第2章 第3节 生物群落的演替(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物选择性必修2 生物与环境（苏教版2019）

第三节 生物群落的演替 ◉学习目标 1.阐明演替的概念、类型和过程。 2.分析影响群落演替的因素并说明人类活动对群落演替的影响。 3.认同我国实行退耕还林、还草、还湖的政策。 CONTENTS 目录 1 2 3 4 知识点一　群落的初生演替和次生演替 知识点二　影响群落演替的因素 课时跟踪检测 课堂小结与随堂训练 NO.1 知识点一　群落的初生演替和次生演替 教材知识梳理 (一)群落演替的概念 在生物群落发展过程中,随着时间的推移和空间分布的变化, __________________________的演替过程。 一个群落替代另一个群落 (二)群落演替的类型 1.初生演替 概念 在从未有过植物生长或虽有过植物生长但已被彻底毁灭了的_____ (如沙丘、火山岩、冰川泥)上发生的演替 过程 以火山裸地上发生的演替为例: 火山裸地阶段→_____群落阶段→苔藓群落阶段→_____群落阶段→_____群落阶段→乔木群落阶段 特点 在初生演替过程中,任何一个生物群落的形成和发展,都包含着植物繁殖体(种子等)侵入裸地,并经历定居、生长、繁殖和物种增多的过程 裸地 地衣 草本 灌木 2.次生演替 概念 一个群落在演替过程中,若受到突发的__________ (如火灾)或__________(如弃耕)的干扰,群落中的植被就会遭受严重破坏,甚至消失,但原有的________条件基本保留,原有植物的________仍有可能存在,进而进行新的演替 过程 以森林火灾后发生的演替为例: 火灾当年→___________→草本植物和多年生植物→_________ _____________→森林 自然事件 人为事件 土壤 繁殖体 一年生植物 草本植物、 灌木、乔木 (三)自然群落演替的共同点 都是从结构_____的群落发展为结构_____的群落,群落中的物种数量和群落层次增多,土壤、光能得到更充分的利用。 简单 复杂 [微提醒] 有关群落演替的两点提醒 (1)演替不是一个无休止的过程:任何环境下的演替最终都要达到一个成熟阶段,这时群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态,物种与环境之间高度协调,能量和物质的利用率高。此时的群落叫顶极群落——由平均温度和年降雨量所决定。 (2)演替并不是“取而代之”: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。 核心要点点拨 (一)初生演替与次生演替的比较 项目 初生演替 次生演替 起点 原先从未有过植物或植物被彻底毁灭了的裸地 原有植被已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至原有植物的繁殖体仍可能存在 时间 经历的时间漫长 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 裸岩上的演替 弃耕农田上的演替 (二)两类群落演替的方向及变化比较 方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定 实例 大多数自然群落(环境条件适宜) 受污染或破坏的群落 能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定 物质变化 (三)从过程与结果的角度分析群落演替 1.过程分析:可人为地划分为三个阶段 侵入定 居阶段 一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境,为以后侵入的同种或异种生物创造有利条件 竞争平 衡阶段 通过竞争,优势物种定居并繁殖后代,劣势物种被排斥,相互竞争过程中共存下来的物种,在利用资源上达到相对平衡 相对稳 定阶段 物种通过竞争,平稳地进入协同进化,资源利用更为充分、有效,群落结构更加完善,有比较固定的物种组成和数量比例,群落结构复杂、层次多 2.群落演替的结果分析 演替 方向 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。如果环境条件适宜,一般都可以演替到森林这一最高阶段 能量 总生产量增加,群落的有机物总量增加 结构 生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂 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,群落的稳定性越来越高 经典考题探究 [典例]　下图表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。 (1)图中甲、乙所属的演替类型分别是　　 　 　、　　 　 　 。 判断的依据是 ____________________________________________ ________________________________________________。  初生演替 次生演替 甲群落演替起点的物种多样性为零,因此甲应属于 初生演替,曲线乙存在起始物种,故应属于次生演替 (2)火灾后森林进行的演替宜用曲线　　　表示。群落演替时,不同种群间是取而代之还是优势取代?在乔木群落阶段,还能否找到地衣、苔藓等其他植物?  提示: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。如形成森林后,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,因此在乔木群落阶段,仍能找到地衣、苔藓等其他植物。 乙 (3)在群落演替的过程中,光裸的岩地上首先定居的是地衣,为什么不是苔藓和草本植物? 提示:苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可通过分泌有机酸从裸岩中获取养分。 (4)演替最终都能形成森林吗? 提示:不一定。演替最终能否形成森林取决于所处地域的气候等条件,如干旱地区或冻土地带很难演替形成森林。 (5)请分析次生演替比初生演替速度快的原因。 提示:次生演替时原有植被虽已遭受严重破坏,甚至消失,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了原有植物的繁殖体(如能发芽的地下茎)。 [思维建模] “三看法”区分初生演替和次生演替 层级训练评价 (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)演替是一个物种替代另一个物种的过程。 ( ) (2)相对于草本植物,苔藓植物具有更强的竞争优势。 ( ) (3)次生演替的过程一般要比初生演替的时间短。 ( ) (4)退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替。 ( ) × × √ × (5)群落演替中的乔木阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分。 ( ) (6)次生演替发生时,不仅原有群落环境失去了原有植被,而且原有土壤条件也基本失去。 ( ) √ × (二)落实知能 2.在对部分农田实行“退耕还草、还林”的过程中,农田的演替属于 (　　) A.次生演替 B.先是次生演替,后为初生演替 C.初生演替 D.先是初生演替,后为次生演替 解析:退耕后的农田存在土壤条件,因此退耕后农田上发生的演替属于次生演替。 √ 3.下列有关初生演替和次生演替的叙述,不正确的是 (　　) A.沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替是初生演替,弃耕的农田上进行的演替是次生演替 B.初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显 C.次生演替所需时间较短,原因是次生演替原有的土壤条件基本保留 D.初生演替与次生演替的主要区别是起始条件不同 √ 解析:初生演替形成过程中会存在竞争,如苔藓植物被草本植物替代的过程中,草本植物在竞争中取得优势。次生演替中同样存在竞争。 4.(2023·浙江6月选考)群落演替是一个缓慢、持续的动态过程,短时间的观察难以发现这个过程,但是有些现象的出现,可以一窥其演替进行的状态。下列事实的出现,可以用来推断群落演替正在进行着的是 (　　) A.毛竹林中的竹笋明显长高 B.在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物 C.荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面 D.在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡 √ 解析:竹笋明显长高属于生物个体生长,A不符合题意; 在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物,群落中物种组成发生改变,属于群落的演替,B符合题意; 荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面,没有物种替代和群落类型替代,C不符合题意; 在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡属于种群数量波动,D不符合题意。 5.下表为一块弃耕农田演替过程中不同阶段的优势植物和常见植物。下列说法错误的是 (　　) 弃耕年数 优势植物 其他常见植物 0~1 马唐草   1 飞蓬草 豚草 2 紫菀 豚草 3 须芒草   5~10 短叶松 火炬松 50~150 栎等硬木树 山核桃 A.在演替过程中不断形成新物种,并取代原有的物种 B.随着时间的推移,群落的垂直结构变得复杂 C.群落演替使生态系统对光能的利用率提高 D.与草本群落阶段相比,乔木群落阶段的演替比较缓慢 解析:在演替过程中是优势物种的取代,而不是“取而代之”, A错误; 由表格可知,该演替过程经历了草本群落阶段→灌木群落阶段→乔木群落阶段,群落的垂直结构变得复杂,B正确; √ 群落演替过程中物种组成越来越复杂,使生态系统对光能的利用率提高,C正确; 与草本群落阶段相比,乔木群落阶段的演替需要的时间较长,D正确。 (三)迁移应用 6.阅读提供的材料,并回答相关问题。 材料一　在许多自然景区,将原有植被清除,然后从农田中运来土壤种植草坪。绿化用草坪不但需要大量灌溉来保证其生长,还需要不断地进行施肥、除草、药物防治病虫害等工作,对当地原有生态环境造成巨大的破坏。 材料二　由于人类活动的影响,我国某著名旅游景区的动植物种类逐渐减少,现在山上的森林多为20世纪50年代种植的人工林,海拔800米以下几乎都是刺槐,挤占了原有物种的生存空间。 (1)材料一中群落的演替与自然演替不同,自然演替的方向是 _______________________________________________________________________。如果对人工草坪不再进行种植管理,让其自然恢复,这种演替的类型是　　　　　。  (2)材料二中刺槐在景区无节制地繁殖的原因可能是_________　　　 　　　　　　　　　　　　 　　,这会导致该景区　　　　　 降低。自然林往往有病无灾,而人工林则往往会暴发严重的虫害,原因是__________________________________ ________。  群落的结构和组成成分由简单到复杂;群落对物质、能量的利用率逐步提高 次生演替 刺槐适应 当地的气候条件,有充足的生存空间,并且没有天敌 人工林中植物种类单一,控制害虫的 物种丰富度 天敌少 (3)如果你是自然景观设计师,该如何对城市进行绿化设计? 根据群落演替的自然规律,选用当地原有的植物,合理安排草本、灌木、乔木的比例,增加物种丰富度,合理安排生物的水平结构和垂直结构。(合理即可) 解析:(1)自然演替的方向与材料一中群落演替的方向不同,自然演替的方向是生物种类越来越多,营养关系越来越复杂,自我调节能力越来越强,对能量的利用率越来越高。(2)刺槐能无限制地繁殖,说明当地气候、土壤等条件非常适宜,并且没有天敌。这会导致该景区物种丰富度降低。人工林中植物种类单一,控制害虫的天敌少,故人工林往往会暴发严重的虫害。(3)设计城市绿化的时候尽量选用当地物种,因为当地物种已经适应当地的气候等环境条件,同时要注意物种的多样性,合理设计群落的结构,提高生物对环境资源的利用能力,增强生态系统的稳定性。 NO.2 知识点二　影响群落演替的因素 教材知识梳理 从内部因素、外部因素及人类的活动三个方面分析群落演替的影响因素 影响因素 影响过程 内部因素 ________发生变化 过度发展→改变光照、温度和土壤养分状况→内部环境变得不适于原优势种群,为其他种群的发生和发展创造了条件 _____和种间关系的动态变化 新物种的侵入、定居,种内斗争和种间竞争加剧,还会导致其他物种的侵入,物种的更替促进了群落的演替 优势种群 种内 外部环境因素 不断变化 火灾、涝灾、病虫害、严寒等外界因素作用于群落,会影响甚至改变演替过程 人类活动影响 群落外部环境 因素和内部因素 ______ 建立人工群落:培育森林、管理草原、治理沙漠等 ______ 改变群落:放火烧山、砍伐森林、开垦土地、建造水库等 抑制 促进 续表 [微提醒] (1)尽管人类生产活动是有意识、有目的地进行的,可以对自然环境因素、群落内部因素起促进、抑制、改造或重建的作用,但很多时候人类的生产活动并不能控制群落演替的速度和方向。 (2)决定群落演替的根本原因在于群落内部,即内因是群落演替的决定因素。群落所处的环境条件,如气候、地貌、土壤和火灾等常可成为引起演替的重要条件。在外因中,人为因素是影响最大的因素。 层级训练评价 (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)人类活动是群落演替最大的影响因素。 ( ) (2)演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化。 ( ) (3)群落演替是生物与环境共同进化的必然结果。 ( ) (4)自然群落往往是向物种丰富度越来越高的方向演替,而且种间关系越来越复杂。 ( ) × × √ √ (5)群落演替会随时间延长而逐渐加剧。 ( ) (6)决定群落演替的根本原因在于群落外部的环境条件,诸如气候、地貌、土壤和火等。 ( ) × × (二)落实知能 2.(2024·黑吉辽卷)下列关于森林群落演替的叙述,正确的是(　　) A.土壤的理化性质不会影响森林群落演替 B.植物种群数量的改变不会影响森林群落演替 C.森林由乔木林变为灌木林属于群落演替 D.砍伐树木对森林群落演替的影响总是负面的 √ 解析:良好的土壤条件有利于土壤微生物群落的建立和植被的生长,因此土壤的理化性质会影响森林群落演替,A错误; 植物种群数量的改变会影响群落中动物种群数量的变化,从而影响种间关系和群落中优势种的更替等,进而影响森林群落演替,B错误; 森林由乔木林变为灌木林,灌木逐渐取代乔木成为优势种,属于群落演替,C正确; 适度砍伐树木有助于森林植被的更新,因此砍伐树木对森林群落演替的影响并不总是负面的,D错误。 3.(2024·镇江质检)科研人员调查了木林子自然保护区不同恢复阶段群落主林层优势种的重要值及生态位宽度(如下表)。重要值反映物种在群落中的优势程度;生态位宽度值越大,表明它对环境的适应能力越强,反之则越弱。 主要优势种 青冈 黄丹木姜子 亮叶桦 棉柯 川陕鹅耳枥 小叶青冈 四照花 Ⅰ(演替 早期) 重要值 1.626 - 1.365 0.734 0.57 0.569 0.565 生态位宽度 0.625 - 0.64 0.632 0.678 0.544 0.655 Ⅱ(演替 中期) 重要值 1.379 0.954 0.84 - 0.806 - 0.293 生态位宽度 0.63 0.599 0.527 - 0.661 - 0.626 注:“-”表示该物种不是群落主林层主要优势种。 以下相关分析错误的是 (　　) A.群落Ⅱ中青冈和黄丹木姜子对群落环境的适应能力和对资源的利用能力强 B.四照花属于喜光小乔木,其适应能力随林木郁闭度增加而增强 C.群落Ⅰ处于演替早期,环境资源丰富,多个种群间形成良好的共存关系 D.随着群落发展和演替到一定阶段,有些占优势的种群将逐渐失去优势甚至消失 √ 解析:群落Ⅱ中青冈和黄丹木姜子的重要值相对最大,说明这两个物种在群落中占有优势地位,对群落环境的适应能力和对资源的利用能力强,A正确; 四照花属于喜光小乔木,随林木郁闭度增加,林下的光照强度会逐渐减弱,四照花的生态位变窄,适应能力逐渐降低,B错误; 群落Ⅰ处于演替早期,环境资源丰富,竞争相对较弱,多个种群间形成良好的共存关系,C正确; 随着群落发展和演替到一定阶段,有些占优势的种群将逐渐失去优势甚至消失,比如亮叶桦的重要值在演替的过程中就明显降低,生态位也在逐渐变窄,失去了优势的地位,D正确。 4.下列关于外来物种入侵的叙述,错误的是 (　　) A.外来物种入侵会对当地群落的演替产生严重的影响 B.淡水湖泊中出现的水华现象都是由外来物种入侵引起的 C.水葫芦引入我国后对一些淡水生态系统造成严重影响 D.入侵植物进入适宜其生长的地区可影响当地物种的生存 解析:外来物种入侵,如水葫芦疯长,会破坏当地生态系统的稳定性,对当地群落的演替产生严重的影响,A、C正确; √ 淡水湖泊中出现水华现象的主要原因是生活污水、工业废水排入,导致水体中氮、磷等无机盐含量过高,B错误; 入侵植物进入适宜其生长的地区可能呈“J”型增长,会影响当地物种的生存,D正确。 5.在一段新建公路的边坡(甲)上移栽灌木和草本植物以保护边坡,另一段边坡(乙)不进行移栽,其他实验条件相同,1年后两段边坡的检测结果如下表。下列分析合理的是 (　　) 边坡 处理方式 植被覆盖率/% 小型土壤动物 土壤有机质/(g/kg) 物种数/种 个体数/个 甲 移栽植物 97 37 260 19.8 乙 不干预 8 9 28 11.9 A.移栽植物会降低该群落结构的稳定性 B.边坡乙上的群落演替中不可能出现高大的乔木 C.边坡乙上的群落演替是初生演替 D.该实验说明,人工干预会影响群落演替的速度 √ 解析:移栽植物会使该群落的物种多样性增加,使得该群落结构的稳定性增强,A错误; 虽然边坡乙不进行移栽,但也有可能通过群落的自然演替长出乔木,B错误; 边坡乙上的演替是次生演替,C错误; 该实验的自变量为是否移栽植物,从实验结果看,移栽植物的边坡甲在相同时间内物种数比边坡乙大得多,则该实验说明,人工干预会影响群落演替的速度,D正确。 (三)迁移应用 6.(2024·南京四校联考)某地区对退化红壤区采用两种生态修复模式(Ⅰ和Ⅱ):退耕封育(封禁退耕地,依靠自然恢复)和退耕还林(人工种植乔木和灌木)。修复后,相关调查数据统计如下表,分析回答下列问题: 生态修复模式 昆虫种类数/种 昆虫个体数/个 植被覆盖面积 Ⅰ 12 90 50% Ⅱ 88 2 420 85% (1)调查各种昆虫种群密度时,为保证数据具有代表性和准确性,需做到___________________________________________________ ______________________(写出两点)。  (2)退耕封育一年后,杂草丛生,土壤保水能力增强;几年后,一些小灌木生长成为灌木丛,这一过程称为　　　　 　　。表中生态修复模式　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)代表退耕封育,判断依据是__________________________________________________________________。  随机取样、适当扩大调查范围、设置合理的样方大小和 样方数量等(写出两点) 群落演替(或次生演替) Ⅰ 修复后,昆虫种类数、昆虫个体数和植被覆盖面积少,自然演替 速度慢 (3)调查发现草本植物种类生态修复模式Ⅱ低于模式Ⅰ,主要原因是　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　;不同昆虫分布在不同植物类型上的意义是______________________ ____________________________。  乔木和灌木比草本植物更高大,不利于草本植物利用阳光 不同昆虫可获得更多的 食物和栖息空间等环境资源 解析:(1)在调查各种昆虫种群密度时,为保证数据具有代表性和准确性,需做到随机取样、适当扩大调查范围、设置合理的样方大小和样方数量等。(2)退耕封育一年后,杂草丛生,土壤保水能力增强;几年后,一些小灌木生长成为灌木丛,这一过程称为群落演替(或次生演替)。据表格数据可知,与生态修复模式Ⅱ相比,生态修复模式Ⅰ修复后,昆虫种类数、昆虫个体数和植被覆盖面积少,自然演替速度慢,故表中生态修复模式Ⅰ代表退耕封育。 (3)生态修复模式Ⅱ的措施是退耕还林(人工种植乔木和灌木),因为乔木和灌木比草本植物更高大,不利于草本植物利用阳光,所以草本植物种类生态修复模式Ⅱ低于模式Ⅰ;在群落中,植物为动物提供食物和栖息空间,不同昆虫分布在不同植物类型上的意义是不同昆虫可获得更多的食物和栖息空间等环境资源。 课堂小结与随堂训练 NO.3 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.群落演替是指在生物群落发展过程中,随着时间的推移和空间分布的变化,一个群落替代另一个群落的演替过程。 2.生物群落的演替包括初生演替和次生演替。在从未有过植物生长或虽有过植物生长但已被彻底毁灭了的裸地上发生的演替,为初生演替;一个群落在演替过程中,若受到突发的自然事件的干扰,群落中的植被就会遭受严重破坏,甚至消失,但原有的土壤条件基本保留,原有植物的繁殖体仍可能存在,进而进行新的演替,则为次生演替。二者的区分是演替的起点不同。 3.生物群落的演替是群落内部因素(如种内关系、种间关系)和外部环境因素综合作用的结果。其中内部因素是根本原因,种内关系和种间关系的动态变化是群落演替的“催化剂”。 4.任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段,这时群落和环境处于相对平衡的稳定状态,但不一定都达到森林阶段。 5.在群落演替过程中,物种的取代是一种优势取代,而不是完全取代。 三、素养好题训练 1.生境破碎化指原来连续成片的生境,由于人类建设活动的破坏和干扰,被分割、破碎,形成分散、孤立的生境碎片的现象。科研人员对高(1~3)、中(4~6)、低(7~9)三种不同破碎度的样地进行相关调查,结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.生境碎片化会加重物种灭绝,导致群落中物种多样性下降 B.生境碎片的面积越小,破碎度越大,对种群密度影响越小 C.调查时,在不同生境碎片中所选的样地数目和面积应相同 D.人类活动引起的生境碎片化会改变群落演替的速度和方向 解析:从图中可以看出,生境碎片化程度越高,种群密度越低,所以生境碎片化会加重物种灭绝,导致群落中物种多样性下降,A正确; 生境碎片的面积越小,破碎度越大,对种群密度影响越大,B错误; √ 为保证调查结果的可信度,在不同生境碎片中所选的样地数目和面积应相同,C正确; 人类活动会改变群落演替的速度和方向,D正确。 2.历史上,塞罕坝曾水草丰茂,禽兽繁集,后来由于人类活动的影响,美丽的高岭变成了人迹罕至的茫茫荒原。半个多世纪以来,塞罕坝人克服了重重困难,在降水不丰沛的高原上营造起万顷林海,创造了荒原变林海的绿色奇迹,用实际行动诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念。下列叙述正确的是 (　　) A.塞罕坝林场所有的植物和动物构成了一个群落 B.半个多世纪的时间里,塞罕坝林场发生了初生演替 C.塞罕坝林场曾濒临崩溃说明生态系统自我调节能力有限 D.人类活动会影响林场群落演替的速度,但不能改变演替方向 √ 解析:塞罕坝林场所有的植物、动物和微生物构成了一个群落, A错误; 半个多世纪时间里,在降水不丰沛的高原上营造起万顷林海,塞罕坝林场发生了次生演替,B错误; 塞罕坝林场曾濒临崩溃说明生态系统自我调节能力有限,生态系统稳定性遭到破坏,C正确; 人类活动会影响林场群落演替的速度和方向,D错误。 3.(2024·常州质检)某森林火灾后,选择重度火烧迹地为研究区域,进行3种不同更新方式的实验研究。一段时间后,生态恢复的结果如图所示。CK为未发生火灾的对照组。下列说法错误的是 (　　) A.火灾过后群落的演替为次生演替 B.未发生火灾时优势植物为草本层植物 C.三种更新方式下群落演替的方向相同,速度不同 D.人工促进更新的恢复策略更适合该地区火灾后植被的演替与恢复 解析:火灾过后群落的演替为次生演替,A正确; 未发生火灾时优势植物为乔木层植物,B错误; 由图可知,三种更新方式下群落演替的方向相同,都是草本→灌木→乔木,但是演替的速度不同,C正确; √ 分析题图可知,人工促进更新方式恢复生态群落的效果最优,物种数接近未发生火灾的数值,D正确。 4.长汀县地处福建省西部,是我国水土流失治理实验区。当地科研机构在水土流失地区建立迳流小区,进行实验研究,经过两年时间,取得显著效果,相关实验数据如下表。请分析回答下列问题: 实验区 编号 起始自然植被 修复栽植植物 经过2年修复后 植被总 覆盖率 年平均土 壤侵蚀量 植被类型 Ⅰ区 马尾松12株、 极少量鹧鸪草、芒箕 类芦 100丛 80~ 100% 257.9 乔木 马尾松 灌木 细齿铃木、梅叶冬青 草本 类芦、鹧鸪草、芒箕、石松、狗脊、乌毛蕨 Ⅱ区 马尾松18株、极少量鹧鸪草、芒箕   11% 537.37 乔木 马尾松 灌木   草本 鹧鸪草、芒箕 (1)调查实验区植物的种群密度时,常采用的方法为　　　　,采用该方法时应做到　　　取样。若要调查实验区内的物种丰富度,需要统计　　　　　　　　　　　　　　。  (2)生态修复常用3种方式:退耕封育(封禁退耕地,依靠自然恢复)、退耕还草、退耕还林。实验Ⅰ区和Ⅱ区采用的生态修复模式分别是　　　　　　、　　　　　 。  (3)从表中可以看出,2年后土壤含水量明显增加的是　　　　　,两个区的植物物种丰富度的差异主要体现在草本和灌木,试分析产生上述差异的原因:______________________________________________ _______________________________________________________________________________。  样方法 随机 实验区中物种种类的数量 退耕还草 退耕封育 Ⅰ区 引种类芦大大改善了该地区的生态环境,实验Ⅰ区 植被覆盖率高,涵养水源能力强;类芦为其他草本植物和灌木的生存 创造了良好的条件 (4)若干年后,实验Ⅰ区的群落的结构会更加复杂,昆虫等动物的种类和数量也将增加,原因是_________________________________ ________。  解析:(1)调查植物的种群密度,常用样方法;采用样方法调查种群密度时,关键要做到随机取样;物种丰富度主要是指一定空间范围内物种种类的数量,若要调查样方内的物种丰富度,需要统计各样方中物种种类的数量。(2)实验Ⅰ区引进了修复栽植植物类芦,属于退耕还草模式。实验Ⅱ区经过2年修复后植被总覆盖率为11%,植被类型基本无变化,符合退耕封育模式。 植物可以为昆虫等动物提供栖息空间 和食物 (3)由表格数据可知,经过2年修复后,实验Ⅰ区年平均土壤侵蚀量显著低于Ⅱ区,说明实验Ⅰ区水土流失得到缓解,土壤含水量明显增加;实验Ⅰ区引种类芦大大改善了该地区的生态环境,植被覆盖率高,涵养水源能力强;类芦为其他草本植物和灌木的生存创造了良好的条件,这可能是导致两个区的草本和灌木物种丰富度差异的原因。(4)植物可以为昆虫等动物提供栖息空间和食物,由题意可知,若干年后,昆虫等动物的种类和数量将增加,实验Ⅰ区的群落结构会更加复杂。 课时跟踪检测 NO.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A级——基础综合练 1.温州三垟湿地曾被开发成耕地,退耕还湿地后,河流纵横交织,形成了161个大小不等、形状各异的“小岛屿”,现已成为旅游胜地。下列关于该群落叙述错误的是(　　) A.该湿地在群落演替过程中优势种发生了变化 B.该湿地在群落演替每个阶段中,各个种群数量均呈“S”型增长 C.“小岛屿”不同地段上物种组成上的差异是空间异质性的表现 D.旅游可能使该群落演替按照不同于自然演替的速度进行 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 14 解析:群落演替过程中会发生优势种的替换,故该湿地在群落演替过程中优势种发生了变化,A正确; 在群落演替每个阶段中,各个种群的数量变化可能呈“J”型和“S”型等多种增长方式,也有的种群在竞争中种群数量越来越少, B错误; 岛屿不同地段上环境条件(光照、盐碱度、土壤湿度等)不同,物种组成也会出现差异,故岛屿不同地段上物种组成上的差异是空间异质性的表现,C正确; 人类活动可改变群落演替的方向和速度,故旅游活动可能会使群落演替按照不同于自然演替的速度进行,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 2.自然界中的生物群落一直处于演替之中。下列对生物群落演替的描述不恰当的是 (　　) A.影响演替的因素主要是群落内部因素的变化 B.演替的各个阶段都受温度、水分等因素的影响 C.演替达到最高阶段的群落不再发生变化 D.初生演替和次生演替的主要区别在于演替起点不同 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 解析:决定群落演替的根本原因是群落内部因素的变化,环境变化也是影响演替的重要条件,A正确; 演替的各个阶段都受温度、水分等因素的影响,B正确; 群落演替到相对稳定的阶段后,群落内物种的组成仍处在动态变化中,C错误; 初生演替起始条件是在从来没有过植被,或者原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方。次生演替的起始条件是在原有植被虽已不存在,但是保留有土壤条件,甚至种子或其他繁殖体的地方,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 3.(2024·镇江月考)如图表示某种类型的群落演替示意图。下列相关叙述正确的是 (　　) √ A.该群落的演替属于次生演替,在自然条件下演替速度不随时间变化 B.演替的方向和速度主要与气候、土壤等条件有关,与人类活动无关 C.从灌木群落阶段到乔木群落阶段的演替过程中,乔木完全取代了灌木 D.在草本群落阶段既有垂直结构,也有水平结构 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 解析:该群落的演替是从裸岩阶段开始的,属于初生演替,在自然条件下,初生演替过程中,演替速度开始较慢,但之后会加快,A错误; 人类活动可使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行, B错误; 从灌木群落阶段到乔木群落阶段的演替过程中,乔木取代灌木是优势取代,而不是完全取代,C错误; 群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,在草本群落阶段中既有垂直结构,也有水平结构,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 4.南方某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。如下表为恢复过程中依次演替的群落类型及其植物组成,下列说法错误的是 (　　) 演替阶段 群落类型 植物种类数/种 草本植物 灌木 乔木 1 草丛 34 0 0 2 针叶林 52 12 1 3 针、阔叶混交林 67 24 17 4 常绿阔叶林 106 31 16 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 A.该地群落演替提高了对光能的利用率 B.常绿阔叶林中各种群密度均大于草丛 C.常绿阔叶林物种丰富度比针叶林更大 D.演替过程中群落的空间结构发生了变化 解析:题表中群落在演替过程中植物种类逐渐增加,对阳光等资源的利用率提高,A正确; 随着演替的进行,植物分层现象更复杂,给动物提供的食物种类和栖息场所更多,但并不代表所有的种群密度均大于草丛,B错误; √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 由表格数据可知,常绿阔叶林植物种类比针叶林多,能给动物提供的食物和栖息空间多,故推测常绿阔叶林物种丰富度比针叶林更大, C正确; 群落演替中随着草本植物、灌木和乔木先后逐渐增加,群落空间结构发生了变化,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 5.如图是某森林在遭受大火完全烧毁前后(b点为发生火灾的时间),草本植物、灌木和乔木植物体内储存的能量变化示意图。有关叙述正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 A.a~b段,三类植物在群落中的镶嵌分布,形成了群落的水平结构 B.b~d段,植物群落的演替情况是草本植物被灌木取代,灌木又被乔木取代,所以草本和灌木消失 C.演替过程中,各种群数量呈“S”型增长 D.演替到相对稳定状态时的群落类型取决于土壤中植物种子等繁殖体的存留状况 解析:由于环境和人为因素等的影响,同一地段在水平方向上植物个体分布不均匀,常呈镶嵌分布,为群落的水平结构,A正确; √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 b~d段,从各种植物出现的先后时间,推断演替的过程是草本植物群落→灌木群落→乔木群落,在演替过程中优势种是不断变化的,但原有物种并没有消失,B错误; 图示为生物体储存的能量,因此不能体现各种群的数量增长, C错误; 演替到相对稳定状态时的群落类型由气候、土壤、水分、温度等环境因素决定,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 6.生态学家在研究某弃耕地区群落演替的过程中,对不同时期群落的物种丰富度指数进行了统计,结果如图所示。下列相关叙述正确的是 (　　) √ A.物种丰富度是指群落中各种群的个体数量 B.在演替过程中,各时期群落的物种组成不变 C.10~20年内不同植物种群之间的竞争关系明显加剧 D.30年后物种丰富度指数基本不变,说明群落演替已经停止 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 解析:物种丰富度主要是指一定空间范围内物种种类的数量, A错误; 在演替过程中,群落的物种丰富度指数增加时,物种组成随之发生变化,B错误; 随着演替的进行,10~20年内物种数量增多,群落内不同植物种群之间的竞争关系明显加剧,C正确; 30年后物种丰富度指数基本不变,只能表明群落演替趋于稳定,而不是已经停止,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 7.(2024·常州月考)“退耕还林、退耕还草、退耕还湖”是实现“绿水青山就是金山银山”的重要生态工程。如表是某地退耕还林后的植被变化。请据表分析,下列说法错误的是 (　　) 演替时间/年 优势物种 主要物种 5 荻 草本植物:荻、艾蒿、黄背草、苔草等 10 牡荆 灌木:牡荆、红柳、酸枣等 20 刺槐 乔木:刺槐、黄连木、构树 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 A.退耕之后的农田发生的演替为次生演替,由于保留了原有土壤条件,演替速度快于冰川泥上发生的演替 B.退耕还林、还草、还湖说明群落的演替规律是不可改变的 C.退耕农田先后经历了草本植物、灌木和乔木阶段,垂直方向上出现了明显的分层现象,提高了利用阳光等环境资源的能力 D.退耕还林、还草、还湖是人类活动对群落演替产生的积极影响 解析:由于保留了原有土壤条件等,退耕之后的农田发生的演替为次生演替,而冰川泥上发生的演替属于初生演替,故退耕之后的农田发生的演替速度快于冰川泥上发生的演替,A正确; √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 退耕还林、还草、还湖说明群落的演替规律是可以改变的,B错误; 据题表可知,退耕农田先后经历了草本植物、灌木和乔木群落阶段,群落垂直结构越来越复杂,显著提高了植物利用阳光等环境资源的能力, C正确; 退耕还林、还草、还湖有利于改善环境,是人类活动对群落演替产生的积极影响,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 14 8.沙棘是落叶灌木,根系发达且根上生有根瘤,具有耐旱、耐贫瘠和生长快的特性,人工沙棘林4~5年即可郁闭成林。某西北山地针阔林曾因过度开发退化为荒山,现用沙棘为先锋物种对荒山进行生态修复。下列叙述错误的是 (　　) A.沙棘能增加空气湿度,提高土壤的肥力和含水量 B.退化荒山在进行生态修复过程中发生了次生演替 C.人工种植的沙棘均匀分布,体现了群落具有水平结构 D.若时间允许,退化的荒山可能会演替为相对稳定的针阔林 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 解析:沙棘是落叶灌木,根系发达有利于吸水,根瘤能进行固氮,因此沙棘能增加空气湿度,提高土壤的肥力和含水量,A正确; 退化荒山存在土壤条件以及繁殖体,故退化荒山在进行生态修复过程中发生了次生演替,B正确; 人工种植的沙棘通常呈均匀分布,体现了种群的空间特性,C错误; 若时间允许,气候条件适宜,退化的荒山可能会演替为相对稳定的针阔林,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 9.(2024·徐州月考)牧草地在施用除草剂以及人工放牧的严重干扰下,植物种类大量减少。为了恢复该地的群落结构,研究人员进行了为期四年的实验。在相同的初始条件下,采取了两种处理方式:自然恢复和人工播种(第一年初人工播种多种草本植物种子)。调查实验期间这两种样地草本植物的类群数量,结果如下表所示。下列叙述正确的是 (　　) 样地类型 初始 第一年末 第二年末 第三年末 第四年末 自然恢复样地 8 10 12 17 21 人工播种样地 8 26 23 21 21 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 A.自然恢复样地发生的演替类型是初生演替 B.自然恢复样地中食草动物的丰富度逐年下降 C.人工播种草本植物种子减缓了牧草地的恢复速度 D.第四年末两类样地的草本植物的物种组成可能不同 解析:自然恢复样地的土壤结构依然存在,且还有一定的生物,因此该处发生的演替类型是次生演替,A错误; 由表中数据可知,自然恢复样地中草本植物的类群数量在逐年增加,据此可推测其中食草动物的丰富度不会逐年下降,而应该表现为逐年上升,B错误; √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 第四年末人工播种样地和自然恢复样地的草本植物类群数量相同,但人工播种样地的草本植物类群数量在第一、二和三年末均高于自然恢复样地,因此,可说明人工播种草本植物种子加快了牧草地的恢复速度,C错误; 第四年末两类样地的草本植物的类群数量虽然相同,但由于人为的干扰,二者的物种组成可能不同,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 10.[多选]石茅是多年生禾草,原产于地中海地区,其种子常混在进口作物种子中而导致引进和扩散,目前已分布于我国多地,被列入《中国外来入侵物种名单》。下列说法中正确的是 (　　) A.用样方法调查石茅的种群密度时要做到随机取样 B.石茅入侵初期,往往会呈现类似“J”型曲线的增长 C.石茅入侵后的迅速增长阶段,种群增长速率与种群数量无关 D.石茅入侵后,可能会改变当地的群落演替方向,破坏生态平衡 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 解析:利用样方法进行种群密度调查时,取样的关键是要做到随机取样,A正确; 石茅入侵初期,营养和空间充裕、气候适宜、没有敌害,往往会呈现类似“J”型曲线的增长,B正确; 石茅入侵后的迅速增长阶段,种群增长速率与种群数量之间呈正相关,C错误; 石茅入侵后,可能会改变或破坏当地的生态环境,严重破坏生物多样性,改变当地的群落演替方向,破坏生态平衡,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 11.喀斯特石漠化是土地荒漠化的主要类型之一。喀斯特石漠化地区植被恢复需要经历石漠化阶段→草丛阶段→藤刺灌丛阶段→次生乔林阶段→顶极群落阶段。回答下列问题: (1)喀斯特石漠化地区植被恢复过程中的演替类型为______演替。随着演替的进行,一个群落会替代另一个群落,可能的原因是_______ __________________________________________________________________________(答出一点即可)。  次生 群落中的物种竞争能力强;前一个群落为后一个群落的产生提供了 后一个 良好的环境等 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 (2)石漠化阶段应该引进优良的草种,如三叶草,而不能引种构树、盐肤木等灌木树种,其原因是________________________________ ___________________________________。在顶极群落阶段,动物具有较为复杂的分层现象,主要与__________________等因素有关。  石漠化条件下,缺乏构树等灌木生存 的土壤条件,灌木不易存活而被淘汰 食物和栖息环境 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 (3)在顶极群落阶段调查发现甲、乙两种鸟存在捕食关系,二者种群数量的变化如图所示。据图分析可知,　　 是捕食者,两种鸟类在长期的共同进化过程中,捕食者所吃掉的大多数是被捕食者中______ 　　 　的个体,客观上起到了促进　　　　　 的作用。  乙 种群发展 年老、 病弱或年幼 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 解析:(1)喀斯特石漠化地区有一定的土壤条件和生物,故植被恢复过程中的演替类型为次生演替。随着演替的进行,一个群落会替代另一个群落,可能的原因是后一个群落中的物种竞争能力强;前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境等。(2)石漠化条件下,缺乏构树等灌木生存的土壤条件,灌木不易存活而被淘汰,故石漠化阶段应该引进优良的草种,如三叶草,而不能引种构树、盐肤木等灌木树种;在顶极群落阶段,动物具有较为复杂的分层现象,主要与食物和栖息环境等因素有关。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 (3)分析二者的种群数量变化曲线图可知,先减少者为被捕食者,故甲为被捕食者,乙是捕食者。捕食者所吃掉的大多数是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 B级——应用创新练 12.[多选]甲、乙两个相邻陆地群落的 演替过程如图所示。据图分析,下列叙述 正确的是(　　) √ A.乙群落可能受到比较严重的人为因素干扰 B.a点群落能为b点群落的形成提供物质基础 C.d点群落与f点群落在物种组成上完全相同 D.若b点已演替到群落的顶极阶段,则b点有可能是草原或灌木林 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 解析:比较甲、乙两群落的演替曲线可知,乙群落的物种丰富度在某时间段出现了一个明显的下降和恢复过程,推测其可能受到比较严重的人为因素干扰,A正确; 在甲群落的演替过程中,a点群落在b点之前,前一阶段的群落能为后一阶段群落的形成提供土壤等物质基础,B正确; d点群落与f点群落的物种丰富度相同,但由于时间、气候条件和自然选择不同,在物种组成上可能不完全相同,C错误; 若b点已演替到群落的顶极阶段,受温度、降雨量等气候条件的制约,顶极群落不一定都能发展到森林阶段,b点有可能是草原或灌木林,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 13.[多选](2024·淮安检测)为调查某自然保护区发生火灾后第25年生物群落的恢复情况,科研人员比较了发生火灾前的原始林群落(S1)和发生火灾25年后的恢复群落(S2)的植被生物量(通常以生物的干重表示),调查结果见下图,下列相关叙述正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 A.S2群落所发生的群落演替属于次生演替 B.S2群落演替过程中物种丰富度在不断增加 C.S2群落发生演替的根本原因是群落外部环境因素的不断变化 D.S2群落今后的演替过程中草本生物量可能增加 解析:发生火灾后原有土壤条件基本保留,在其上发生的群落演替属于次生演替,A正确; S2群落演替过程中物种丰富度在不断增加,生态系统的稳定性逐渐提高,B正确; √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 S2群落发生演替的根本原因是群落内部因素的变化,C错误; S2群落今后的演替过程中草本植物可能会继续繁殖,草本生物量增加,D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 14.生物抗性假说认为本地种对入侵种有很强的抵抗作用,本地种通过竞争作用抑制外来物种入侵。入侵崩溃假说认为一种外来生物在入侵时会受到另一种入侵物种的促进,加剧对本地群落的负面影响。为研究粉绿狐尾藻入侵苦草群落时符合上述哪一假说,科研人员设计了如下实验,结果如下表: 组别 处理 粉绿狐尾藻 株高(cm) 粉绿狐尾藻 生物量(g) 对照组 粉绿狐尾藻单种(1株) 65 9 甲 粉绿狐尾藻(1株)+苦草(15株) 30 3.2 乙 粉绿狐尾藻(1株)+福寿螺(1只) 48 6 丙 粉绿狐尾藻(1株)+苦草(15株)+福寿螺(1只) 30 2.3 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 丁 粉绿狐尾藻(1株)+福寿螺(2只) 47 5.9 戊 粉绿狐尾藻(1株)+苦草(15株)+福寿螺(2只) 26 2 注:福寿螺也是苦草群落的入侵物种,可以捕食粉绿狐尾藻和苦草;生物量通常指生物的干重。 (1)该实验的自变量为　　　　　　　　　　　 ,实验结果支持__________ 假说,理由是________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 苦草的有无、福寿螺的数量 生物抗性 只有苦草加入时粉绿狐尾藻的株高和生物量都明显低于对照组, 说明苦草对粉绿狐尾藻有较强的抗性(竞争),能抑制粉绿狐尾藻的入侵;对照组、甲、丙、戊组相比较可知,福寿螺的加入并没有促进粉绿狐尾藻生长,且随福寿螺数量增加,粉绿狐尾藻株高更低、生物量更少 续表 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 (2)实验条件下　　　　(填“捕食”或“竞争”)对粉绿狐尾藻的影响更大,理由是_________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)生物入侵会使当地群落演替的　　　　　　发生明显改变。  (4)若粉绿狐尾藻入侵到新的环境中,种群数量每年以一定的倍数增长,该环境满足的条件是____________________________________ ______________。  竞争 通过甲组、对照组和乙组、对照组比较可得粉绿狐尾藻 在与苦草竞争时株高与生物量均小于粉绿狐尾藻被福寿螺捕食时。 且丁组和乙组对照也可看出捕食强度增加一倍,对粉绿狐尾藻株高与 生物量影响不大 速度和方向 资源和空间充裕、气候适宜,没有天敌和 其他竞争物种 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 解析:(1)由题表可知,对照组单种粉绿狐尾藻,而甲、乙、丙、丁、戊组均添加有苦草或福寿螺且数量不尽相同,可以判断出该实验的自变量为苦草的有无以及福寿螺的数量;由甲组与对照组对比可以看出,加入苦草后粉绿狐尾藻的株高和生物量都有明显的降低,说明苦草对粉绿狐尾藻有较强的抗性(竞争),能抑制粉绿狐尾藻的入侵;对照组、甲、丙、戊组相比较可知,福寿螺的加入并没有促进粉绿狐尾藻生长,且随福寿螺数量增加,粉绿狐尾藻株高更低、生物量更少。(2)甲组、乙组与对照组相比,仅加入福寿螺后对粉绿狐尾藻的株高和生物量的影响小于苦草的影响,说明福寿螺的捕食影响小于苦草的竞争影响。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 且由乙组与丁组对比可以看出,增加福寿螺的数量(增加一倍),粉绿狐尾藻株高和生物量的变化不明显,由此可见竞争对粉绿狐尾藻的影响更大。(3)外来物种入侵某个群落后,会抢夺水、土壤、养分、光照等,群落内的其他物种原本已经适应的生存条件发生变化,改变原本的群落结构,并因此出现新的生存压力,群落演替也会由此开始,所以生物入侵会使当地群落演替的速度和方向发生明显改变。(4)当粉绿狐尾藻入侵到新的环境中,就会因食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件而大量繁殖,粉绿狐尾藻种群的数量就会以一定的倍数增长。 本课结束 $$