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群落的结构和演替一、群落的结构1．生物群落的概念：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。2．生物群落的物种组成——丰富度(1)丰富度的概念：群落中物种数目的多少。(2)丰富度的特点：不同群落丰富度不同。(3)探究丰富度的实验：土壤中小动物类群丰富度的研究，常用取样器进行采集、调查。种群数量越多，生物群落越丰富，所组成的生态系统结构就越复杂。()√3．种间关系资源空间体表(2)种间互助——互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。√(2)水平结构：受各种因素的影响，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布。海拔的不同引起的“植物的垂直分布”不等于“群落的垂直结构”。()4．群落的空间结构(1)垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象考点群落的主要特征1．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。群落的物种组成情况在一定程度上反映出群落的性质。(2)不同群落的物种数目有差别①生物群落的生态环境越优越，组成群落的物种越丰富，反之则越少。②丰富度从热带到两极随纬度增加，物种的丰富度逐渐减少。③丰富度随海拔高度的增加而减少。④丰富度随水深度的增加而减少。种间关系数量坐标图能量关系图特点实例互利共生①相互依赖，彼此有利，如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存；②数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化地衣；大豆与根瘤菌寄生①对寄主有害，对寄生生物有利；②如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌2．种间关系的比较种间关系数量坐标图能量关系图特点实例竞争①一般生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈；②数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”；③两种生物的生存能力不同，如图a；生存能力相同，如图b牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫捕食一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化羊和草；狼与兔；青蛙与昆虫1．种群、群落与生态系统的比较2．生存斗争、种内斗争、种间斗争和竞争的关系1．竞争与捕食(1)竞争是两种生物争夺资源和空间的现象。而且两种生物生活习性越相似，竞争越激烈。捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，强调的是吃与被吃的关系。(2)有竞争关系的生物某一方由于在竞争中失败可能灭绝，捕食关系中生物不会因捕食而导致另一种生物灭绝，相反，存在捕食关系的生物之间彼此依存。2．关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定(1)从最高点判断：捕食者数量少，被捕食者数量多。(2)从变化趋势看，先到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。3．寄生与竞争曲线图的判断(1)表示寄生关系的曲线图和表示竞争关系的曲线图的变化趋势基本一致，但曲线的终点不同。(2)对于竞争关系来说，竞争能力差的一方最终往往会死亡，数量可变为零；而寄生生物虽然对宿主造成一定的伤害，但宿主一般不会死亡，它们之间存在着一种动态的平衡关系。【典例1】(双选)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2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等[解题思路]第一步提取隐含信息：图a中3个物种重叠的部分少，也就是共有的资源不多，而每一个物种的资源也不多，因而种内斗争激烈；图b中3个物种重叠的部分多，有许多共有的资源，则物种间会为共同资源而发生激烈竞争。第二步明确两图间关系：两图中的物种2分别与其他物种共有的资源最多，竞争者多，如果资源有限，有被排除的危险；曲线相交的部分越多，种间斗争越激烈，从图可看出曲线相交部位不相同，则物种间的种间斗争激烈程度不相等。[答案]AC►考点对应练1．(2011年锦州统考)将A、B两种单细胞生物分别放在两个容器中培养，得到图a所示结果。将这两种生物放在一个容器中混合培养，得到图b所示结果。从实验结果中可知，这两种生物的种间关系是()A．竞争C．互利共生B．捕食D．寄生解析：由于竞争导致优势种群的数量增多，劣势种群的数量减少，甚至死亡。答案：A考点群落的空间结构及意义1．群落结构形成的原因及意义(1)原因：群落结构与环境中的生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。(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生物群落整体对自然资源的充分利用。2．群落的空间结构：指群落中不同种群分别占据不同的空间，包括垂直结构与水平结构。垂直结构水平结构概念生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象水平方向上，由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段分布着不同的生物种群类型【典例2】(2011年青岛模拟)下图a、b、c分别代表的是在－200m～3800m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。据此判断下列选项中正确的是()A．在－200m～3800m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，温度是影响分布的主要生态因素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．b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，这说明群落具有垂直结构D．影响b处植物出现明显分层现象的主要因素是水分[解题思路]影响森林生态系统在陆地上分布的主要因素是水，但是森林中植物的分层现象是受到光照强度的影响；a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是由于地形的起伏引起不同高度的山坡上温度不同，又由于a处的阔叶林和针叶林生长在不同的地段，因此不属于群落的垂直结构，而属于群落的水平结构；c处藻类植物的分层现象是受光质(波长)影响形成的，属于群落的垂直结构。[答案]C►考点对应练2．(2011年全国)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()AA．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解析：动物的分层与植物的分层相关，草坪和树林中的植物具有分层现象，则动物同样也具有分层现象。二、群落演替1．概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。2．类型(1)初生演替：在一个从来没有被植物覆盖的地面，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，如火山岩等。(2)次生演替：在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替，如火灾过后的草原等。类型内容初生演替次生演替起点原先从没有过植被的环境或曾经有过但被彻底消灭了的环境虽失去了原有植被，但仍保留了原有土壤条件及植物的种子或其他繁殖体时间经历的时间长经历的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上的演替弃耕农田上的演替考点群落的演替1．演替类型的比较阶段优势生物特征裸岩阶段没有生物地面上只有火山喷发后的火山灰和岩石地衣阶段地衣首先在裸岩上定居①地衣分泌的有机酸可加速岩石的风化②土壤颗粒和有机物逐渐增多苔藓阶段苔藓在与地衣争夺阳光的竞争中占有优势①土层加厚，有机物增多②土壤中微生物的群落越来越丰富2.群落演替的过程分析(1)初生演替(以发生在裸岩上的演替为例)阶段优势生物特征草本植物阶段较高的草本植物逐渐占有优势①昆虫、小动物开始进入②土壤有机物越来越丰富、通气性越来越好灌木阶段灌木逐渐取代了部分草本植物①许多鸟类栖息②物种多样化使得群落的结构较为稳定，抵御环境变化的能力增强森林阶段乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力，最终占据优势物种进一步多样化，生物与环境之间的关系更加丰富多样。群落演替到相对稳定的森林阶段(2)次生演替(以发生在弃耕农田上的演替为例)弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木。续表【典例3】(2011年皖南联考)下图表示两个群落演替过程中物种丰富的变化，下列叙述错误的是()A．甲可表示在火灾后森林上进行的演替B．甲的演替速度比乙快、历时短C．甲中①、②处的物种组成相同D．若气候条件适宜，甲乙均可演替成森林[解题思路]甲可表示森林，开始时物种丰富度高，火灾后森林快速地恢复，属于次生演替，演替结果②的物种与①有一定的差异；乙的物种丰富度低、演替速度慢、历时长；演替速度和方向与环境有关，若气候条件适宜，甲乙均可演替成森林。[答案]C►考点对应练3．(2011年南昌模拟)在寒温带地区，一场大火使某地的森林大面积烧毁，在以后漫长的时间中，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(C)A．物种进化C．群落演替B．外来物种入侵D．垂直结构解析：一个群落被另一个群落代替的过程叫群落演替。土壤中小动物类群丰富度的研究1．原理(1)调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。(2)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。2．步骤3．结论：一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。4．注意事项(1)从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计，如实记录。(2)尽可能多地收集小动物。(3)同种营养环境中的土壤，多组同学进行统计比较。(4)识别命名要准确。【典例】(2011年江西联考)关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法，错误的是()A．该研究过程是：提出问题→制订计划→实施计划→分析实验结果→得出结论B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法进行调查C．利用小动物的避光避热性，可采用带灯罩的热光源收集样土中的小动物D．取样时尽量不要破坏环境，并应事先取得有关部门的同意用取样器取样法调查。[答案]B[解题思路]土壤小动物个体小，不适宜用标志重捕法，而是①丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法。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，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。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”等等。②样方法和标志重捕法主要用于研究种群密度，是在种群水平上研究动物的，而丰富度是从群落水平上研究动物的物种数目，用取样器取样法。③许多土壤动物有较强的活动能力，身体微小，标记个体难以与无标记个体充分混匀，不适合用标志重捕法进行调查，常用取样器取样的方法进行采集、调查。④诱虫器的设计原理是土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。1．(2012年珠海摸底)关于群落演替的叙述，错误的是()A.围湖造田活动对群落演替有影响DB．演替过程中群落的物种组成不断变化C．次生演替的速度比初生演替的速度快D．弃耕农田上发生的群落演替是初生演替解析：弃耕农田上发生的群落演替是次生演替。2．(2011年潮州统考)下列关于种群、群落和生态系统的描述，不正确的是()CA．研究海洋鱼类种群数量变化的规律有利于确定合理的捕捞量B．生态系统中群落的结构是随着时间的推移而不断变化的C．农田生态系统对太阳能的利用率高于森林生态系统D．城市生态系统对其他生态系统具有高度的依赖性解析：农田生态系统结构单一，对太阳能的利用率低于森林生态系统。3．(2011年广东联考)下列关于种群、群落和生态系统的叙述中，正确的是()A①气候、食物、天敌和传染病都将影响到大熊猫的种群密度②在弃耕农田演替至森林的过程中，物种丰富度有所增加③种群的空间结构分为垂直结构和水平结构④与北极苔原相比，热带雨林的抵抗力稳定性较弱A．①②B．②③C．①④D．③④解析：群落的空间结构分为垂直结构和水平结构。4．(2010年广东理综)谚语“苗多欺草，草多欺苗”反映的)A种间关系是(A．竞争C．寄生B．共生D．捕食解析：“苗多欺草，草多欺苗”中的“苗”与“草”是为