2025届高三生物一轮复习知识清单：群落及其演替

第29讲 群落及其演替 考点一 群落 1、群落的概念 : 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落，简称群落。 注意: ① 一个群落必须包括该地域中全部的生物，包括全部植物、动物、微生物。 ② 各种生物种群通过相互联系形成一个有机整体。 2、群落水平上研究的问题 3、 种群和群落的比较 比较项目 种群 群落 组成单位 生物个体(包括幼年、成年和老年个体) 生物种群(包括植物、动物和微生物等) 研究对象 一定区域内同种生物个体的总和 一定区域的所有种群 研究范围 种内关系 种间关系 主要特征 种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等 物种的多样性、群落结构、丰富度、生态位、优势种、种间关系、群落演替等 关系 群落以种群为基本单位,是各个种群的集合体,依靠种间关系使各种群在长期自然选择与进化中形成稳定的彼此适应的有机体。研究种群是研究群落的基础； 4、 生物个体、种群和群落的关系 考点二 群落的特征 1、 群落的物种组成 (1)研究物种组成的意义:物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。 (2)衡量指标：物种丰富度，即群落中物种的多少。注意：物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。 (3)规律： ①不同群落丰富度不同，一般越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。 ②不同物种在群落中的地位不同。在群落中，有些物种不仅仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势，称为优势种； ③群落中的物种组成不是固定不变的。随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势；原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失。 2、 种间关系 关系名称 数量坐标图 能量关系图 特点 举例 原始合作 — — 两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活 海葵与寄居蟹 互利共生 (1)相互有利，分开后至少一方不能生存； (2)数量上呈现出“同生共死”的同步性变化 地衣内的真菌和单细胞藻类；大豆与根瘤菌 捕食 （1）一种生物以另一种生物为食； (2)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 翠鸟与鱼；羊和草；狼与兔；青蛙与昆虫 寄生 (1)对宿主有害，对寄生生物有利； (2)分开后，寄生生物难以单独生存，而宿主会生活得更好 马蛔虫与马；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌 种间 竞争 两种生物生存能力不同，一种生物在竞争中占优势，另一种占劣势，最终可能导致占劣势的生物死亡 非洲狮与斑鬣狗；牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与双小核草履虫 两种生物生存能力大致相同，数量上呈现出“你死我活”的同步性变化 注意： (1)种内关系包括种内竞争和种内互助;种间关系包括原始合作、互利共生、种间竞争、捕食和寄生。 (2)寄生与捕食:寄生者在寄主那里吸取的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液或寄主从外界环境中摄取的营养物质，宿主的结构仍然是完整的；如果一种生物摄取其他生物的全部或部分为食,被捕食者的结构已经不完整了，则为捕食关系。如:蚊子与人为寄生关系,蝗虫与青草为捕食关系。 (3)快速判断捕食曲线中的被捕食者 (4)捕食与竞争：捕食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；竞争是生物为了争夺食物、空间等资源而发生的相互排斥的现象；种间竞争关系可使处于劣势的种群趋于灭亡，以利于优势种得到更多的资源和空间。 (5)“螟蛉有子,蜾蠃负之”,这两种生物之间是捕食关系。蝉与树之间是寄生关系;蚕与桑树之间是捕食关系。 (6)两种生物以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成种间竞争关系，例如：人吃玉米子粒，而牛吃玉米秸秆。 (7)寄生不同于腐生：寄生是从活的生物体获得营养物质，腐生是从死的生物体获得营养物质。 例题：(2021·全国乙卷)在自然界中，竞争是一个非常普遍的现象。回答下列问题： (1)竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理，某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验，选择动物所遵循的原则是__________________________________。该实验中需要将两种草履虫放在资源________(填“有限的”或“无限的”)环境中混合培养。当实验出现___________________________的结果时即可证实竞争排斥原理。 (2)研究发现，以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系，经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析，两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存，还可因取食的________(答出1点即可)不同而共存。 (3)根据上述实验和研究，关于生物种间竞争的结果可得出的结论是__________________。 答案：(1)属于不同物种且具有相同资源利用方式　有限的　一种(双小核)草履虫占有优势，而另一种(大)草履虫数量减少甚至消失　(2)时间(或部位、高度)　(3)当两种或更多种生物具有相同资源利用方式时，在资源有限的情况下，两种或更多种生物相互排斥不能共存；而当两种或更多种生物取食习惯不同，且二者或更多种生物之间不存在直接的竞争对象时则可共存 3、群落的空间结构 (1)定义：在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，形成一定的空间结构,包括垂直结构和水平结构。 (2)垂直结构：在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。 ①植物的分层：I、 决定地上分层的环境因素:光照、温度等； II、决定地下分层的环境因素: 水分、无机盐等； III、植物垂直分层的意义:显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。 ②动物垂直分层现象主要原因: 群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。 (3)水平结构：在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、以及人和动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群的密度也有差别，表现为镶嵌分布。 (4)群落结构的形成原因与意义 ①形成原因：在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。 ②意义：有利于群落整体对自然资源的充分利用。 注意： ①“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构，竹林中的竹子是一个种群，不具有群落的空间结构。 ②高山上植物的分布取决于温度，从山顶到山脚下，分布着不同的植物类群，从低到高依次为：阔叶林→针叶林→高原草甸→苔原，属于植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构（而是属于水平结构）。因为在每一个自然区域地段，均具有自然群落，而每一个群落都有各自的垂直结构与水平结构。如下图所示。 ③其他群落也像森林群落一样具有垂直结构。 ④植物地上、地下部分均有分层现象，决定因素不同。 ⑤水体中植物的垂直分布主要是由光照引起的分层现象，属于群落的垂直结构。 例题：如图a、b、c分别代表的是在－200 m～3 800 m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。回答下列问题： (1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，影响它们分布的主要生态因素是什么？这是群落的垂直结构吗？ 提示　温度。这不是群落的垂直结构(水平结构)。 (2)b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要生态因素是什么？这是群落的垂直结构吗？ 提示　b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的，c处藻类植物的分层现象是受光质(光的波长)影响形成的。这是群落的垂直结构。 (3)b处动物在群落中也有垂直分层现象，这种分布与植物的分层有何关系？ 提示　群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。 (4)有人说：“b处桦树高低错落有致，只存在垂直结构，而野草丛比较矮小，只存在水平结构”，你认为这种说法对吗？为什么？ 提示　不对。垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次，不能构成垂直结构。矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。 4、生态位 （1）概念:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。 （2）研究内容 a．动物的生态位：研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。 b．植物的生态位：研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。 （3）特点：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位； （4）原因：群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果； （5）意义：有利于不同生物充分利用环境资源； （6）生态位分化：在长期的相互竞争作用中，两个生态位上接近的物种若要共存，必须在空间、食物、活动时间、生理或习性上有分化，即生态位分化。 （7）生态位重叠：当两个或更多的物种共同利用某些资源时，即出现了生态位重叠，如果资源供应不足，就会产生种间竞争，如果竞争激烈，种群对资源的利用就会发生改变，可能出现(a)生态位移动或(b)物种灭绝。 （8）生态位的应用：在农业中，应该从水平、垂直、时间、营养及物种、数量等多方位进行系统组分的合理组配，以充分利用和拓展系统生态位，提高整个农业生态系统的生产力。 例题： 1、一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为一个物种的生态位。下列叙述错误的是(　A　) A．生态位属于群落的空间特征 B．不同种群的生态位不会完全相同 C.生态位重叠越多的物种种间竞争也就越激烈 D．生态位的形成是长期自然选择的结果 2、一个物种所能占据的生态位空间，是受竞争和捕食强度影响的。一般来说，没有竞争和捕食的胁迫，物种能够在更广的条件和资源范围内得到繁荣。这种潜在的生态位空间就是基础生态位，即物种所能栖息的，理论上的最大空间；而一种生物实际占有的空间叫作实际生态位。如图是某地三种食虫蝙蝠觅食活动的时间分布图，下列叙述正确的是(　C　) A．三种蝙蝠栖息在不同的树洞中，这是三种蝙蝠各自占据的实际生态位 B．棕蝙蝠比银毛蝙蝠、蓬毛蝙蝠更适于夜间捕食，这是长期自然选择的结果 C．三种蝙蝠只在特定的时间段活动有利于对当地环境资源的充分利用 D．如果气候适宜、空间充足，三种生物占据的生态位为基础生态位 3、对某湿地中4种占优势的水鸟的生态位进行调查研究，结果如表所示，回答下列问题： 物 种 数量/只 觅食生境 出现率/% 鸟胃中主要食物种类占比/% 生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草屑 螺类 贝壳沙砾 甲壳类 其他 绿翅鸭 2 120 67 0 33 52.8 16.7 0 12.0 13.0 0 5.5 绿头鸭 1 513 98 1 1 78.3 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.1 鹤鹬 1 678 64 0 36 0 0 50.0 25.0 25.0 0 0 青脚 鹬 1 517 29 28 43 0 0 33.3 33.3 0 33.3 0.1 (1)从觅食角度分析此表，4种水鸟彼此之间属于________关系，其中觅食生境范围最宽的水鸟是________。 (2)分析此表，觅食生境一样的两种水鸟生态位是否完全相同？________。说明你的判断理由：______________________________________。 (3)该湿地中每种鸟类都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间__________的结果。 提示：(1)种间竞争　青脚鹬　(2)否　绿翅鸭和鹤鹬觅食生境一样，但它们取食的食物种类大多数是不相同的　(3)协同进化 5、群落的季节性： 考点三　群落的主要类型 1、 生物群落的分类 2、根据群落的外貌和物种组成等方面的差异，可以将陆地的群落大致分为以下三种类型。 （1）荒漠生物群落 ①外貌特征：砂砾裸露，植被极度稀疏； ②环境特点：极度干旱，年降水量稀少且分布不均匀； ③群落特点：物种少，群落结构非常简单；生物具有耐旱的特性，以独特的生活方式适应缺乏水分的环境。 ④物种组成： 主要植物类型：仙人掌属植物、骆驼刺属植物等。 主要动物类型：主要是爬行类、啮（niè ）齿目、鸟类和蝗虫等； ⑤举例：仙人掌具有肥厚的肉质茎，叶呈针状；爬行动物表皮外有角质鳞片，有助于减少水分的蒸发；某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物，而不是产生需要更多水才能溶解的尿素。 （2）草原生物群落 ①外貌特征：草本植物如地毯般铺向天边； ②环境特点：半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区； ③群落特点：动植物的种类较少，群落结构相对简单； ④物种组成： A、主要植物类型：各种耐寒的旱生多年生草本植物占优势，有的草原上有少量的灌木丛，乔木非常少见；草原上的植物往往叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱； B、主要动物类型：草原上的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点；由于缺水，在草原上，两栖类和水生动物非常少见；稀树干草原上，生长着伞形树冠状乔木，动物主要以斑马、长颈鹿和狮子为主。 （3）森林生物群落 ①外貌特征：树木繁茂，树冠遮天蔽日； ②环境特点：分布在湿润或较湿润的地区； ③群落特点：动植物的种类多，群落结构非常复杂且相对稳定； ④物种组成： A、主要植物类型：森林中有乔木、灌木、草本和藤本植物；森林中阳生植物多居上层，能吸收比较强的阳光；林下光线相对较弱，在热带雨林中，林下几乎都是散射光，仅有稀疏的光点和光斑。所以，三七、人参、黄连、半夏、贝母以及某些蕨类、苔藓等阴生植物生活在林下；阴生植物具有适应弱光条件的特点：茎细长，叶薄，细胞壁薄，机械组织不发达，叶绿体颗粒大，呈深绿色。 B、主要动物类型：森林为动物提供了丰富的食物和栖息场所。因此，树栖和攀缘生活的动物种类特别多。 3、自然群落分布的规律性 森林、草原、荒漠这些自然群落在陆地上的分布是有规律的，比如我国东部湿润地区往往随处可见森林；在中部内陆半干旱区分布有大片的草原；再到西部干旱区则出现荒漠群落； 4、群落中生物的适应性 （1）生物对非生物环境的适应：群落类型受水分、温度等因素的影响很大；生活在这一地区的物种能够形成群落，是因为它们都能适应所处的非生物环境； （2）生物对生物环境的适应：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。 5、群落的更具体分类： 森林、草原、荒漠每一类群落又都可以分为更具体的群落类型。例如，我国典型的森林类型又可以分为寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林和热带雨林等。 热带雨林与暖温带落叶阔叶林的比较： 5、 其他群落类型 （1） 湿地生物群落：在沼泽、河流、湖泊等地，还有湿地生物群落。湿地生物群落中的动植物物种十分丰富，既有水生生物也有陆生生物，常见的有芦苇、香蒲、黑藻、金鱼藻等植物，以及鱼类、两栖类、鸟类等动物。 （2）海洋生物群落：在海洋中，数量众多的微小浮游植物，浅海区生长的大型藻类（如海带、裙带菜等），以及种类繁多的动物，它们共同构成海洋生物群落。 （3）农田生物群落：农田中生活着多个生物种群，它们不是孤立的，而是直接或间接地联系着，共同构成了有序的整体，即农田生物群落。 农田生物群落属于人工生物群落，与自然群落相比，人工生物群落的物种丰富度较低，群落结构简单，易受外界影响，需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构。 考点四 群落的演替 1、 演替的概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。 2、主要标志：群落在物种组成上发生了质的变化； 3、群落演替的类型比较 3、“三看法”判断初生演替与次生演替 4、影响群落演替的因素 有群落外界环境的变化，生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化，以及人类的活动。适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的种群数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。 5、人类活动对群落演替的影响 (1)人类活动不合理的方式：对自然资源的过度开发、不合理的利用、环境污染、外来物种的引入等均会使生物群落退化。 (2)人类活动合理的方式：封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等。 (3)影响结果： a.人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 b.人类活动也可以使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替。 6、群落演替的方向及变化分析 大多数自然群落 受污染或破坏的群落 方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定 能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定 物质变化 7、自然群落演替的特征 注意：自然界中存在因自然或人为原因而使群落发生与原来演替方向相反的演替现象。 8、群落演替的相关分析 (1)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，往往是一种“优势取代”而非“取而代之”，比如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物和苔藓等。 (2)演替是不可逆的 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，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。 (3)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程 当群落演替到与环境处于动态平衡时，就达到相对稳定的状态，演替不再进行。 (4)演替终点不一定是最高的乔木（森林）阶段 演替最终能否形成森林取决于所处地域的气候等条件。一般来说,在气候适宜的环境中,群落的演替可以形成森林,但在干旱的草原或荒漠地区,群落演替就很难发展到森林阶段,只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。 (5)火山爆发后经过初生演替形成新群落,一般不能恢复原来的群落结构。 (6)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。苔藓能取代地衣的原因是苔藓植株高于地衣,能获得更多的阳光,处于优势地位,逐渐取代了地衣。 (7)群落演替是连续的 当群落演替到达稳定阶段,也就是形成顶极生物群落时,虽然有较为稳定的物种组成,群落结构较为复杂,但此时的生物群落也在发生着演替,也就是说演替是连续的。 (8)能否演替成森林阶段与演替的类型无关，不管是初生演替还是次生演替，都可能演替到相对稳定的阶段。 (9)初生演替与次生演替的本质区别在于演替的起点不同，即是否具备土壤条件。初生演替是在不具备土壤条件的地方进行的演替，而次生演替则是在具备土壤条件的地方进行的演替。 考点五 研究土壤中小动物类群的丰富度 1、实验原理 (1)土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。 (2)许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用取样器取样法进行采集、调查。 (3)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。 (4)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。 2、群落中物种数目的统计方法 ①记名计算法：在一定面积的样地中，直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的物种。 ②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少，等等。 3、实验器材 采集小动物的示意图 4、实验步骤 5、实验结论:不同群落的物种丰富度不同,一般来说环境条件越优越,群落发育时间越长,物种丰富度就越高,群落结构就越复杂。 6、注意事项 (1)使用诱虫器采集小动物时利用了土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特点。 (2)用体积分数为70%的酒精杀死并保存标本，若要保存活体通常用含有湿棉花的试管收集。 (3)体型较大的小动物可用包着纱布的镊子直接取出来，体型较小的小动物则需用吸虫器采集。 (4)识别命名要准确，并进行分类，对于不认识的动物也应作好记录，并记为“待鉴定××”，记下其特征。 (5)常见的四种调查方法 ①调查土壤中小动物类群丰富度可用“取样器取样法”。 ②调查某种植物或活动能力弱、活动范围较小的动物或昆虫卵的种群密度可以用“样方法”。 ③调查活动能力强、活动范围较大的动物的种群密度可用“标记重捕法”。 ④研究培养液中的酵母菌种群数量变化可用“抽样检测法”。 (6)取样器取样法误差归纳 ①未能给予最适“诱捕”条件，即未能充分利用土壤动物“趋湿”“避光”“避热”特性，如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体减少。 ②未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一致而导致计数误差。 ③对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是记为“待鉴定××”，并记下其特征。) (7) 样方法、取样器取样法、抽样检测法的区别 ①样方法一般是针对植物和活动能力不强的动物(如跳蝻)，取样器取样法是针对土壤中的小动物，抽样检测法针对单独的细胞或微生物，各有侧重。 ②取样器取样法用于调查物种丰富度，样方法和抽样检测法可以比较准确地计算出种群的数量。 ③另外，样方法计数的是活的种群个体数，抽样检测微生物时可能死活都有。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$