2018-2019版高中生物 第3章 生物群体的动态平衡 第2节 群落的相对稳定（课件+学案）（打包4套）北师大版必修3.zip

1第 1 课时 群落的结构和生物在群落中的生态位[目标导读] 1.结合教材 P78～79 实验，学会测定群落中物种多样性的计算方法。2.结合教材P80图 3－17，理解群落的垂直结构和水平结构，分析其影响因素。3.结合教材 P81～82 调查、P82阅读与分析、P 83图 3－19 阐述生态位概念，掌握生态位的重叠、竞争和分化。[重难点击] 群落的空间结构、生态位的分化。一 群落中的物种多样性自然界中，生活在同一地区的生物种群之间都有着或远或近的相互关系，它们构成了群落。群落的基本特征是其物种的组成。结合教材内容分析：1．群落的概念如图，池塘中的水面、水中、水底生活着多种生物，请分析以下问题：(1)已知肉食性鱼以一些小型鱼为食，小型鱼以浮游动物和浮游植物以及其他一些水生植物为食，植食性鱼类以浮游植物和水生植物为食，那么当肉食性鱼大量减少时，其他种群的数量如何变化？答案 池塘中的肉食性鱼大量减少，小型鱼因天敌减少，数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。随着时间的推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。(2)由(1)可知，生活在该池塘的各个种群不是独立存在的，它们相互制约，又相互依存。它们构成的这个有机体就是群落，其含义为：占有一定空间的所有生物种群的集合体。(3)请判断下列描述是不是群落(“×”表示不是， “√”表示是)：①一片草原上的全部蒲公英( × )②一片草原上的全部动植物( × )③某菜市场上出售的鸡、鸭、鱼、蘑菇、木耳和蔬菜等所有生物( × )④一片果园中的草本植物、小灌木、果树、动物、微生物等所有生物( √ )(4)由上述分析，请思考理解群落的概念需要抓住哪些关键点，其内涵是什么？答案22．群落中物种多样性的测定群落的结构是以群落中生物的种类组成为基础的。试结合教材，探索群落中物种多样性的测定方法。(1)实验原理：物种多样性是代表群落组织水平和功能的基本特征。辛普森指数是测定群落组织水平的指标之一，辛普森指数大，表示物种多样性程度高。(2)方法步骤选取样方：选择一块野草地和一块种植区，划出同样面积的样方。生物密度低的样方要大一些，生物密度高的样方可小一些。↓统计记录：统计样方内的动、植物种类数和每一种的个体数(对不认识的生物要进行检索，查出生物的名称)，将有关数据记录在表格中。群落物种多样性记录表种类编号 1 2 3 4 5 6个体数量↓ 物种多样性指数计算Error!举例：一个群落中有 6 个物种，个体数分别是 2、3、5、7、8、9，则辛普森指数为 D＝＝ ≈4.983。1S∑i＝ 1niN2 12342＋ 3342＋ 5342＋ 7342＋ 8342＋ 9342(3)结果分析：①群落中只有一个物种时，辛普森指数＝1，数值最小；②群落中物种越多，辛普森指数越大。3．下面是玉米田群落和杂草地群落的照片，据图分析：3(1)二者相比，杂草地群落的辛普森指数高。(2)玉米田群落中，玉米数量最多，生产量大，在群落中起主要作用，称之为优势种。(3)若二者都受到某种喜食单子叶植物的昆虫的侵害，玉米田群落更易被破坏。归纳提炼群落中的物种多样性Error!活学活用1．判断正误(1)种群是构成群落的单位( )(2)微山湖中的全部鱼、植物和微生物构成群落( )(3)在一定时间，生活在一定区域内的生物，同种个体形成种群，不同种群形成群落( )(4)群落一般都是由植物和动物两类生物形成的种群构成( )(5)群落是比种群更高层次的系统，主要研究性别比、种间关系以及群落的空间结构等问题( )答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×解析 种群是指生活在一定区域中的同种生物个体的总和，群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。群落以种群为基本单位，是各个种群的集合体，依靠种间关系使各种群在长期自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。群落包括该地域的所有生物，除了植物和动物外，还包括该地域的所有微生物。性别比是种群层次上研究的问题。二 群落的结构群落中各种生物所占有的空间各不相同，因而各种群落都有一定的结构。阅读教材结合下述材料，探讨群落结构的有关内容。1．观察下图，分析群落的垂直结构(1)森林群落的分层现象4(2)森林群落地上分层分布是与森林中光强度自上而下递减相适应的。(3)群落中动物有没有分层现象？如果有，和植物的分层相比有什么不同？答案 动物具有分层现象。和植物的分层现象不同之处在于，每一个层次上活动的动物种类，在一天的不同时间和一年的不同季节是有变化的。(4)群落分层的意义：群落的分层使单位面积上可容纳的生物数目增多，使这些生物充分利用环境条件，大大减弱它们之间的竞争，从而使群落保持相对稳定。(5)在农业生产上如何充分利用这一现象？答案 在农业生产上可以利用此原理合理搭配种植的品种，进行套种、立体养殖。小贴士 影响植物分层的环境因素主要是光强度，动物的分层现象取决于植物垂直结构所创造的栖息空间和食物条件。2．观察下图，分析群落的水平结构(1)群落水平结构的含义：群落中各物种在水平方向上的分布表现为不均匀性。群落中的生物以斑块出现，不同斑块上生物的种类、数量等都有不同。由于植物群落水平上的结构差异，也造成动物群落分布的不均匀。小 贴 士 生 物 群 落 的 不 均 匀 性 ， 使 群 落 的 稳 定 性 增 高 。(2)水平结构形成的主要原因：地形变化、土壤湿度、盐碱度、光强度不同以及人和动物的影响等。归纳提炼群落的垂直结构和水平结构5(1)群落的垂直结构和水平结构都与环境中的生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期的自然选择基础上形成的对环境的适应性。(2)生物在垂直方向及水平方向上的位置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。(3)垂直结构为群落的空间结构，种群内部无垂直结构，如一片玉米地中植株高矮不齐，不能称之为垂直结构。活学活用2．请判断关于群落的空间结构描述的正误：(1)竹林中竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象( )(2)动物在群落中垂直分布与植物的分层现象密切相关( )(3)淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关( )(4)不同地段生物种类有差别，在水平方向上呈镶嵌分布( )(5)森林群落中只存在垂直结构，而草原群落中只存在水平结构( )答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×解析 垂直结构和水平结构都是指不同种生物的分布差异。同种生物的不同不能构成垂直结构或水平结构，也不因同种生物的一致而影响垂直或水平结构的存在。森林群落也有水平结构，如在森林中，林下阴暗的地方有一些植物种类形成小型组合，而在林下较明亮的地方是另外一些植物种类形成的组合。草原群落中同样也存在垂直结构，也常明显的分为地下层、地被层和草本层。三 生物在群落中的生态位群落中各种生物种群能在群落中共存，是因为它们在生态位上有着不同的分化，结合下列材料探究生态位的相关知识：1．观察下列两幅图，理解生态位的概念(1)三种鸟类生活在同一棵树上，占有的空间位置不同(相同、不同)，推测它们的生活方式6应该不同(相同、不同)。(2)鬣狗和秃鹰都吃斑马的尸体，但往往是鬣狗先吃掉肉和内脏，秃鹰再吃剩下的部分。由以上的情景归纳：生物种群在群落中的生活方式和它们在时间和空间上占有的地位，称为生态位。(3)生态位的种类①分类Error!②关系：基 础 生 态 位 理 论 分 析 ― ― →竞 争  现 实 生 态 位 实 际 状 态 2．生态位的重叠与竞争将有尾草履虫和双小核草履虫分别培养在培养皿中，各给以细菌作为食物，不久两种草履虫分裂繁殖并与细菌达到此起彼落的平衡。但是，如果把两种草履虫放在同一培养皿中，给以细菌，十几天后有尾草履虫均消失，只有双小核草履虫继续存活其中。其种群数量的变化曲线如图：(1)观察单独培养的数量变化曲线可看出：单独培养时二者均能正常增殖。(2)观察混合培养的数量变化曲线图思考：①两种草履虫具有相似的生活习性，也就是生态位重叠，当它们被放在同一培养皿中培养时，起初阶段(第 4 天以前)为两种草履虫的种群数量均增加，其原因是起初两种草履虫的数量较少，而食物(细菌)数量较多，竞争较弱。②随后的第 4～16 天期间，二者的数量变化特点是有尾草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势，第 16 天以后，只有双小核草履虫存活，两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，其原7因可能是双小核草履虫繁殖速度快，在竞争中占优势。(3)由此可见，生态位重叠就可能发生竞争，重叠越多的物种间，竞争越激烈，激烈竞争的结果可能使其中一个物种趋于灭绝。(4)竞争的结果一定是一种生物被灭绝吗？答案 不是。两种生物的生态位可能发生改变，从而减少或排除竞争，使两种生物共存下来。3．生态位的分化材料 有两个种群 A 和 B，A 种群主要以 a 为食，B 种群主要以 b 为食，它们又共同以 c 为食。自然选择对以 c 为食的个体有更大的压力，因而两个种群中以 c 为食的个体数会逐渐减少。结果两个种群的生态位发生了变化，都生存了下来。结果如图：(1)材料中展示的现象就称为生态位的分化。其概念可概括为生态位有重叠的物种，通过自然选择作用，生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使它们共同生存下来的现象。(2)动物在生态位上的分化，基本上有 3 种适应方式：①划分分布区域和活动范围；②错开活动的时间；③改变食物的种类，形成不同的食性。(3)生态位的分化是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果。归纳提炼生态位Error!活学活用3．角马、牛、羊如果单独出现时，都会吃草的茎部。如果同时出现在一个区域时，就会一个吃草的茎、一个吃草的根、一个吃其他植物，这说明( )A．生物的生态位发生了变化B．各种生物之间没有竞争了C．各生物的竞争更加激烈了D．生物的生态位是固定不变的答案 A解析 各种生物生活在同一区域时，由于竞争导致生态位发生变化，从而竞争减弱，使各种生物能够生存下来。Error!8当堂检测1．下列实例中，不能构成群落的是( )A．西双版纳的热带雨林生物B．一片草地上的各种杂草等植物和兔、鼠、昆虫等动物以及各种蘑菇等大型真菌C．海南岛清澜港保护区的红树林中的各种生物D．大兴安岭的全部红松以及其他生物答案 B解析 西双版纳热带雨林中的生物构成一个群落，A 正确；一片草地上的各种杂草等植物和兔、鼠、昆虫等动物以及各种蘑菇等大型真菌不是所有的生物，不包含原核生物等，不能构成一个群落，B 错误；海南岛清澜港保护区的红树林中的各种生物构成一个群落，C 正确；大兴安岭的全部红松以及其他生物为所有的生物，构成一个群落，D 正确。2．下图为植物群落生长的分层现象，对此现象的解释，不正确的是( )A．分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式B．决定这种现象的环境因素除光照外，还有温度和湿度等C．种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植D．在农业生产上，可以充分利用这一现象，合理搭配种植的品种，进行间播套种答案 C解析 同一生物构成种群无分层现象，只有群落才具有分层现象。3．大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，称为群落的垂直结构。引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是( )A．温度、食物 B．温度、光照C．温度、湿度 D．光照、食物答案 D4．下面是分布在某栎树林中的几种鸟类调查资料，调查数据表示各种鸟类分布的相对密度。请根据调查数据(百分比)完成下列问题。生物种类 林冠层 乔木层 灌木层 草本层 地被层①林鸽 97.7 1.4 0.9 － －②茶腹 49.0 39.0 2.0 － －③青山雀 23.4 41.3 30.6 3.7 1.09④煤山雀 18.0 43.1 31.0 7.8 －⑤大山雀 6.2 18.5 49.1 25.9 0.3⑥戴胜 3.4 16.9 55.9 23.8 －⑦乌鸫 1.2 4.1 14.7 52.4 27.6⑧红胸鸲 － － 16.3 40.0 23.7⑨鹪鹩 － － 12.5 75.0 12.5(1)该地区栎树林中，______主要分布在林冠层，______主要分布在乔木层，________主要分布在灌木层，______主要分布在草本层(填序号)。(2)栎树林中鸟类的分布主要取决于________________，这种分布有利于减少鸟类之间的________。(3)鸟类分布的上述特点表明，群落的结构具有________的特征。答案 (1)①② ③④ ⑤⑥ ⑦⑧⑨(2)食物和栖息环境 竞争(3)垂直分层解析 本题主要考查群落中物种之间的关系和群落的结构。在一个群落中，动物也有类似于垂直结构的分层现象，这是由于食物和栖息环境等不同而造成的。40 分钟课时作业[学考达标]知识点一 群落中的物种多样性1．下列关于优势种的说法，错误的是A．优势种的主要识别特征是个体数量多B．它们常常会占有竞争优势C．往往能通过竞争排除来取得资源的优先占有地位D．优势种在群落中是持久不变的答案 D解析 优势种在群落中一般占有持久不变的优势，但也有特例，如湖泊富营养化常常会改变浮游植物群落的优势状况，能使原来的稀有种数量很快增加，可能会发展为优势种。2．下表的群落中，以数字 1～5 代表物种，每个物种的密度不同。其中物种多样性程度最高的群落是( )群落 A B C D物种 1 30 40 0 010物种 2 20 0 0 2物种 3 0 20 35 8物种 4 3 0 21 25物种 5 0 0 5 12答案 D3．在调查某处土壤群落的物种多样性实验中，统计结果如下：该群落有 4 个物种，其个体数分别为 2、3、5、5，则辛普森指数为( )A．3.37 B．3.27C．3.57 D．3.47答案 C知识点二 群落的结构4．某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是 ( )A．草坪和树林中的动物都具有分层现象B．草坪和树林中的动物都没有分层现象C．只有草坪和树林混杂在一起时，动物才具有分层现象D．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答案 A解析 群落中动物分层现象属于群落的垂直结构，所有的群落都具有。如草坪中地表动物和植被栖息动物的分布均属于分层现象。5．某山坡不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见下表。下列有关叙述正确的是( )垂直带 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ海拔(m) ＜1 0001 000～2 0002 000～2 5002 500～3 0003 000～3 500＞3 500植被类型热带季雨林常绿阔叶林常绿落叶混交林针阔混交林 针叶林高寒灌丛草甸蝶类种数 349 452 201 136 125 100A.不同垂直带的植被类型差异只与光照有关B．不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征C．蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关D．蝶类物种多样性与各垂直带气候特征有关11答案 D解析 不同垂直带的植被类型差异是光照、温度等外界因素作用的结果。不同垂直带的植被类型差异反映了不同群落的物种组成不同，没有反映群落的空间结构特征。知识点三 生物在群落中的生态位6．下列关于物种生态位的说法中，不正确的是( )A．生态位表示物种在群落中的地位、作用和重要性B．同一生物群落中不可能有两个物种的生态位完全相同C．生态位重叠本身一定伴随着竞争D．一些生物通过空间的垂直分离避免竞争答案 C解析 A 项正确，属于对生态位概念的理解；B 项正确，符合生态学的竞争排除原理；C 项错误，当环境中资源很丰富时，生态位重叠的生物本身不一定会发生竞争；D 项正确，自然界的生物通过食物特化、空间的垂直分离和水平分离等方式可避免竞争。7．生态位是指生物种群在群落中的生活方式和它们在时间和空间上占有的地位，体现了相关种群之间的功能关系和作用。下列生产实践中没有利用生态位原理的是( )A．不同农作物间作 B． “四大家鱼”混合放养C．适时捕捞 D．稻田养鱼答案 C解析 生态位是群落垂直结构和水平结构的基础，提高了生物利用环境资源的能力。不同农作物间作，充分利用了光照和空间；“四大家鱼”分别位于不同的水层，混合放养充分利用了水体空间和资源；稻田养鱼充分利用了环境资源。适时捕捞利用的是种群数量的变化规律。[高考提能]8．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 AB．新的群落空间结构不利于害虫 AC．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 A12的环境容纳量下降， A、B、C 项正确；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关系，D 项错误。9．科学家在一池塘里将两种鱼进行单独和混合放养。一段时间后，检测出四类食物在它们胃内所占的比例如下表所示。下列有关叙述中，正确的是 ( )饲养方式 植丛中的动物 底栖动物 浮游动物 其他单养 0.42 0.12 0.01 0.45鱼种 a混养 0.05 0.35 0.05 0.55单养 0.43 0.23 0.01 0.33鱼种 b混养 0.40 0.12 0.04 0.44①单养时两种鱼多出没在植丛中②单养时鱼种 b 多出没在池底③混养时两鱼种多出没在池底④混养时鱼种 a 多出没在池底，鱼种 b 多出没在植丛中⑤混合放养有利于对资源和空间的利用A．①④⑤ B．①③⑤C．②④⑤ D．①③④答案 A解析 混合放养有利于对资源和空间的充分利用。由表格中单养和混养时检测出的鱼胃内食物可知：单养时鱼种 a 主要以植丛中的动物为食，鱼种 b 也主要以植丛中的动物为食，说明单养时鱼种 a 与鱼种 b 多出没在植丛中。混养时鱼种 a 主要以底栖动物为食，说明多出没在池底；鱼种 b 主要以植丛中的动物为食，说明混养时鱼种 b 仍多出没在植丛中。10.如图表示某地域中以湿度和温度为变量，描绘出的两个种群能存活和增殖的范围。下列有关叙述正确的是( )A．甲种群与乙种群之间存在的只是竞争关系B．甲种群在该地域的分布包括垂直结构和水平结构C．湿度和温度相互作用是种群数量变化的决定因素D．在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势13答案 D解析 由坐标图可知，甲种群生活在相对低湿度、低温度的环境中，乙种群生活在相对高湿度、高温度的环境中，因此在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势。11．下图表示 3 个共存物种的资源利用曲线，图 a 和图 b 中 3 个物种的资源利用状况不同，下面是对图 a 中 3 个物种与图 b 中 3 个物种相比较的几种说法，正确的是( )A．图 a 中 3 个物种的种内斗争激烈，图 b 中 3 个物种的种间竞争激烈B．图 a 中 3 个物种的种间竞争激烈，图 b 中 3 个物种的种内斗争激烈C．如果资源有限，图 a 中物种 2 有被排除的危险，图 b 中物种 3 有被排除的危险D．两图中的物种间的种间斗争激烈程度相同答案 A解析 据图可知，在图 a 中物种 1 自身单独能利用的资源比较多，与物种 2 共用资源部分比较少；同样物种 3 自身单独能利用资源比较多，与物种 2 共用资源比较少，因此图 a 中种间竞争比较弱，种内斗争比较激烈；对图 b 分析发现物种 1、2、3 中互相间共用资源比较多，自身单独能利用的资源比较少。因此在图 b 中种间竞争激烈，种内斗争较弱，其中物种 2 自身单独能利用的资源与物种 1、物种 3 相比最少，因此若资源有限，图 b 中物种 2 有被排除的危险。 12．在某栎林中，植物和动物的分布如下表：项目 上层 中层 下层植物 乔木 灌木 草本动物 林鸽 长尾山雀 鹪鹩、昆虫(1)上表体现了生物群落的________________，它反映了动物、植物都具有________现象。(2)该栎林中，上层、中层、下层的植物种类不同，这种分布的差异主要与哪种非生物成分有关？________。(3)栎林中动物的分布取决于植物的分布，这是因为植物能为动物的生存提供__________________________，而且动物的这种分布有利于减轻物种之间的________。答案 (1)垂直结构 分层(2)光照(3)食物和栖息场所 竞争14解析 每个生物种群都有其特定的食物、栖息场所及资源等生存条件的需求，这些具有不同生态需求的种群在该区域中必定构成不同的空间配置状况，从而使各种群间能有机结合，进行物质及能量的流通。这种空间配置可分两个方面：垂直结构和水平结构。垂直结构是指在垂直方向上，群落中的各种群具有分层分布特点。如在森林中，高大的乔木占据森林的上层，再往下依次是灌木层、草本层。某些动物如鸟类、昆虫有明显的垂直分层分布现象，它们有些专生活于区域的上层，吃上层的食物，而有些专生活于中层，有些专生活于底层。[个性拓展]13．在烧杯中加入一些枯草浸出液，烧杯中的枯草杆菌以其中的有机物为食，过几天后放入大草履虫，再过一段时间后，放入双小核草履虫，它们均以枯草杆菌为食。三种生物在浸出液中数量的增减情况用图中 A、 B、 C 曲线表示，据图分析回答下列问题：(1)枯草杆菌和草履虫之间构成________关系，两种草履虫之间构成________关系。(2)A、 B 两条曲线分别表示__________、____________的数量变化情况。(3)曲线 C 在 c～ d 段下降的原因是___________________________________________________________________________。(4)曲线 A 在 a～ b 段下降的原因是___________________________________________________________________________。答案 (1)捕食 竞争 (2)枯草杆菌 双小核草履虫 (3)双小核草履虫与大草履虫竞争资源 (4)大草履虫(捕食者)数量增多解析 草履虫以枯草杆菌为食，构成捕食关系，两种草履虫之间构成竞争关系。图中三条曲线根据放入的时间先后判断： A 为枯草杆菌， C 是大草履虫， B 是双小核草履虫。曲线 C 在c～ d 段下降是由于双小核草履虫的加入，竞争压力大，大草履虫处于劣势，数量下降，而曲线 A 在 a～ b 段下降是由于此期间大草履虫增多。1第 2 课时 群落的演替[目标导读] 1.结合教材 P84实验，分析鱼缸中群落的变化，理解群落演替的概念及内涵。2.结合图 3－21 至图 3－25，了解群落演替的两种类型及其过程。3.结合 P86思考与讨论，学会分析影响群落演替的因素。[重难点击] 群落演替的两种类型及其过程。一 群落演替的概念群落是一个运动着的体系，处于不断的发展变化之中，即群落按照一定的规律进行着演替。试通过鱼缸中群落的变化，总结群落演替的概念。1．实验：鱼缸中群落的变化(1)方法步骤①投放养料和生物：按 3∶1 向鱼缸中加入稻草(或麦秸)液和池塘水至容积的 2/3。②放置鱼缸：将鱼缸置于一个不受干扰，并且没有阳光直射的安全地方放两天。③取样检查：分别从三个层次取样检查。a．用滴管从鱼缸中水体的表层采样，制成装片，用显微镜观察，记录观察到的生物种类，并数出样本中每一种生物的数目。b．用取自靠近缸壁的中层的样本，重复步骤 a。c．用取自缸底水体的样本，重复步骤 a。④继续放置鱼缸：继续放置一周后，重复步骤 a～c。(2)思考讨论①稻草液与池塘水在实验中起什么作用？答案 稻草液的作用是提供营养物质，池塘水中有小生物个体。②什么因素会影响这个群落的变化？答案 温度、光照、营养物质等。2③要想全面地了解群落的变化，还应该怎么办？答案 做几个相同的鱼缸，但是放置环境不同，投放养料不同，比较不同鱼缸中生物种类的变化。(3)结果分析：实验中，两次观察所看到的生物种类和数量是不相同的，也就是说群落是不断发生变化的。2．群落演替的概念在一定地域内，群落随时间而变化，由一种类型转变成另一种类型的过程，称为群落的演替。归纳提炼群落演替的原因(1)环境不断变化，为群落中某些物种提供繁殖条件，而对另一些物种的生存产生不利影响。(2)植物本身不断进行繁殖、迁徙。(3)植物之间直接或间接地相互作用，使它们之间不断相互影响，种间关系不断产生变化。(4)在群落的种类组成中，新的植物分类单位(如种、亚种、生态型)不断产生。(5)人类活动的影响。人类活动通常是有意识、有目的地进行，因此人类对群落演替的影响远远超过其他因素。活学活用1．在寒温带地区，一场大火使某地的森林大面积烧毁。在以后漫长时间内，在原林地上依次形成了杂草地、白桦为主的阔叶林、云杉为主的针叶林，这种现象称为( )A．物种进化 B．外来物种入侵C．群落演替 D．垂直结构答案 C解析 火灾过后的森林经过漫长的时间，最终形成了云杉为主的针叶林，此过程为次级演替。二 群落演替的类型根据发生的情况，将群落的演替分为初级演替和次级演替两种类型。1．初级演替光裸的岩地经过一个漫长而艰难的过程，最终会演替出森林。阅读教材 P84～86 内容，回答下面的问题。(1)从一个原始的岩石地区形成一个森林群落，大致要经历以下几个阶段：地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)原始的岩石地区不具有植物群落生存的基本条件以及原有植物的种子和可繁殖的营养体，像这样，从原始的岩石地区开始的群落演替就为初级演替。(3)请思考：3①地衣能在光裸的岩石上首先定居，它们可微微地潜入岩石的内部，借助于地衣分泌的代谢酸和地衣死后所产生的腐殖酸的作用，可加速岩石风化为土壤的过程。②地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？答案 通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累了有机物，这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣，能获得更多的阳光，处于优势地位，其结果是逐渐取代了地衣。③经过生物与环境、生物与生物之间的相互作用、相互影响，逐渐演替为森林。在森林阶段，还能否找到地衣、苔藓、草本植物、灌木吗？答案 能，群落演替中一些种群取代另外的一些种群，指的是优势取代，而非取而代之。④从地衣阶段演替到森林阶段，群落的结构由简单到复杂，总生产量和有机物的总量在不断增加。2．次级演替下图是在弃耕的农田上发生的群落演替过程，据图思考：(1)其演替的过程：弃耕的农田→一年生杂草→树木幼苗→森林。(2)由图说明：当环境条件改变或人为干扰引起原有群落一定程度的破坏后，在新的环境条件下发生的演替，称为次级演替。3．思考(1)动物在该过程中，是否也发生了类似植物的演替过程？答案 是。动物随着植物种类的变化而变化。(2)两种演替相比，次级演替的速度较快，原因是保留了土壤等基本条件，以及原有植物的种子和可繁殖的营养体。(3)两种演替中，次生群落具有较大的可塑性和不稳定性。因此，在次生群落开发利用时，要特别注意观察群落演替的情况，使群落向着有利于人类的方向发展。小贴士 1 并非所有的演替都能形成森林，一般来说，在气候适宜的环境中，无论是初级演替还是次级演替都可形成森林，但在干旱的荒漠地区，由于受到水分的限制，群落的演替就很难形成森林，只发展到草本植物阶段或灌木阶段。2一般群落的演替都是越来越复杂，但有些演替可能会变得简单，例如荒漠化。归纳提炼比较群落的两种演替4类型内容 初级演替 次级演替起点原先从没有过植被或原来存在过植被但被彻底消灭了原有群落环境，只是失去了原有植被，但原有土壤条件基本保留时间 经历的时间长 经历的时间短速度 缓慢 较快时间与速度的差异分析所依托的基质和环境极为贫瘠和严酷所依托的基质和环境比较肥沃和温和，且可能存在原有群落毁灭后留下来的大量有机质和繁殖体影响因素 自然因素 人类活动较为关键实例沙丘、火山岩、冰川泥上的演替火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田上的演替活学活用2．判断下列说法的正误(1)在自然界里，群落的演替是普遍现象，有一定的规律性( )(2)群落演替是生物与生物间相互作用的结果，其方向和速度与物理环境无关( )(3)沙丘、火山岩上进行的演替是初级演替，冰川泥、弃耕的农田上进行的演替是次级演替( )(4)初级演替进行缓慢，次级演替出现和发展得较快( )(5)初级演替形成的群落内无竞争现象，次级演替形成的群落内竞争明显( )(6)初级演替能形成森林，次级演替很难形成森林( )(7)大多数群落演替的总趋势是：物种多样性的增加和群落稳定性的提高( )答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√解析 (2)群落演替是生物与生物间、生物与环境间相互作用的结果。(3)在冰川泥上进行的演替是初级演替。(5)初级演替和次级演替形成的群落都有明显的竞争。(6)演替能否形成森林，是与当地的环境条件有关的，与演替类型无关。三 顶级群落群落演替是一个漫长的过程，受到多种因素的影响，这些因素会使群落演替的速度和方向发生改变。1．群落演替的趋势(1)自然条件下，群落演替的一般趋势是：生物种类越来越多；群落的结构越来越复杂；稳定性越来越强。(2)群落演替能一直无休止地进行下去吗？答案 不能。一般说来，当一个群落演替到同环境处于平衡状态的时候，演替就不再进行了。5(3)经过一系列的演替过程，最终达到平衡状态的群落，称为顶级群落。不同条件下的群落演替形成的顶级群落相同吗？请举例说明。答案 不同。如在温度适宜、雨量充沛的地区可以演替到森林阶段；而在寒冷干旱的地区，只能演替到草原或苔原，很难形成森林。2．群落演替的影响因素：群落演替除了受到温度、降水等气候因素影响外，人类活动也对群落演替有着重要的影响。3．面对各种干扰，群落都有自我维持能力，这种自我维持也称群落稳定性，包括对干扰的抵抗能力和复原能力两个方面。如果一个群落能够抵抗住干扰，那么就不会发生演替。如果一个群落具有复原能力，那么在受到干扰后，它就会借助于演替过程恢复稳定的平衡。 归纳提炼群落演替的特点(1)群落演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，具有可预见性或可测性。(2)群落演替是生物和环境反复相互作用，在时间和空间上不可逆的变化。(3)群落演替的结果是最终达到一个相对稳定状态，物种多样性增加，总生产量增加，净生产量逐渐降低，群落有机总量增加。(4)群落演替的终点为顶级群落。活学活用3．云杉是优良的木材树种，是我国西部和西南部高山针叶林中的一个主要森林群落类型。如图是一个云杉林群落被砍伐后所发生的几个变化阶段示意图。(1)“采伐消退”过程说明了_______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“复生”过程对于生物群落的变化来说属于______________________________________。(3)云杉林被采伐后所发生的变化方向和速度是受许多因素影响的，其中，来自群落内部的6因素有____________，来自外界环境的因素有________________。(各举两例)(4)新生的云杉林和采伐前的云杉林不完全一样了，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)人类活动对群落演替的影响 (2)次级演替 (3)种子的数量和散布、生物的繁殖 人类活动、气候变化 (4)演替过程中环境条件会发生变化，而且易受人类活动的影响当堂检测1．下图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述正确的是( )A．该群落的演替属于初级演替，群落结构越来越复杂B．人类活动不改变演替的方向和速度C．该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果D．在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构答案 C解析 该群落的演替应是次级演替；人类活动改变了演替的方向和速度；在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，同时也有水平结构。2. 诗句“野火烧不尽，春风吹又生”所描绘的景象变迁，可视为( )A．群落的初级演替 B．种群的初级演替C．群落的次级演替 D．种群的次级演替答案 C解析 “野火烧不尽，春风吹又生”诗句原有的含义是指：小草很坚强，就算草原被火烧尽了，到春天一样生长起来。通过诗句的含义可知，小草不是一种生物，并且小草的有无影响动物和微生物，因此此处发生了群落的演替；并且原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，因此发生了群落的次级演替。73．下图表示两种群落演替的类型，下列叙述正确的是( )A．a 处可表示发生特大火灾原有生物彻底灭绝B．b 处可表示火山爆发形成火山岩C．甲、乙演替的起点均具备基本的土壤条件D．如果时间允许，甲、乙都会形成森林答案 B解析 由图分析可知，甲表示次级演替，乙表示初级演替，a 处遭受破坏但是物种多样性并未降到 0，即原有生物没有彻底灭绝；而 b 处所遭受的破坏导致物种多样性降为 0，即原有生物彻底灭绝，可表示火山爆发；初级演替的起点不具备基本的土壤条件；群落演替最终能否形成森林不是时间问题，而是取决于气候条件。4．根据群落演替的理论，在光裸的岩地上经过一定的时间，最终就会演替出森林。请据此回答问题：(1)光裸的岩地上最终演替出森林，其过程大致是____________________________________________________________________________________________________________。(2)地衣首先在裸岩上定居。同时，地衣分泌的有机酸腐蚀了坚硬的岩石表面，加速了岩石风化成____________的过程。(3)各种昆虫及其他小动物开始进入生物群落的阶段是____________________________。(4)地衣阶段与苔藓阶段相比，土壤中的有机物含量较多的是__________，微生物种类较多的是______________。(5)在以上演替的各阶段中，达到相对稳定的阶段是________。A．地衣阶段和苔藓阶段B．草本植物阶段和灌木阶段C．灌木阶段和森林阶段D．森林阶段答案 (1)地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段 (2)土壤(3)草本植物阶段(4)苔藓阶段 苔藓阶段(5)D40 分钟课时作业8[学考达标]知识点一 群落演替的概念1．下列有关群落演替的叙述，正确的是( )A．群落中一些生物消失了，另一些生物来占据它们的空间，就属于演替B．光裸的岩石上最先出现的是地衣C．在弃耕的农田上不可能形成树林D．不论在什么条件下，群落的演替都能形成树林答案 B解析 在群落的发展变化过程中，一些物种的种群消失了，另一些物种的种群随之而兴起，最后这个群落会达到一个稳定阶段。这时原来的群落就被新的群落取代了，这就是群落的演替，这里的代替并不完全是取代，更多的应该理解为优势上的替代，故 A 错；如果在干旱的荒漠地区，群落的演替很难形成树林，但如果气候适宜，弃耕的农田就会演替成树林，故C、D 两项错误。2．我国大力治理荒漠并取得了一定成果。如图为某地的荒漠经多年治理的变化情况，这种变化可称为( )A．群落的抵抗力 B．群落的稳定性C．群落的多样性 D．群落的演替答案 D解析 据图分析，图中第一张照片是荒漠，第二张照片是草地，第三张照片是树林，表示了群落演替，即指随着时间的推移，一个群代替另一个群落的过程。知识点二 群落演替的类型3．下列有关生物群落演替的叙述中，错误的是( )A．群落演替主要有初级演替和次级演替两种类型，火灾后的草原、森林、冰川泥上进行的演替都属于次级演替B．演替过程中由草本植物阶段渐变为灌木阶段，主要原因是灌木较为高大，能获得更多阳光C．群落发展变化过程中，一个群落被另一个群落代替的过程，就是群落演替D．次生群落的可塑性和不稳定性较大答案 A解析 冰川泥上进行的演替属于初级演替。4．下列关于弃耕农田和裸岩上的演替，说法正确的是( )9A．弃耕农田上的演替为初级演替B．裸岩上的演替为次级演替C．这两种演替过程完全相同D．这两种演替过程不完全相同答案 D解析 弃耕农田上的演替为次级演替，裸岩上的演替为初级演替，这两种演替过程不完全相同。5．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。下列叙述不正确的是( )A．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B．该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次级演替C．旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行D．该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程答案 B解析 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，故 A 项正确；该岛屿由海底火山喷发形成，其最初演替属于初级演替，故 B 错误；旅游时因人类活动的影响可能改变群落演替的速度，故 C 正确；该岛屿上发生的初级演替为漫长的演替过程，故 D 项正确。知识点三 群落演替的趋势和影响因素6．群落演替的总趋势是( )A．物种多样性的增加和群落稳定性的提高B．物种多样性的减少和群落稳定性的降低C．物种多样性的增加和群落稳定性的降低D．物种多样性的减少和群落稳定性的提高答案 A解析 群落演替是指群落随时间而变化，由一种类型转变成另一种类型的过程。虽然演替是一个漫长的过程，但大致都要经过由裸地到森林阶段。物种的数量由少到多，群落的结构和种类组成由简单到复杂。7．人类活动对演替的影响是( )A．人类活动会加速演替的速度B．人类活动会延缓演替的进行C．人类活动往往会使演替偏离其自然的方向D．人类活动会降低群落的物种多样性答案 C解析 在自然状态下，群落的演替会沿着自身的规律，在外界环境的变化下，适者生存，不10适者被淘汰。而如果有了人类的干预则会加速或者减缓演替的速度，对于群落的物种多样性的影响也应该是两方面的。[高考提能]8.南方某农田弃耕后，很快就会长满一年生的杂草，后来又出现灌木。图中曲线 b、c 表示该群落中植物物种数或个体数的变化。下列说法正确的是( )A．曲线 a 表示该群落所含能量的变化，曲线 b 表示植物物种数B．从草本阶段演替到灌木阶段，动物种类基本不会发生变化C．在人为干扰情况下，将来不可能演替至森林阶段D．草本阶段最易遭受外来物种的入侵而使占优势的物种发生变化答案 D解析 从草本阶段演替到灌木阶段，植物物种数(曲线 c)及群落所含能量增多(曲线 a)，但个体数减少(曲线 b)。演替过程中植物种类发生变化，会使相应的动物种类发生改变。如果人为地植树造林，可能会加快群落的演替，使其更早地演替至森林阶段。草本阶段抵抗力较弱，容易受到外来物种的入侵。9．从光裸的岩地上演替出森林的过程中，由草本植物阶段演替到灌木阶段所需的时间相对较短，原因是( )①草本植物阶段，土壤中有机物较丰富，通气性好 ②灌木根系发达，吸水能力强 ③灌木更高大，具更强的获得阳光的能力 ④灌木阶段，群落内竞争激烈A．①②③ B．②③ C．③④ D．①②答案 A解析 从裸岩到森林的演替过程中，草本植物阶段，土壤中有机物越来越丰富，使得土壤的透气性越来越好，为灌木的生长创造了条件。灌木根系发达且比草本植物高大，所以在与草本植物的竞争中优势明显，很快就能成为优势种。10．下图表示两个群落演替过程中物种多样性的变化，下列叙述不正确的是 ( )A．甲可表示森林在火灾后进行的演替B．甲的演替速度比乙快、历时短11C．甲中①、②处的物种组成相同D．人类的活动往往影响到甲、乙群落演替的速度和方向答案 C解析 题图中甲曲线表示次级演替，乙曲线表示初级演替，次级演替速度比初级演替的速度快、历时短；火灾后森林上进行的演替为次级演替，但火灾前的物种与火灾后演替产生的物种不一定相同；当气候条件适宜时，次级演替和初级演替均可演替成森林。11．某山区实施退耕还林之后，群落经过数十年的演替发展为树林。下图中曲线甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中优势植物种群的数量变化情况。下列说法错误的是( )A．实施退耕还林等措施之后，可增大部分野生动植物种群的环境容纳量B．曲线甲、乙、丙对应的物种之间为竞争关系，第 3 阶段群落具有明显的垂直分层现象C．演替中后一阶段优势物种的兴起，一般会造成前一阶段优势物种的消亡D．该过程中，群落的物种生物种类会逐渐增多答案 C解析 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，在此过程中群落的总生产量增加，有机物总量增加，生物种类越来越多，在演替过程中，后一阶段优势物种的兴起，一般不会造成前一阶段优势物种的消亡，而是取代其优势地位。12．某地实施退耕还林多年后，原有耕地变为林地。科研人员对林地植被的种群密度进行了调查，发现阳坡和阴坡植被差异明显。对阳坡的物种生态位重叠(即两个物种在同一资源状态上的相遇频率，见表中数据)变化进行分析，其结果如下：种名 山桃 丁香 油松 刺槐山桃 1 丁香 0.124 1 油松 0.125 0.834 1 刺槐 0.148 0.761 0.884 1(1)耕地逐渐过渡为林地的过程属于____________。(2)在调查该林地山桃的种群密度时应采用________法。(3)据表中数据可知，阳坡群落物种中竞争最激烈的是______________。造成阳坡和阴坡植被差异明显的主要非生物因素是________________。答案 (1)群落演替(或“次级演替”) (2)样方 (3)油松和刺槐 阳光12解析 (1)耕地上发生的演替属于次级演替。(2)调查植物种群密度所用的方法是样方法。(3)两种生物重叠越大说明它们之间的资源竞争就越激烈，分析表可知油松和刺槐的重叠度最大，即油松和刺槐的竞争最激烈；阳坡和阴坡的主要区别是阳光。13.有一片长有马尾松和山毛榉的针、阔混交林，逐年对两个树种的存有量进行统计，马尾松和山毛榉存有量的比值记作 C，做出曲线如图所示。请据图回答：(1)两个树种处于竞争状态的年份段是________。(2)两个树种处于平衡状态的年份段是________。(3)在 a 年的优势种是______________，在 d 年的优势种是____________。排除气候条件的变化，造成这一变化的重要原因可能是随着前一种群的繁盛，逐步改变了当地的________，使之反而适合后一种群的生存需要。(4)以上说明，生物群落__________________，它是一个随着时间的推移而发展变化的动态系统。在群落的发展变化过程中，一些物种的种群________了，另一些物种的种群随之而__________，最后，这个群落会达到一个稳定的阶段。答案 (1)0～e (2)b～c (3)马尾松 山毛榉 环境 (4)不是一成不变的 消失 兴起解析 生物群落是由不同的种群组成的。由于环境条件等各种因素的变化，种群在不断地发生变化，使生物群落也发生变化。对于生活在同一环境中的具有竞争关系的马尾松和山毛榉的存有量来说，其比值 C＞1，则马尾松占优势；C＜1，山毛榉占优势；C＝1，则两树种处于动态平衡之中。[个性拓展]14．探究水体中原生动物群落演替的过程如下：①取适量的干稻草加水煮沸，冷却至室温后，在大烧杯中加入 3/4 容积的干稻草溶液，取一滴溶液制成临时装片，放在显微镜下观察，将观察结果记录下来。然后将此烧杯放置在一个不受干扰、没有阳光直射的地方，让它滋生大量的细菌。②放置 3 天后，用池塘水加满烧杯，混合后，取水样用显微镜进行检查。对照原生动物的图谱，识别你观察到的每一种生物，同时估计一下你的样本中每种生物的相对密度，将观察结果记录下来。③每隔 3 天，用滴管分别取烧杯表层、靠近烧杯侧壁的表层以下、烧杯底的水样用显微镜进行检查。对照原生动物的图谱，识别你观察到的每一种生物，同时估计一下你的样本中每一13种生物的相对密度，将观察结果记录下来。④当你观察到原生动物的种类和数量发生明显变化时，可结束实验，然后在老师的指导下，回收溶液。⑤分析数据，得出结论。请分析回答：(1)什么因素会影响这个群落的演替？________________________________________________________________________。(2)你观察到的这些生物来自哪里？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)请你预测一下，烧杯中的群落将如何演替？________________________________________________________________________。答案 (1)有机物、温度、酸碱度、水质等(2)主要来自加入的池塘水，也可能来自空气的传播(3)原生动物消亡解析 群落中的有机物、温度、酸碱度、水质等都会影响到群落的演替；能观察到的生物主要来自加入的池塘水，也可能来自空气的传播；随着水体中有机物的消耗，异养型的原生动物数量会越来越少，最后趋于消亡。