内容正文:
第三节 地球上分布着不同类型的群落
第四节 群落随时间变化有序地演替
第二章 群落
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第二章 群落
栏目索引
预习案 自主读教材
巩固案 总结与应用
探究案 互动探疑难
预习案 自主读教材
赤道
高纬度
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第二章 群落
2 500~4 500
500~1 000
400
~500
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第二章 群落
45 000
木本
树栖攀缘
落叶乔木
山毛榉、栎、栗、杨、柳
针叶植物
红松、
云杉和冷杉
地栖
定居
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第二章 群落
250~800
草本
禾本
豆
啮齿
黄鼠
迅速奔跑
野驴
夏候鸟
非常多
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第二章 群落
亚热带干旱
灌木
半灌木
仙人掌
百合
小型啮齿类和爬行类
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第二章 群落
欧亚大陆
北美洲
苔藓、地衣、灌木
驯鹿
旅鼠
雷鸟
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第二章 群落
另一些物种
另一个群落
不同种群
优势种
适应
自然条件
能量
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第二章 群落
地衣
苔藓植物
草本植物
灌木群落
沉水植物
浮叶根生植物
挺水植物和沼泽植物
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第二章 群落
植被
植物繁殖体
裸岩
湖底
被毁灭群落基质
放牧地
弃耕地
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第二章 群落
最终平衡
最复杂
永远保持原状
年降雨量
热带雨林
北方针叶林
温带草原
苔原
荒漠
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不断的变动
阻止
人为
不同于自然发生
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√
√
√
×
×
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初生演替
地衣
土壤层
腐殖质
灌木群落
任何植物繁殖体
祼岩和湖底
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次生演替
基质
孢子
种子
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章末质量检测(二)
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第二章 群落
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课程内容标准
核心素养对接
1.分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点。
2.阐明一个群落替代另一个群落的演替过程,包括初生演替和次生演替两种类型。
1.形成不同群落中生物具有与环境相适应的形态结构、生理特征的生命观念。(生命观念)
2.比较初生演替和次生演替的异同。(科学思维)
一、地球上分布着不同类型的群落
1.森林群落是地球上最重要的陆地群落
类型
热带雨
林群落
温带落叶
阔叶林群落
北方针
叶林群落
分布
_____及其两侧的湿润区域
分布区四季分明
北半球________地区
类型
热带雨
林群落
温带落叶
阔叶林群落
北方针
叶林群落
气候
终年高温多雨,年降水量在___________
mm
夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,年降水量在___________
mm
夏季温凉、冬季严寒,年降水量在___
______ mm
类型
热带雨
林群落
温带落叶
阔叶林群落
北方针
叶林群落
植物
高等植物达_______种以上,绝大部分是____,藤本植物及附生植物也发达
优势植物是________,优势种有______________________等;灌木和阔叶草本植物发育良好
________占优势,优势种主要有____
____________等
动物
以_________生活种类占优势
_____动物种类和数量多,树栖动物也占相当比例
多数营_____生活
2.草原群落中草本植物占优势
(1)分布:年降水量在_________ mm的地区。
(2)植物:______植物占优势,几乎完全由______科植物、____科植物和菊科植物组成。
(3)动物:种类贫乏。
①______类:营洞穴和集群生活,如______、鼠兔等;
②有蹄类:能__________,如______、黄羊、野牛等;
③鸟类:大多为________;
④昆虫:种类和数量________。
3.水分蒸发量高于降雨量的地区形成植被稀疏的荒漠群落
(1)分布:主要在___________区,水分蒸发量是降雨量的7~50倍。
(2)植物:主要是_____和_______,如蒿属植物和藜属植物;还有_______科植物和_____科植物。
(3)动物:种类稀少,以___________________占优势。
4.气候严寒、降雨量少的地区形成苔原群落
(1)分布:_________北部和_______北部。
(2)植物:种类稀少,优势种有_________________和少数种类的草本植物。
(3)动物:种类贫乏
①兽类:代表动物有_____、_____、猞猁和北极狐等;
②鸟类:少量,如_____和雁等。
二、一个群落会被另一个群落替代
1.群落演替
(1)概念:群落的一些物种替代___________、一个群落替代___________的自然演变过程称为群落演替。
(2)实质:群落演替是_________与环境变化相互作用而发生的_______取代的过程,也是群落中各种群与无机环境相_____的过程。
(3)意义:更充分地利用_________,尤其是利用一切可以利用的_____。
2.群落演替的实例
(1)从裸岩到森林群落的演替:一般需要经历五个阶段,裸岩阶段→_____阶段→_________阶段→_________阶段→_________阶段→森林群落。
(2)从湖底的原生裸地到森林群落的演替:一般需要经历五个阶段,裸底阶段→___________阶段→_______________阶段→_____________________阶段→森林群落阶段。
三、群落演替包括初生演替和次生演替两种类型
1.初生演替
(1)概念:是指从完全没有_____,并且也没有任何___________存在的裸地上开始的演替。
(2)实例:_____和_____开始的演替。
2.次生演替
(1)概念:是指在_______________上所进行的演替。
(2)实例:在伐林地、火烧地、_______和_______上所发生的演替。
四、群落演替的终点是顶极群落
1.顶极群落
(1)概念:群落演替达到_________状态时的群落称为顶极群落。
(2)特点:群落结构_______也最稳定,只要没有外力干扰,它将_____________。
(3)类型:主要由平均温度和_________所决定。
气候条件
群落类型
高温高湿
_________
低温高湿
___________
中温中湿
_________
低温低湿
_____
极端缺水
_____
2.对群落演替的干扰
(1)结果:可使群落处于___________状态,_____群落走向平衡。
(2)干扰因子:有自然的和人为的,特别是_____干扰对群落演替的影响较大,往往会使群落按照_______________的进程演替。
1.判正误
(1)群落包括水域群落和陆地群落两大类,陆地群落大致分为苔原、荒漠、草原和森林等类型。( )
(2)热带雨林是地球上最丰富的“生物基因库”,生物种类极为丰富,群落结构复杂。( )
(3)不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点。( )
(4)自然恢复林的形成属于初生演替。( )
(5)演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化。( )
2.微思考
(1)在热带雨林群落中生活的生物种类和数量极多,它们具有哪些适应群落环境的特征?在荒漠群落中生活的生物又有哪些适应群落环境的特征?
提示 热带雨林终年高温多雨,其中的植物绝大部分是乔木,树干高大,常生有支柱根和板状根;叶多大型,革质坚硬。灌木层植物一般很少分枝;叶大而薄,气孔常开放,具有泌水组织,有的叶还有滴水叶尖。动物大多营树栖攀缘生活,例如,树懒具有弯曲而锐利的钩爪;避役的趾互相愈合呈钳状;树蛙的趾端有吸盘状构造等。荒漠主要分布在亚热带干旱区,蒸发量远远大于降水量,其中的植物主要是灌木和半灌木,具有发达的根系、小而厚的叶片,有的具有肉质茎或肉质叶;动物大多穴居和善跑,昼伏夜出,有的具有夏眠的习性。
(2)结合在学习“群落的结构”时对群落中生物生态位的分析,说一说不同物种之间是如何彼此协调、共同生活在一起的?
提示 群落中不同种群之间通过复杂的种间关系,相互依存、相互制约形成有机整体,从而维持种群之间的协调和平衡。例如,在森林中,许多动物需要植物提供食物和庇护,不少植物则依赖动物传播花粉和种子;森林中的乔木、灌木与草本植物之间,虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因生态位的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存。
任务驱动一 生物群落的主要类型
地球各地因气候、地形和其他环境条件的不同而分布着不同类型的群落。群落包括陆地群落和水域群落两大类,陆地群落主要有森林群落、草原群落、荒漠群落和苔原群落,不同群落中分布有不同的生物种群,各种生物具有不同的形态结构、生理特征与生存的群落相适应。
1.从降水量、温度等非生物因素角度分析森林、草原、荒漠和苔原群落的分布?
提示 森林群落分布在湿润或较湿润的地区,在低纬度地区分布有热带雨林群落林,中纬度地区分布有落叶阔叶林群落,在高纬度地区分布有北方针叶林群落;草原群落分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区;荒漠群落分布在极度干旱地区;苔原群落分布在干旱寒冷地区。
2.从生物的形态结构和生理特征的角度,列表比较热带雨林群落、温带落叶阔叶林群落、北方针叶林群落、草原群落、荒漠群落和苔原群落中植物和动物的特征。
提示
群落
植物特征
动物特征
热带雨
林群落
绝大多数是木本,藤本植物及附生植物发达。生有支柱根、板状根,叶革质坚硬或大而薄,气孔常开放,有泌水组织和滴水叶尖。
营树栖攀缘生活:具有弯曲而锐利的钩爪,趾愈合成钳状,发达的足垫,趾端有吸盘,能缠绕的长尾等。
群落
植物特征
动物特征
温带落
叶阔叶
林群落
优势植物是乔木,灌木和阔叶草本植物发育良好。乔木冬季完全落叶。
地栖动物最多,树栖动物较多。生活节律有明显的季节变化,有换毛、冬眠、迁徙越冬、储食等行为。
北方针
叶林群
落
优势种有红松、云杉和冷杉等,叶呈针状,表面有角质膜和内陷的气孔。
多数营定居生活,储食过冬或冬眠过冬。
群落
植物特征
动物特征
草原
群落
草本植物占优势,叶面积缩小、叶片边缘内卷、气孔下陷。
兽类营穴居和集群生活或奔跑速度快,鸟类大多为夏候鸟,昆虫种类和数量非常多。
荒漠
群落
主要是灌木和半灌木,具有发达的根系、小而厚的叶片、肉质茎或肉质叶。
小型啮齿类和爬行类占优势,穴居和善跑,昼伏夜出,有的夏眠。
群落
植物特征
动物特征
苔原
群落
优势种有苔藓、地衣、灌木,多为矮生,甚至紧贴地面匍匐生长,生长季节短且生长缓慢。
代表动物有驯鹿、旅鼠、猞猁和北极狐等兽类,雷鸟和雁等少量鸟类。体毛长且绒密,皮下脂肪厚。
1.群落所处的地理环境的气候特点,主要是年降雨量和年平均气温决定了群落的类型。例如,北半球自南向北依次分布有热带雨林、温带落叶阔叶林和北方针叶林等森林群落。
2.不同群落具有不同的优势种,优势种决定了群落的结构和内部环境,并影响其他物种的生存和生长。例如,热带雨林中的优势种是高大乔木和藤本植物及附生植物,决定了其中的动物多数营树栖攀缘生活。
3.群落中的物种占据不同的生态位,生物的形态特征和生理特征以及生态位的分化都是长期适应和自然选择的结果。例如,荒漠群落中的生物要适应干旱的环境条件,出现了适应特征,比如具有发达的根系,可以吸收地下深处的水分;小而厚的叶片和肉质茎或肉质叶,都可以降低蒸腾作用,保持体内水分等。
4.不同群落具有不同的垂直结构、水平结构和时间结构。例如,温带落叶阔叶林具有明显的季相变化,冬季完全落叶,春季萌发新叶,夏季形成郁闭林冠,秋季叶片枯黄。动物生活节律有明显季节变化,有些动物随季节换毛或换羽,有些动物以冬眠越冬,有些鸟类以迁徙越冬等。
某群落中植物生长周期较短,优势种主要有红松、云杉和冷杉等,叶片呈针状,表面有增厚的角质膜和内陷的气孔,以减少蒸腾并有助于在夏季干旱期和冬季结冰期保持水分。这个群落属于( )
A.热带雨林群落
B.温带落叶阔叶林群落
C.北方针叶林群落
D.草原群落群落
C [北方针叶林群落中针叶植物占优势,比如红松、云杉和冷杉等。北方针叶林分布在北半球高纬度地区,夏季温凉,冬季严寒,导致植物具有耐寒和耐旱的生理特征,例如叶片表面有增厚的角质膜和内陷的气孔等。]
呼伦贝尔大草原是中国当今保存完好的草原,水草丰美,有碱草、针茅、苜蓿、冰草等120多种营养丰富的牧草,有牧草王国之称。其中生活着黄鼠、黄羊等动物。下列相关叙述错误的是( )
A.草本植物是优势种
B.草原中的植物具有适应干旱的形态特征,比如叶面积缩小、叶片边缘内卷、气孔下陷等
C.黄鼠营穴居生活,黄羊善于奔跑
D.为充分利用牧草资源,获得更多的经济效益,可以不断增加放牧量
D [人类的开发和过度放牧会破坏草原群落,使草原土壤被侵蚀,甚至荒漠化,所以不得任意增加放牧量。]
1.热带雨林是地球上最丰富的“生物基因库”,其中生活着大量的动物,其中以树栖攀缘类占优势,有关树栖动物的相关特征的描述错误的是( )
A.树懒具有弯曲而锐利的钩爪
B.避役的趾互相愈合呈钳状
C.松鼠具有能缠绕的长尾
D.树蛙的趾端有吸盘状构造
C [树懒具有弯曲而锐利的钩爪;避役的趾互相愈合呈钳状;松鼠的掌上有发达的足垫;树蛙的趾端有吸盘状构造;树袋鼠则具有能缠绕的长尾等,这些都是适应树栖攀缘的特征表现。]
2.(2020·浙江诸暨月考)科研人员调查了某个以白桦和水曲柳两种乔木为主的群落,群落中的白桦和水曲柳的树龄分布统计结果如图。乔木的树龄分为幼龄林(10年生以下)、中龄林和近熟林(10~40年生)以及成熟林和过熟林(40年生以上)三个年龄组。以下说法正确的是( )
A.据图1分析,群落上层林冠茂密,林下光照不足,导致白桦幼龄林生长难以进入下一龄级
B.据图2分析,水曲柳成熟林和过熟林较少,种群的年龄结构属于衰退型
C.树龄的测量只能通过测定株高
D.白桦幼苗耐荫能力强,由此推测若干年后,该种群将在群落中占优势
A [由图1分析可以看出,白桦10~20年生的数目较少,而40~50年生的数目较多,由于白桦是一种喜阳、耐寒的乔木,由此推测可能的原因是由于上层林冠茂密,林下光照不足,导致幼龄林数量生长难以进入下一龄级,A正确;由图2结果可知,水曲柳幼龄个体数远多于老年个体数目,为增长型,B错误;可通过测定株高、树围、年轮等来测量树龄,C错误;水曲柳的幼苗耐荫能力强,由此推测若干年后,该种群将成为优势种,D错误。]
任务驱动二 生物群落的演替
1.如图为光裸的岩地经过一个漫长的过程最终演替成森林:
(1)上述群落演替类型属于_________。
(2)演替的机理
①祼露的岩石表面最先出现_____,地衣改变了岩石表面并形成了非常微薄的_______。
②苔藓植物替代地衣,苔藓植物的生长使岩石表面积累更多的_______,岩石颗粒变得更细水、更松软、更厚。同理依次出现草本植物群落阶段、_________阶段和森林群落阶段。
(3)该演替过程的突出特征是:完全没有植被,并且也没有_______________存在的祼地上开始的演替。例如在___________开始的演替。
2.下图为在弃耕地上发生的群落演替。
(1)上述群落演替类型属于________。
(2)该演替过程的突出特征为在被毁灭群落____上所进行的演替。一般地,原有群落毁灭后,会留下含有大量有机质的土壤、有生存力的____和____等繁殖体。如在伐林地、火烧地、放牧地和弃耕地上进行的演替。
1.群落演替的原因、过程和特点
(1)群落演替的原因:
①环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,而对另一些物种生存产生不利影响。
②生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,种间关系不断发生变化。
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)不断发生。
(2)群落演替的特点:
①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,因而它往往是能预见的或可测的。
②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。
③顶极群落是演替达到的最终稳定状态,顶极群落并不是绝对稳定,而是处于不断变化的相对稳定状态。
2.初生演替与次生演替的比较
类型
内容
初生演替
次生演替
起点
原先从没有过任何植被或是原来存在过植被但被彻底消灭了的地方
原来有过群落,只是失去了原有植被的地方
时间
经历的时间较长
经历的时间较短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
在裸岩、湖底上进行的演替
火烧地、放牧地及人为破坏后的群落基质上进行的演替
(2021·全国甲卷)群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法,错误的是( )
A.人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B.发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段
D.在演替过程中,群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
C [人类活动可以影响群落演替的方向和速度,退湖还田、封山育林、改造沙漠、生态农业等相关措施都能促进群落良性发展,A正确;发生在裸岩上的演替是初生演替,依次经过:地衣阶段→苔藓阶段→草本阶段→灌木阶段→森林阶段,弃耕农田的演替为次生演替,自然演替方向为草本阶段→灌木阶段→乔木阶段,B正确,C错误;一般情况下,演替过程中生物生存的环境逐渐改善,群落的营养结构越来越复杂,抵抗力稳定性越来越高,恢复力稳定性越来越低,D正确。]
如图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化,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.甲中①②处的物种组成相同
C.甲的演替速度比乙快、历时短
D.若气候条件适宜,甲、乙均可演替成森林
B [由图中曲线可知,甲为次生演替,如在火灾过后的森林上进行的演替;甲中①②处的物种丰富度虽然相同,但是物种组成不一定相同,因为在演替过程中,可能出现新物种;乙为初生演替,如裸岩上进行的演替,甲的演替速度比乙快;在气候条件适宜的情况下,甲、乙均可演替成森林。]
1.一个废弃鱼塘的演替过程如图所示,有关叙述正确的是( )
A.演替先后顺序:乙→丙→甲→丁
B.生物多样性:丁>甲>丙>乙
C.此演替过程属于初生演替
D.此演替过程属于次生演替
D [在废弃鱼塘中的演替为次生演替,演替过程应为丁→甲→丙→乙,随着演替过程生物多样性逐渐增加。]
2.(2018·江苏卷)下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段,下列叙述正确的是( )
A.从形成沙丘开始发生的演替是次生演替
B.阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势,群落尚未形成垂直结构
C.阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同
D.阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强
D [在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替属于初生演替;草本植物阶段的群落也存在垂直结构;群落演替是指优势取代而非取而代之,所以阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上的植物种类并非完全不同;阶段Ⅲ沙丘上的生物种类最多,营养结构最复杂,自我调节能力最强,所以对外界干扰的抵抗力稳定性最强。]
知识网络构建
关键知识积累
1.森林群落是地球上最重要的陆地群落。
2.热带雨林群落生物种类极为丰富,群落结构复杂,是地球上最丰富的“生物基因库”。
知识网络构建
关键知识积累
3.草原群落以草本植物占优势,几乎完全由禾本科植物、豆科植物和菊科植物组成。
4.荒漠群落中的动物种类比较稀少,以小型啮齿类和爬行类占优势。
5.苔原群落植物种类稀少,优势种有苔藓、地衣、灌木和少数种类的草本植物。
6.群落演替是不同种群与环境变化相互作用而发生的优势种取代的过程,也是群落中各种群与无机环境相适应的过程。
7.与初生演替相比较,次生演替的土壤基质和环境条件比较好,次生演替经历的时间也相对比较短。
1.森林生物群落不包括森林中的( )
A.微生物
B.苔藓植物
C.穴居动物
D.落叶和土壤
D [落叶和土壤不属于生物成分。]
2.下列植物不是北方针叶林优势种的有( )
A.山毛榉
B.红松
C.云杉
D.冷杉
A [北方针叶林群落中针叶植物占优势,主要是红松、云杉和冷杉等,山毛榉是温带落叶阔叶林群落中的优势种。]
3.下列有关草原群落与荒漠群落的叙述,错误的是( )
A.草原中的优势种是草本植物,如禾本科植物、豆科植物和菊科植物
B.荒漠群落中植物极度稀疏,优势植物是灌木和半灌木,如蒿属植物和藜属植物等
C.草原群落和荒漠群落中都有善于穴居的啮齿类动物和善于奔跑的有蹄类动物
D.荒漠群落中的爬行动物极少
D [荒漠群落中的动物种类比较稀少,以小型啮齿类和爬行类占优势,例如蜥蜴、蛇、蝎子等。]
4.初生演替和次生演替的主要区别是( )
A.影响因素不同
B.起始条件不同
C.产生的植物种群不同
D.产生的生物数量不同
B [初生演替是在从来没有被植被覆盖或原来存在过植被、但被彻底消灭了的环境下开始的演替;次生演替是指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。因此两者的主要区别是起始条件不同。]
5.下列关于初生演替过程中草本阶段和灌木阶段的叙述,正确的是( )
A.草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同
B.草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂
C.草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强
D.草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境
D [草本阶段在群落演替过程中先于灌木阶段出现,随着群落演替的进行,生物的种类越来越多,即物种的丰富度逐渐增大,所以草本阶段和灌木阶段的物种丰富度不同,灌木阶段的物种丰富度较大;随着群落演替的进行,群落的空间结构逐渐变得复杂,所以草本阶段的群落空间结构比灌木阶段的简单;草本阶段的物种丰富度小于灌木阶段,所以其营养结构比灌木阶段简单,自我调节能力比灌木阶段弱;在群落演替过程中,前一个阶段能为后一个阶段创造适宜的环境。]
$$