内容正文:
高考总复习
生物学
第八单元 生物与环境
第二讲 群落的结构、类型与演替
课标要求 1.描述群落具有垂直结构、水平结构和时间结构等特征。
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。
3.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。
4.活动:(1)不同群落中土壤动物类群丰富度的研究。(2)尝试分析森林群落中几种鸟的生态位关系。
(3)观察记录鱼缸中群落的变化。
考点一 群落的结构和类型
1.群落及物种组成
(1)群落的概念
在一定______内聚集在一定______内的所有生物种群的集合体。
(2)丰富度调查反映群落的物种组成
时间
空间
(3)活动:不同群落中土壤动物类群丰富度的研究
①实验原理
a.在森林、草原等不同的群落中,土壤动物的______、______和分布都有所不同。
b.通过土壤动物类群丰富度的调查,可以反映不同群落中土壤动物____________的多寡。
种类
数量
物种数目
②实验步骤
(4)优势种决定群落的结构和内部环境的形成
2.生态位
(1)生态位的定义、决定因素与特点
(2)竞争排斥原理:当两个物种的生态位______时会发生竞争,且生态位重叠越多,竞争就越______,以致__________________的物种有可能把另一物种完全排除掉,这就是竞争排斥原理。
重叠
激烈
竞争优势较大
(3)生态位分化
3.群落的结构
(1)垂直结构和水平结构
(2)时间结构
4.群落的主要类型
1.易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)群落中某一种群数量下降说明该群落丰富度下降。( )
(2)冬候鸟秋天飞到南方越冬,使群落的组成发生了变化,这体现了群落的水平结构。( )
(3)影响水生群落垂直分层的主要因素包括温度、氧气的垂直分布、光的穿透性和大气中颗粒物含量等。( )
(4)地球上具有最丰富生物基因库的群落是热带雨林。( )
(5)与森林、草原和苔原相比,荒漠群落中的植物能通过植株间隔和根系分布以最大限度减少竞争和充分利用水分。( )
×
×
×
√
√
2.深度思考——挖掘新命题点
(1)对群落的保护,不仅要保护珍稀濒危物种,也要保护其优势种,原因是_________________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)竹林中的竹子高低错落有致,但这并不是垂直结构,原因是____ _______________________________________________________________________________________________________________。
优势种能凭借自己的数量和生活力对群落的结构和内部环境起决
定性作用,并在很大程度上影响其他物种的生存和生长
垂
直结构是指群落内不同物种在垂直方向上的分层现象,竹林中高低有
别的竹子属于同一个物种,因而不属于垂直结构
[例1] 下列有关群落和优势种的说法,正确的是( )
A.群落的物种组成和外貌不会随时间发生变化
B.区别群落最重要的特征是物种丰富度
C.群落中的优势种会一直占据优势地位
D.草原群落中羊草占据显著优势,过度放牧会影响羊草的优势地位,不利于维持草原群落稳定
D
解析:群落外貌常常随时间的推移而发生周期性的变化,随着气候季节性交替,群落的物种组成也会发生变化,A错误;区别群落最重要的特征是群落的物种组成,物种组成也是决定群落性质最重要的因素,B错误;群落中的优势种会随着时间和环境的变化而改变,C错误;如果过度放牧,羊草就会明显减少,碱蓬等植物就会明显占优势,群落中原有的一些植物种类会消失,草原生产力严重降低,不利于维持草原群落稳定,D正确。
[例2] (2024·浙江9+1联盟联考)哈钦森提出了基础生态位与实际生态位的概念。一般来说,没有竞争和捕食存在的情况下,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的最大空间;一个物种实际占有的生态位空间叫作实际生态位。以下相关叙述正确的是( )
A.对生态位的研究属于在种群水平上研究的问题
B.优势种的个体数量最多,所以其实际生态位最宽
C.种间竞争的存在可能会缩小某物种的基础生态位
D.与其他物种的关系可能扩大某物种的实际生态位
D
解析:对生态位的研究属于群落水平的研究,而不是种群水平,A错误;群落中优势种的个体数量不一定是最多的,B错误;种间竞争的存在可能会缩小某物种的实际生态位,C错误;与其他物种的关系可能扩大某物种的实际生态位,比如大豆和根瘤菌互利共生,可以扩大大豆的实际生态位,D正确。
[例3] (2024·浙江杭州二中仿真考)下图中甲、乙、丙为三个自然群落,甲为草本群落,乙为灌木群落,丙为森林群落。下列与图示相关的分析,错误的是( )
A
A.春天草原返青,秋天草木枯黄,这些不属于群落结构的范畴
B.群落的结构不是恒定不变的,而是受多种因素影响,处于动态变化中
C.乙中灌木层的疏密程度也会影响草本层的水平结构
D.丙中乔木、灌木、草本的分层现象是植物群落的一种结构
解析:群落的结构包括水平结构、空间结构和时间结构,春天草原返青,秋天草木枯黄属于群落的时间结构,A错误;群落的结构不是恒定不变的,而是受多种因素影响,处于动态变化中,B正确;乙中灌木层的疏密程度会影响光照等,进而影响草本层的水平结构,C正确;丙中乔木、灌木、草本的分层现象是植物群落的垂直结构,D正确。
[例4] (2025·浙江A9协作体高三返校联考)研究发现,超过10%的昆虫物种被共生微生物(主要是细菌)感染,这些微生物通常被限制在宿主的特殊细胞中,这些特殊细胞称为细菌细胞。共生微生物可通过提供必需的营养物质来促进昆虫的健康。下列叙述错误的是( )
A.昆虫为共生微生物提供了相对稳定的生存环境
B.共生微生物与昆虫属于寄生关系
C.细菌细胞内可能涉及两种或更多的微生物
D.昆虫与微生物之间的关系是长期协同进化的结果
B
解析:由题意可知,昆虫体内的特殊细胞(细菌细胞)为共生微生物提供了稳定的栖息环境,保证了它们的生存,A正确。互利共生关系意味着两者互惠互利,而寄生关系则意味着一方受益,另一方受害。这里提到的共生微生物通过提供必需的营养物质来促进昆虫的健康,昆虫体内的特殊细胞为共生微生物提供了稳定的栖息环境,因此两者之间属于互惠的共生关系,而非寄生关系,B错误。共生微生物主要是细菌,细菌细胞内可能含两种或更多的微生物,C正确。昆虫与其体内共生微生物之间的关系通常是长期协同进化的结果,两者在进化过程中互相适应、共同发展,D正确。
考点二 群落的演替
1.群落演替的概念、实质和意义
2.群落演替的类型比较
3.顶极群落
4.活动:观察记录鱼缸中群落的变化
(1)目的要求
①观察鱼缸中____________种类随时间的变化。
②通过连续的数据记录和分析,建立_____________________。
(2)方法步骤
①在鱼缸中加入_________,约为其容积的2/3,再加入数粒煮过的白米饭和少许塘泥。将鱼缸置于没有____________的安全处。
②每天用滴管分别从鱼缸的______________水层吸取水样,制成临时装片A、B、C,用显微镜分别观察并记录装片中__________的种类。
③连续观察2周以上。
浮游生物
群落演替的模型
池塘水
阳光直射
上、中、下
浮游生物
[例1] 如图表示两个陆生群落的演替过程。下列说法正确的是( )
C
A.曲线b可表示弃耕农田上的演替,其演替过程中,物种丰富度逐渐增加
B.曲线a波折变化,其演替速度比b要慢
C.E点可代表已达顶极群落阶段,此阶段可能为灌木丛
D.群落演替过程中,营养结构都是从简单到复杂
解析:曲线b代表初生演替,不能表示弃耕农田上的演替,A错误;曲线b表示初生演替,其演替速度比a慢,B错误;群落演替中,营养结构不一定都是从简单到复杂,如曲线a的CD段,D错误。
群落演替按方向的不同分为顺行演替与逆行演替
[例2] 为了更好地保护环境,我国倡导退耕还林。科研人员对某地退耕还林的年限与群落中物种数目的变化进行了调查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A
A.在该退耕地上发生的演替为次生演替
B.灌木和乔木的生态位相互独立,不发生重叠
C.该演替过程中草本植物的种类和数量逐渐减少
D.该地最终形成的群落类型取决于退耕还林的年限
解析:退耕地保留了土壤条件,甚至还存在有生存力的孢子和种子等繁殖体,因此在该退耕地上发生的演替为次生演替,A正确;从图中可以看出,退耕还林7年后灌木和乔木是共存的,它们都要从所处的共同环境中获取养分,因此,它们的生态位并不是完全独立的,也有重叠,B错误;退耕还林后的最初几年土壤条件得到改善,草本植物的数量逐渐增加,当灌木或乔木生长起来后,它们比草本植物更为高大,剥夺了草本植物的阳光,在竞争中占据优势,导致草本植物的种类和数量又逐渐减少,C错误;群落演替的结果往往是环境和群落内的生物共同作用而决定的,最终会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态,D错误。
[例3] (2025·浙江金华月考)科学家通过研究芦苇种群根茎长度和生物量来研究扎龙湿地自然恢复过程中的植物群落演替,在理论上设定扎龙湿地植物群落的演替顺序为[早期]羊草(第一优势种)+芦苇群落→[中期]芦苇(第一优势种)+羊草群落→[晚期]芦苇群落。已知羊草为旱生植物,芦苇为湿生植物。下列叙述错误的是( )
A.挖取多份规格为a m×a m的表层土壤样品,可调查芦苇种群平均生根深度
B.芦苇可能通过改变土壤的含水量来抑制羊草的生长,从而抢夺生态位
A
C.通过分析不同群落中芦苇的根茎长度、生物量可预测群落演替的方向
D.扎龙湿地利用芦苇建立长效的补水机制有利于耕地向湿地的自然恢复
解析:芦苇为湿生植物,需要挖取一定深度的土壤样品来调查芦苇种群平均生根深度,A错误;羊草为旱生植物,芦苇为湿生植物,在扎龙湿地植物群落的演替过程中,羊草逐渐被芦苇取代,推测芦苇可能通过改变土壤的含水量来抑制羊草的生长,从而抢夺生态位,B正确;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,因此通过分析不同群落中芦苇的根茎长度、生物量可预测群落演替的方向,C正确;芦苇植物是一种生长在湿地环境中的多年生草本植物,为许多鸟类和其他动物提供了栖息地和食物来源,被广泛应用于环境保护和生态修复领域,扎龙湿地利用芦苇建立长效的补水机制有利于耕地向湿地的自然恢复,D正确。
1.(2024·浙江6月卷)在自然界中,群落演替是普遍现象。下列现象不属于群落演替的是( )
A.裸岩上出现了地衣
B.草本群落中出现成片灌木
C.灌木群落中长出大量乔木
D.常绿阔叶林中樟树明显长高
D
真题演练•考向感悟
解析:裸岩上发生的演替属于初生演替,即裸岩上出现了地衣属于群落演替,A不符合题意;草本群落中出现成片灌木,这属于群落演替,即处于优势地位的灌木逐渐把草本植物替代,B不符合题意;灌木群落中长出大量乔木,这属于群落演替,表现为乔木作为优势种取代灌木,C不符合题意;常绿阔叶林中樟树明显长高属于生长现象,不属于群落演替,D符合题意。
真题演练•考向感悟
(2024·浙江1月卷)阅读下列材料,回答第2、3题。
稻田中常会伴生许多昆虫,如在水稻的叶层会伴生稻苞虫、稻纵卷叶螟等食叶性害虫,在茎秆层常有稻飞虱、叶蝉等害虫,而地下层有稻叶甲虫等食根性害虫,水稻与这些害虫之间形成了复杂的种间关系。
2.稻苞虫是完全变态发育昆虫。其幼虫主要啃食水稻等植物叶片,成虫主要舔食植物花粉。某稻田发现了稻苞虫的虫情,下列措施既能有效控制虫害,又不会造成环境污染的是( )
A.引入食虫鸟类捕杀 B.使用杀虫剂消杀
C.使用性引诱剂诱杀 D.使用防虫网隔离
A
真题演练•考向感悟
解析:以鸟治虫属于生物防治,食虫鸟类既能吃幼虫也能吃成虫,既能有效控制虫害,又不会造成环境污染,A正确;使用杀虫剂消杀属于化学防治,可能会造成环境污染,B错误;使用性引诱剂诱杀属于生物防治,能有效改变性别比例从而降低出生率,但是诱杀的是成虫,效果滞后且相对较弱,C错误;使用防虫网隔离属于物理防治,不能有效控制当前稻田发生的稻苞虫的虫情,D错误。
真题演练•考向感悟
3.水稻、昆虫和杂草等共同构成稻田群落,也形成了其特有的群落结构。下列关于该群落空间结构的分析,正确的是( )
A.昆虫在水稻地上部分不同位置分布与光强度密切相关
B.昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置有关
C.因水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的简单化
D.稻田群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性
B
真题演练•考向感悟
解析:昆虫(动物)在水稻地上部分不同位置分布与栖息场所和食物条件密切相关,A错误;昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置(栖息空间和食物条件等)有关,B正确;结合题干信息可知,水稻与多种生物之间存在种间关系,因水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的复杂化,C错误;稻田群落水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
真题演练•考向感悟
4.(2023·浙江6月卷)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
B
真题演练•考向感悟
解析:竹笋明显长高属于生物个体生长,A错误;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正确;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错误;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错误。
真题演练•考向感悟
5.(2022·浙江1月卷)某海域甲、乙两种浮游动物昼夜分布如图所示。下列分析中合理的是( )
A.甲有趋光性,乙有避光性
B.甲、乙主要以浮游植物为食
C.乙的分布体现了群落的垂直结构
D.甲、乙的沉浮体现了群落的时间结构
D
真题演练•考向感悟
解析:甲、乙在午夜黑暗的情况下均上浮,中午时均下沉,说明甲、乙都具有避光性,A错误;浮游植物一般分布在浅海,根据植物的垂直结构决定动物的垂直分层,可推测位于浅海的甲主要以浮游植物为食,但无法判断出乙主要以浮游植物为食,B错误;乙是一种浮游动物,是一个种群,故乙的分布不能体现群落的垂直结构,C错误;由图可知,甲、乙在不同时间段在该海域中所处的位置是不同的,甲和乙在午夜都会有所上浮,因此甲、乙的沉浮体现了群落的时间结构,D正确。
真题演练•考向感悟
6.(2024·浙江6月卷)内蒙古草原是我国重要的天然牧场,在畜牧业生产中占有重要的地位。回答下列问题:
(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量________,据此判定贝加尔针茅是该群落中占优势的物种,影响其他物种的生存和繁殖,对群落的________和功能起决定性的作用。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,进行了相应实验。
真题演练•考向感悟
①思路:设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置______ ____________处理,一段时间后对群落的物种丰富度、功能特征等指标进行检测。其中植物物种丰富度的调查常采用__________法。
②结果:植物的物种丰富度结果如图所示。
真题演练•考向感悟
③分析:结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度__________。过度放牧会导致植物的物种丰富度__________,引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性__________的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念,既要保护草场资源,又要肉、奶高产,保证牧民经济效益,根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在__________水平。
真题演练•考向感悟
答案:(1)大 结构
(2)①不同程度的放牧强度 样方 ③基本相同 减小 差
(3)K/2
真题演练•考向感悟
解析:(1)优势种是指对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。贝加尔针茅作为优势种,生活力强、个体数量多和生物量大,对群落的结构和功能起决定性的作用。(2)本实验的实验目的是探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,自变量是放牧强度和氮素施加量,检测指标是丰富度相对值。据图所示,设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置不同程度的放牧强度处理。植物物种丰富度的调查常采用样方法。图示结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同。据图所示,高放牧强度下物种丰富度相对
真题演练•考向感悟
值远小于不放牧对照组,说明过度放牧会导致植物的物种丰富度减小。由于过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性差的植物竞争资源时容易处于劣势。(3)K/2时种群增长速率最大,因此根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在K/2水平。
真题演练•考向感悟
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