内容正文:
考点一:群落的结构
考点二(探究.实践土壤动物类群丰富度的研究)
考点三:群落的主要类型和群落的演替
第2讲:群落的结构和演替
1
结合具体的实例考查种间关系、群落空间结构以及群落的演替过程
a.描述群落具有垂直结构和水平结构等特征,并可随时间而改变
b.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
c.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
1、课标考点
2.广东命题趋势:
2
①同一时间聚集在②一定地域中③各种生物种群的集合。
1、群落的概念
★关键:必须包含全部的生物,生物间有一定的关系。
考点1 群落的结构
(1)群落的物种组成:
物种的组成是区别 的重要特征,群落中的物种组成不是固定不变的,群落中物种数目的多少,称为 。
物种丰富度
不同群落
在群落中,有些物种数量很多,对其他物种影响很大,往往占据优势;有些物种比较常见,但对其他物种影响不大,不占优势。
2、群落的结构:
★关键:必须包含全部的生物,生物间有一定的关系
3
①捕食:
②种间竞争:
③寄生:
④互利共生:
⑤原始合作:
两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利.
两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而相互排斥的现象
一种生物以另一种生物为食
两种生物共同生活在一起,双方都受益,但分开后各自也能独立生活
一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并对宿主产生危害的现象
蛔虫与人,植物与菟丝子,病毒与细菌等.
豆科植物与根瘤菌, 地衣中的藻类和真菌白蚁与鞭毛虫
海葵与寄居蟹,鱼蚌共生
牛和羊、水稻和稗草
狼与兔,羊与稗草
(2)种间关系
(如果分开,双方的生活都要受到很大影响,甚至不能生活)
4
种间关系曲线的辨别
丁
互利共生
种间竞争
种间竞争
捕食关系
乙
捕食关系
同时增加,同时减少,同生共死的同步性变化,,,“不同步”变化。先增者先减;后增者后减,,①生存能力不同“你死我活”的同步性变化②生存能力相当,呈现“此消彼长”的变化
①从最高点判断,捕食者数量少,被捕食者数量多;
②从变化趋势看,先达到波峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先,捕食者变化在后。
5
互利共生
种间竞争
丁
种间竞争
乙
6
例1.下列有关种间关系的叙述,正确的是( )
A.蝉吸取树的汁液、蝗虫啃食植物叶片都属于寄生关系
B.两种生物种群之间的捕食关系是在群落水平上进行研究获得的
C.一只猛禽追逐另一只抓握着鼠的猛禽,这两只猛禽属于捕食关系
D.互利共生的关系体现在某个种群内的不同个体之间
B
例2(全国卷Ⅱ)下列属于种间竞争实例的是( )
A.蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露
B.以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食
C.细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸
D.某培养瓶中生活的两种绿藻,一种数量增加,另一种数量减少
D
寄生(从宿主体液、组织或已消化的物质中获取营养并对宿主产生危害的现象)
解析:选B 蝉吸取树的汁液属于寄生关系,蝗虫啃食植物叶片属于捕食关系。研究各种群之间的相互关系属于在群落水平上研究的问题。同一区域的两种动物之间没有共同的食物,则二者在食物上不存在竞争关系,但二者在生存空间上存在竞争关系。互利共生属于种间关系,发生在不同种生物的种群之间,不能发生在某个种群内的不同个体之间。若两只猛禽是不同物种,则两者之间可能存在着捕食关系,若其中一只猛禽追赶的目的是争夺另一只猛禽抓握着的鼠,则二者之间是竞争关系;
7
例3、如图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果,下列相关的叙述错误的是 ( )
A.豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示
B.甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、种间竞争关系
C.图乙中b生物对a生物的进化有害无益
D.图丙中实验初期,种内互助与竞争并存,后期X的种内斗争加剧
C
解析:豆科植物与根瘤菌的种间关系是互利共生,与图甲相符;据图可知,甲表示的种间关系是互利共生、乙是捕食,丙是竞争;捕食者与被捕食者相互选择,共同进化,因此捕食关系对被捕食者的进化有益;根据丙图可知,开始时两物种都能存在,说明存在种内互助与竞争,后来一种生物消失,X的种群密度增大,种内斗争加剧。
8
(垂直方向上,地上/地下)
(水平方向上)
(3)群落的空间结构
在群落中,各个________分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构
生物种群
光照、温度、水分、无机盐等
植物的分层决定动物分层
光照、温度(地上)
水分、无机盐(地下)
(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,这是群落的垂直结构吗?
(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?
(3)b处不同的植物层次中分布着不同的鸟类,鸟类的这种分层主要取决于什么因素?
如图a、b、c分别代表的是在-200~3 800m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,请据图分析:
属于不同的生物群落,不属于群落的垂直结构,而是“植物的地带性分布”
植物的地带分布
b处:光照强度,c处:光质(波长)影响形成的。
垂直结构
(由光质引起)
垂直结构
(由光强引起)
食物的分布和巢穴的位置
A
例(四川卷)某放牧草地有一些占地约1 m2的石头。有人于石头不同距离处,调查了蜥蜴个体数、蝗虫种群密度和植物生物量(干重),结果见图。下列叙述错误的是( )
A.随着蝗虫种群密度的增大,植物之间的竞争将会加剧
B.蜥蜴活动地点离石头越远,被天敌捕食的风险就越大
C.距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素
D.草地上放置适量石头,有利于能量流向对人类有益的部分
解析:A项,随着蝗虫种群密度的增大,蝗虫捕食更多的植物,植物的数量和密度减少,故种间竞争会减弱。B项,蜥蜴活动地点离石头越远,其个体平均数越少,说明其被天敌捕食的风险越大。C项,距石头的远近影响了蜥蜴的数量,进而影响了蝗虫的种群密度,最终影响了植物生物量,所以距石头的远近是引起该群落水平结构发生变化的重要因素。D项,由题图可知,草地上放置适量石头能增加蜥蜴的数量,从而导致蝗虫种群密度下降和植物生物量增加,有利于能量流向对人类有益的部分。
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(4)群落的季节性
冬季冬眠
夏季冬眠
黄鼠
旱獭
仓鼠
非洲肺鱼
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解析:蚂蚁喜欢取食蚜虫腹部末端所分泌的含有糖分的蜜露,所以蚂蚁常常保护蚜虫,甚至把吃蚜虫的瓢虫赶走。有时蚜虫缺乏食物时,蚂蚁还会把蚜虫搬到有食物的地方,二者关系为“互利共生” B项错,菜粉蝶幼虫与蜜蜂虽然都在同一株油菜上采食,但是菜粉蝶幼虫主要吃叶片,而蜜蜂主要采食花蜜,二者不能构成种间竞争;C项错,噬菌体寄生于细菌中,二者构成寄生关系;D项对,两种绿藻属于两个物种,二者竞争阳光、养料等生存资源,同时根据一种增加另一种减少,可推测是竞争关系。
B
C
(4)生态位
概念:一个物种在群落中的__________,包括所处的空间位置,占用资源(觅食的地点、食物的种类和大小,所需要的物理(如温度、湿度、pH等)和生物条件)的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
地位或作用
生态位分化
生态位重叠
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。
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。
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科学思维:生态位宽度是指某一物种在其生存的生态环境中对生态因子的利用状况。下图为不同干扰强度下传粉昆虫优势类群的生态位宽度。
据图可知,从人为中度干扰强度到重度干扰强度,影响最大的是哪一优势类群?蠓科对环境的适应能力非常强,请结合图示进行解释。
蚤蝇科。各程度干扰强度下蠓科生态位都较大,而生态位又可反映某一物种对环境资源的利用和适应能力。
例1.下图表示3个共存物种的资源利用曲线,图a和图b中3个物种的资源利用状况不同,下面是对图a中3个物种与图 b中3个物种相比较的几种说法,正确的是( )
A.图a中3个物种的种间竞争激烈,图b中3个物种的种内竞争激烈
B.图a中3个物种的种内竞争激烈,图b中3个物种的种间竞争激烈
C.如果资源有限,图a中物种2最有可能被排除,图b中物种3最有可能被排除的危险
D.两图中的物种间的种间竞争激烈程度相等
生态位重叠:当两个或多个物种共同利用某些资源时,出现生态位重叠
B
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例2.(2021·十堰高三模拟)生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色,表现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与种间竞争、种内斗争具有密切的关系。下列叙述错误的是( )
A.种间竞争会促使不同物种的生态位分化
B.种内斗争的加剧会使不同物种的生态位重叠减少
C.各物种生态位的分化利于群落稳定性与多样性的维持
D.两个物种的生态位重叠增加,则种间竞争加剧
B
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。
B [种间竞争使不同物种对资源的利用会出现差异,所以会促使不同物种的生态位分化,A正确;种内斗争的加剧会使种群内的个体占据更多的资源,从而使不同物种的生态位重叠增加,B错误;各物种生态位的分化有利于生物对资源的利用,有利于群落稳定性与多样性的维持,C正确;两个物种的生态位重叠增加,相似的生存空间和资源越多,则种间竞争加剧,D正确。]
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1、为什么不能用样方法和标志重捕法进行调查?
2、用什么方法研究土壤中小动物类群的丰富度?用什么方法进行采集、调查?
3、用什么进行取样?
4、在统计群落中物种数目的同时,还可以统计物种的相对数量,常用的统计物种相对数量的方法有哪两种?
许多土壤动物活动能力较强,身体微小,不适于用样方法调查
取样调查的方法
1、记名计算法 2、目测估计法
捕捉器(如:采集罐、吸虫器)
取样器取样法
考点2:(探究.实践):土壤中小动物类群丰富度的研究
收集小动物:利用昆虫的 和 来收集
避光性、避高温性
趋湿性
制作取样器(100ml)
将表层土的落叶轻轻拨开
用肉眼观察、借助放大镜、体视显微镜观察、普通显微镜。
借助有关图鉴查清小动物的名称,并进行分类。
实验流程
例1.下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验的说法,错误的是 ( )
1.丰富度的统计方法通常有记名计算法 和目测估计法
2.应设计表格,统计不同采集样点的土壤小动物种类
3.对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征
4.许多土壤小动物身体微小、有较强的活动能力,可采用标志重捕
法调查土壤小动物类群丰富度
5. 为调查不同时间土壤中小动物类群的丰富度,分别在白天和晚上
取同一地块的土样
6. 可能用到解剖针、放大镜、显微镜、体视显微镜等实验用具
7. 小动物的采集可用诱虫器 、吸虫器、简易采集法
4
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例2.土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述,错误的是( )
A.调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标志重捕法
B.土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多
C.土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力,进而影响植物生长
D.土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
A
【解析】调查身体微小、活动能力强的小动物数量常用取样器取样法,A错误;物种丰富度指群落中物种数目的多少,土壤中小动物丰富度高,说明该类群含有的物种数目多,B正确;一些土壤小动物可以将有机物分解为无机物,增加土壤肥力,进而影响植物的生长,C正确;土壤小动物可以通过呼吸作用产生二氧化碳,二氧化碳进入大气中,可以参与碳循环,D正确。
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例3.森林群落中老龄树木死亡形成的林冠层空隙,称为林窗。研究者调查了某森林生物群落中,林窗下与林下枯落物层及不同深度土壤中小动物的情况,得到如图所示的结果。下列相关叙述正确的是( )
土壤动物种类数(种)
A.调查土壤中小动物丰富度常用样方法
B.光照仅影响森林生物群落的水平结构
C.林窗下和林下土壤小动物种类数均随深度的增加而减少
D.据图可知,林窗下和林下不同层次的土壤中小动物种群密度不同
C
C [调查土壤中小动物丰富度常用取样器取样法,A错误;光照不仅影响森林生物群落的水平结构,还影响群落的垂直结构,B错误;据图可知,林窗下和林下不同层次的土壤中小动物种类数不同,无法得知种群密度,D错误。]
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例4、如图是“土壤中动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,下列有关叙述错误的是 ( )
A.甲装置的花盆壁M和放在其中的土壤之间要留一定空隙的目的是便于空气流通
B.乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C.甲装置主要是利用土壤动物趋光、趋湿、避高温的习性采集
D.用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中
C
解析:甲装置中花盆壁M和放在其中的土壤之间要留有一定空隙,目的是便于空气流通,以保证土壤小动物的有氧呼吸;乙装置较为简易,通常用于对体型较小的土壤动物进行采集;甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性来进行采集的;用乙装置采集到的土壤动物,可以放入体积分数为70%的酒精溶液中保存,便于计数和观察。
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考点3:群落的主要类型和群落的演替
(1)群落的主要类型
(2)陆地生物群落的比较
不均匀
物种少
物种多
(3)群落中生物的适应性
长臂猿、松鼠、蜂猴、犀鸟和树蛙等
鼠、长颈鹿、斑马、狮子等
蛇(固态尿酸盐)、蜥蜴、
耳廓狐(昼伏夜出)
仙人掌、骆驼刺
根系发达,具有肥厚的肉质茎,叶片特化,具有较厚的角质层、气孔夜间开放
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2、群落的演替
一般群落演替与外界环境的变化是关的,由于环境发生了变化,所以群落演替是不可逆的变化。
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裸岩上的演替 弃耕农田上的演替
起点
时间
速度
发展趋势
经历的阶段
内容
类型
一个从来没有被植物覆盖的地
面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方
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
长
短
缓慢
较快
(趋向于形成新的群落)
(趋向于恢复原来的群落)
多
少
两种演替的不同点:
两种演替的共同点:
①从结构 发展为结构 ,群落中物种数量 ;② 得到更充分的利用,③最终群落会发展成一个与所处环境相适应 的状态。
简单
复杂
增多
土壤、光能
相对稳定
影响因素:
①当地气候条件;②土壤环境;③种间关系;④人类活动;⑤生物的繁殖、迁入和迁出的影响。
区分“初生演替”与“次生演替”
图1为某池塘群落的演替历程,图2为演替过程中物种多样性的变化情况,据图回答:
①图1中正确的演替进程为 ,该演替过程属于 ,它与火山喷发处所发生的演替的区别在于 条件不同。
②图2中属于初生演替的是 ,属于次生演替的是 ,演替速度更快、历时更短的是曲线 。
请完成有关群落演替的问题
下列关于 “群落的演替”的相关说法,你认为不正确的有( )
1.演替就是一个物种被另一个物种代替的过程
2.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;
3. 并不是所有群落都可以演替到森林阶段
4.自然群落演替的总趋势一般是生物的种类越来越多,种间关系越来越复杂,有机物总量增加,群落的稳定性随之提高,逐渐达到顶级群落
5.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
6.人类活动不一定改变了群落演替的方向;
7.人类活动对群落演替的影响远远超过其他所有自然因素的影响
1、8
如:长期以来,某地气候逐渐变得干旱,而人类活动使本地荒漠化加剧,人类活动加快了演替的速度,但并未改变演替的方向。A、为调查不同时间土壤中小动物类群的丰富度,分别在白天和晚上取同一地块的土样作为对照试验,A正确;
B、由于土壤小动物身体微小,活动能力强,不能用校方法和标志重捕法调查丰富度,可采用取样器取样的方法进行调查,B错误;
C、利用小动物的避光、避热性,收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源,C正确;
D、对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征,保证实验结果可靠性,D正确.
故选:B.
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例1、河水携带泥沙流入大海时,泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中,会出现3种植物群落类型:
①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中),
②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中),
③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的,演替的顺序是( )
A.②①③ B.③②①
C.①③② D.③①②
A
【解析】该处形成三角洲的过程发生的演替属于次生演替,由于入海口的海水环境,最先形成的群落应是②以赤碱蓬为主的植物群落,随着河水(淡水)的不断冲刷,此处环境中水中的盐浓度会逐渐下降,植物群落便逐渐演替为①以芦苇为主的植物群落,由于河水中带有泥沙,三角洲处的陆地面积也会有一定的增大,因此会逐渐演替为草甸植物群落,则演替顺序为②①③,A正确。
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例2.2020年,国庆献礼电影《我和我的家乡》,有一个片段将镜头对准了陕西榆林缺水少雨的荒漠地带——毛乌素沙漠。毛乌素沙漠被称为“人造沙漠”,历史上,这里曾是水草丰美、牛羊成群的毛乌素草原,自唐代起至明清,由于人类的不合理开发利用,毛乌素地区逐渐变成茫茫大漠。1959年国家带领人民开始种树,经过几十年的治理,榆林沙化土地治理率已达93.24%,意味着毛乌素沙漠即将从地图上“消失”,毛乌素沙漠变成了毛乌素森林。下列相关叙述错误的是( )
A.在沙漠演替为森林过程中,该生态系统生产者固定的CO2量大于生物群落排出的CO2量
B.荒漠生态系统中某种植物呈现随机分布的特点,该现象体现了群落的水平结构
C.在沙漠演替为森林过程中,该生态系统组分越来越多,抵抗力稳定性越来越高
D.人类活动改变了毛乌素沙漠生态系统中群落演替的速度和方向
B
B [在从沙漠演替为森林生态系统的过程中,群落在逐渐壮大,生产者固定的CO2量大于生物群落排出的CO2量,A正确;荒漠生态系统中某种植物呈现随机分布的特点,是种群的空间特征,而不是群落的结构类型,B错误;在沙漠演替为森林的过程中,生物种类逐渐增加,从而使得生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强,C正确;由题干信息“经过多年治理,该区域生态状况得到整体改善”可知,人类活动改变了毛乌素沙漠生态系统中群落演替的速度和方向,D正确。]
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例3.(海南卷)某小组为了研究某混交林的群落结构,选择了若干样地进行调查。其中A、B、C三种乔木的调查结果如表。
乔木
树种 老年树 成年树 幼年树
密度/
(株·hm-2) 比例
/% 密度/
(株·hm-2) 比例
/% 密度/
(株·hm-2) 比例
/%
A 1 267 100.00 0 0 0 0
B 50 31.06 55 34.16 56 34.78
C 50 4.95 80 7.92 880 87.13
(1)据表可知:_种群属于增长型种群,_种群属于衰退型种群,_种群属于稳定型种群。
(2)该小组采用的种群密度调查方法是样方法,取样时要做到随机取样,其目的是_____________________。若要调查群落中松鼠种群的密度,则应采用__________法,理由是____________ _。
(3)随着时间的推移,如果该群落被另一个群落代替,则发生代替的可能原因是_________ 。(答出2点即可)
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
C
A
B
保证调查结果可靠
标记重捕
松鼠活动能力强,活动范围广
例4、(天津卷)大兴安岭某林区发生中度火烧后,植被演替过程如图。据图回答:
(1)该火烧迹地上发生的是________演替。与①相比,③中群落对光的利用更充分,因其具有更复杂的________结构。
(2)火烧15年后,草本、灌木丰富度的变化趋势均为________,主要原因是它们与乔木竞争时获得的_____________。
(3)针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢。火烧后若补栽乔木树种,最好种植________,以加快氮磷循环。
(4)用样方法调查群落前,需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“种—面积”曲线,作为选取样方面积的依据。如图是该林区草本、灌木、乔木的相应曲线。据图分析,调查乔木应选取的最小样方面积是________。
S3
次生
垂直
下降后保持相对稳定
光逐渐减少
阔叶树
解析:(1)由图中信息可知,火灾后群落中迅速出现了多种草本植物和灌木,这说明大火后还保留原有土壤条件,甚至还可能保留了植物的种子或其他繁殖体,所以该火烧迹地上发生的是次生演替。群落中植物的垂直结构有利于群落对光能的充分利用。(2)从图中可以看出,火烧15年后草本和灌木丰富度下降,到40年后基本保持相对稳定,主要原因是草本和灌木在与乔木的竞争中得到的光逐渐减少。(3)火烧后若补栽乔木树种,最好种植阔叶树,因为针叶树的凋落物不易被分解,物质循环速度慢,而由题知乔木中除了针叶树就是阔叶树,因此应该种植的是阔叶树。
34
谢谢
丁→甲→丙→乙
次生演替
起始
甲
乙
乙
$