2.3 群落的演替-【帮课堂】2024-2025学年高二生物同步学与练（人教版2019选择性必修2）

第2章 群落及其演替 第3节 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。 学习重点：群落演替的类型及过程。 学习难点：人类活动对群落演替的影响。 1.随着时间的推移，一个群落被另一个群落 的过程，叫作群落演替。 2.初生演替是指在一个 被植物覆盖的地面，或者是原来 、但被的 地方发生的演替。次生演替是指在原有植被虽已 ，但原有的土壤条件 ，甚至还保留了植物的 的地方发生的演替。 3.初生演替的阶段包括裸岩阶段→ → → → →乔木阶段。乔木阶段树木的形成进一步改善了生物 ，物种进一步 ，生物与环境之间的关系变得更加丰富多样，群落演替达到 的阶段。 在演替过程中，土壤中的有机物 ，群落中物种丰富度 ，食物网 ，群落的结构也 。 4.初生演替和次生演替的比较 项目 起点 速度 经历 阶段 结果 初生演替 次生演替 共同点 5.影响演替的因素包括 的变化，群落内部 的发展变化，如迁入、迁出等和 。 【答案】1.代替 2.从来没有 存在过植被 彻底消灭了的 不存在 基本保留 种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎） 3.地衣阶段 苔藓阶段 草本植物阶段 灌木阶段 生存的环境 多样化 相对稳定 越来越丰富 逐渐加大 越来越复杂 越来越复杂 4. 项目 起点 速度 经历 阶段 结果 初生演替 裸岩、沙丘、冰川泥 慢 相对较多 形成新群落 次生演替 火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田 快 相对较少 恢复原来的群落 共同点 从结构简单的群落发展为结构复杂的群落，群落中物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用。 5.外界环境 种群相互关系 人类的活动 1.在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中，一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，其主要原因是_______________________________________________________ ___________________________________________________________________。 【答案】形成森林需要一定的土壤条件，上述次生演替起始时即已具备该条件，而从光裸的岩石上开始的演替要达到该条件需要较长的时间 2.据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化。该现象表明_________________________________________ ____________________________________________________________________。 【答案】与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快，但演替的方向未发生改变 3.下图表示甲、乙两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。 (1)图中甲、乙分别属于________演替类型，判断依据是______________________ ____________________________________________________________________。 (2)演替最终都能形成森林吗？________。原因是_______________________ _________________________________________________________________。 【答案】(1)初生、次生　甲群落演替起点的物种多样性为零，因此应属于初生演替；乙群落存在起始物种，故应属于次生演替 (2)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到森林阶段 1．外来物种入侵会对当地群落的演替产生严重的影响。 2．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。 3．演替到稳定阶段的群落具有相对不变的物种组成和结构。 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.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本植物阶段 6.一年生草本群落在争夺阳光和空间方面比多年生草本群落更有优势 7.塞罕坝林场从贫瘠沙地变成绿水青山，这一过程发生了初生演替 8.人类对群落演替的影响都是不良的 9.群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂 10.群落内部因素的变化不会影响群落演替 答案与提示 1.√ 2.√ 3.√ 4.× 退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后发生的都是次生演替 5.× 弃耕农田上发生的演替要经历草本阶段、灌木阶段、乔木阶段，不需要经历苔藓阶段。 6.× 多年生草本群落在争夺阳光和空间方面比一年生草本群落更有优势 7.× 塞罕坝林场从贫瘠沙地变成绿水青山，这一过程发生了次生演替 8.× 通过封山育林、治理沙漠、管理草原等，人类活动可以使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替 9.× 有的群落在受到不良因素干扰时，如火灾、地震等，这样群落演替会朝着反方向进行的，群落结构变得更简单 10.× 影响群落的因素，有群落外部环境的变化，生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化，以及人类活动等 探究一 初生演替的过程 1883年8月7日，印度尼西亚喀（kā）拉喀托火山爆发，岩浆滚滚而出，所到之处生物全部死亡，成了一片裸地。几年后，地面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到1909年，有202种动物在这块土地生活。1919年动物增加到621种，1934年增加到880种。在此期间，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。 （1）生物是如何一步步地定居在新土地上的？ （2）这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？ 【答案】（1）地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段。 火山爆发后环境条件发生了变化，在火山爆发中，有些物种可能会消失，在恢复过程中，外来新物种可能会进入，群落因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。 探究二 初生演替过程分析 2.结合教材P39的图2-11发生在裸岩上的演替示意图分析回答下面的问题： （1）演替过程中地衣的作用是什么？ （2）演替过程中，苔藓为什么能够取代地衣？ （3）在森林阶段，还存在地衣、苔藓等植物吗？ （4）发生在裸岩上的演替最终都能形成森林吗? 【答案】（1）在群落演替过程中，地衣通过分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累有机物，这为苔藓的生长提供了条件。 （2）苔藓能取代地衣的原因是由于其植株高于地衣，能获得更多的阳光，处于优势地位，逐渐取代了地衣。 （3）群落演替时，不同种群间主要是优势取代，在森林阶段仍然能找到地衣、苔藓等其他植物。 （4）演替最终不一定能形成森林。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到森林阶段。 探究三 怎样区分初生演替和次生演替 探究四 弃耕农田上的演替 结合教材P40 tu 2-12弃耕农田上的演替示意图回答下面的问题。 （1）由弃耕农田演替到森林依次经历哪些阶段？ （2）一年生杂草和多年生杂草出现的顺序？原因是什么？ （3）灌木丛出现需要什么条件？ 【答案】（1）弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木丛→乔木 （2）先出现一年生杂草，再出现多年生杂草。农田被弃耕后，很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下，土壤条件会得到改善，一些多年生的杂草会“接踵而至”。 （3）杂草的生长使土壤表层的有机物逐渐增多，土壤的保水能力也逐渐增强，这将更有利于植物的生长。几年后，一些小灌木便会生长起来并成为灌木丛。 · 基础过关练 1．我国北方某地区实施退耕还林三年后，对该地区蜘蛛类群的研究表明，地面蜘蛛丰富度增加，但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失。下列表述错误的是（    ） A．人为因素的干扰可以改变群落演替的方向 B．退耕农田上发生的演替将要经历草本灌木等阶段 C．部分农田蜘蛛消失说明退耕还林不利于保护生物多样性 D．退耕还林后群落总体上朝着物种增多、结构复杂，稳定性强的方向发展 【解析】人为因素的干扰可以改变群落演替的方向和速度，A正确；退耕农田上发生的演替为次生演替，一般过程为弃耕农田、一年生杂草、多年生杂草、灌木、乔木，所以退耕农田上发生的演替将要经历草本灌木等阶段，B正确；退耕还林后，个别原有的物种可能消失，但群落总体上朝着物种增多、结构复杂的方向演替，有利于保护生物的多样性，C错误；退耕还林后群落总体上朝着物种增多、结构复杂，稳定性强的方向发展，D正确。 【答案】C 2．我国北方某地区实施退耕还林三年后，对该地区蜘蛛类群的研究表明，地面蜘蛛丰富度增加，但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失了。下列表述错误的是（    ） A．退耕农田上发生的群落演替是次生演替 B．部分农田蜘蛛消失说明退耕还林不利于保护生物多样性 C．退耕还林后群落总体上朝着物种增多、结构复杂的方向演替 D．蜘蛛类群的变化说明群落演替过程中物种组成是动态变化的 【解析】退耕农田还存在土壤等基本条件，因此退耕农田上发生的群落演替是次生演替，A正确；退耕还林后，该处的次生演替的一般过程是：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木，演替过程中，个别原有的物种可能消失（部分农田蜘蛛消失），但群落总体朝着物种增多（地面蜘蛛丰富度增加）、结构复杂的方向演替，有利于保护生物的多样性，B错误，C正确；群落演替是一个群落被另一个群落替代的过程，该地区地面蜘蛛丰富度增加，但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失了，说明群落演替过程中物种组成是动态变化的，D正确。 【答案】B 3．草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中，并在方格中播撒固沙植物的种子，用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。某地用该方法治理正在沙化的土地并取得良好效果，下列说法错误的是（    ） A．草方格能蓄积降水促进固沙植物生长 B．大多数微生物对草方格材料的分解改善了土壤结构 C．该过程改变了演替速度但没有改变演替方向 D．该方法可增大治理区域的物种丰富度 【解析】草方格能防风固沙、涵养水分，有利于蓄积降水，促进固沙植物生长，A正确；大多数微生物属于分解者，其对草方格材料的分解可增加土壤中无机物的含量，有利于土壤结构的改善，B正确；该过程是人工干预了当地的群落演替过程，不但改变了演替速度，也改变演替方向，C错误；该方法有利于土壤的形成，促进植物的生长，有利于其他生物的定居和物种丰富度的增加，D正确。 【答案】C 4．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。下列关于群落的叙述，正确的是（    ） A．捕食和竞争不利于群落内生物种类的稳定 B．群落中植物的种类越多，一般动物的种类也越多 C．没有人为干扰，弃耕农田总能演替成为森林 D．土壤中的小动物分布无垂直结构 【解析】捕食和竞争使得一个生态系统中的营养结构更加复杂，进而使得生物群落内部生物种类也更加稳定，A错误；自然生态系统中，植物往往为动物提供了食物和栖息空间，所以植物种群越多，动物种群一般也越多，B正确；弃耕农田能否演变成森林，还要看当地的气候等条件，C错误；土壤中的小动物也有垂直分层的现象，D错误。 【答案】B 5．某农田弃耕后，经历了“弃耕的农田→杂草→灌丛→树林”的自然演替过程，其中植物甲、乙分别是杂草阶段、灌丛阶段的优势种。下列有关叙述错误的是（    ） A．弃耕的农田保留了原有土壤条件甚至还有植物的种子，该演替为次生演替 B．灌丛阶段植物乙的数量比植物甲的数量多，所以植物乙是该阶段的优势种 C．该演替过程中群落的垂直结构和水平结构都发生了变化，对光能的利用率提高 D．位于半干旱地区的农田弃耕后，群落最可能演替到草本植物或稀疏的灌木阶段 【解析】弃耕的农田保留了原有土壤条件甚至还有植物的种子，符合次生演替的特点，A正确；植物乙成为灌丛阶段的优势种，不是仅仅因为数量多，还可能因为其在竞争阳光、水分、养分等方面更具优势，B错误；该演替过程中群落的垂直结构和水平结构都发生了变化，植物分层更明显，能更充分地利用光能，C正确；半干旱地区水分条件相对较差，群落最可能演替到草本植物或稀疏的灌木阶段，D正确。 【答案】B 6．庐山风景名胜区有着丰富的野生动物和珍稀植物。已发现兽类有33种，鸟类171种。庐山之麓的鄱阳湖还有世界著名的候鸟保护区，候鸟达100余万只，其中有世界最大的大白鹤群，占世界白鹤总数的95%。下列相关叙述正确的是（　　） A．动物和植物在生命系统结构层次上的差异是有无系统 B．这100余万只候鸟构成了鄱阳湖湿地生态系统的群落 C．鄱阳湖中的水草在水流的刺激下随水流运动属于反射 D．调查庐山风景区内的兽类种类可以采用逐个计数法 【解析】动物在生命系统结构层次上有系统，而植物在生命系统的结构层次上无系统，二者的差异是有无系统，A正确；群落指的是鄱阳湖湿地生态系统中全部的生物，不仅仅包含候鸟，B错误；反射是指动物对外界刺激所作出的反应，而水草随水流运动是物理现象，不属于反射，C错误；逐个计数法适用于个体较大、数量较少的生物种群，而兽类种类较多，逐个计数法不适用，D错误。 【答案】A 7．紫茎泽兰繁殖、竞争和生态适应能力强，在入侵地可迅速侵占农田、林地、天然草地等，形成单优种群，造成严重的损害。运用生态位占据、种间互作等原理，筛选出具有竞争优势的物种实施植被替代，进行群落构建，可有效控制紫茎泽兰。下列叙述正确的是（    ） A．紫茎泽兰入侵林地之后，群落发生初生演替使物种丰富度降低 B．研究替代种的生态位需要研究它的栖息地、食物、植株高度等 C．种植替代种并结合机械、化学防治可实现对紫茎泽兰有效防控 D．在紫茎泽兰入侵区进行封山育林和禁牧，有利于群落快速恢复 【解析】紫茎泽兰入侵林地之后，群落发生次生演替使物种丰富度降低，A错误；研究动物的生态位通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系，研究植物的生态位需要研究它的植株高度、种群密度等，B错误；种植替代种属于生物防治，除此之外再结合机械和化学防治可实现对紫茎泽兰有效防控，C正确；紫茎泽兰繁殖、竞争和生态适应能力强，在入侵地可迅速侵占农田、林地、天然草地等，形成单优种群，在紫茎泽兰入侵区进行封山育林和禁牧，有利于紫茎泽兰快速繁殖，不利于群落快速恢复，D错误。 【答案】C 8．毁林开荒会造成水土流失，土地荒漠化。退耕还林后会发生群落的演替。下列叙述错误的是（    ） A．群落演替过程中，前一阶段为后一阶段提供了适宜的条件 B．随着退耕时间的延长，群落对光能等环境资源的利用更充分 C．若在第二年人工种植乔木，会改变自然演替的速度和方向 D．该地演替类型为初生演替，总趋势是物种多样性更高、群落结构更复杂 【解析】群落演替过程中，随着环境和生物之间的相互作用，前一阶段为后一阶段形成提供了适宜条件，A正确；随着退耕时间的延长，群落结构变得复杂，对光能等环境资源的利用更充分，B正确；人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，因此若在第二年人工种植乔木，会改变自然演替的速度和方向，C正确；次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，退耕还林后会发生群落的演替为次生演替，群落演替的总趋势是物种多样性的增加和群落结构变复杂，群落稳定性提高，D错误。 【答案】D 9．某矿区废弃地利用植被混凝土生态护坡绿化技术进行山坡生态修复。该技术采用特定的混凝土配方和种子配方对岩石边坡进行防护和绿化，修复地两年后开始生长灌木，三年后灌木生长茂密，使生态环境逐步得到恢复。下列叙述错误的是（    ） A．该矿区废弃地生态修复后发生的群落演替类型与在沙丘上发生的相同 B．生态修复过程是不同种群与环境变化相互作用发生的优势种取代过程 C．生态修复的关键是植被恢复及植被恢复所必需土壤微生物群落的重建 D．上述实例说明人类活动可使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替 【解析】对于该矿区废弃地来说，虽然植被被破坏，但土壤条件基本保留，甚至可能还残留有植物的种子或繁殖体，因此其生态修复后发生的群落演替类型应属于次生演替。而在沙丘上，由于原先并不存在植被和土壤条件，因此发生的演替类型为初生演替，A错误；生态修复过程实际上是群落内部不同种群之间以及种群与环境之间相互作用、相互制约、相互协调的过程。在这个过程中，一些种群可能逐渐兴盛起来，成为优势种，而另一些种群则可能逐渐衰退甚至消失，B正确；在生态修复过程中，植被的恢复是至关重要的。植被不仅为生物提供了栖息地和食物来源，还通过其根系和叶片等器官与土壤进行物质循环和能量流动。同时，植被恢复还依赖于土壤微生物群落的协助。土壤微生物能够分解有机物质、促进养分循环、提高土壤肥力等，从而为植被的生长提供良好的土壤环境，C正确；人类活动对群落演替有着重要的影响。在某些情况下，人类活动可以使群落朝着更加有利的方向发展，如通过植树造林、生态修复等措施使物种增多、结构复杂的群落得以形成。在上述实例中，通过植被混凝土生态护坡绿化技术的应用，矿区废弃地的生态环境得到了有效的恢复和改善，物种数量增加、群落结构复杂化，D正确。 【答案】A · 能力提升练 10.内蒙古大兴安岭森林火灾后，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】次生演替是原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，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；人工促进更新方式恢复生态群落的效果最优，物种数最接近未发生火灾的数值，D正确。 【答案】B 11.生态学家对我国某高山群落演替的过程进行了研究，该地区分布着常绿阔叶林、常绿落叶混交林、针阔混交林等多种植被类型，不同海拔高度植被类型不同。如图为甲、乙两个群落在演替过程中物种丰富度的变化曲线，下列分析不合理的是(　　) A.在不同海拔高度上分布着不同类型的植被不属于生物群落的垂直结构 B.甲、乙两个群落的演替类型都是次生演替 C.乙群落的物种丰富度先于甲群落达到相对稳定的状态 D.第5年后物种丰富度降低一定是人类活动的影响所致 【解析】在不同海拔高度上分布着不同类型的植被属于不同的群落，而不是一个群落的垂直结构，A不符合题意；从图中可以看出，甲、乙群落演替的起点物种丰富度大于0，所以演替类型是次生演替，B不符合题意；从图中可以看出，乙群落的物种丰富度先达到最大并处于相对稳定的状态，C不符合题意；第5年后物种丰富度降低可能是人类活动的影响所致，也可能是自然条件发生剧烈变化所致，D符合题意。 【答案】D 12.下图1所示为在裸露岩石上开始的群落演替过程，图2表示该群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。下列叙述正确的是(　　) A.图1所示的群落演替过程属于次生演替 B.地衣和苔藓之间存在着互利共生关系 C.演替过程中植物的种数逐渐增加并趋于稳定 D.演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降 【解析】题图1为在裸露岩石上发生的演替过程，属于初生演替，A错误；地衣和苔藓之间存在种间竞争关系，B错误；由题图2可知，群落演替过程中，植物的种数增多，并趋于相对稳定，C正确；群落演替初期，植物种数增加时，岩石的体积也增大，D错误。 【答案】C 13.群落除了有定向性的演替变化之外，还有非定向性的周期变化。周期变化是群落内在动态的一部分，通常是在比较小的规模上发生，而且重复发生。下图是生态学家研究过的一个与草原微地形有关的羊茅草群落周期变化。下列叙述错误的是(　　) A.群落的周期变化是群落内因物种的相互关系而引起的动态变化，也就是群落的演替 B.由于苔藓植物与羊茅草存在种间竞争关系，因此只能在成熟期以后快速生长 C.从种间关系来看，地衣在衰退期和裸地期覆盖率大幅降低，与羊茅草累积下来的残留有机物减少有关 D.从衰退期开始，裸土石块覆盖率的加速上升主要与地衣覆盖率的下降有关 【解析】由于群落演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，所以周期性变化是群落内动态的、一次次的重复发生，而非群落演替，A错误；苔藓属于低等植物，与羊茅草存在种间竞争关系，因此只能在羊茅草数量减少后，即成熟期以后快速生长，B正确；从种间关系来看，羊茅草累积下来的残留有机物有利于植株生长，所以羊茅草累积下来的残留有机物减少，地衣在衰退期和裸地期覆盖率大幅降低，C正确；由图可知，从衰退期开始，地衣覆盖率下降，裸土石块覆盖率加速上升，故裸土石块覆盖率的加速上升主要与地衣覆盖率的下降有关，D正确。 【答案】A 14.在高中阶段，可以将生态位理解为每个物种在群落中的地位或角色，即在群落中每个物种在生活空间、营养关系以及活动时间多个维度上的地位。下列有关生态位的叙述错误的是(　　) A.生态位、群落的范围和边界都属于生物群落研究的范畴 B.不同物种的生态位一旦有重叠就会导致其中一个物种灭绝 C.不同物种占据不同生态位，有利于生物对环境资源的充分利用 D.同一物种的生态位不是一成不变的，而是处于动态变化中 【解析】生物群落研究的范畴包括生态位、群落的范围和边界等，A正确；不同物种生态位重叠可能伴随着种间竞争，种间竞争的结果有两种，可能是一方占优势，另一方占劣势甚至灭绝，也可能是此消彼长，相互制约，B错误；不同物种占据不同生态位，这有利于生物对环境资源的充分利用，C正确；同一物种生态位不是一成不变的，受到环境等各种因素的影响，所以处于动态变化中，D正确。 【答案】B · 思维拓展练 15．为调查某自然保护区山体滑坡后第30年生物群落的恢复情况，科研人员对山体滑坡区域的恢复群落和未滑坡区域的原始林群落进行了植被生物量（指某时间单位面积内现存生物的有机物总量）的研究，得到下图所示实验结果，回答下列问题：    (1)图中代表恢复群落的是 （填“S1”或“S2”）。为使实验结果真实可靠，科研人员在确定样地数量和大小后，还要注意做到 。 (2)群落演替是指 。山体滑坡后形成恢复群落的过程属于 演替，判断依据是 。 (3)相对于原始林群落，恢复群落对光能的利用率较低，请从群落水平加以解释： 。 (4)若在山体滑坡后，人类参与了恢复群落的工程建设，使滑坡区域植被生物量得到了快速恢复，这说明 。 【解析】（1）分析题意可知，恢复群落植被生物量应少于原始林群落，所以代表恢复群落的是S2。为使实验结果真实可靠，科研人员在确定样地数量和大小后，还要注意做到随机取样。 （2）群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。山体滑坡后，土壤中可能存在以前存在的植物的种子、发芽的地下茎或植物根系等，且具备一定的土壤条件，据此可判断该演替属于次生演替。 （3）相对于原始林群落，恢复群落的植被物种丰富度较小，垂直结构不明显，对光能的利用率较低。 （4）人类介入后使滑坡区域植被生物量得到了快速恢复，说明人类活动可以改变(或影响)群落演替的速度。 【答案】(1)S2 随机取样 (2)随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程 （合理即可） 次生 山体滑坡后植被虽被破坏，但还具备一定的土壤条件，还可能存在植物的种子、发芽的地下茎或植物根系等 (3)恢复群落的植被物种丰富度小，垂直结构不明显 (4)人类活动可以改变（或影响）群落演替的速度 16．相对多度是群落野外调查的一种估测指标，是指群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比。在某退耕农田自然演替过程中，植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势，它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。回答下列问题：    (1)在研究该群落植物类群丰富度的过程中，统计丙的相对数量采用了记名计算法。根据记名计算法适用对象的特点分析，丙的特点是 。 (2)退耕农田自然演替过程中，该群落演替与在沙丘上进行的群落演替相比，除了演替起点不同，区别还在于该群落的演替 （答出2点区别即可）。 (3)据图分析，第30年至第50年乙种群密度的变化是 （填“增大”“减小”或“不能确定”），原因是 。 (4)有同学认为物种丙的加入会使该群落的物种丰富度增加，该同学的观点 （填“一定正确”或“不一定正确”），理由是 。 【解析】（1）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，可见丙的特点是个体较大、种群数量有限。 （2）退耕农田自然演替是在有一定植被的基础上进行的，为次生演替，火山岩上进行的群落演替为初生演替。初生演替比次生演替经历的时间长，速度较缓慢，次生演替的影响因素是要是人类活动，而初生演替的影响因素是自然元素。 （3）群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示，第30年至第50年乙种群的相对多度下降，图中纵坐标为相对多度，是该种植物个体数所占百分比，而不是具体的数目，其变化无法直接反映种群密度的变化。由于30-50年丙的相对多度在增加，故无法确定该群落总的植物个体数的变化，相应的，虽然乙植物占比（相对多度）在减小，但无法确定其具体的种群密度在减小，可能只是丙个体数目增加的更快，占比更多，优势取代。 （4）物种丙的加入会使该群落的物种丰富度增加，该同学的观点不一定正确，物种丙可能是外来物种，进入到该群落后与本地物种竞争资源和空间，可能导致本地物种无法生存，从而使物种丰富度下降。 【答案】(1)个体较大，种群数量有限 (2)时间短，速度较快 (3)不能确定 由于30-50年丙的相对多度在增加，故无法确定该群落总的植物个体数的变化，相应的，虽然乙植物占比（相对多度）在减小，但无法确定其具体的种群密度在减小，可能只是丙个体数目增加的更快，占比更多，优势取代 (4)不一定正确 物种丙可能是外来物种，进入到该群落后与本地物种竞争资源和空间，可能导致本地物种无法生存，从而使物种丰富度下降 17．林窗主要是指森林群落中老龄树死亡或因偶然因素导致成熟阶段优势树种死亡，从而在林冠层造成空隙的现象。研究小组对某林窗内不同阶段的物种组成进行了调查研究，部分结果如图所示。回答下列问题： (1)林窗形成后，林窗下的生态环境会发生较大的变化。据图推测，0~20年，林窗可能引起了 的增强，从而促进了林窗区灌木的生长，有利于灌木物种种类增加。森林中不同部位形成不同大小的林窗会在一定程度上改变群落的 结构。 (2)与小林窗相比，面积较大的林窗光照强、温度高、水分蒸发量大，会造成该区域土壤小动物丰富度更 （填“高”或“低”），原因是 。 (3)部分鸟兽在植物传粉和种子传播等方面有重要作用，与林内相比，对一些鸟兽来说，林窗相对缺少遮蔽物，会 （填“增大”或“减少”）被捕食的危险性，其活动范围会受到影响，这种变化 （填“会”或“不会”）影响林窗区域植物的基因库。 (4)林窗形成后，该区域发生的群落演替类型属于 ，原因是 。 【解析】（1）林窗形成后，林窗下光照强度增大 ，从而促进了林窗区草本和灌木植株的生长。森林中不同地段形成不同大小的林窗一定程度上会改变群落的水平结构。 （2）土壤中的小动物具有避光、避高温、趋湿的特性，面积较大的林窗光照强，温度高，水分蒸发量大，土壤干燥，不利于小动物的生存，与小林窗相比，大林窗区域土壤小动物丰富度更低。 （3）对一些鸟兽来说，与林内相比，林窗相对缺少遮蔽物，会增大被捕食的危险，这种变化会影响林窗区域植物的基因库，推测可能的原因是林窗内动物活动减少，既减少了对林窗植物的摄食，同时也减少了将其他地方种子输入林窗的机会。 （4）林窗形成后，该区域发生的群落演替类型属于次生演替，原因是该演替是在原有土壤条件保留的地方发生的演替。 【答案】(1)光照强度         水平 (2)低 土壤中的小动物具有避光、避高温、趋湿的特性，面积较大的林窗光照强，温度高，水分蒸发量大，土壤干燥，不利于小动物的生存 (3)增大 会 (4)次生演替 在原有土壤条件保留的地方发生的演替 18．为了恢复生态环境，内蒙古自治区着力推进退耕还草生态工程建设。在退耕还草过程中，草原植被的优势种发生如下变化：1～2年，狗尾草等；3～6年，羊草等；7～8年后，贝加尔针茅。10～15年后恢复形成稳定的贝加尔针茅草原群落。回答下列问题： (1)该草原群落区别于其他群落的重要特征是 ，草原上的动物一般有 的特征；该群落不适合乔木生长的原因是 。 (2)退耕还草的第7～8年内，退耕区域的贝加尔针茅的年龄结构属于 。在该阶段贝加尔针茅的分布呈一丛一丛的斑块状分布，其间生长着其他的草本植物，这体现了群落的 结构，影响该结构的因素有 （写出两点即可）。 (3)退耕还草工程改造过程中草原群落发生了 演替，判断依据是 。部分地区在退耕时种植了梭梭树等树木，经过短短几年的培育，耕地演替成了初具规模的防护林，这种现象说明人类活动可以改变 。 【解析】（1）群落的物种组成是区别于其他群落的重要特征，其数目的多少称为丰富度。植物以草本植物为主，有的草原上有少量的灌木丛，草原上啮齿目动物特别多，它们几乎都过着地下穴居的生活，瞪羚、黄羊、高鼻羚羊、跳鼠、狐等善于奔跑的动物，也生活在草原上，因此，在草原上生活的动物一般具有善于挖洞或奔跑的特征。草原主要分布在半干旱地区，草原生物群落的限制因素是水分，而高大的乔木不耐旱，所以该群落不适合乔木生长。 （2）退耕还草的第7～8年后，贝加尔针茅为优势种。10～15年后恢复形成稳定的贝加尔针茅草原群落，因此可说明7～8年后贝加尔针茅种群数量继续增加，故年龄结构属于增长型。在该阶段贝加尔针茅的分布呈一丛一丛的斑块状分布，其间生长着其他的草本植物，这反映群落在水平结构上的分布，说明具有水平结构。影响该结构的因素有地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点不同、人与动物的影响。 （3）退耕还草工程改造过程中草原群落原有的土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，发生了次生演替。部分地区在退耕时种植了梭梭树等树木，经过短短几年的培育，耕地演替成了初具规模的防护林，这种现象说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向。 【答案】(1)物种组成 挖洞或快速奔跑 草原主要分布在半干旱地区，不耐旱的高大乔木难以在草原上生存 (2)增长型 水平 地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点不同、人与动物的影响（写出两点即可，写错扣分） (3)次生 该群落原有的土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体 群落演替的方向和速度 学科网（北京）股份有限公司 限公司原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 群落及其演替 第3节 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。 学习重点：群落演替的类型及过程。 学习难点：人类活动对群落演替的影响。 1.随着时间的推移，一个群落被另一个群落 的过程，叫作群落演替。 2.初生演替是指在一个 被植物覆盖的地面，或者是原来 、但被的 地方发生的演替。次生演替是指在原有植被虽已 ，但原有的土壤条件 ，甚至还保留了植物的 的地方发生的演替。 3.初生演替的阶段包括裸岩阶段→ → → → →乔木阶段。乔木阶段树木的形成进一步改善了生物 ，物种进一步 ，生物与环境之间的关系变得更加丰富多样，群落演替达到 的阶段。 在演替过程中，土壤中的有机物 ，群落中物种丰富度 ，食物网 ，群落的结构也 。 4.初生演替和次生演替的比较 项目 起点 速度 经历 阶段 结果 初生演替 次生演替 共同点 5.影响演替的因素包括 的变化，群落内部 的发展变化，如迁入、迁出等和 。 4. 项目 起点 速度 经历 阶段 结果 初生演替 次生演替 共同点 1.在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中，一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，其主要原因是_______________________________________________________ ___________________________________________________________________。 【答案】形成森林需要一定的土壤条件，上述次生演替起始时即已具备该条件，而从光裸的岩石上开始的演替要达到该条件需要较长的时间 2.据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化。该现象表明_________________________________________ ____________________________________________________________________。 【答案】与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快，但演替的方向未发生改变 3.下图表示甲、乙两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。 (1)图中甲、乙分别属于________演替类型，判断依据是______________________ ____________________________________________________________________。 (2)演替最终都能形成森林吗？________。原因是_______________________ _________________________________________________________________。 【答案】(1)初生、次生　甲群落演替起点的物种多样性为零，因此应属于初生演替；乙群落存在起始物种，故应属于次生演替 (2)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到森林阶段 1．外来物种入侵会对当地群落的演替产生严重的影响。 2．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。 3．演替到稳定阶段的群落具有相对不变的物种组成和结构。 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.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本植物阶段 6.一年生草本群落在争夺阳光和空间方面比多年生草本群落更有优势 7.塞罕坝林场从贫瘠沙地变成绿水青山，这一过程发生了初生演替 8.人类对群落演替的影响都是不良的 9.群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂 10.群落内部因素的变化不会影响群落演替 探究一 初生演替的过程 1883年8月7日，印度尼西亚喀（kā）拉喀托火山爆发，岩浆滚滚而出，所到之处生物全部死亡，成了一片裸地。几年后，地面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到1909年，有202种动物在这块土地生活。1919年动物增加到621种，1934年增加到880种。在此期间，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。 （1）生物是如何一步步地定居在新土地上的？ （2）这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？ 探究二 初生演替过程分析 2.结合教材P39的图2-11发生在裸岩上的演替示意图分析回答下面的问题： （1）演替过程中地衣的作用是什么？ （2）演替过程中，苔藓为什么能够取代地衣？ （3）在森林阶段，还存在地衣、苔藓等植物吗？ （4）发生在裸岩上的演替最终都能形成森林吗? 探究三 怎样区分初生演替和次生演替 探究四 弃耕农田上的演替 结合教材P40 tu 2-12弃耕农田上的演替示意图回答下面的问题。 （1）由弃耕农田演替到森林依次经历哪些阶段？ （2）一年生杂草和多年生杂草出现的顺序？原因是什么？ （3）灌木丛出现需要什么条件？ · 基础过关练 1．我国北方某地区实施退耕还林三年后，对该地区蜘蛛类群的研究表明，地面蜘蛛丰富度增加，但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失。下列表述错误的是（    ） A．人为因素的干扰可以改变群落演替的方向 B．退耕农田上发生的演替将要经历草本灌木等阶段 C．部分农田蜘蛛消失说明退耕还林不利于保护生物多样性 D．退耕还林后群落总体上朝着物种增多、结构复杂，稳定性强的方向发展 2．我国北方某地区实施退耕还林三年后，对该地区蜘蛛类群的研究表明，地面蜘蛛丰富度增加，但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失了。下列表述错误的是（    ） A．退耕农田上发生的群落演替是次生演替 B．部分农田蜘蛛消失说明退耕还林不利于保护生物多样性 C．退耕还林后群落总体上朝着物种增多、结构复杂的方向演替 D．蜘蛛类群的变化说明群落演替过程中物种组成是动态变化的 3．草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中，并在方格中播撒固沙植物的种子，用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。某地用该方法治理正在沙化的土地并取得良好效果，下列说法错误的是（    ） A．草方格能蓄积降水促进固沙植物生长 B．大多数微生物对草方格材料的分解改善了土壤结构 C．该过程改变了演替速度但没有改变演替方向 D．该方法可增大治理区域的物种丰富度 4．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。下列关于群落的叙述，正确的是（    ） A．捕食和竞争不利于群落内生物种类的稳定 B．群落中植物的种类越多，一般动物的种类也越多 C．没有人为干扰，弃耕农田总能演替成为森林 D．土壤中的小动物分布无垂直结构 5．某农田弃耕后，经历了“弃耕的农田→杂草→灌丛→树林”的自然演替过程，其中植物甲、乙分别是杂草阶段、灌丛阶段的优势种。下列有关叙述错误的是（    ） A．弃耕的农田保留了原有土壤条件甚至还有植物的种子，该演替为次生演替 B．灌丛阶段植物乙的数量比植物甲的数量多，所以植物乙是该阶段的优势种 C．该演替过程中群落的垂直结构和水平结构都发生了变化，对光能的利用率提高 D．位于半干旱地区的农田弃耕后，群落最可能演替到草本植物或稀疏的灌木阶段 6．庐山风景名胜区有着丰富的野生动物和珍稀植物。已发现兽类有33种，鸟类171种。庐山之麓的鄱阳湖还有世界著名的候鸟保护区，候鸟达100余万只，其中有世界最大的大白鹤群，占世界白鹤总数的95%。下列相关叙述正确的是（　　） A．动物和植物在生命系统结构层次上的差异是有无系统 B．这100余万只候鸟构成了鄱阳湖湿地生态系统的群落 C．鄱阳湖中的水草在水流的刺激下随水流运动属于反射 D．调查庐山风景区内的兽类种类可以采用逐个计数法 7．紫茎泽兰繁殖、竞争和生态适应能力强，在入侵地可迅速侵占农田、林地、天然草地等，形成单优种群，造成严重的损害。运用生态位占据、种间互作等原理，筛选出具有竞争优势的物种实施植被替代，进行群落构建，可有效控制紫茎泽兰。下列叙述正确的是（    ） A．紫茎泽兰入侵林地之后，群落发生初生演替使物种丰富度降低 B．研究替代种的生态位需要研究它的栖息地、食物、植株高度等 C．种植替代种并结合机械、化学防治可实现对紫茎泽兰有效防控 D．在紫茎泽兰入侵区进行封山育林和禁牧，有利于群落快速恢复 8．毁林开荒会造成水土流失，土地荒漠化。退耕还林后会发生群落的演替。下列叙述错误的是（    ） A．群落演替过程中，前一阶段为后一阶段提供了适宜的条件 B．随着退耕时间的延长，群落对光能等环境资源的利用更充分 C．若在第二年人工种植乔木，会改变自然演替的速度和方向 D．该地演替类型为初生演替，总趋势是物种多样性更高、群落结构更复杂 9．某矿区废弃地利用植被混凝土生态护坡绿化技术进行山坡生态修复。该技术采用特定的混凝土配方和种子配方对岩石边坡进行防护和绿化，修复地两年后开始生长灌木，三年后灌木生长茂密，使生态环境逐步得到恢复。下列叙述错误的是（    ） A．该矿区废弃地生态修复后发生的群落演替类型与在沙丘上发生的相同 B．生态修复过程是不同种群与环境变化相互作用发生的优势种取代过程 C．生态修复的关键是植被恢复及植被恢复所必需土壤微生物群落的重建 D．上述实例说明人类活动可使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替 · 能力提升练 10.内蒙古大兴安岭森林火灾后，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 11.生态学家对我国某高山群落演替的过程进行了研究，该地区分布着常绿阔叶林、常绿落叶混交林、针阔混交林等多种植被类型，不同海拔高度植被类型不同。如图为甲、乙两个群落在演替过程中物种丰富度的变化曲线，下列分析不合理的是(　　) A.在不同海拔高度上分布着不同类型的植被不属于生物群落的垂直结构 B.甲、乙两个群落的演替类型都是次生演替 C.乙群落的物种丰富度先于甲群落达到相对稳定的状态 D.第5年后物种丰富度降低一定是人类活动的影响所致 12.下图1所示为在裸露岩石上开始的群落演替过程，图2表示该群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。下列叙述正确的是(　　) A.图1所示的群落演替过程属于次生演替 B.地衣和苔藓之间存在着互利共生关系 C.演替过程中植物的种数逐渐增加并趋于稳定 D.演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降 13.群落除了有定向性的演替变化之外，还有非定向性的周期变化。周期变化是群落内在动态的一部分，通常是在比较小的规模上发生，而且重复发生。下图是生态学家研究过的一个与草原微地形有关的羊茅草群落周期变化。下列叙述错误的是(　　) A.群落的周期变化是群落内因物种的相互关系而引起的动态变化，也就是群落的演替 B.由于苔藓植物与羊茅草存在种间竞争关系，因此只能在成熟期以后快速生长 C.从种间关系来看，地衣在衰退期和裸地期覆盖率大幅降低，与羊茅草累积下来的残留有机物减少有关 D.从衰退期开始，裸土石块覆盖率的加速上升主要与地衣覆盖率的下降有关 14.在高中阶段，可以将生态位理解为每个物种在群落中的地位或角色，即在群落中每个物种在生活空间、营养关系以及活动时间多个维度上的地位。下列有关生态位的叙述错误的是(　　) A.生态位、群落的范围和边界都属于生物群落研究的范畴 B.不同物种的生态位一旦有重叠就会导致其中一个物种灭绝 C.不同物种占据不同生态位，有利于生物对环境资源的充分利用 D.同一物种的生态位不是一成不变的，而是处于动态变化中 · 思维拓展练 15．为调查某自然保护区山体滑坡后第30年生物群落的恢复情况，科研人员对山体滑坡区域的恢复群落和未滑坡区域的原始林群落进行了植被生物量（指某时间单位面积内现存生物的有机物总量）的研究，得到下图所示实验结果，回答下列问题：    (1)图中代表恢复群落的是 （填“S1”或“S2”）。为使实验结果真实可靠，科研人员在确定样地数量和大小后，还要注意做到 。 (2)群落演替是指 。山体滑坡后形成恢复群落的过程属于 演替，判断依据是 。 (3)相对于原始林群落，恢复群落对光能的利用率较低，请从群落水平加以解释： 。 (4)若在山体滑坡后，人类参与了恢复群落的工程建设，使滑坡区域植被生物量得到了快速恢复，这说明 。 16．相对多度是群落野外调查的一种估测指标，是指群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比。在某退耕农田自然演替过程中，植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势，它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。回答下列问题：    (1)在研究该群落植物类群丰富度的过程中，统计丙的相对数量采用了记名计算法。根据记名计算法适用对象的特点分析，丙的特点是 。 (2)退耕农田自然演替过程中，该群落演替与在沙丘上进行的群落演替相比，除了演替起点不同，区别还在于该群落的演替 （答出2点区别即可）。 (3)据图分析，第30年至第50年乙种群密度的变化是 （填“增大”“减小”或“不能确定”），原因是 。 (4)有同学认为物种丙的加入会使该群落的物种丰富度增加，该同学的观点 （填“一定正确”或“不一定正确”），理由是 。 17．林窗主要是指森林群落中老龄树死亡或因偶然因素导致成熟阶段优势树种死亡，从而在林冠层造成空隙的现象。研究小组对某林窗内不同阶段的物种组成进行了调查研究，部分结果如图所示。回答下列问题： (1)林窗形成后，林窗下的生态环境会发生较大的变化。据图推测，0~20年，林窗可能引起了 的增强，从而促进了林窗区灌木的生长，有利于灌木物种种类增加。森林中不同部位形成不同大小的林窗会在一定程度上改变群落的 结构。 (2)与小林窗相比，面积较大的林窗光照强、温度高、水分蒸发量大，会造成该区域土壤小动物丰富度更 （填“高”或“低”），原因是 。 (3)部分鸟兽在植物传粉和种子传播等方面有重要作用，与林内相比，对一些鸟兽来说，林窗相对缺少遮蔽物，会 （填“增大”或“减少”）被捕食的危险性，其活动范围会受到影响，这种变化 （填“会”或“不会”）影响林窗区域植物的基因库。 (4)林窗形成后，该区域发生的群落演替类型属于 ，原因是 。 18．为了恢复生态环境，内蒙古自治区着力推进退耕还草生态工程建设。在退耕还草过程中，草原植被的优势种发生如下变化：1～2年，狗尾草等；3～6年，羊草等；7～8年后，贝加尔针茅。10～15年后恢复形成稳定的贝加尔针茅草原群落。回答下列问题： (1)该草原群落区别于其他群落的重要特征是 ，草原上的动物一般有 的特征；该群落不适合乔木生长的原因是 。 (2)退耕还草的第7～8年内，退耕区域的贝加尔针茅的年龄结构属于 。在该阶段贝加尔针茅的分布呈一丛一丛的斑块状分布，其间生长着其他的草本植物，这体现了群落的 结构，影响该结构的因素有 （写出两点即可）。 (3)退耕还草工程改造过程中草原群落发生了 演替，判断依据是 。部分地区在退耕时种植了梭梭树等树木，经过短短几年的培育，耕地演替成了初具规模的防护林，这种现象说明人类活动可以改变 。 学科网（北京）股份有限公司 限公司原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$