332群落的结构和演替

“高中生物颖韬工作室”整理·1·第三单元种群和群落第二讲群落的结构和演替知识点一群落的概念与物种组成1.2．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：①概念：群落中物种数目的多少。②常用统计方法：记名计算法和目测估计法。知识点二连线群落的种间关系知识点三群落的空间结构(1)写出图中群落空间结构的类型：A图：垂直结构。B图：水平结构。(2)根据上图分析决定群落空间结构的主要因素：A图：①植物分层：阳光。②动物分层：栖息空间和食物条件。“高中生物颖韬工作室”整理·2·B图：地形的变化、土壤湿度、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。知识点四群落的演替1．演替的过程(1)群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。(2)演替过程(以发生在祼岩上的演替为例)：2．连线群落演替的类型一、理解运用能力1．判断有关群落及其种间关系叙述的正误。(1)一块农田中的田鼠和杂草属于竞争关系(2012·全国卷T3A)(×)(2)“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是竞争(2010·广东卷T2A)(√)(3)群落中动物具有垂直分层现象(2012·全国卷T4B)(√)(4)土壤盐碱度不同，土壤生物群落结构有差异(2012·广东卷T4C)(√)(5)随机扫取表层土壤，可以调查土壤小动物类群丰富度(2012·广东卷T4D)(×)2．判断有关群落演替叙述的正误。(1)弃耕农田上发生的群落演替是初生演替(2012·海南卷T24D)(×)(2)演替过程中群落的物种组成不断变化(2011·海南卷T24B)(√)(3)人类活动可以影响演替的方向和速度(2012·海南卷T17A)(√)(4)次生演替的速度比初生演替的速度快(2011·海南卷T24C)(√)二、读图析图能力“高中生物颖韬工作室”整理·3·据图回答下列问题：(1)单独培养时，大草履虫和双小核草履虫种群数量变化曲线属于哪类？答案：“S”型。(2)混合培养后，大小草履虫间属于哪种生物种间关系？答案：竞争。(3)混合培养后，大草履虫逐渐消失的原因是什么？答案：大草履虫在竞争中失败，遭到淘汰。[理清脉络]考点一|以曲线为载体，考查群落中生物的种间关系1．几种种间关系的比较关系名称数量坐标图能量关系图特点举例“高中生物颖韬工作室”整理·4·互利共生相互依赖，彼此有利。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，大豆与根瘤菌寄生对寄主有害，对寄生生物有利。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，噬菌体与被侵染的细菌竞争数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”。两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，则如图b。A、B起点相同，为同一营养级牛与羊，农作物与杂草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。AB起点不相同，两种生物数量(能量)存在差异，分别位于不同的营养级狼与兔，青蛙与昆虫2．竞争的两种类型①资源利用型：两种生物生活在一起，没有直接干涉，只因资源总量减少而产生以竞争对手的存活、生殖、生长的间接影响而使竞争对手消亡或抑制其活动。如高斯用亲缘关系和生活习性上很相近的大草履虫和双小核草履虫进行的实验。②直接干涉型：两种生物生活在一起直接相互抑制，如把杂拟谷盗和锯谷盗放入面粉中一起培养，二者既竞争食物，也相互吃卵来控制彼此种群的增长。[典例1]某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如下图所示。若向水池中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、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群间的关系及变化的叙述，正确的是()“高中生物颖韬工作室”整理·5·A．甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群B．甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群C．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群D．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群[解析]解题时要以曲线反映的种间关系和投放的鱼以浮游动物为食这一信息为突破口。从曲线上可以看出，甲、乙应该为捕食关系，甲为藻类，乙为浮游动物，而丙为后期向水池投放的大量专食浮游动物的某种鱼。建立的食物链应该是：藻类→浮游动物→鱼。投放某种鱼的初期，乙和丙因争夺生存空间而存在竞争关系。由于鱼是大量的，短时间内它们的食物——浮游动物会急剧减少，而由于食物缺乏等生存斗争加剧，鱼类随之也会大量减少。所以甲、乙、丙三个种群仅剩一个种群的话，该种群肯定是藻类，即甲种群。[答案]C坐标图中捕食者和被捕食者的判断(1)看曲线上升和下降的先后关系，一般先上升或下降的曲线代表被捕食者。(2)看曲线峰值的高低，一般曲线峰值高的是被捕食者，另外，被捕食者的个体一般也比捕食者的小，所以被捕食者的数量相对较多。右图曲线中a为被捕食者，b为捕食者。1．混淆捕食与竞争(1)竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争，并不以获取对方当食物为目的。(2)捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存，以下情况不属于捕食：①一种生物以非生物为食，如牛饮水；②一种生物以同种的幼体为食，如鲈鱼以本种的幼鱼为食，这属于种内斗争。2．混淆生存斗争与竞争的关系(1)范围关系：种内斗争为种内关系，竞争为种间关系，种间斗争包括竞争，而生存斗争既包括生物与生物之间的关系，又包括生物与无机环境之间的关系，图示如下：A代表生存斗争、B代表种内斗争，C代表种间斗争、D代表竞争。(2)种内斗争与竞争的判断方法：“高中生物颖韬工作室”整理·6·简记：“同斗争”，“异竞争”。“同斗争”：同种生物争夺资源和空间是种内斗争，如公羚羊争夺配偶。“异竞争”：不同生物争夺资源和空间是竞争，如水稻和稗草争夺阳光。[针对练习]高考命题常从以下角度设置陷阱(1)以文字形式描述生物之间的关系，从中判断它们之间是属于竞争、捕食、共生还是种内关系。(2)以曲线图形式表示两种生物间的关系，据图判断两种生物属于哪种关系。1．(2012·全国卷)一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是()A．田鼠和杂草B．豌豆和杂草C．豌豆和其根中的根瘤菌D．细菌和其细胞内的噬菌体解析：选B田鼠与杂草之间是捕食关系；豌豆和杂草的生长都需要光、无机盐、水分及二氧化碳等，因此二者间存在竞争关系；豌豆与其根中的根瘤菌之间为共生关系；细菌与其细胞内的噬菌体之间为寄生关系。2．下图为甲、乙、丙三种生物的种群密度随时间的变化关系，已知甲和丙之间没有能量传递，则甲和乙、乙和丙的种间关系分别是()A．竞争、竞争B．捕食、寄生C．寄生、竞争D．捕食、互利共生解析：选D由题图可知，乙和丙表现为“同生共死”的同步变化，则乙与丙之间为互利共生关系；又乙的种群密度随甲的变化为非同步变化，故甲和乙之间为捕食关系。考点二|群落的结构和演替1．群落的空间结构类型(1)垂直结构：①表现——分层现象。“高中生物颖韬工作室”整理·7·②影响因素植物：光照强度动物：栖息空间和食物条件(2)水平结构：在水平方向上由于光照强度、地形变化和湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同生物种群。2．初生演替和次生演替的比较类型内容初生演替次生演替起点原先从没有过植被，或虽存在过植被，但被彻底消灭了的环境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影响因素自然因素人类活动较为关键[典例2]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。竹林中还有其他动动、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]D“高中生物颖韬工作室”整理·8·1．群落演替的几个易错点分析(1)演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。(2)群落演替的方向：①自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。②最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。如在干旱的荒漠地区很难形成森林。(3)群落演替的结果：①能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。②结构：生物种类越来越多，群落结构越来越复杂。③稳定性：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，稳定性越来越高。2．群落结构形成的原因和意义辨析(1)原因：群落结构与环境中生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择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。“二看法”区分初生演替和次生演替—①原先从没有过植被或原有植被被彻底消灭的环境是初生演替②原有群落环境只是失去了原有植被是次生演替—①经历的时间长，速度缓慢是初生演替②经历的时间短，速度较快是次生演替[针对练习]3．下列不可能发生在群落演替过程中的现象是()A．群落的物种组成不断发生变化B．某一种群所处的营养级有可能发生变化C．初生演替所需的时间较长，次生演替所需时间较短D．初生演替形成的群落内，优势物种无种内斗争现象，劣势物种种内斗争明显解析：选D群落演替是一个群落被另一个群落代替的过程，因此，既有新物种的出现，也有原物种的消失；随着演替过程中新物种的迁入或原物种的消失，位于较高营养级的种群所处的营养级有可能会发生变化；次生演替发生于存在原有土壤条件，甚至保留了植物种子或其他繁殖体的地方，因此演替“高中生物颖韬工作室”整理·9·过程较为迅速，所需时间短；优势物种的种群密度较大，内部也存在种内斗争。实验探究能力|土壤中动物类群丰富度的研究(考纲要求实验)(3)现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和线虫三个种群，若它们均仅以罐内已有的酵母菌为食，则跳虫与甲螨之间的关系是竞争，线虫与酵母菌之间的关系是捕食。[实验理论归纳]调查类实验的步骤及方法(1)调查类实验的一般步骤：选定调查课题→确定调查方法→选择调查对象→确定调查范围→设计记录表→进行结果分析。(4)下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述不．正确的是(A)A．甲装置的花盆壁a和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通B．乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集C．甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集D．用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中保存考查实验操作要求准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境情况取样：选取取样地点，用取样器取土壤样本，并标明取样地点、时间等采集：用诱虫器或吸虫器从土壤样本中采集小动物观察与分类：对采集的小动物分类并做好记录统计和分析：设计统计表，分析所收集的数据↓↓↓↓[典例]