内容正文:
第33讲 群落及其演替
【思维导图】
考点一 群落的结构
【夯实基础】
一、群落及群落水平上研究的问题
1.群落的概念三要素
(1)时间: 相同时间 。
(2)空间: 一定地域 。
(3)生物: 各种生物种群的集合 。
2.群落水平上研究的问题
【提醒】①种群与群落的关系:种群与群落都强调一定自然区域中的生物成分,一定区域内同种生物之和为种群,一定区域内各种生物种群之和为群落。②群落并非各种生物的简单集合,而是通过相互之间的各种联系建立起来的有机整体。
【判断对错】
(1)池塘中的全部鱼、植物和微生物构成群落。 (×)
(2)(2025·河北卷,T21)梅花鹿是东北虎的主要猎物,对二者种间关系的研究属于种群水平的研究。 (×)
3.群落的物种组成
二、群落中生物的种间关系(连线)
【答案】 ①—c—Ⅲ ②—b—Ⅳ ③—d—Ⅰ ④—e—Ⅴ ⑤—a—Ⅱ
【思考】
生物以同种的幼体为食为 种内竞争 。
【提醒】①寄生与腐生的区别:前者是从活的生物体获得营养物质;后者是从死的生物体或排泄物中获得营养物质。②原始合作与种内互助的区别:前者是指不同种生物之间通过互助共同发展;后者是指同种生物之间通过互助共同发展。③原始合作与互利共生的区别:前者是指对双方都有利的一种种间关系,但并没有发展到彼此相依为命的程度,如果解除这种关系,双方也能正常生存;而后者是物种之间不能分开的一种种间关系,双方分开后,会出现双方或其中一方不能正常生活的现象。④两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:人吃玉米籽粒而牛吃玉米秸秆。⑤一般情况下,捕食者不会将被捕食者全部捕获。寄生生物一般会给宿主造成一定伤害,但不立即导致宿主死亡。
【判断对错】
群落中两个物种之间可能存在一种以上的种间关系。 (√)
三、种间关系的分析与判断
1.生物种间关系的数量坐标图和营养关系图
项
目
互利
共生
原始
合作
寄生
种间竞争
捕食
常见
形式:
无明
确的
营养
关系
2.生物种间关系的判断(结合上表分析)
(1)
(2)
【提醒】在竞争力不同的两种生物中,一方可能会因竞争力弱而灭绝,而寄生关系中,一般不会淘汰物种。
(3)
3.三看法判断捕食曲线中被捕食者
四、群落的空间结构
1.类型
2.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。
【提醒】“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,群落的空间结构指群落内部不同种群在垂直或水平方向上的分布。
【思维延伸】
下图a、b分别代表两个不同的自然区域内植物的分布状况,请据图分析:
①a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,这不属于群落的垂直结构,原因是 a处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落,不属于群落的垂直结构,属于植物的地带性分布 。
②b处动物在群落中也有垂直分层现象,这种现象与植物的分层有何关系? 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? 不对。垂直结构和水平结构都是指群落中不同生物占据不同的空间,使群落形成一定的空间结构。同种生物如桦树的高低错落有致属于种群层次,不属于群落的垂直结构。矮小的野草丛有垂直结构也有水平结构 。
【判断对错】
(1)(2025·浙江卷1月,T21)杨梅林中搭配种植茶树,使群落水平方向上出现镶嵌分布现象。 (√)
(2)一棵树上不同高度的喜鹊巢,不能反映群落的垂直结构。 (√)
五、群落的季节性和生态位
1.群落的季节性
(1)影响因素: 阳光、温度和水分 等随季节而变化。
(2)规律变化:群落的 外貌和结构 也会随之发生有规律的变化。
2.生态位
【判断对错】
(2025·四川卷,T9)大沙鼠(晨昏活动)和子午沙鼠(夜间活动)活动时间不同,显示它们已发生生态位分化。 (√)
【深化探究】
(2025·山东卷,T24改编)群落的物种库是指某地区内适宜生存于某群落生态环境的所有物种。物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中,但未在该群落出现的物种称为缺失物种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。下列叙述正确的是()。
A.区别不同群落的重要特征是群落物种丰富度,它也是决定群落性质最重要的因素
B.两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库一定相同
C.调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在所在地区建立自然保护区为易地保护
D.群落的完整性比物种丰富度更适合用来分析受到破坏的两个不同群落的生态恢复成功程度的差异
【答案】 D
【解析】 物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质的最重要因素,A错误;物种库大小=物种丰富度+缺失物种数,若两个群落的物种丰富度和缺失物种数相同,仅说明物种库大小相同,但物种库中的具体物种可能不同,B错误;缺失物种属于该地区物种库,说明其可能存在于该地区的其他群落中,在所在地区建立自然保护区属于就地保护,C错误;群落完整性(物种丰富度/物种库大小)能反映群落恢复的潜在空间,而单纯比较物种丰富度可能忽略物种库差异,对于受到破坏的群落,群落完整性更能体现其恢复程度,D正确。
【归纳小结】
新概念题切入方向预测与解题策略
(1)新情境(或新信息、新概念)的切入可以关注以下方向:
①生态位重叠或生态位分化。
②群落物种组成与完整性:依托“物种库”或“缺失物种”等新定义,考查物种丰富度、物种库与群落恢复的关联。
③种间关系:结合“季节捕食压力”、资源匮乏(如干旱)、环境污染物等新情境,聚焦捕食、种间竞争两种核心种间关系的动态变化及生态影响。
④群落演替:以人类干预措施(如“林窗改造”“生态海堤建设”等案例)为情境,围绕群落演替的驱动因素与方向,考查演替机制及生态意义。
(2)解题策略
①理解新情境(或新信息、新概念),明确信息载体的作用。
定位类型:“新定义”(如物种库、群落完整性)、“实验数据”(如重叠指数、盖度)、“实际案例”(如生态海堤、替代控制),明确信息载体的核心作用。
②分析数据或案例,推导逻辑关系。
③结合知识点,规范答题表述。注意要概念准确,避免混淆;逻辑闭环,因果明确;联系实际,贴合情境。
④验证答案,匹配题目要求。检查答案表述是否贴合新信息,核对知识点应用的准确性,如“生态位分化”可能需明确是时间、空间还是食性分化,避免知识点模糊导致答题偏差。
【高考联接】
一、群落的结构和特征分析
1.(2025·福建卷,T3)在森林内经常可观察到小动物出没于地表的枯枝落叶中。下列叙述正确的是()。
A.枯枝落叶的分布属于生物群落的水平结构
B.枯枝落叶的分解由分解者和生产者共同主导
C.枯枝落叶和地表的一些小动物是互利共生关系
D.枯枝落叶的种类间接反映了群落的物种丰富度
【答案】 D
【解析】 群落的空间结构是指群落中各个种群占据不同的空间,包括垂直结构和水平结构,而枯枝落叶不属于生物,不是种群或群落组成部分,A错误;枯枝落叶的分解主要由分解者主导,生产者不能分解枯枝落叶,B错误;互利共生是指两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,而枯枝落叶不属于生物,C错误;枯枝落叶来源于群落中的植物,其种类能间接反映群落中的物种数目,D正确。
2.(2025·广东卷,T11)草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析,可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是()。
A.调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法
B.圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落垂直结构
C.蘑菇菌丝促进土壤有机质分解使圈上土壤速效养分增加
D.圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成
【答案】 B
【解析】 植物无活动能力,通常采用样方法调查,调查土壤则常用取样器取样法(如采集土壤小动物或分析土壤成分),A正确;垂直结构是指群落分层现象(如乔木层、灌木层、草本层等),而蘑菇圈呈圈带状分布,是空间分布差异,属于群落的水平结构,B错误;蘑菇属于分解者,其菌丝可通过分解作用加速有机质降解,释放速效养分(如氮、磷等),C正确;优势度高的植物可能竞争资源(如光照、水分),从而改变其他物种的分布或数量,D正确。
二、种间关系(高频)
1.(2025·黑吉辽内蒙古卷,T7)红藻兼具无性生殖和有性生殖。海蟑螂依赖红藻躲避天敌,并取食红藻表面附生的硅藻,在此过程中携带了红藻的雄配子,使红藻有性生殖成功率提升。下列叙述错误的是()。
A.海蟑螂与红藻存在互惠关系,二者协同进化
B.海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异
C.硅藻附生于红藻,因此二者存在寄生关系
D.海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花
【答案】 C
【解析】 依题意,红藻兼具无性生殖和有性生殖,海蟑螂通过红藻获得庇护和食物(间接通过其取食硅藻),红藻则从海蟑螂的活动中获得有性生殖帮助(雄配子传播),因此二者存在互惠关系,长期互动可能促使协同进化,A正确;海蟑螂帮助红藻进行有性生殖,有性生殖通过基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样化的子代,海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异,B正确;依题意,硅藻附着于红藻表面,但题中并未表明其附着的目的,且硅藻是自养生物,故不能推测二者存在寄生关系,C错误;海蟑螂携带红藻的雄配子,使红藻有性生殖成功率提升,传粉昆虫帮助虫媒花传粉,促进其受精,海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花,D正确。
2.(2025·江苏卷,T23节选)川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种,为了更好地保护这一物种,研究者开展相应研究。请回答下列问题:
(1)川金丝猴警戒行为具有监测捕食者和同种个体的功能,这说明生物之间的关系有 。
(2)川金丝猴以植食为主,消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化,这些微生物与川金丝猴构成 关系。
【答案】 (1)捕食和种内竞争 (2)互利共生
【解析】 (1)川金丝猴和其捕食者是捕食关系,它的警戒行为还可以监测同种个体,说明川金丝猴种群内部还具有种内竞争的关系。(2)两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,这种种间关系是互利共生。川金丝猴摄取的植物类食物富含纤维素,它消化道中的部分微生物直接参与高纤维食物的消化,供川金丝猴和这些微生物利用,所以两者构成了互利共生的种间关系。
三、群落的生态位(高频)
(2024·江西卷,T14改编)“种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。下图表示大豆和杂草R在某种养分生态位维度上的分布曲线。下列叙述正确的是()。
A.a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B.b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越小
C.b的大小会随着环境的变化而变化,但a和d不会
D.当c为0时,表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化
【答案】 D
【解析】 a越小,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈,A错误;b越小,说明生态位重叠程度大,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越大,B错误;环境发生改变,大豆、杂草R生态位会发生改变,从而使得a、b、d都发生改变,C错误;当c为0时,表明大豆和杂草R不竞争该养分,表明生态位发生了分化,D正确。
思维训练系列 溯因推理
【思维解读】
根据可能的原因,做进一步调查,从而作出判别。
【高考联接】
(2025·陕晋宁青卷,T10)金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基,造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异,该现象最不可能源于()。
A.乙醛脱氢酶基因序列的差异
B.编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异
C.乙醛脱氢酶活性的差异
D.鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异
【答案】 A
【解析】 同一只鹦鹉的体细胞由同一受精卵分裂分化而来,基因序列应相同,差异最不可能来自乙醛脱氢酶基因序列,A符合题意;乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基,造成羽色由红到黄的渐变,编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异,导致产生的乙醛脱氢酶含量发生变化,造成羽色由红到黄的渐变,进而引起生物性状的变化,B不符合题意;不同细胞中乙醛脱氢酶活性可能存在一定的差异,造成羽色由红到黄的渐变,进而导致同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异,C不符合题意;乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基,造成羽色由红到黄的渐变,同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异,这可能是鹦鹉不同部位的黄素醛基转化为羧基的数量不同所致,D不符合题意。
实验 研究土壤中小动物类群的丰富度
【夯实基础】
一、实验原理
土壤
条件
不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些小动物的良好① 栖息场所
取样
方法
许多土壤动物身体微小且有② 较强 的活动能力,常用③ 取样器 取样的方法进行采集、调查
统计
方法
④ 记名计算 法
在一定面积(体积)的样地中,直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体⑤ 较大 、种群数量⑥ 有限 的物种
⑦ 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
二、实验流程
三、采集土壤小动物的方法
1. 简易采集 法:用解剖针拨找小动物,同时用放大镜观察,发现小动物后进行采集。
2. 诱虫器 采集:诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置,诱虫器利用土壤小动物 趋暗、趋湿、避高温 的习性,使土壤小动物远离光源、热源。
3. 吸虫器 采集:吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走,将其收集在试管中。
【方法技巧】
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。
【考向突围】
一、土壤中小动物类群的丰富度的研究
1.(2025·江苏卷,T3)关于“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验,下列叙述错误的是()。
A.设计统计表格时应将物种数和个体数纳入其中
B.可用采集罐采集土壤动物
C.不宜采用样方法调查活动能力强的土壤动物
D.记名计算法适用于体型小且数量极多的土壤动物
【答案】 D
【解析】 统计土壤小动物类群的丰富度时,需记录物种数目和各物种的个体数量,因此设计的统计表格中需包含物种数和个体数,A正确;采集土壤动物常用取样器取样法,可根据土壤动物趋暗、趋湿、避高温等习性用采集罐收集动物,B正确;土壤中的小动物活动能力较强、身体微小,不适合用样方法进行调查,而应采用取样器取样法,C正确;记名计算法适用于个体较大、种群数量有限的物种,D错误。
二、调查方法的综合考查
2.(2024·广西南宁二模)广西的生物资源丰富,生物种类及数量居全国前列,下列相关调查方法和操作叙述中,正确的是()。
A.用等距取样法,可精确调查长条形绿化带中某种丛生双子叶杂草的种群密度
B.将盖玻片放置于计数室上,吸取静置酵母菌培养液上层液,滴加在盖玻片边缘
C.调查土壤中小动物丰富度时,采集的方法有记名计算法和目测估计法
D.用标记重捕法调查种群数量时,被捕过的动物难以再次捕捉,则导致统计值偏高
【答案】 D
【解析】 长条形绿化带可用等距取样法取样,调查的是该种双子叶杂草的种群密度,调查结果为估算值,不精确,A错误。将盖玻片盖在计数室上后,从盖玻片边缘滴加酵母菌培养液,从试管中吸出培养液进行计数之前应将试管轻轻振荡几次,目的是使酵母菌分布均匀,B错误。调查土壤中小动物类群丰富度时,应去除表层土后利用取样器取样的方法进行采集、调查;土壤小动物丰富度的统计方法有记名计算法和目测估计法,C错误。用标记重捕法估算种群密度的计算公式:种群数量=(第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数)÷第二次捕获的个体中被标记的个体数。被捕捉过的动物难以再次捕捉,则第二次捕获的个体中被标记的个体数偏少,将导致统计值偏高,D正确。
考点二 群落的主要类型及群落的演替
【夯实基础】
1.群落的主要类型
(1)分类依据及主要类型
(2)陆地生物群落的类型、特点(连线)
【答案】 Ⅰ—③—b Ⅱ—①—c Ⅲ—②—a
【判断对错】
热带草原群落与温带草原群落的差异,仅由年均温这一环境因素决定。 (×)
2.群落中生物的适应性
(1)影响群落类型的主要因素: 水分、温度 等因素。
(2)生物对群落的适应性
①生活在某一群落中的生物都能适应所处的 非生物环境 。
②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。
③群落是一定时空条件下 不同物种 的天然群聚。
3.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。
【判断对错】
由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替。 (×)
【提示】 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,由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程属于群落演替。
(2)演替过程
①初生演替(以发生在裸岩上的演替为例)
裸岩阶段→ 地衣 阶段→苔藓阶段→ 草本植物 阶段→灌木阶段→乔木阶段。
②次生演替(以弃耕农田上发生的演替为例)
弃耕农田→ 一年生杂草 →多年生杂草→ 小灌木 →乔木→树林。
(3)初生演替与次生演替的比较
项目
初生演替
次生演替
起点
在一个从来没有被① 植被 覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被② 彻底 消灭了的地方
在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的地方
演替速度
慢
④ 快
形成群落
趋向形成③ 新群落
趋向于恢复原来的群落
经历阶段
相对较多
⑤ 相对较少
相同点
a.群落结构从简单→复杂
b.物种数量和群落层次增多
c.土壤、光能得到更充分的利用
d.最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
【判断对错】
(1)(2025·河南卷,T11)永久性积水退去后的植物群落演替属于次生演替。 (√)
(2)退耕还林、退耕还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替。 (×)
(4)群落演替的影响因素和结果
(5)人类活动对群落演替的影响
【判断对错】
(1)人类干预对群落的演替总是不利的。 (×)
【提示】 人类干预对群落的演替也存在有利的方面,如植树造林等改善环境的举措。
(2)群落演替过程中,物种丰富度会一直增加,不会出现物种减少的情况。 (×)
4.群落演替的方向及变化分析
实例
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
【高考联接】
一、群落的类型及群落中生物的适应性
(2025·安徽卷,T6)过渡带是两个或多个群落之间的过渡区域。大兴安岭森林与呼伦贝尔草原的过渡带中,森林和草原镶嵌分布,该区域环境较两个群落的内部核心区域更为异质多样。下列叙述错误的是()。
A.过渡带环境复杂,通过协同进化形成了适应该环境特征的物种组合
B.过渡带属于群落间的交错区域,其物种丰富度介于草原和森林之间
C.相较于森林和草原核心区域,过渡带存在明显不同的群落水平结构特征
D.过渡带可能有更多可抵抗不良环境波动的物种,影响群落结构的稳定性
【答案】 B
【解析】 过渡带环境复杂,能为更多不同生态类型的植物提供适宜的生长条件,通过生物与生物之间、生物与环境之间的协同进化形成了适应该环境特征的物种组合,A正确;由题意可知,过渡带属于群落间的交错区域,该区域的物种丰富度明显高于两侧的生物群落,B错误; 相较于森林和草原核心区域,过渡带环境复杂,存在明显不同的群落水平结构特征,C正确;过渡带物种丰富度较高,可能有更多可抵抗不良环境波动的物种,影响群落结构的稳定性,D正确。
二、群落演替的类型及过程
(2025·河北卷,T17改编)某林地去除所有植被后,耐阴性不同的树种类群在植被恢复过程中优势度的变化如图所示。下列叙述错误的是()。
注:优势度表示某类群在群落中的地位和作用。
A.去除林中所有植被后,该地发生的演替为初生演替
B.该地恢复的最初阶段,林冠层郁闭度低,不耐阴性类群具有竞争优势
C.不耐阴性类群优势度的丧失,可能是由于该地环境逐渐不适于其繁殖
D.恢复末期,中间性类群优势度下降,耐阴性类群可获得的资源增加
【答案】 A
【解析】 去除林中所有植被后,土壤中仍然存在植物的种子或其他繁殖体,故该地发生的演替为次生演替,A错误;该地恢复的最初阶段,林冠层郁闭度低,阳光充足,不耐阴性类群具有竞争优势,B正确;由题图可知,随着时间延长,不耐阴性类群优势度下降,可能是由于该地环境逐渐不适于其繁殖,C正确;由题图可知,恢复末期,中间性类群优势度下降,耐阴性类群可获得的资源增加,优势度上升,D正确。
三、群落演替的影响因素和趋势分析(高频)
1.(2025·云南卷,T12)群落演替理论为实施自然保护和生态修复提供了科学依据,关于演替,下列说法错误的是()。
A.森林火灾后发生的演替属于初生演替
B.科学合理的人工造林可加快演替的速度
C.优势种改变是判断群落演替的标志之一
D.环境变化是诱发演替的主要因素之一
【答案】 A
【解析】 森林火灾后,原有植被虽被破坏,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,所以发生的演替属于次生演替,A错误;人类活动可以影响演替的方向和速度,科学合理的人工造林等人类活动能加快群落演替的速度,B正确;在群落演替过程中,优势种会发生改变,优势种的改变是判断群落演替的标志之一,C正确;环境变化,如气候变化、火灾和洪水等,是诱发群落演替的主要因素之一,D正确。
2.(2025·陕晋宁青卷,T20节选)过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题:
禁牧封育
时长/年
物种数/种
物种总数
/种
辛普森多
样性指数
半灌木
多年生
草本
一年生
草本
0
0
11
2
13
0.6
3
2
16
4
22
0.8
6
2
19
6
27
0.9
10
2
21
5
28
0.9
15
2
22
2
26
0.8
根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为 ,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会 ,其原因是
。
【答案】 次生演替 降低 阔叶乔木生长需要大量的水,在半干旱地区种植会导致水资源短缺,使该生态系统中原有的物种因缺水而逐渐减少甚至消失,生物种类减少,营养结构变得单一,自我调节能力变弱,稳定性降低
【解析】 在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的地方发生的演替是次生演替。研究区域禁牧封育初期,原本就存在一些草本植物,因此之后发生的群落演替类型是次生演替;该地区是半干旱地区,受气候条件、地形、土壤环境、生物的繁殖、迁入和迁出等因素的影响,该群落最终能演替成为灌草群落,若强行大量种植不耐干旱的阔叶乔木,会导致水资源短缺,使该生态系统中原有的物种因缺水而逐渐减少甚至消失,生物种类减少,营养结构变得单一 ,自我调节能力变弱,使生态系统稳定性降低。
热考主题 种群与群落动态规律及人类调控应用
一、种 群
1.结合增长曲线考查人类调控对种群数量的影响
(1)考查人类活动对种群数量影响的原理
①出生率和死亡率的改变;②环境容纳量的改变。
(2)以实际案例为背景考查人类调控对种群数量的影响
①濒危物种保护:可能会以大熊猫、东北虎等濒危物种为例,考查人类建立自然保护区、人工繁育等措施对其种群数量的影响。
②有害生物防治:以蝗虫、鼠类等有害生物为例,考查人类采取的化学防治、生物防治等措施对其种群数量的影响。
③资源的合理利用:以森林资源、渔业资源等为例,考查人类如何根据种群数量的变化规律进行合理采伐和捕捞,实现资源的可持续利用。
(3)种群研究的应用
2.高频易错点提醒
(1)混淆“种群数量增长速率”与“种群数量增长率”:“J”形曲线中增长速率(曲线斜率)逐渐增大,增长率保持不变;“S”形曲线中增长速率先增大后减小,增长率逐渐减小至0。
(2)误判K值的稳定性:K值并非固定不变的,答题时需结合环境变化判断K值是否变化。
(3)忽略“迁入率和迁出率”的影响:在城市人口种群数量变化、候鸟种群数量变化等场景中,迁入率和迁出率是决定种群数量的关键因素,易因只关注出生率和死亡率而漏答。
【典例】(2025·重庆模拟)我国通过建立自然保护区和国家公园等多种自然保护地,对濒危野生动物进行保护,经历几十年的努力,已经取得了显著的成效。回答下列问题:
(1)自然干扰或人为活动造成栖息地破碎化,导致野生动物形成不同种群,产生 ,从而影响基因交流;栖息地破碎化使得一个种群的数量过少,种群可能会因 而走向衰退、消亡。
(2)自然保护地建立后,从较长时间尺度看,濒危野生动物的种群数量变化趋势是 ,分析其原因:
。
(3)科研人员采用红外触发相机获取了保护区内某种野生动物连续两年的清晰影像,根据“花纹唯一性”特点可识别该种动物的同一个体,并统计和估算其种群密度,种群密度估算公式为d=ab/cS。其中,d为种群密度,S为调查面积,a为第1年被拍到的个体总数,则c的含义是 。
(4)保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,从生态系统的功能分析,火烧的直接影响是
。
该保护区生活着以草本植物的嫩叶为食的坡鹿,研究人员对在火烧地和非火烧地的坡鹿采食与休息行为进行研究,结果如图所示,分析形成此结果的原因是
。
【归纳小结】
本题围绕“人类调控(建立自然保护地、火烧管理)对种群和生态系统的影响”展开,需紧扣影响种群数量的变化因素(出生率、死亡率、迁入率、迁出率)、种群密度调查方法(标记重捕法变式)、生态系统功能(物质循环、能量流动)三大核心考点,将题干信息与教材知识点精准匹配(如“栖息地破碎化→地理隔离”“火烧→物质循环”)。
【答案】 (1)地理隔离 近亲繁殖 (2)先增长后趋于稳定 前期资源充足,种群的出生率大于死亡率,种群数量快速增长,后期由于环境容纳量有限,出生率和死亡率接近,种群数量趋于稳定 (3)第二年重复拍摄到的第一年个体数 (4)加快生态系统的物质循环 火烧地阳光更充足,土壤无机养料增多,许多植物种子萌发,幼苗迅速生长,嫩叶多,为坡鹿提供了丰富的食物;而非火烧地植被茂盛,为坡鹿的休息提供遮蔽条件
【解析】 (1)自然干扰或人为活动使栖息地破碎化,导致野生动物形成不同种群,这些种群在空间上被分隔开,产生地理隔离,地理隔离会阻碍不同种群间的基因交流。当栖息地破碎化使得种群数量过少时,种群内个体间近亲繁殖的概率增大,近亲繁殖会导致有害基因纯合,降低种群的适应性和生存能力,使种群走向衰退、消亡,进而导致生物多样性降低。(2)自然保护地建立后,濒危野生动物获得了良好的环境资源,前期资源充足,种群的出生率大于死亡率,种群数量快速增长,后期由于环境容纳量有限,出生率和死亡率接近,种群数量趋于稳定,因此从较长时间尺度看,濒危野生动物的种群数量变化趋势是先增长后趋于稳定。(3)基于“标记—重捕”的原理(N=),M对应题中的a,n对应题中的b,m对应题中的c,因此c表示第二年拍到的个体中与第一年被拍到的个体重复的数量。(4)火烧可将有机物转变为无机物,加快生态系统的物质循环。由图可知,在火烧地,坡鹿采食次数多于休息次数,而非火烧地则相反,可知火烧地阳光更充足,土壤无机养料增多,许多植物种子萌发,幼苗迅速生长,嫩叶多,为坡鹿提供了丰富的食物;而非火烧地植被茂盛,为坡鹿的休息提供遮蔽条件。
二、群 落
1.群落动态规律核心内容
(1)演替规律:物种组成从少到多、群落结构从简单到复杂、有机物总量从少到多、稳定性从低到高,最终达到顶极群落。
(2)群落的种间关系:重点考查4种基本关系(捕食、种间竞争、互利共生、寄生)的判断与实例匹配。
2.人类调控应用场景
(1)生态修复:如通过种植先锋植物(如裸岩演替中的地衣)加速初生演替,或在退化草原补种本地优势牧草推动次生演替,恢复群落结构与功能。
(2)农业/林业优化:如农田中合理间作(利用群落垂直结构提高光能利用率),林业中营造混交林(增加物种丰富度,提高群落稳定性,减少病虫害)。
(3)生物防治:利用种间关系调控种群数量,如引入害虫的天敌(捕食关系,如用瓢虫防治蚜虫),利用寄生蜂防治害虫(寄生关系),减少化学农药使用。
3.高频易错点提醒
(1)混淆演替终点与“永恒稳定”:顶极群落是相对稳定的群落,并非绝对不变。
(2)误判种间关系中的“竞争”与“捕食”。
(3)忽略“人类活动对演替方向和速度的影响”:人类活动可加速或减缓演替,甚至改变演替方向,答题时需关注题干中人类活动的具体作用。
【典例】(2025·福建卷,T16)麋鹿是我国国家一级重点保护野生动物,喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失。为保护麋鹿和治理互花米草,该地设置围栏区放养麋鹿。上述物种种群数量在互花米草入侵后变化如图。回答下列问题:
注:A、B、C和D分别表示不同的物种。
(1)物种D属于该生态系统组成成分的 。
(2)若将同等条件的麋鹿在阶段Ⅱ引入围栏区, (填“会”或“不会”)影响围栏区内麋鹿的环境容纳量,理由是
。
(3)由图可知,存在两个发生植物种群衰退的阶段,土壤肥力增加较多的是阶段 。该阶段 C 种群生态位 (填“会”或“不会”)发生改变,原因是
。
【同类题迁移建议】
“物种保护 + 环境治理”类题目,可按以下步骤解题:首先定位核心物种,明确其在生态系统中的角色(如生产者、消费者),再拆解问题模块(群落、种群、生态系统),匹配对应知识点;最后检查“概念匹配度”“逻辑连贯性”,避免低级错误。
【答案】 (1)消费者 (2)不会 在阶段Ⅱ和Ⅲ,互花米草最大种群数量和围栏空间不变 (3)Ⅲ 会 受麋鹿捕食,互花米草种群密度下降
【解析】 (1)由题干信息可知,图中曲线表示互花米草入侵后的种群数量变化,互花米草入侵导致当地草本植物基本消失,由此可判断图中A、B物种为当地草本植物,C为互花米草,D为麋鹿,麋鹿在该生态系统的组成成分中属于消费者。(2)种群环境容纳量主要受食物、空间条件、气候、天敌和其他竞争物种的影响,阶段Ⅱ和Ⅲ中,围栏的空间条件不变,麋鹿的食物互花米草种群数量的最大值一样,两个阶段中气候、天敌和其他竞争物种的影响基本一致,因而将同等条件的麋鹿在阶段Ⅱ引入围栏区,麋鹿的环境容纳量不会改变。(3)阶段Ⅰ中物种A和B(当地植物)种群数量大幅下降,阶段Ⅲ中物种C(互花米草)种群数量大幅下降,因此,这两个阶段均发生植物种群衰退。滩涂湿地土壤透气性不佳、肥力低,阶段Ⅰ中当地植物数量大幅下降,增加的凋落物虽然会提升部分土壤肥力,但土壤无机物等养分也大量流向互花米草。阶段Ⅲ中互花米草得到有效控制,种群数量大幅下降,从土壤中消耗的无机盐减少。同时,麋鹿大量取食互花米草后,产生的粪便能大幅增加土壤有机物含量、改善土壤结构和培育土壤微生物等,从而提升土壤肥力,且提升的质和增加的量远高于阶段Ⅰ中植物自然且缓慢形成凋落物而提升的肥力,因此土壤肥力增加较多的是阶段Ⅲ。阶段Ⅲ中物种C的种群密度下降,生态位发生改变。
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