象是受光照强度影响形成的，c处藻类植物的分层现象是受光质(波长)影响形成的。(3)主要取决于食物的分布和巢位的位置。考向一  群落中生物之间的关系1．(2019·山东聊城二模)如图表示一片草原上的兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势，下列相关分析错误的是(　　)A．甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化B．狼的K值接近B点对应的数值C．兔子的K值接近C点和D点对应的数值D．第3年狼的数量会因缺乏食物而下降解析　据图中曲线变化可知，甲的数量先达到最大值，一定时间内，随着乙数量的增多，甲的数量在减少，推测甲为被捕食者兔子，乙为捕食者狼，A项正确；K值是指在自然环境不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群数量的最大值，它不是固定不变的，在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动，B项错误；结合B项的分析，从图中信息可知，兔子的K值应该接近C点和D点对应的数值，C项正确；据图分析可知，第3年时兔子的数量在下降，因此狼的数量会因缺乏食物而下降，D项正确。答案　B2．(2019·甘肃联考)如图表示存在捕食关系的两个种群。下列相关叙述错误的是(　　)A．通过捕食，甲种群的能量可以流向乙种群B．甲种群可以调节乙种群的个体数量C．甲种群对乙种群的进化起抑制作用D．甲、乙种群相互选择，共同进化解析　据图分析，先出现波峰的甲为被捕食者，后出现波峰的乙为捕食者，则通过捕食，甲种群的能量可以流向乙种群，故A项正确；甲种群可以调节乙种群的个体数量，乙种群也可以调节甲种群的数量变化，信息传递是双向的，故B项正确；不同生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，如甲、乙种群相互选择，实现共同进化，故C项错误，D项正确。答案　C   1．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。2．在竞争的营养关系图中，双方争夺的对象可以是生物，也可以是非生物。双方竞争可存在如下两种结果：(1)两种生物的生存能力不同，竞争的结果如图甲所示。(2)两种生物的生存能力相当，竞争的结果如图乙所示。(3)二者在空间、食性、活动时间上发生变化，出现差异，逐渐减少竞争。3．两种生物的相似程度越大，竞争越激烈。4.捕食数量关系图中，捕食者与被捕食者的判断：其一，依两条曲线的关系，捕食者随着被捕食者的变化而变化，如图中a先达到最多，b随后才达到最多，即曲线b随着曲线a的变化而变化，故b捕食a。其二，依最多个体数，被捕食者的个体数通常多于捕食者，故由图中a的最大个体数多于b的，也可推出b捕食a。  考向二  群落的结构及成因分析3.(2019·湘东五校联考)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、草本层和地表层，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．物种组成及比例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．垂直结构和水平结构解析　根据题干信息，从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层和地表层，这体现了群落垂直结构中的分层现象，而林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别，这体现了群落的水平结构，D项符合题意。答案　D4．生长于四川大熊猫自然保护区的冷箭竹是大熊猫最主要的食用竹，此种竹子可成片生长为竹林。竹笋位于竹林最下层，幼竹位于中层，成年竹子位于最高层。竹林中不同地段上生有不同密度的冷箭竹，冷箭竹稀疏的地方生有较多的其他植物。从群落的空间结构的角度来看，下列有关说法正确的是(　　)A．竹笋、幼竹、成年竹在垂直结构上具有明显的分层现象B．成片的竹林中不存在水平结构特征C．竹笋、幼竹、成年竹等所有大大小小的冷箭竹构成了一个群落D．竹林既具有垂直结构，也具有水平结构解析　首先明确，群落的空间结构是指在群落中，不同生物种群占据不同的空间，使群落形成一定的空间结构。同属于冷箭竹的竹笋、幼竹、成年竹应属于同一个物种(或种群)，不能用群落的空间结构特征来描述，竹林中还有其他动物、植物、微生物，不同的动物、植物、微生物分布于不同层次，不同地段上生有不同密度的冷箭竹或不同种类的其他生物，因此竹林既具有垂直结构，也具有水平结构。答案　D5.植物高度是直接反映植物群落外貌特征的重要指标。右图是某草原放牧活动对群落植物高度的影响，据图分析正确的是(　　)A．放牧程度对群落植物净光合速率没有影响B．禁止放牧是对草场最好的保护C．同一种牧草的高低分布体现了群落的垂直结构D．适度放牧有利于草原植物的生长解析　与零放牧量相比，轻度放牧量植物高度增加了，而另外两种放牧量植物高度降低了，说明放牧程度对群落植物净光合速率有影响，A项错误；轻度放牧是对草场最好的保护，B项错误；同一种牧草属于同一种生物，而不属于群落，C项错误；据图中数据可知，适度放牧有利于草原植物的生长，D项正确。答案　D  1．不要以为草坪群落中无垂直结构垂直结构是群落中各物种在垂直空间方向上的分布，是长期自然选择形成的合理利用资源或空间的配置格局，它应存在于所有群落(包括草坪群落)中。2．海岸不同潮间带物种分布差异属于群落的水平结构，不同潮间带的条件(如光照、海水浸入程度、植物或动物分布等)差异较大，不同地段分布的物种类型不同，这应属群落的水平结构而不属垂直结构。 考点二　群落的演替1．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。 2．群落演替的类型类型初生演替次生演替起点从来没有被植物覆盖的地面，或原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方原有植被虽已不存在，但土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方条件无有机质和生命胚种有大量有机质和生命胚种时间经历时间长经历时间短速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键实例裸岩、沙丘和冰川泥上进行的演替弃耕农田上和火灾后的草原上发生的演替3.演替的特征(1)方向：有一定的方向性。(2)能量：总生产量增加，群落有机物总量增加。(3)结构：营养结构更加复杂，物种多样性增加，抵抗力稳定性增强。　诊断辨析(1)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。(×)(2)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。(×)(3)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。(√)(4)决定群落演替的根本原因在于群落外部的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等。(×)(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)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化。(×)(7)某海岛上的群落因开发旅游，可能会按照不同于自然演替的方向和速度进行演替。(√)(8)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。(√)(9)群落演替在不断进行，永不停歇。(×) 提示　任何环境下的演替最终都要达到一个成熟阶段，这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时生物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提高。(10)群落演替是不可逆的。(×)提示　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，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。　热图解读如图表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。(1)请对图示分析的题空进行填充。(2)火山爆发后群落演替及火灾后草原恢复，分别属何类演替？与甲、乙哪条线吻合？提示　(1)不为“0”　次生　快　相同　不同　初生(2)火灾后草原的恢复属次生演替，与乙曲线吻合；火山爆发后群落的演替属初生演替与曲线甲吻合。【真题考情】　(2018·江苏高考)如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教材命题本题考查必修3 P79初生演替的过程及特点，题目较基础，要求考生具备一定的“分类比较，综合分析”的素养能力 微解导思　沙丘上没有植被覆盖，所以从形成沙丘开始的演替属于初生演替，A项错误；草本植物阶段的群落结构虽然简单，但也存在水平和垂直结构，B项错误；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项错误；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沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强，D项正确。答案　D考向  群落演替的类型及特点1．(2019·合肥一检)如图为某种类型的群落演替示意图，相关叙述错误的是(　　)A．该群落的演替属于初生演替B．自然演替的方向和速度与气候、土壤等条件有关C．群落演替到森林阶段开始出现分层现象D．森林阶段群落物种丰富度最大解析　分析题图可知，随着时间的变化，该群落演替中出现的依次为地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段和乔木阶段，可推测该群落演替为初生演替，A项正确；群落演替与环境条件密切相关，因此自然演替的方向和速度与气候、土壤等条件有关，B项正确；群落在垂直方向上有分层现象，苔藓、草本、灌木阶段都有分层现象，C项错误；森林的形成进一步改善了生物生存的环境，物种进一步多样化，生物与环境的关系变得更加丰富多样，因此森林阶段物种丰富度最大，D项正确。答案　C2．(2019·武汉一调)若将某森林中局部区域的全部乔木更换为单一乔木“灰桦”，在没有人为继续干预的情况下，该区域各种乔木的相对比例随时间变化结果如表所示。有关说法正确的是(　　)A.该区域发生的演替属于初生演替B．灰桦的数量优势在竞争中被逐渐取代C．山毛榉的种群数量将呈“J”型增长D．更换树种改变了该群落最终演替的方向解析　在原有群落的基础上所发生的演替属于次生演替，A项错误；在更换树种后，灰桦的占比逐渐下降，说明灰桦的数量优势在竞争中被逐渐取代，B项正确；山毛榉的种群数量在逐年增加，但由于其他树种与山毛榉存在竞争关系，山毛榉所生活的环境条件并不是理想的，因此，山毛榉的种群数量将呈“S”型增长，C项错误；更换树种以后没有人为继续干预，从表中可以看出，该区域各种乔木在更换树种前的相对比例与更换树种后200年的相对比例差别不大，这说明更换树种并没有改变该群落最终演替的方向，D项错误。答案　B  考点三　土壤动物类群丰富度的研究1．实验原理(1)土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物良好的栖息场所。(2)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)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。①记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的群落。②目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。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3．注意事项(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。(3)从相同的营养土壤中采集样本，多组同学进行统计比较。(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。  1．土壤是无数小动物的家园，鼠妇、跳虫、甲螨和线虫等是土壤中的主要动物类群，对动植物的遗体、排泄物的分解起重要作用。图示是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述正确的是(　　)A．若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好将其放入体积分数为70%的酒精溶液中B．②通常用于对体型较小的土壤动物如蝗虫、蚯蚓、线虫等的采集C．①主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集D．丰富度的统计方法之一是目测估计法，该方法一般适用于个体较大、种群数量有限的群落解析　②通常用于对体型较小的土壤动物的采集，故对蝗虫、蚯蚓不适合；①主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集；记名计算法一般适用于个体较大、种群数量有限的群落。答案　A2．下列关于种群密度、群落丰富度调查实验的相关叙述中，正确的是(　　)A．调查土壤中蚯蚓的种群密度可用标志重捕法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解析　蚯蚓的活动能力弱、活动范围小，适宜采用样方法调查其种群密度，A项错误；用样方法调查森林中某植物的种群密度时，需对各个样方取平均值，B项错误；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，应说调查鼠妇的种群密度，C项错误；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项正确。答案　D 3．(2019·深圳一模)如图表示弃耕农田的群落演替情况，相关叙述正确的是(　　)A．群落的演替顺序就是生物进化的顺序B．b阶段存在群落的水平结构，不存在垂直结构C．从演替的过程可以看出，群落的演替就是指植物的演替D．b阶段为c阶段的群落形成创造了适宜环境解析　生物进化的实质是种群的基因频率发生改变，而群落演替过程是优势种的替代过程，群落的演替过程不能等同于生物进化的过程，A项错误；b阶段既存在群落的水平结构，也存在群落的垂直结构，B项错误；群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，包括了植物、动物和微生物的变化过程，C项错误；据图分析，群落的演替过程为a→b→c→d，每一个阶段都为后一个阶段的形成创造了适宜的条件，D项正确。答案　D4．请回答关于群落演替的问题：(1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中，哪个属于初生演替，哪个属于次生演替？(2)一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，分析其主要原因____________________________________________。(3)据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化，该现象表明：与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度________(填“未发生改变”“变慢”或“变快”)，演替的方向________(填“发生改变”或“未发生改变”)。解析　(1)(2)初生演替是指在一个从来没被植被覆盖的地面，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；次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物种子或繁殖体的地方发生的演替，次生演替起始条件优越、历时较短。(3)题干给出的演替类型是在气候干燥的不良条件下发生的由森林→灌木的退化性演替。人类的开垦活动使环境条件更加恶劣，加快了这一演替，导致局部出现了荒漠，但其演替方向并未改变。答案　(1)光裸的岩石上开始的演替为初生演替。从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替。(2)形成森林需要一定的土壤条件，次生演替起始时即具备该条件，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间(3)变快　未发生改变1．答题术语填空(1)在群落中，各个________分别占据了不同的空间，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________有关；动物的分层现象则与________________有关。在水平方向上，群落的不同种群常呈________分布。(2)次生演替和初生演替相比，时间往往比较短的原因是_____________________________________________________。(3)自然条件下，群落的演替一般朝着__________________的方向发展。(4)人类活动往往会使群落演替按照____________________进行。答案　(1)生物种群　光照　栖息条件和食物　镶嵌(2)次生演替开始时，保留了原有的土壤条件，甚至保留了植物的种子和其他繁殖体(3)物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化(4)不同于自然演替的速度和方向2．欧亚苔原生态系统的旅鼠以苔草为主要食物。苔草被旅鼠大量啃食时，可产生胰蛋白酶抑制因子，抑制旅鼠消化道内蛋白质的水解，减少了旅鼠小肠上皮细胞对氨基酸的吸收，即苔草的“化学防御”。如图为某一时期旅鼠种群密度与苔草化学防御水平的研究结果。下列相关叙述不正确的是(　　)A．生态系统生产者苔草的种群增长受其密度制约B．可推测此前一段时间样地一中旅鼠种群密度过高C．可预测样地三中的苔草化学防御水平此后将会降低D．苔草化学防御水平的变化有助于维持苔原生态系统稳态解析　苔草的种群增长会受到其密度制约，这是因为空间、营养物质等资源有限，A项正确；苔草的“化学防御”是指苔草被旅鼠大量啃食时，可产生胰蛋白酶抑制因子，抑制旅鼠消化道内蛋白质的水解，减少了旅鼠小肠上皮细胞对氨基酸的吸收的现象，由图可知，样地一苔草化学防御水平很高，可推测此前一段时间样地一中旅鼠种群密度过高，B项正确；样地三旅鼠种群密度很高，苔草化学防御水平相对较低，但是随着旅鼠的大量啃食，可预测样地三中的苔草化学防御水平将会升高，C项错误；苔草化学防御水平的变化可调节旅鼠种群密度，有助于维持苔原生态系统稳态，D项正确。答案　C3．(2019·东北四市联合体模拟)某种生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，如图为不同月份温度对蚜虫种群数量的影响。食蚜蝇和瓢虫以蚜虫为食，蚂蚁从蚜虫处获得蜜露，并赶走食蚜蝇和瓢虫。下列说法错误的是(　　)A．图中数学模型的数据来自样方法B．6月之前蚜虫种群的生活环境阻力很小C．蚜虫种群数量速降的主要原因是天敌增多D．这些生物之间存在着4种种间关系解析　可以通过样方法调查乔木上蚜虫的密度来建立数学模型。6月之前，蚜虫的生活环境阻力很小，增长迅速。蚜虫种群数量速降的主要原因是6月之后气温升高不适于蚜虫生存。食蚜蝇和瓢虫以蚜虫为食，食蚜蝇和蚜虫之间、瓢虫和蚜虫之间属于捕食关系；食蚜蝇和瓢虫争夺食物资源，属于竞争关系；蚜虫为蚂蚁提供蜜源，蚂蚁为蚜虫赶走天敌食蚜蝇和瓢虫，蚜虫和蚂蚁相互依存，彼此有利，属于互利共生关系；蚜虫生活于乔木植株表面，吸取乔木幼嫩枝叶中的汁水为生，乔木和蚜虫之间属于寄生关系。答案　C4．(2019·天津一模)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)，结果如图。下列有关叙述正确的是(　　)A．随着蝗虫种群密度的增大，植物之间的竞争将会减弱B．蜥蜴活动地点离石头越远，被天敌捕食的风险越小C．距石头的远近是引起该群落垂直结构变化的重要因素D．在该系统中的各种生物之间，物质都可以循环利用解析　随着蝗虫种群密度的增大，禾草植物和非禾草植物的生物量均在减少，两者之间的竞争将会减弱，A项正确；蜥蜴活动地点离石头越远，越不利于躲避天敌，被天敌捕食的风险就越大，B项错误；据图中数据可知，随距石头的距离不同，生物分布也不同，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项错误；物质都是可循环利用的，物质循环是指组成生物体的元素，在生物群落和无机环境之间的循环过程，不是各种生物之间，D项错误。答案　A