第28讲 群落及其演替第9单元
素养导读
必备知识固本夯基
一、群落的研究及物种组成1.群落水平上研究的问题(1)群落:聚集在中的集合。在相同时间一定区域各种生物种群
(2)研究的问题(3)基础:研究群落的基础是研究。演替物种种间空间分布范围边界种群
2.物种组成(1)研究物种组成的意义:群落的物种组成是的重要特征。(2)衡量指标:,即群落中的多少。(3)规律:一般来说,热带地区群落的物种比温带和寒带地区的物种。(4)群落中的物种组成不是的。区别不同群落丰富度物种数目丰富固定不变
名师点睛丰富度与环境的关系(1)群落的生态环境越优越,组成群落的物种越丰富,反之越少。(2)从热带到两极,随纬度增加,物种的丰富度逐渐减少。(3)丰富度随海拔的增加而减少。(4)丰富度随水体深度的增加而减少。
二、种间关系及群落的空间结构1.种间关系(连线)答案①—d②—c③—b④—a
2.群落的空间结构(1)群落结构类型分层分层镶嵌
(2)意义:生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高群落整体对自然资源的充分利用。植物的垂直分层分布可以充分利用,动物的垂直分层可以充分利用等。光食物及栖息场所
三、研究土壤中小动物类群的丰富度取样器取样酒精吸虫器
记名计算法物种复杂
名师点睛(1)从不同营养环境中采集的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)从同样营养土壤中采集的样本,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。
四、群落的演替1.群落演替的概念随着时间的推移,一个群落被的过程。另一个群落代替
2.群落演替的类型比较从来没有被植物覆盖彻底消灭土壤条件长短缓慢较快
自然人类活动沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田上进行的演替增加复杂增强增加增加
名师点睛“三看法”区分初生演替和次生演替
3.人类活动对群落演替的影响(1)影响:人类生产活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。(2)影响的相对性:①不良活动:如过度放牧,导致土地荒漠化;污水直接排放,导致水体污染。这样使群落演替向不良方向发展,会对群落的演替不利。②有利活动:如封山育林、治理沙漠和管理草原等,使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替;人类预测群落的未来变化过程,从而正确地掌握群落的动向,使之朝着对人类有益的方向发展。
4.退耕还林、还草、还湖退耕还林、还草、还湖,有利于处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,走可持续发展道路。
概念检测1.基于群落的物种组成和空间结构的理解,判断下列表述是否正确。(1)土壤动物群落不存在分层现象。()(2)一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个群落。()(3)动物在群落中的垂直分布与植物的分层现象密切相关。()(4)不同地段生物种类有差别,在水平方向上分层现象不明显。()(5)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构。()
(6)“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了种群间的竞争关系。()(7)捕食会导致一个物种的灭绝。()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×
2.基于研究土壤中小动物类群的丰富度的理解,判断下列表述是否正确。(1)随机扫取表层土取样,可以调查土壤中小动物类群的丰富度。()(2)用取样器取样的方法对土壤小动物进行采集、调查。()(3)土壤动物类群丰富度的统计方法只有记名计算法。()答案(1)×(2)√(3)×
3.基于群落演替过程的理解,判断下列表述是否正确。(1)乔木阶段动物的分层比灌木阶段的复杂。()(2)初生演替形成的群落内无竞争现象。()(3)次生演替所需时间较短,是因为经历的阶段少。()(4)人类干预对群落的演替总是不利的。()(5)群落演替是一个种群取代另一个种群类型的过程。()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×
教材拓展(人教版必修3P78“思考与讨论”)在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗?提示能找到这些植物。在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势取代,而不是“取而代之”。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
核心考点能力提升
考点一种间关系合作探究探究1种间关系的辨别如图甲、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。
(1)甲、乙、丙分别表示的种间关系是、、。(2)豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如所示。(3)图丙实验中,种间斗争程度。互利共生捕食种间竞争图甲先增强后减弱
探究2种间关系对群落的影响一森林生态系统中有甲、乙两种昆虫,原来这两种昆虫的密度长期在一定范围内波动。后来在时间T点,对森林施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂,这一生态系统就发生了变化。如图所示:
(1)甲、乙昆虫的种间关系是,判断依据是。(2)甲、乙昆虫的种间关系会不会导致甲昆虫灭绝?,原因是。提示捕食在T点之前,甲、乙两种昆虫的波动情况,先增先减的为被捕食者,所以可以判断出乙捕食甲,所以甲、乙两种昆虫之间的关系为捕食关系提示不会捕食者与被捕食者的相互关系,经过长期协同进化而逐步形成,通常是对被捕食者中老、弱、病、残和遗传特性较差的个体加以捕食,不会使整个物种灭绝
(3)在T点之前,两种昆虫种群密度的变化,对森林群落的影响是。(4)预测施药后相当长的一段时间,该生态系统中的两种昆虫密度和森林光合作用产物量会发生怎样的变化?。提示两种昆虫密度的波动变化,使森林光合作用产物量动态平衡变化,有利于维持森林群落的相对稳定提示逐渐恢复
考向突破考向1种间关系的辨别1.(2020福建龙岩模拟)某水池有浮游动物和藻类两个种群,其种群密度随时间的变化趋势如图所示。若向水池投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙),一段时间后,该水池甲、乙、丙三个种群仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述,正确的是()A.甲和丙是互利共生关系,最后仅剩下甲种群B.甲和乙是竞争关系,最后仅剩下丙种群C.丙和乙是捕食关系,最后仅剩下甲种群D.丙和乙是捕食关系,最后仅剩下丙种群
答案C解析据图分析,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化,属于捕食关系,甲、乙是捕食关系,且甲是被捕食者(藻类),乙是捕食者(浮游动物)。而丙为后期向水池投放的大量专食浮游动物的某种鱼,建立食物链的话应该是:藻类(甲)→浮游动物(乙)→鱼(丙)。由于鱼是大量的,所以短时间内它们的食物浮游动物急剧减少,而由于食物缺乏等造成生存斗争加剧,鱼类也随之大量减少。所以甲、乙、丙三个种群仅剩一个种群的话,该种群是藻类,即甲种群。
2.(2020北京模拟)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是否存在捕食关系
答案C解析应选择有共同活动区域的啮齿动物和蚂蚁,这样才能调查实验对象是否存在竞争关系;由图分析可知,啮齿动物与蚂蚁采食的种子大小重叠区域在0.6~3.3mm;由题图分析可知,啮齿动物和蚂蚁采食的种子大小有所重叠,说明它们之间存在竞争关系;通过题图分析可知,该研究是调查了5种啮齿动物与7种蚂蚁采食的种子,这无法判断啮齿动物与蚂蚁间是否存在捕食关系。
易错辨析种间关系的三个易错点(1)种间竞争呈现出“你死我活”的变化,会导致“强者更强,弱者更弱”,甚至弱者最终被淘汰;生物之间的种间竞争关系大小与它们所需的食物种类和居住空间相似度有关,一般所需的食物种类越接近,居住的空间越相似,生物之间的种间竞争越剧烈。(2)一般生物之间的捕食关系不会导致其中一个物种的灭绝,而生物之间的竞争关系会导致一个物种的灭绝,所以一般不能盲目引进外来物种,防止引起生态危机。(3)生物之间长期的寄生关系,会使寄主和寄生生物相互的危害减小,有利于各自的生存。
考向2种间关系对群落的影响3.下图反映了N1与N2两种生物种群密度变化与环境因素的关系,据图分析错误的是()
A.N1与N2之间存在种间竞争关系,自然界种间竞争关系的结果常表现为相互抑制B.在图甲环境条件下,N2因竞争处于劣势而灭亡,不利于群落的稳定C.海洋和湖泊中浮游植物种类繁多,这是因为这些水体的环境因素较为稳定D.图甲中,N1与N2种间竞争强度由弱到强再到弱,同时N1种内斗争则逐渐增强
答案C解析通过分析图甲可知,N1与N2之间存在种间竞争关系,自然界种间竞争关系的结果常表现为相互抑制;在图甲环境条件下,N2因竞争处于劣势而灭亡,导致群落中生物种类减少,不利于群落的稳定;海洋和湖泊中浮游植物种类繁多,说明该处发生种间竞争排除现象的概率较小,而若这些水体中环境因素较为稳定,则从图甲可知,易发生竞争排除现象;图甲中,N1与N2为竞争关系,N1与N2种间竞争强度由弱到强再到弱,同时N1种内斗争则逐渐增强,使N1种群数量保持相对稳定。
4.在一个水族箱中生活着两种原生动物,它们之间用一屏障隔开,经过一段时间的养殖后,两个种群的数量都达到最大值。这时将屏障撤掉。两个种群的数量变化曲线如图所示,下列分析错误的是()
A.种群B捕食种群AB.该图表示在后期水族箱中资源和其他条件较稳定C.若环境发生剧烈改变,最终可能种群B存在,种群A不存在D.若一直保留屏障,则种群A的数量变化曲线符合“S”型增长
答案A解析由分析可知,A种群和B种群呈现互为消长的非同步性变化,种群A捕食种群B;由题图可知,随着时间的延续,种群A的数量和种群B的数量呈现出稳定的周期性波动,说明后期水族箱中资源和其他条件较稳定;能量沿着食物链逐级递减,若环境发生剧烈改变,种群B能获得比种群A更多的能量,容易生存下来;若一直保留屏障,水族箱的空间、资源是有限的,故种群A的数量变化曲线符合“S”型增长。
考点二群落空间结构合作探究探究群落的空间结构的类型及影响因素下图为不同地点植物的分布情况。
(1)湖泊的不同水层分布的鱼类不同,这属于群落的结构;从湖底一直到苔原这属于群落的结构。(2)随着海拔的升高,不同区域分布着不同的植被,影响a、c处植物分布的主要因素分别是、。(3)b处植物的分层的意义:、。垂直水平温度光照有利于植物对光的利用为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件
考向突破考向1群落的空间结构的类型1.(2020安徽黄山模拟)下列关于群落结构的叙述,正确的是()A.经常修剪的草坪只有水平结构,没有垂直结构B.地形起伏是影响群落植被水平分布的因素之一C.马尾松高低错落有致,体现了群落的垂直结构D.光照强度决定了乔木林中各种鸟类的垂直分层分布
答案B解析群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,经常修剪的草坪中土壤里的结构也属于该群落结构,故既有水平结构也有垂直结构;地形起伏是影响群落植被水平分布的因素之一,还有光照的明暗、土壤性质的不同等都会影响群落植被的水平分布;马尾松高低错落有致是属于同一种群的不同生长情况,并不是属于群落的垂直结构;乔木林的垂直分层现象受光照强度的影响,而乔木林决定鸟类的垂直分层现象,为鸟类提供食物和栖息空间。
2.(2020陕西安康模拟)植物群落在垂直方向上常表现出分层现象。下列叙述错误的是()A.这种垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源的能力B.种植某种农作物时,因植物群落分层现象的存在,所以要合理密植C.在农业生产上,应充分利用这一现象,合理搭配种植的作物品种D.从生物进化的角度来看,群落结构的形成是自然选择的结果
答案B解析在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象,植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长,动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,这种垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源的能力;一片田地中的某种农作物属于种群,没有垂直分层现象;在农业生产上,应充分利用这一现象,合理搭配种植的作物品种,这属于间种或套种,这提高了群落利用阳光等环境资源的能力;从生物进化的角度来看,群落结构的形成是自然选择的结果,是生物与环境的适应。
题后反思群落的垂直结构和水平结构的成因分析(1)影响地上植物分层的主要因素是光照;群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象,影响动物分层的主要因素是食物。群落的分层现象不仅表现在地上,也表现在地下,但地下分层现象主要与水分和矿质元素有关。水域中,某些水生动物也有分层现象,影响因素主要有阳光、温度、食物、含氧量等。(2)影响群落水平结构的因素包括地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常常呈镶嵌分布。
考向2种间关系3.(2020甘肃模拟)生态位是指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。下列说法错误的是()A.不同物种的生态位可能会出现重叠现象B.同一环境中的两个生态位相同的种群,常常会由于食物或生活资源而发生竞争C.处于同一生态位的种群之间不可能存在生殖隔离D.如果环境发生重大变化,某种生物的生态位可能会随之改变
答案C解析不同物种的食物资源可能是相同的,所以不同物种的生态位可以出现重叠的现象;当两个物种利用同一资源时就会发生生态位重叠,所以同一环境中的两个生态位相同的种群,常常会由于食物或生活资源而发生竞争;处于同一生态位的种群之间可能存在生殖隔离,如杂草与农作物;如果环境发生重大变化,某种生物的食物资源、天敌或生存空间发生变化,该生物的生态位可能会随之改变。
4.(2020山东青岛三模)下图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线(纵横坐标分别表示M、N两物种所摄取的食物数量和种类)。其中表述正确的是()A.曲线不重叠时,M与N不存在竞争B.b越大,生物适应环境能力越弱C.d
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