專題十四種群與群落第2講群落的結構、類型及群落的演替選擇性必修2

生物與環境精讀課本盤點基礎知識一、豐富度調查反映群落的物種組成1．豐富度(1)物種豐富度是指群落中_________的總數。研究群落中物種豐富度的最簡單方法是識別組成群落的各種生物，并統計它們的_________。不同群落物種豐富度往往有差別。(2)三種群落(亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林、寒溫帶針葉林)的物種豐富度排序(由高到低)：_______________________________________________。不同物種個體數量亞熱帶常綠闊葉林＞溫帶落葉闊葉林＞寒溫帶針葉林2．活動：不同群落中土壤動物類群豐富度的研究(1)原理：土壤動物是指生命活動中有一段時間或全部時間在土壤中度過的動物。在森林、草原等不同的群落中，土壤動物的種類、數量和分布都有所不同。通過__________________的調查，可以反映不同群落中土壤動物物種數目的多寡。(2)調查方法：常用取樣器取樣的方法進行采集、調查土壤動物。用采集罐、吸蟲器等取樣，調查土壤中小動物的種類、數量來推測某一區域內土壤小動物的豐富度。甲乙甲圖：干漏斗分離裝置，利用土壤動物具有__________________的習性，使土壤動物遠離光源、熱源。乙圖：吸蟲器，吸蟲器中紗布的作用是防止土壤小動物被吸走。土壤動物類群豐富度趨暗、趨濕、避高溫(3)注意事項①樣地選擇和土樣采集：選擇不同群落作為樣地，____選取樣方，用取樣器取樣。②土壤動物的分離：體型較小的動物使用____________進行分離，體型較大的動物用____分離。③土壤動物的種類鑒定：體型較小的動物用__________________觀察、識別，體型較大的動物用____觀察、識別。隨機干漏斗分離法鑷子放大鏡或體視顯微鏡肉眼問題與思考干漏斗分離法的原理是什么？在干漏斗分離裝置下的錐形瓶中倒入少量的70%酒精溶液的目的是什么？[提示]

(1)干漏斗分離法是利用土壤動物避光、避熱的特點，使之從土壤中分離出來。(2)在干漏斗分離裝置下的錐形瓶中倒入少量的70%酒精溶液的目的是殺死和固定小動物。二、優勢種決定群落的結構和內部環境的形成1．優勢種的概念：對群落的____和________的形成有明顯決定作用的物種。2．優勢種的特征：優勢種在很大程度上影響____________________，優勢種往往具有高度的__________，并且在環境條件相對穩定的群落中，這種競爭優勢常常是________的。優勢種通常是群落中________多，______較強的物種。三、物種在群落中占據一定的生態位1．生態位的概念：群落中某個物種在時間和空間上的____及其與其他相關物種之間的________，它表示物種在群落中所處的____、____和______。2．特點：一個物種的生態位取決于它____________，也取決于它與____、____和________的關系。結構內部環境其他物種的生存和生長生態適應性持久不變個體數量生活力位置功能關系地位作用重要性所棲息的場所食物天敵其他生物3．意義：①每種生物的生態位都________；②有利于不同生物充分利用________；③是群落中物種之間及生物與環境間________的結果。4．應用：在農業中，應該從水平、垂直、時間、營養及物種、數量等多方位進行系統組分的合理組配，以充分利用和拓展系統生態位，提高整個農業生態系統的生產力。相對穩定環境資源協同進化四、群落具有垂直、水平和時間結構項目垂直結構水平結構時間結構含義群落中的生物配置在群落的不同____上有明顯的分層現象群落中的生物在____方向上的配置狀況，表現為______________群落的組成和外貌可隨____改變而發生有規律的變化模型略高度水平斑塊狀和鑲嵌性時間項目垂直結構水平結構時間結構決定因素①植物的垂直分層分布與對光的利用有關②動物的垂直分布主要與棲息空間和食物條件有關③水生群落的分層主要與光的穿透性、溫度、溶解氧等有關與地形的起伏、光照強度的不同、土壤濕度和鹽堿度的差異、生物自身生長特點的不同，以及人與動物的影響等因素有關晝夜變化、季節變化意義①生物的垂直結構與水平結構都與環境中生態因素有關，都是在長期________的基礎上形成的對環境的適應②生物在垂直方向及水平方向上的位置配置關系有利于提高生物群落對陽光等________的利用能力，可以提高光能______自然選擇環境資源利用率五、地球上分布著不同類型的群落類型特點森林群落熱帶雨林群落①約占地球上現存森林面積的____；②高溫多雨；③群落結構____；④生物種類極為豐富，是地球上最豐富的“__________”溫帶落葉闊葉林群落季相明顯北方針葉林群落①年降雨量在400～500mm；②夏季溫涼，冬季嚴寒；③植物種類較少且生長周期較短草原群落①年降雨量在250～800mm；②草本植物的生長期____，從春季到秋季便會完成一個世代荒漠群落①年降雨量不足200mm；②水分蒸發量是降雨量的7～50倍苔原群落①氣候嚴寒；②植物生長季節短且生長緩慢，幾乎完全依靠____繁殖一半復雜生物基因庫很短營養

物種物種物種組成替代植物植被植被土壤條件植物種子4．實例(1)裸巖到森林群落的演替過程：____階段→____階段→____階段→________階段→____階段→____階段。(2)湖泊演替過程：____階段→沉水植物階段→浮葉根生植物階段→挺水植物和沼澤植物階段→森林群落階段。5．頂極群落(1)概念：當一個群落演替到與當地的____和土壤條件處于平衡狀態的時候，演替就不再進行了。演替達到最終平衡狀態時的群落稱為頂極群落。(2)決定因素：主要由________和________決定。(3)地球上現存的群落大都處于________。裸巖地衣苔蘚草本植物灌木森林裸底氣候平均溫度年降雨量頂極狀態(4)類型氣候條件頂極群落類型高溫高濕__________低溫高濕北方針葉林中溫中濕__________低溫低濕苔原極端缺水_____熱帶雨林溫帶草原荒漠[注意點]

(1)演替并不是“取而代之”。演替過程中一些種群取代另一些種群，往往是一種“優勢取代”而非“取而代之”，比如形成森林后，喬木占據優勢地位，但森林中仍有灌木、草本植物和苔蘚等。(2)演替是群落組成向著一定方向、具有一定規律、隨時間而變化的有序過程，它往往是連續變化的過程，是能預見的或可測的。(3)演替是不可逆的。演替是生物和環境反復相互作用，發生在時間和空間上的不可逆變化，但人類活動可使其不按自然演替的方向和速度進行。(4)演替使群落的總能量增加，有機物總量增加。(5)生物種類越來越多，群落的結構越來越復雜。(6)頂極群落是演替達到的最終穩定狀態，頂極群落并不是絕對穩定的，而是處于不斷變化的相對穩定狀態。內化知識突破重點難點一、群落、種群、物種的關系1．群落與種群的關系類別項目群落種群概念在一定時間內聚集在一定空間內的所有生物種群的集合體占有一定空間和時間的同一物種所有個體的集合體組成的物種不同物種組成同一物種組成研究范圍種間關系，如競爭、捕食等種內關系2．群落與物種的關系：群落是指在一定時間內聚集在一定空間內的所有生物種群的集合體，不同群落的物種數目有差別。同一物種的個體以種群形式分布在不同的群落中。類別項目群落種群組成單位種群個體基本特征群落的豐富度、優勢種、生態位、群落結構等種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、性別比例、年齡結構等聯系種群是群落的基本組成單位例1

(2024·浙江1月選考)閱讀下列材料，回答下列小題。

稻田中常會伴生許多昆蟲，如在水稻的葉層會伴生稻苞蟲、稻縱卷葉螟等食葉性害蟲，在莖稈層常有稻飛虱、葉蟬等害蟲，而地下層有稻葉甲蟲等食根性害蟲，水稻與這些害蟲之間形成了復雜的種間關系。(1)稻苞蟲是完全變態發育昆蟲。其幼蟲主要啃食水稻等植物葉片，成蟲主要舔食植物花粉。某稻田發現了稻苞蟲的蟲情，下列措施既能有效控制蟲害，又不會造成環境污染的是(

)A．引入食蟲鳥類捕殺 B．使用殺蟲劑消殺C．使用性引誘劑誘殺

D．使用防蟲網隔離√[解析]

以鳥治蟲，屬于生物防治，食蟲鳥類既能吃幼蟲也能吃成蟲，既能有效控制蟲害，又不會造成環境污染，A正確；使用殺蟲劑消殺屬于化學防治，污染環境，B錯誤；使用性引誘劑誘殺屬于生物防治，有效改變種群性別比例從而降低出生率，但是誘殺的是成蟲，效果相對弱些，C錯誤；使用防蟲網隔離屬于物理防治，不能有效控制蟲害，D錯誤。(2)水稻、昆蟲和雜草等共同構成稻田群落，也形成了其特有的群落結構。下列關于該群落空間結構的分析正確的是(

)A．昆蟲在水稻地上部分不同位置分布與光照強度密切相關B．昆蟲在地上層或地下層分布格局與其所需資源配置有關C．因水稻較強的繁殖能力導致稻田群落水平結構的簡單化D．稻田群落水平結構的表現特征是物種之間不存在鑲嵌性[解析]

昆蟲(動物)在水稻地上部分不同位置分布與棲息場所和食物條件密切相關，A錯誤；昆蟲在地上層或地下層分布格局與其所需資源配置(棲息空間和食物等)有關，B正確；結合題干信息，水稻與多種生物之間存在種間關系，因水稻較強的繁殖能力導致稻田群落水平結構的復雜化，C錯誤；稻田群落水平結構的表現特征是物種之間存在鑲嵌性，D錯誤?！潭⒎治鲎匀蝗郝渲心成锏纳鷳B位1．生態位的內容：包括該物種覓食的地點、食物的種類和大小，還有其每日的和季節性的生物節律，以及所需要的物理(如溫度、濕度、pH等)和生物條件以及與其他生物之間的關系等。2．生態位重疊：當兩個或更多的物種共同利用某些資源時，即出現了生態位重疊，如果資源供應不足，就會發生競爭，如果競爭激烈，種群對資源的利用就會發生改變，可能出現(a)生態位移動或(b)物種滅絕。

注：d為曲線峰值間的距離；w為曲線與中間標準線間距。3．競爭排斥原理：同一種群中，兩個物種的生態位不可能是完全重疊的，當兩個物種的生態位重疊時會發生競爭，且生態位重疊越多，競爭就越激烈，以致競爭優勢較大的物種有可能把另一物種完全排除掉。4．生態位分化：當兩個物種的生態位有重疊時，往往通過自然選擇作用使各自的生態位發生變化，從而減少或排除競爭，使得它們共同生存下來。生態位分化是生物對環境的長期適應以及自然選擇的結果。A

B例2

(2021·全國乙卷)在自然界中，競爭是一個非常普遍的現象。回答下列問題：(1)競爭排斥原理是指在一個穩定的環境中，兩個或兩個以上受資源限制的，但具有相同資源利用方式的物種不能長期共存在一起。為了驗證競爭排斥原理，某同學選用雙小核草履蟲和大草履蟲為材料進行實驗，選擇動物所遵循的原則是_____________________________________。該實驗中需要將兩種草履蟲放在資源__________(填“有限的”或“無限的”)環境中混合培養。當實驗出現_________________________________________________的結果時即可證實競爭排斥原理。兩種動物具有相同的資源利用方式有限的雙小核草履蟲處于優勢，大草履蟲處于劣勢直至消亡(2)研究發現，以同一棵樹上的種子為食物的兩種雀科鳥原來存在競爭關系，經進化后通過分別取食大小不同的種子而能長期共存。若僅從取食的角度分析，兩種鳥除了因取食的種子大小不同而共存，還可因取食的___________(答出1點即可)不同而共存。(3)根據上述實驗和研究，關于生物種間競爭的結果可得出的結論是___________________________________________________________________________________________。時間或位置源利用方式的兩個物種，不能長期共存于同一環境中，若進化出新的資源利用方式便可共存具有相同資三、初生演替與次生演替的比較類型初生演替次生演替起點從來沒有被植物覆蓋的地面，或原來存在過植被，但被徹底消滅了的原生裸地原有植被雖已不存在，但土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的次生裸地基本環境條件無有機質和生命有大量有機質和生命過程裸巖上發生的演替：裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→森林階段棄耕農田上發生的演替：一年生雜草→多年生雜草→灌木叢→喬木林類型初生演替次生演替時間經歷的時間長經歷的時間短速度緩慢較快影響因素自然因素人類活動較為關鍵實例裸巖、沙丘和冰川泥上發生的演替棄耕農田、過量砍伐的森林和火災后的草原上發生的演替例3

(2023·嘉興選考模擬)在種植抗蟲玉米的農田中，存在如圖所示的物質和能量關系。其中抗蟲玉米能分泌某種特定物質，殺死啃食的昆蟲。下列敘述正確的是(

)A．該玉米地荒廢后將發生次生演替，其自我調節能力將逐漸減弱B．農田中玉米種群的分布型屬于生態位分化的一種表現C．鳥類的排泄物掉落至土壤中，經分解者作用后能為玉米生長提供部分能量D．抗蟲玉米周圍保留一定數量的雜草，目的是減慢昆蟲向具有抗特定物質方向進化的速度√[解析]

該玉米地荒廢后會發生次生演替，最終變為相對穩定的頂級群落，荒廢后的演替過程中，該生態系統朝著物種多樣化、結構復雜化的方向發展，故其自我調節能力將逐漸增強，A錯誤；當兩個物種的生態位有重疊時，往往通過自然選擇作用使各自的生態位發生變化，從而減少或排除競爭，使得它們共同生存下來，這種現象稱為生態位分化，玉米屬于同一物種，B錯誤；鳥類的排泄物掉落至土壤中，經土壤中微生物分解可為玉米提供無機鹽等物質，C錯誤；在抗蟲玉米四周，一般會保留一定數量的雜草，主要是使食草昆蟲更易以雜草為主要食物來源，起到減慢昆蟲向具有抗特定物質方向進化的速度的目的，D正確。延伸遷移實現融會貫通考向1圍繞群落豐富度調查，考查科學思維和科學探究素養1．下列關于種群密度、群落豐富度調查實驗的敘述，正確的是(

)A．調查某有翅、趨光性強的昆蟲種群密度可用樣方法B．調查土壤小動物豐富度時，記名計算法常用于個體較小、種群數量較多的群落C．取樣器取樣法可調查土壤小動物類群豐富度，也可調查某種土壤小動物的種群密度D．用取樣器取樣法調查土壤小動物豐富度的原因是土壤小動物的活動能力弱1題號2345678910√C

[調查某有翅、趨光性強的昆蟲種群密度可用黑光燈誘捕法，A錯誤；調查土壤小動物豐富度時，記名計算法常用于個體較大、種群數量較少的群落，B錯誤；對于土壤小動物而言，取樣器取樣法可調查群落豐富度和某個種群的密度，C正確；用取樣器取樣法調查土壤小動物豐富度的原因是土壤小動物的活動能力強，身體微小，D錯誤。]1題號23456789102．(2022·山東等級考)在一個群落中隨機選取大量樣方，某種植物出現的樣方數占全部樣方數的百分比為該物種的頻度，頻度分級標準如表所示。在植物種類分布均勻且穩定性較高的生物群落中，各頻度級植物物種數在該群落植物物種總數中的占比呈現一定的規律，如圖所示。1題號2345678910頻度級1%～20%21%～40%41%～60%61%～80%81%～100%ABCDE(1)若植物甲為該群落的優勢種，則植物甲的頻度最可能屬于________級，而調查發現該頻度級中的植物乙不是優勢種，則乙的種群密度和分布范圍的特點分別是________、________。(2)若某草地植物物種的頻度級符合上圖所示比例關系，且屬于D頻度級的植物有16種，則該草地中植物類群的豐富度為________種。(3)若研究植物甲的生態位，通常需要研究的因素有________。A．甲在該區域出現的頻率B．甲的種群密度C．甲的植株高度D．甲與其他物種的關系(4)隨著時間的推移，群落可能會發生演替。群落演替的原因是______________________________________________________________________________________。1題號2345678910E大廣200ABCD環境不斷變化；生物本身不斷地繁殖，遷移或者遷徙；種內與種間關系的改變；人類活動的干擾√考向2結合群落的物種組成及種間關系，考查科學思維素養3．觀察一個群落，首先看到的是群落的外貌。根據群落外貌的差異，陸地群落可大致分為荒漠、草原、森林等類型，下列敘述正確的是(

)A．荒漠生物群落的動物主要是斑馬、長頸鹿、鳥類等B．森林生物群落中種群的生態位不隨季節更替而變動C．熱帶雨林中空氣流通不暢，風媒花植物很少D．草原生物群落的植物葉片巨大，能抵抗干旱題號23456789101C

[荒漠生物群落中的生物應該具有耐干旱的特性，斑馬、長頸鹿適合生活在草原群落中，A錯誤；生態位表現了物種對各種資源(食物、空間等)的利用以及不同物種之間的關系，由于不同季節食物種類會有變化，因此森林生物群落中種群的生態位會隨季節更替而變動，B錯誤；熱帶雨林中空氣流通不暢，風媒花植物很少，大多數是蟲媒花，C正確；草原生物群落的植物葉片狹窄，能抵抗干旱，D錯誤。]題號23456789101√4．(2021·山東等級考)某種螺可以捕食多種藻類，但捕食喜好不同。L、M兩玻璃缸中均加入相等數量的甲、乙、丙三種藻，L中不放螺，M中放入100只螺。一段時間后，將M中的螺全部移入L中，并開始統計L、M中的藻類數量，結果如圖所示。實驗期間螺數量不變，下列說法正確的是(

)A．螺捕食藻類的喜好為甲藻>乙藻>丙藻B．三種藻的競爭能力為乙藻>甲藻>丙藻C．圖示L中使乙藻數量在峰值后下降的主要原因是種間競爭D．甲、乙、丙藻和螺構成一個微型的生態系統題號23456789101A

[結合兩圖可知，在放入螺之前，甲藻數量最多，乙藻其次，丙藻數量最少，放入螺之后，甲藻的數量減少明顯，乙藻數量先增多后減少，丙藻數量增加，說明螺在甲藻減少的情況下主要捕食乙藻，即螺捕食藻類的喜好為甲藻>乙藻>丙藻，且三種藻的競爭能力為甲藻>乙藻>丙藻，A正確，B錯誤；圖示L中使乙藻數量在峰值后下降的主要原因是螺的捕食，C錯誤；生態系統是由該區域所有生物和生物所處的非生物環境構成，甲、乙、丙藻和螺只是該區域的部分生物，D錯誤。]題號23456789101√5．(2023·杭州模擬)吹綿蚧是一種嚴重危害果園生產的害蟲，澳洲瓢蟲以吹綿蚧為食，可以有效抑制該害蟲的數量?？茖W家研究并獲得了吹綿蚧種群數量與被捕食率、補充率(沒有被捕食的情況下吹綿蚧增長的比率)的關系模型。下列說法正確的是(

)A．當吹綿蚧種群數量大于m小于n時，種群數量會逐漸穩定在m點B．當吹綿蚧種群數量大于n小于p時，種群數量會逐漸穩定在n點C．當種群數量超過p點時，吹綿蚧種群數量會穩定在q點D．在果園中適當投放澳洲瓢蟲，吹綿蚧數量就不可能長期維持在較高水平題號23456789101A

[當吹綿蚧種群數量介于m～n點之間時，被捕食率大于補充率，因此可推測種群數量會逐漸下降而后穩定在m點(被捕食率等于補充率，數量穩定)，A正確；當吹綿蚧種群數量大于n小于p時，被捕食率小于補充率，種群數量會增大，逐漸穩定在p點(被捕食率等于補充率，數量穩定)，B錯誤；當種群數量超過p點時，被捕食率大于補充率，所以吹綿蚧種群數量會下降，逐漸穩定在p點，C錯誤；當種群數量超過p點時，在果園中適當投放澳洲瓢蟲，被捕食率大于補充率，因此種群數量下降，最終穩定在p點，吹綿蚧種群數量可以長期維持在較高水平，D錯誤。]題號23456789101√考向3圍繞群落的結構和生態位，考查科學思維素養6．(2022·浙江1月選考)某海域甲、乙兩種浮游動物晝夜分布如圖所示。下列分析中合理的是(

)A．甲有趨光性，乙有避光性B．甲、乙主要以浮游植物為食C．乙的分布體現了群落的垂直結構D．甲、乙的沉浮體現了群落的時間結構題號23456789101D

[由圖可知，甲、乙在午夜黑暗的情況下均上浮，中午時均下沉，說明甲、乙都具有避光性，A錯誤；浮游植物一般分布在淺海，根據植物的垂直結構決定了動物的垂直分層，故可推測位于淺海的甲主要以浮游植物為食，而乙位于深海，故乙不是主要以浮游植物為食，B錯誤；乙是一種浮游動物，是一個種群，故乙的分布不能體現群落的垂直結構，C錯誤；由圖可知，甲、乙在不同時間段在該海域中所處的位置是不同的，甲和乙在午夜都會有所上浮，因此甲、乙的沉浮體現了群落的時間結構，D正確。]題號23456789101√7．(2021·河北選擇性考試)煙粉虱為害會造成番茄減產。研究者對番茄單作、番茄玫瑰鄰作(番茄田與玫瑰田間隔1m)模式下番茄田中不同發育階段的煙粉虱及其天敵進行了調查，結果見下表。下列敘述錯誤的是(

)題號23456789101A．由單作轉為鄰作，煙粉虱種群的年齡結構改變B．由單作轉為鄰作，煙粉虱種群中成蟲的空間分布類型改變C．由單作轉為鄰作，群落的水平結構改變D．玫瑰吸引天敵防治害蟲，體現了生態系統信息調節生物種間關系的功能種植模式番茄植株不同部位成蟲數量(頭/葉)若蟲(頭/葉)天敵昆蟲多樣性指數上部葉中部葉下部葉番茄單作22.73.20.816.51.2番茄玫瑰鄰作1.40.20.11.82.2B

[由單作轉為鄰作，煙粉虱的若蟲與成蟲的比值由16.5∶26.7變為1.8∶1.7，年齡結構發生改變，A正確；由單作轉為鄰作，煙粉虱種群中成蟲在番茄植株不同部位的分布比例并無變化，仍然是上部葉最多，中部葉次之，下部葉最少，所以空間分布類型沒有改變，B錯誤；由單作轉為鄰作，增加了玫瑰，群落的水平結構發生改變，C正確；生態系統的信息傳遞可發生在同種生物的不同個體之間或發生在不同物種之間，玫瑰吸引天敵防治害蟲，體現了生態系統信息調節生物種間關系的功能，D正確。]題號23456789101√考向4圍繞群落的演替，考查生物與環境協調發展的觀念8．(2020·海南等級考)研究人員在調查某沙地的植物群落演替時，發現其自然演替順序為一年生草本→多年生草本→多年生亞灌木→多年生灌木。下列有關敘述錯誤的是(

)A．多年生草本群落在爭奪陽光和空間方面比一年生草本群落更有優勢B．與草本群落相比，灌木群落的垂直結構更加復雜C．多年生亞灌木群落里有草本和亞灌木，其自我調節能力比