2.3 群落的演替（提升讲义）生物人教版选择性必修2

本讲义聚焦群落演替核心知识点，系统梳理演替概念、初生与次生演替类型及过程，阐明人类活动对演替方向和速度的影响，以课标为纲搭建从基础概念到实际应用的学习支架。 通过核心导图构建知识体系，难点强化从4大命题角度（如演替类型判断、人类活动影响）结合实例分析（如弃耕农田数据、裸岩与森林砍伐演替对比），培养科学思维与生态观，限时训练助力课后查漏补缺，课中辅助教师高效授课。

第2章 群落及其演替 第3节 群落的演替 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 群落的演替 知识二 人类活动对群落演替的影响 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 演替的概念、类型和特点（4大命题角度） 难点二 人类活动对群落演替的影响（4大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 2.3.1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。 2.3.2.概述群落演替的概念，比较不同类型的群落演替过程的异同，认同群落演替是有客观规律的，人类活动也应顺应自然界的客观规律。 2.3.3分析人类活动对群落演替的影响，了解人与自然的关系，认同退耕还林、还草、还湖的必要性。 知识一 群落的演替 1．概念 随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程叫作群落演替。 2．演替类型 (1)初生演替 ①概念：在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发生的演替。 ②过程 (2)次生演替 ①概念：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。 ②过程(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→灌木丛→乔木→树林。 (3)连线 答案：①—a、c　②—b、d 3．影响群落演替的因素 (1)影响因素 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，等等。 (2)种群数量变化 这些因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。 [例1]某弃耕农田植物种类相对数量40年间的变化情况如下表，下列叙述正确的是(　　) 时间/年 1 4 15 25 40 草本植物 28 27 26 30 34 灌木 0 3 4 12 19 乔木 0 0 0 14 23 总计 28 30 30 56 76 A．群落演替就是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程 B．草本植物阶段、灌木阶段、乔木阶段是群落演替必经的3个阶段 C．表中的数据是在植物丰富的区域采用样方法获取的 D．表中数据表明弃耕农田在演替过程中的第1年，该群落不具有垂直结构 【答案】A 【详解】群落演替就是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，A正确；题表显示，该弃耕农田的群落演替经历了草本植物、灌木、乔木3个阶段，但不能说明草本植物阶段、灌木阶段、乔木阶段是群落演替必经的3个阶段，如在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难达到乔木阶段，B错误；样方法是调查种群密度的常用方法，物种丰富度的研究也可采用该方法进行，但需做到随机取样，而不是在植物丰富的区域取样，C错误；弃耕农田在演替过程中，其群落具有垂直结构，D错误。 [例2]在光裸的岩石上开始的演替(演替①)和从森林被全部砍伐的地方开始的演替(演替②)最终均演替到相对稳定的森林阶段。下列关于两种演替的叙述，错误的是(　　) A．演替①为初生演替，演替②为次生演替 B．演替①和演替②的起始条件和方向均不相同 C．都演替到森林阶段，演替②所需时间通常比演替①短 D．两种演替发生过程中，各种群的K值不一定都在增大 【答案】B 【详解】演替①是在光裸的岩石上开始的演替，属于初生演替；演替②是从森林被全部砍伐的地方开始的演替，有土壤条件和植物种子等，属于次生演替，A正确。演替①和演替②的起始条件不同，但两者最终均向相对稳定的森林阶段演替，故两者演替方向相同，B错误。一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，演替②(次生演替)所需的时间短，其主要原因是形成森林需要一定的土壤条件，次生演替起始时即具备该条件，而演替①从裸岩开始，要达到该条件需要漫长的时间，C正确。两种演替发生过程中，会不断发生占优势的物种的替代，故各种群的K值不一定都在增大，D正确。 知识二 人类活动对群落演替的影响 1．人类活动对群落演替的影响 2．退耕还林、还草、还湖 (1)生态环境问题的现状：以牺牲环境为代价的垦殖活动(如毁林开荒、围湖造田等)，造成严重的生态问题，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。 (2)解决方法：退耕还林、还草、还湖 ①目的：处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展的道路。 ②采取的措施：我国明确提出了退耕还林、还草、还湖和退牧还草，并颁布了《退耕还林条例》以提高林草覆盖率。 [例1]下列有关人类活动对群落演替影响的叙述，错误的是(　　) A．人类的许多活动会影响群落的演替 B．人类可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制之下 C．人类活动对生物群落演替的影响有时超过其他某些自然因素 D．人类的活动对群落的演替均是具有破坏性的 【答案】D 【详解】人类的活动往往会改变群落演替的方向和速度，A正确；在人工群落中，人的作用非常突出，可人为控制演替方向和速度，B正确；在生物群落演替过程中，人的影响有时会超过自然因素，C正确；人类的活动对群落演替的影响既有正面的，也有负面的，D错误。 [例2]草方格沙障是用干的麦草、稻草和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，是用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。下列说法错误的是(　　) A．草方格能蓄积降水促进固沙植物的生长 B．该过程改变了演替的速度但没有改变演替的方向 C．微生物对草方格材料的分解改善了土壤的结构 D．该方法可增加治理区域的物种丰富度 【答案】B　 【详解】草方格是将麦草、稻草、芦苇等扎成方格固定于沙中，其蓄积降水，进而促进方格内植物的生长，A正确；草方格沙障可以治理沙化土地，改变了该区域群落演替的方向和速度，B错误；微生物可将方格内的麦草、稻草和芦苇等分解，进而改善方格内的土壤结构，C正确；草方格内种植了固沙植物，可以增加该地物种数量，从而增加物种丰富度，D正确。 难点知识一 演替的概念、类型和特点 1．群落演替的两个类型比较   初生演替 次生演替 起点 原先从没有过植被，或虽存在过植被、但被彻底消灭了的地方 原有群落只是失去了原有植被，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 时间 经历的时间长 经历的时间短 速度 缓慢 较快 影响因素 自然因素 人类活动较为关键 实例 裸岩上的演替 弃耕农田上的演替 2.群落演替的阶段划分及特点 [温馨提示]　演替并不是“取而代之” (1)演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，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、苔藓等。 (2)任何环境下发生的演替最终都要达到成熟阶段，这时群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态，此时，物种和无机环境之间高度协调，能量和物质利用率高，此时的群落也叫顶极群落。 命题角度1 演替 “优势取代” 概念辨析 生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物体形态相似，且在适应特点上也相似。生态学上常以植物越冬时休眠芽的位置高低划分植物的生活型。科研人员对三种林地中不同生活型植物的物种数量进行调查统计，结果如表所示(注:一年生草本以种子越冬)。下列说法错误的是（    ） 地面芽植物 高位芽植物 一年生草本 典型天然林 20 14 3 40年人工林 21 7 4 10年人工林 16 1 6 A．人工林自然演替过程中，各生活型植物出现的顺序是一年生草本→地面芽植物→高位芽植物 B．群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点 C．陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物在空间垂直排列的结果 D．群落演替过程中林叶逐渐茂密，高位芽植物在竞争中占优势而完全取代地面芽植物 【答案】D 【分析】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，称为这个物种的生态位。2、研究某种植物的生态位，通常要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、在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。 【详解】A、分析题目，人工林自然演替过程中，各生活型植物出现的顺序是一年生草本→地面芽植物→高位芽植物A正确； B、群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点，比如具有耐热特性的生活型植物的比例较高可说明群落所处的环境气候炎热，B正确； C、由题意可知，陆生群落的垂直分层现象说明了植物对不同环境适应的结果，即是不同生活型植物在空间垂直排列的结果，C正确； D、群落演替过程中，不同群落的取代是优势取代，而不是完全取代，D错误。 故选D。 命题角度2初生演替、次生演替起点综合判断 逆行演替（RS）是指生物群落在受到不利环境或外部干扰后，其结构和功能朝着结构简单化、功能退化方向发展的生态过程。与逆行演替方向相反的过程，称为进展演替（ES）。一项针对某草甸生态系统的长期监测研究，完整记录了其三十多年间的群落演变轨迹，监测记录结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．RS属于次生演替，而ES不一定属于初生演替 B．监测期间，该草甸生态系统的生物群落始终发生着RS C．监测期间，该草甸的地上生物量的变化与优势物种更迭无关 D．与15-20年相比，25-30年该草甸上生产者的作用在减弱 【答案】A 【详解】A、逆行演替 (RS) 是生物群落在受到不利环境或外部干扰后发生的演替，其发生在原有土壤条件、植被保留的基础上，属于次生演替；进展演替 (ES) 是与逆行演替方向相反的过程，可发生在次生裸地上，不一定属于初生演替，A正确； B、监测期间该草甸生态系统的群落总地上生物量先下降后上升，说明群落先发生逆行演替 (RS)，后发生进展演替 (ES)，并非始终发生RS，B错误； C、监测期间，禾本科、莎草科牧草总地上生物量持续下降，说明优势物种发生更迭，地上生物量的变化与优势物种更迭密切相关，C错误； D、与15-20年相比，25-30年该草甸群落总地上生物量上升，说明生产者固定的能量增加，生产者的作用增强，D错误。 命题角度3 演替过程多项指标变化分析 果园常采用人工或化学手段清除所有杂草和自然植被，即“清耕模式”，而“果园生草技术”是指在果树行间或全园种植某些草本植物（如长柔毛野豌豆），旨在提高果实产量和品质。为分析清耕和生草模式对果园昆虫及其控害功能的影响，研究人员选择三种果园地面管理模式，对绣线菊蚜虫（主要危害苹果、海棠等）、害虫天敌和传粉昆虫的数量进行调查。结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：种群密度相对比率=调查时间点数量/起始数量（%） A．在同一地点用标记重捕法调查某害虫天敌种群密度时，若2次捕捉间隔时间过短会导致调查结果偏小 B．害虫天敌是影响绣线菊蚜虫种群数量变化的密度制约因素 C．自然生草情况下，害虫天敌、传粉昆虫、绣线菊蚜虫种群密度相差不大 D．“清耕模式”下，果园生物群落发生的演替属于次生演替 【答案】C 【详解】A、如果两次捕捉的间隔时间过短，被标记的个体还没有在种群中充分混合，就会导致第二次捕获时，被标记的个体数偏大，从而导致调查结果偏小，A正确； B、害虫天敌是捕食者，其捕食效率会随绣线菊蚜虫种群密度的变化而变化，属于密度制约因素，B正确； C、图中绣线菊蚜虫种群密度是3种生境下的相对比率，故不能得知绣线菊蚜虫种群密度的具体数据，C错误； D、“清耕模式”下的演替保留了原来土壤和部分植被，属于次生演替，D正确。 命题角度4 顶极群落的特点与制约因素 在美国加利福尼亚州北部海岸的一些地方，高大的红杉林和低矮的针叶树林依次生长，如图所示。这顶极群落显示的是一种（    ）    A．土壤顶极群落 B．气候顶极群落 C．动物顶极群落 D．人为顶极群落 【答案】A 【分析】由于地区土壤条件的关系，没有产生以气候因子为主导的顶极群落，与该地区土壤相适应的植生，以长期稳定的群落存在下去，称为土壤顶级群落。 【详解】由图可知，决定美国加利福尼亚州北部海岸不同地方，优势种不同的因素主要为土壤条件，如沙土、沙丘以及硬质土层，该生物群落主要以土壤环境为主导的顶级群落称为土壤顶级群落。A正确，BCD错误。 故选A。 难点知识二 人类活动对群落演替的影响 1．影响群落演替的因素 2．群落演替中四个量的变化 3．群落演替的方向及相应过程中生物量的变化   方向类型一 方向类型二 方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定 实例 大多数自然群落 受污染或破坏的群落 能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定 物质变化 [温馨提示]　(1)在分析某种人类活动对群落演替方向的影响时，一定要先看群落自然演替的方向是什么，再看人类活动影响下的群落演替方向是什么，两者一般相反，但有时也可能一致。 (2)群落演替的趋势一般是生物数量越来越多，种类越来越丰富，群落的结构也越来越复杂，但群落的演替过程并不都是群落结构由简单到复杂的过程，如黄土高原的形成就是草原向沙漠转变的过程。 命题角度1 辨析人类活动对演替 “方向、速度” 的改变 生态学家Grime提出了植物的适应对策演替理论，3种基本对策如下表。R-C-S对策模型反映了某一地点某一时刻存在的植被是胁迫强度、干扰和竞争之间平衡的结果。在一个池塘中，原本水生植物丰富，水质良好。但随着周边工厂的污水排放，水质恶化，水生植物种类和数量发生变化。一段时间后，污水排放得到控制，池塘生态开始恢复。结合适应对策演替理论及群落演替相关知识，分析下列说法错误的是（　　） 对策类型 别称 适应环境 主要特点 R-对策 干扰种 临时性资源丰富的环境 生长速度快、繁殖能力强、个体小、寿命短 C-对策 竞争种 资源丰富且稳定的环境 个体较大、生长速度较慢、寿命较长、竞争能力强 S-对策 耐胁迫种 资源贫瘠、恶劣的环境 把较多能量用于维持生存，忍耐恶劣环境能力强 A．池塘的变化，说明人类活动能改变群落演替的速度和方向 B．污水排放导致水质恶化时，池塘中C-对策种水生植物因竞争优势丧失而减少 C．当污水排放得到控制，池塘生态恢复过程中，最先出现的是竞争种 D．根据R-C-S对策模型可预测演替过程中的物种对策变化 【答案】C 【详解】A、人类排放污水使池塘群落退化，控制污水排放后池塘群落向良性方向恢复，说明人类活动能改变群落演替的速度和方向，A正确； B、C-对策种适合生存在资源丰富且稳定的环境，污水排放导致水质恶化，环境稳定性下降、资源条件变差，C-对策种的竞争优势丧失，数量会减少，B正确； C、污水排放刚得到控制时，池塘环境还未恢复到资源丰富且稳定的状态，最先出现的是生长速度快、繁殖能力强，适应临时资源环境的R-对策种（干扰种），C错误； D、R-C-S对策模型对应不同的胁迫强度、干扰和竞争环境，因此可结合环境变化规律预测演替过程中的物种对策变化，D正确。 命题角度2 外来物种入侵对群落演替的干扰 化感作用指植物通过分泌化学物质对其他植物产生影响。制备入侵植物薇甘菊及本地物种葛藤和鸡矢藤的叶片水提液（供体），分别处理三种植物幼苗（受体），然后计算化感作用效应指数R（R=处理组干重/空白对照组干重-1）。下列叙述错误的是（    ）    A．植物产生赤霉素促进植株增高不属于化感作用 B．葛藤对其他物种生长均表现为促进 C．入侵植物薇甘菊易形成集群分布 D．化感作用存在于植物种间和种内，是引起群落演替的因素之一 【答案】B 【分析】根据题意分析，植物通过向外分泌化学物质对其他植物产生的影响，包括种间和种内。效应指数R=处理组干重/空白对照组干重-1，则当R>0时，起促进作用，R<0时，起抑制作用。 【详解】A、植物产生赤霉素促进植株增高是作用于自身，不是作用于其他植物，不属于化感作用，A正确； B、由题意可知，效应指数R=处理组干重/空白对照组干重-1，则当R>0时，起促进作用，R<0时，起抑制作用，结合图示，葛藤对鸡矢藤表现为抑制作用，B错误； C、由图可知，薇甘菊的化感作用效应指数R更大，说明薇甘菊更适合生长，因此呈现集群分布，C正确； D、植物通过向外分泌化学物质对其他植物产生的影响，包括种间和种内，从实验可以观察到，化感作用对不同生物的影响不同。因此，化感作用影响群落的演替，D正确。 故选B。 命题角度3退耕还林、还草、还湖的综合分析 近年来，我国积极推进生态文明建设，在全国范围内实施了退耕还林、封山育林等政策。贵州某地区选用杜仲树（树皮为珍贵滋补药材）作为主要的退耕还林树种。下列叙述正确的是（　　） A．退耕还林后生态系统的生物多样性一定增加 B．退耕还林政策实施后可能会影响自然演替的速度 C．该生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均增强 D．选用杜仲作为树种使退耕还林产生的直接价值大于间接价值 【答案】B 【详解】A、退耕还林后，生态系统结构可能趋向单一（如人工种植单一树种），短期内生物多样性不一定增加，甚至可能降低；长期看可能促进多样性恢复，A错误； B、退耕还林、封山育林属于人为干预，可改变演替方向和速度（如加速演替至森林阶段），B正确； C、退耕还林后生态系统结构复杂化，抵抗力稳定性增强，但恢复力稳定性通常减弱，二者一般呈负相关，C错误； D、杜仲的药用价值属于直接价值，而退耕还林的生态调节（如水土保持）、维持生物多样性等属于间接价值。生态恢复以间接价值为主，直接价值小于间接价值，D错误。 故选B。 命题角度4 自然干扰与人类干扰对演替的对比 我国东北虎豹国家公园的设立使东北虎和东北豹的生存环境明显改善。研究者根据国家公园内人类活动强度，将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点，测得大型食肉动物（东北虎、东北豹）和梅花鹿的日活动节律如下图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：相对活跃度：某时间点出现的次数与全天出现总次数的比值； 重叠度：大型食肉动物和梅花鹿日活动节律的重叠程度。 A．研究大型食肉动物与梅花鹿之间的种间关系属于种群水平的研究 B．人类高干扰会使重叠度下降，从而降低大型食肉动物的捕食机会 C．人类高干扰点的大型食肉动物在日间的活跃度明显高于低干扰点 D．减少人类活动对公园的干扰，对东北虎的环境容纳量无影响 【答案】B 【详解】A、种间关系（大型食肉动物与梅花鹿的关系）属于群落水平的研究，种群水平仅研究同一物种的种群特征，A错误； B、高干扰点下，大型食肉动物与梅花鹿的活动节律重叠度从0.84降至0.72，会降低大型食肉动物的捕食机会，B正确； C、对比低、高干扰点的曲线，高干扰点大型食肉动物在日间的活跃度低于低干扰点，C错误； D、减少人类活动对公园的干扰，这样可以使大型食肉动物和梅花鹿的活动节律重叠度增加，增加大型食肉动物捕食梅花鹿的机会，有利于其生存和繁衍，从而提高东北虎和东北豹的环境容纳量，D错误。 故选B。 [答题必备] 1.群落的演替有初生演替和次生演替两种类型。 2.在沙丘、火山岩、冰川泥和裸岩上发生的演替为初生演替。 3.在火灾过后的草原、过量砍伐的森林及弃耕的农田上进行的演替为次生演替。 4.裸岩上初生演替的过程：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。 5.适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应变化的种群数量减少甚至被淘汰。 6.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 一、单选题 1．某山区实施退耕还林之后，群落经过数十年的演替发展为树林。下图甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中，优势植物种群数量变化情况。下列说法中错误的是（    ） A．甲、乙、丙三者之间为竞争关系 B．与阶段1相比，阶段3群落垂直结构明显 C．实施退耕还林之后，可增大部分野生动植物种群的环境容纳量 D．演替中后一阶段优势物种的兴起，会造成前一阶段优势物种的消亡 【答案】D 【分析】1、群落垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响。 2、群落水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异。 3、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替．初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。次生演替：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．次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。 【详解】A、由题干可知，甲、乙、丙都为植物，三者会争夺阳光和空间，故甲、乙、丙之间为竞争关系，A正确； B、某山区实施退耕还林之后发展为树林，该过程中群落的物种丰富度和群落结构的复杂程度会逐渐提高，与阶段1相比，第3阶段群落（大概为树林）具有明显的垂直分层现象，B正确； C、由题干可知，山区实施退耕还林之后，群落主要由原来较单纯的农作物，经过数十年的演替发展为树林，可增大部分野生动植物种群的环境容纳量，C正确； D、演替是优势替代而不是完全替代，演替中后一阶段优势物种的兴起，不一定会造成前一阶段优势物种的消亡，D错误。 故选D。 2．享有“植物大熊猫”美誉的百山祖冷杉曾仅存3株野生成年树，科学家通过“人工干预+自然恢复”模式（如人工辅助授粉、调控生长环境中的光照和温度、施用适宜浓度的植物生长调节剂等），使其种群数量突破5000株，并首次实现原生境自然更新。随着原生境更新，百山祖冷杉的一些伴生植物，如苔藓、蕨类及耐阴灌木等逐渐增多，还吸引了一些昆虫、鸟类和小型哺乳动物回归。下列分析错误的是（　　） A．人工辅助授粉可通过提高种群的出生率来增加种群数量 B．调控光照和温度可改善该种群的生存环境，提高环境容纳量 C．原生境自然更新说明百山祖冷杉所在群落已达到相对稳定状态 D．该保护案例说明，人类活动可以影响群落演替的速度和方向 【答案】C 【详解】A、人工辅助授粉可以提高植物的受精成功率，进而提高种群的出生率，最终增加种群数量，A正确； B、调控光照和温度可以改善百山祖冷杉的生存环境，提高其生存和繁殖的条件，从而提高环境容纳量（K值），B正确； C、原生境自然更新说明百山祖冷杉的种群数量得到恢复，伴生植物和动物逐渐回归，但群落仍处于演替过程中，并未达到相对稳定的顶极群落状态，C错误； D、通过“人工干预+自然恢复”模式，百山祖冷杉种群数量恢复，伴生生物回归，说明人类活动可以影响群落演替的速度和方向，D正确。 3．科研人员对猫儿山高山湿地草本植物到木本植物阶段的径级结构进行分析，探究植物区系特征和群落演替进程与趋势。乔木群落阶段优势种径级结构如图所示。下列相关推测不合理的是（　　） 注：径级结构是指林分或种群内不同直径大小的树木株数分布比例，Ⅰ~Ⅴ代表直径从小到大的5个径级。 A．铁杉径级结构浮动较大，短时间种群发展可能呈波动趋势 B．山桂花的种群年龄结构为增长型 C．以吴茱萸五加为主要落叶树种的群落，吴茱萸五加种群发展有衰退趋势 D．乔木群落阶段演替趋势为以褐叶青冈和山桂花为优势种的稳定群落 【答案】B 【详解】A、铁杉的径级结构中，Ⅰ（幼树）、Ⅲ（中龄）、Ⅴ（老龄）个体比例高，而Ⅱ、Ⅳ径级个体少，径级分布不均匀。说明种群的年龄结构不连续，更新不稳定，短时间内种群发展可能呈现波动趋势，A不符合题意； B、山桂花的径级结构：Ⅰ（幼树）个体少，Ⅱ径级开始增多，Ⅲ径级达到峰值，Ⅳ、Ⅴ径级逐渐减少。增长型的核心特征是幼龄个体多、老龄个体少，而山桂花的幼树（Ⅰ）数量很少，不符合增长型的典型特征，其年龄结构更接近稳定型或衰退型，B符合题意； C、吴茱萸五加的径级结构中，Ⅰ、Ⅱ径级（幼树、小树）个体比例极低，而Ⅴ径级（老龄）个体比例最高，说明幼龄个体严重不足，未来种群更新困难，呈现衰退趋势，C不符合题意； D、褐叶青冈的径级结构：各径级均有分布，Ⅲ径级（中龄）占比最高，整体呈增长型向稳定型过渡的特征；山桂花的径级结构虽不是典型增长型，但相比铁杉、吴茱萸五加，其种群结构更稳定，且二者在群落中作为优势种，未来群落会向以二者为优势种的稳定群落演替，D不符合题意。 4．捕食者的选择性捕食对群落结构有一定影响，这种影响会因被选择的喜食种属于优势种或劣势种而不同。滨螺是常见的捕食者，以很多藻类为食，随着滨螺捕食压力的增加，藻类的多样性如图所示，下列说法错误的是（    ） A．捕食者的选择性捕食可以影响所在群落的稳定性 B．滨螺密度小于100个/米2时，藻类种数少可能与滨螺大量捕食劣势种有关 C．滨螺密度为250个/米2左右时，藻类种数少可能与滨螺同时大量捕食优势种和劣势种有关 D．适度的捕食压力可以提升群落丰富度 【答案】B 【详解】A、由图可知，滨螺密度可以通过改变藻类的种数影响群落的稳定性，A正确； B、滨螺密度小于100个/米2时，捕食者捕食压力较小，优势种大量繁殖，挤占劣势种的生存空间，导致藻类的物种多样性降低，B错误； C、滨螺密度为250个/米2左右时，捕食者捕食压力大，滨螺同时大量捕食优势种和劣势种，藻类的种类数减少，C正确； D、滨螺密度150个/米2左右时，捕食者捕食压力中等，藻类种数多可能与滨螺更多捕食优势种有关，为劣势种的生存腾出空间，藻类的种类数增加，群落丰富度增加，D正确。 故选B。 5．研究者调查了川西北不同退化程度下高寒草地中部分生物组成情况及土壤有机碳含量，相关数据如下表。下列叙述错误的是（    ） 项目 环境变量 未退化 轻度退化 中度退化 植物 植物种类数 14 13 14 小型土壤 节肢动物组成 螨类 70．89% 46．51% 30．75% 跳虫 10．13% 49．10% 59．09% 昆虫 18．98% 4．39% 10．16% 土壤理化性质 有机碳（g·kg-1） 75．39% 59．95% 69．20% A．草地植物和土壤中的小型节肢动物共同组成群落 B．可用螨类数量评估不同区域高寒草地的退化程度 C．植物种类多样性降低对不同土壤动物的影响不同 D．土壤有机碳被微生物分解后为植物提供营养物质 【答案】A 【分析】1、调查种群密度常用样方法和标记重捕法，其中样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物，而标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。此外，统计土壤小动物类群丰富度的方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。 2、群落的演替类型：初生演替和次生演替。初生演替：指在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发生演替，如：沙丘、火山岩、冰川泥．次生演替：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（如发芽地下茎）的地方发生的演替。如：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。 【详解】A、草地和土壤中的所有生物共同组成群落，A错误； B、据表格数据分析可知，退化程度越高螨类所占的比例越少，所有可用螨类数量评估不同区域高寒草地的退化程度，B正确； C、植物种类多样性降低时螨类和昆虫比例减少，但是跳虫比例上升，所以植物种类多样性降低对不同土壤动物的影响不同，C正确； D、土壤有机碳被微生物分解后释放二氧化碳，可为植物光合作用提供原料，D正确。 故选A。 6．禾本科多年生草本植物互花米草入侵某红树林，使红树林面积大量减少，研究人员首先引入速生红树林植物——无瓣海桑，控制互花米草蔓延以保护当地物种，然后用本地红树逐步代替无瓣海桑，演替过程如下图所示，有关上述演替过程的叙述错误的是（    ） A．此演替过程正确排序为⑤→①→④→③→② B．研究人员的活动对群落演替的影响超过了其他因素的影响 C．物种丰富度、营养结构和群落垂直结构的复杂程度都在增加 D．无瓣海桑控制互花米草的蔓延及本地红树代替无瓣海桑的过程都属于次生演替 【答案】C 【分析】群落演替类型：（1）初生演替：发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替，如裸岩石上进行的演替；（2）次生演替：在次生裸地（原群落被破坏、有植物繁殖体）上发生的演替，如火灾过后的草原发生的演替。 【详解】AB、据题干信息可知，演替过程为互花米草入侵某红树林，红树林面积减少，后引入无瓣海桑，控制互花米草蔓延，最后用本地红树逐步代替无瓣海桑，故此演替过程正确排序为⑤→①→④→③→②，也表明了人类活动（引入无瓣海桑和本地红树）是主导群落演替的主要因素，超过了其他因素的影响，AB正确； C、在演替过程中，从单一的互花米草入侵，到引入无瓣海桑，再到本地红树的逐步恢复，物种的丰富度、营养结构和群落垂直结构的复杂程度先降低再逐渐恢复，C错误； D、次生演替是指在原有群落被破坏后，仍保留土壤条件和部分繁殖体的基础上进行的演替过程，故无瓣海桑控制互花米草的蔓延及本地红树代替无瓣海桑的过程都属于次生演替，D正确。 故选C。 7．华山松大小蠹的侵袭导致神农架林区华山松大量死亡，林地逐渐退化。根据森林群落中各树种在各层中的株数分布及比例，可进行森林群落近期演替趋势研究。林层的划分方法为：主林层：林冠顶端至林冠下沿；演替层：林冠下沿至距地面2m高；更新层：距地面2m高处至地面。在更新层和演替层中生长良好，而在主林层中相对密度很低的树种，为群落的进展种；在主林层中相对密度很高，而演替层、更新层相对密度很小或没有出现的树种为群落的衰退种；在各层中出现的比例相对稳定且为更新层>演替层>主林层的树种，即为群落的巩固种。神农架华山松某海拔虫害退化林树种组比例如图所示，下列分析错误的是（　　） A．更新层→演替层→主林层中树种的分布体现了群落的垂直结构 B．进展种为迁入该退化林的新物种，将成为该群落乔木层的优势种 C．影响该群落演替的因素有大小蠹的侵袭、群落外界环境的变化等 D．据图可知，该虫害退化林向群落的结构越来越简单的方向发展 【答案】D 【分析】群落的空间结构：（1）垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性，其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。（2）水平结构：水平方向上由于光照强度和地形明暗湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。 【详解】A、从林冠顶端到地面，林层依次划分为：主林层、演替层、更新层，各层中树种的分布体现了群落的垂直结构，A正确； B、群落的进展种在更新层和演替层中生长良好，而在主林层中相对密度很低，说明其生长时间短，生存能力强，为迁入该退化林的新物种，可成为该群落的乔木层的优势种，B正确； C、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，以及人类的活动等，C正确； D、据图可知，衰退树种在演替层、更新层很少，进展树种在演替层、更新层所占比例较高，该群落的结构变化相对比较稳定，D错误。 故选D。 8．在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑，无瓣海桑生长快，可迅速长成高大植株形成荫蔽环境，使互花米草因缺乏光照而逐渐消亡。与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，会逐渐被本地植物取代，这有利于本地植物群落的恢复。下列说法错误的是（　　） A．防治互花米草的过程利用的生物学知识包括种间关系和群落的空间结构等 B．无瓣海桑幼苗迅速长成高大植株使互花米草逐渐消亡，群落的垂直结构发生了改变 C．逐渐被本地植物取代的过程中，无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型 D．该实例体现了群落初生演替这个过程 【答案】D 【详解】A、无瓣海桑通过快速生长形成荫蔽环境抑制互花米草，利用了种间竞争关系；荫蔽环境改变了群落垂直分层，涉及群落的空间结构，A正确； B、群落的垂直结构是指群落中不同物种在垂直方向上具有分层现象，无瓣海桑长成高大植株使互花米草因缺乏光照逐渐消亡，改变了植物群落的垂直结构，B正确； C、无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低且逐渐被取代，说明其种群数量持续下降，且幼体减少、老年个体多，故年龄结构应属于衰退型，C正确； D、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次生演替，D错误。 故选D。 9．为研究广西弄岗国家级自然保护区喀斯特季节性雨林中几种林鸟的生态位特征，科研人员对其生态位宽度进行了全年监测。下列分析错误的是（    ） A．不同林鸟在不同月份生态位宽度的改变是群落演替的结果 B．据图可推测冠斑犀鸟适应环境的能力，显著高于红耳鹎 C．1～2月红耳鹎的生态位宽度下降，可能是种间竞争加剧所致 D．若该季雨林发生轻度火灾，白鹇的生态位宽度可能先下降后逐渐恢复 【答案】A 【详解】A、不同林鸟在不同月份生态位宽度的改变是群落的季节性，并非群落演替的结果，A错误； B、从图中能够看出，冠斑犀鸟的生态位宽度整体显著高于红耳鹎，说明它利用资源的范围更广，适应环境变化的能力更强，B正确； C、1~2 月红耳鹎的生态位宽度下降，可能是因为该季节食物资源减少，与其他林鸟的种间竞争加剧，导致其可利用的资源范围缩小，C正确； D、若该季雨林发生轻度火灾，白鹇的生存环境会遭到破坏，其生态位宽度可能先下降，之后随着环境逐渐恢复，生态位宽度又会逐渐恢复，D正确。 二、多选题 10．某科研小组通过践踏实验来模拟人类活动对高山草甸植被的干扰作用。选用5名体重不同的实验员进行不同频度的践踏处理，结果如下图。下列有关说法正确的是（    ） A．5名不同体重的实验员分别对五个地块进行不同频度的践踏 B．由实验结果可推测适度放牧可使植被物种丰富度增加 C．据图分析可知，践踏区植被光合作用下降的原因可能是践踏使植物平均株高降低导致 D．放牧不同类型的牲畜会对高山草甸植被造成不同影响，不只是因为践踏频度不同 【答案】BCD 【分析】由题图可知对照组不作践踏处理，让5名不同体重的实验员分别以践踏频度25次、75次、250次、500次，分别对4块草甸区域进行践踏处理；对草甸践踏频度25次，与对照组相比，物种丰富度增加，可能是轻度践踏在短期内打破优势种对资源的绝对占有格局，抑制优势种群的生长；以践踏频度25次、75次、250次、500次践踏会导致植物平均叶面积变小，植物平均株高依次降低。 【详解】A、由题图可知，对照组不作践踏处理，让5名不同体重的实验员分别以践踏频度25次、75次、250次、500次，分别对4块草甸区域进行践踏处理，而不是5名不同体重的实验员分别对五个地块进行不同频度的践踏，A错误； B、由题图可知，对草地的践踏频度25次即对草甸的轻度践踏，可能会在短期内打破优势种对资源的绝对占有格局，抑制优势种群的生长，与对照组相比，物种丰富度增加，B正确； C、践踏会使草地中的土壤板结，而板结的土壤，其土壤颗粒间的间隙减小，其中氧气含量减少，因此根的呼吸作用减弱，从而使根的吸收功能受到抑制，影响植物地上部分的生长；从图中数据来看，以践踏频度25次、75次、250次、500次践踏会使植物平均株高依次降低，C正确； D、放牧不同类型的牲畜会对高山草甸植被造成不同影响，据题图可知，是因为践踏频度不同，但也可能是放牧的方式等其他因素的影响，D正确。 故选BCD。 11．下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段。下列叙述正确的是（    ） A．从沙丘开始的演替是次生演替 B．可通过样方法统计不同地区群落的植物丰富度 C．灌木在争夺阳光和空间方面比草本植物更有优势 D．群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一 【答案】BCD 【详解】A、次生演替是指原有群落被破坏后，在原有土壤条件基本保留的地方发生的演替；而沙丘是从未有过生物生长或原有生物被彻底消灭了的原生裸地，因此从沙丘开始的演替属于初生演替，A错误； B、样方法是调查植物种群密度的常用方法，同时也可通过样方中出现的植物种类数，统计群落的植物丰富度（物种数），B正确； C、灌木比草本植物更高大，能更有效地争夺阳光，同时占据更多空间资源，因此在演替中会逐渐取代部分草本植物，C正确； D、群落演替的核心特征之一是物种组成和优势物种的变化，因此优势物种的改变是演替的重要标志，D正确。 故选BCD。 12．在森林上空俯视地面，会观察到大大小小的林冠层空隙，称为林窗。为研究川东平行岭谷地区马尾松人工林林窗大小对土壤呼吸的影响，科研人员以华蓥市东方红林场马尾松人工林为研究对象，设置3种级别林窗（郁闭林下CK；200m2小林窗S；600m2大林窗L），结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A．人工林窗的创设过程发生了群落的初生演替 B．小林窗的形成可使土壤呼吸速率显著增加，可能是由林窗内气温升高导致土壤微生物呼吸增强 C．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垂直结构和水平结构 D．与小林窗相比，面积较大的林窗光照强、水分蒸发量大 【答案】BCD 【详解】A、人工林窗的创设过程发生了群落的次生演替，因为有土壤条件、种子和繁殖体，A错误； B、由图1可知，S、L土壤呼吸速率均显著高于CK，且小林窗土壤呼吸速率更高，由图2可知，土壤呼吸速率和气温呈正相关，推测温度影响土壤中微生物酶的活性，林窗内气温升高导致土壤微生物呼吸增强，B正确； C、森林中不同地段形成不同大小的林窗影响光照、水分、温度、湿度等多种环境条件，会改变群落的水平结构，也会影响群落的垂直结构，C正确； D、由图3可知，大林窗空气湿度较小，是光照强度大、水分蒸发量高造成的，D正确。 13．群落的演替按照代谢特征可划分为自养性演替和异养性演替。如图所示，①②代表两种演替类型，曲线上的点表示P=R。下列叙述错误的是（　　） A．异养性演替可能与群落中分解者活动过强有关 B．重度污染的湖泊中藻类大量死亡引发的演替类型属于② C．当P/R=1时，群落达到收支平衡且结构将不再发生变化 D．弃耕农田演替为森林属于自养性演替，草本植物的丰富度不断升高 【答案】CD 【详解】A、异养性演替过程中，群落呼吸消耗有机物平均量（R）大于群落生产有机物平均量（P），这种情况可能是因为群落中分解者活动过强，分解作用旺盛，导致有机物消耗多，A正确； B、重度污染的湖泊中藻类大量死亡，此时群落需要依赖外界输入有机物来维持，群落呼吸消耗有机物平均量（R）大于群落生产有机物平均量（P），属于异养性演替，对应曲线②，B正确； C、当P/R=1时，群落生产和呼吸消耗的有机物量相等，达到收支平衡，但群落的结构仍可能发生变化（比如物种组成、优势种改变），C错误； D、弃耕农田演替为森林，生产者种类和数量增多，P > R，属于自养性演替，演替过程中草本植物的丰富度会先升高，后期可能因乔木占据优势而有所下降，D错误。 三、解答题 14．濒危植物云南红豆杉（以下称红豆杉）是喜阳喜湿高大乔木，郁闭度对其生长有重要影响。研究人员对某区域无人为干扰生境和人为干扰生境的红豆杉野生种群开展了调查研究。选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏，但尚余主要上层乔木，保持原有生境特点。无人为干扰生境下红豆杉野生种群年龄结构的调查结果如图所示。回答下列问题：    (1)调查红豆杉野生种群密度时，样方面积最合适的是400m2，理由是_________________。由图可知，无人为干扰生境中红豆杉种群年龄结构类型为_______________。 (2)调查发现人为干扰生境中，树龄≤5年幼苗的比例低于无人为干扰生境，可能的原因是______________________。分析表明，人为干扰生境中6~25年树龄红豆杉的比例比无人为干扰生境高11%可能的原因是______________。 (3)关于红豆杉种群动态变化及保护的说法，下列叙述正确的是( ) ①选择性采伐和放牧等会改变红豆杉林的群落结构和群落演替速度 ②选择性采伐与红豆杉生态位重叠度低的部分植物，有利于红豆杉种群的增长 ③气温、干旱和火灾是影响红豆杉种群密度的非密度制约因素 ④气候变湿润后可改变红豆杉的种群结构并增加种群数量 【答案】(1) 红豆杉属于高大乔木，且是濒危植物 增长型 (2) 选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭到破坏，导致郁闭度下降，土壤湿度下降不利于幼苗的生长 人为干扰生境下6~25年树龄的个体获得更多的阳光，有利于其生长 (3)①③④ 【分析】样方法也是调查种群密度的常用方法：1、具体方法：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，对每个样方内的个体计数，计算出其种群密度。2、调查对象：植物，活动能力弱、活动范围小的动物，如蚜虫、跳蝻等。3、取样方法：五点取样法、等距取样法。 【详解】（1）红豆杉属于高大乔木，且是濒危植物，因此调查其种群密度时，应选取较大样方面积。由题图可知，树龄≤5的幼苗所占比例大，而老年树龄个体所占比例小，年龄结构呈现为增长型。 （2）郁闭度是指林冠层遮蔽地面的程度，由题意可知，选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭到破坏，导致郁闭度下降，土壤湿度下降不利于幼苗的生长。人为干扰生境中6~25年树龄红豆杉的比例比无人为干扰生境中6~25年树龄红豆杉的比例高11%，可能是人为干扰生境下6-25年树龄的个体能获得更多的阳光，有利于其生长。 （3）①选择性采伐和放牧等人类活动会改变红豆杉林的群落结构和群落演替速度，①正确； ②选择性采伐与红豆杉生态位重叠度高的部分植物，有利于红豆杉种群的增长，②错误； ③气温、干旱和火灾等自然因素属于非密度制约因素，③正确； ④由题意可知，红豆杉是喜阳喜湿高大乔木，气候变湿润后可改变红豆杉的种群结构并增加种群数量，④正确； 故选①③④。 15．下图是某生态学家对某湖泊中鲫鱼和鲤鱼种群的数量进行了多年的监测结果（λ表示当年种群数量是前一年种群数量的倍数）。请据图回答问题：    (1)一个生物小组探究一支试管中酵母菌培养液中的酵母菌种群数量变化，在统计酵母菌数量时应采取的方法是___________法。将酵母菌数量的变化绘制成曲线的研究方法属于构建___________模型。 (2)图中鲫鱼种群在t3后种群数量变化是_________ 增长类型，鲤鱼种群在t3时的数量___________（填“>”“<”或“=”）t2时的数量。 (3)调查某动物的种群密度：在1hm2范围内，第一次捕获72只，标记并放归；几天后第二次捕获了60只，其中有9只带有标记，则该种群密度是_________只/hm2。若被标记的动物更容易被天敌捕食，则动物B种群密度估算值比种群密度实际值___________。 (4)自然条件下，种群的增长都会受到资源等条件的影响即存在环境阻力而呈现“S”形增长，最后达到“K值”。K值是指____________________________。 (5)若某湖泊发生了“裸底阶段→沉水植物阶段→浮叶生根植物阶段→挺水植物和沼泽植物阶段→森林群落阶段”的变化，则该湖泊的演替是_________。一般来说，群落演替到与环境处于平衡状态时有机质总量不再增加，演替也不再进行，此时称为顶极群落。顶极群落与正在演替中的非顶极群落特征有明显的不同。以下属于顶极群落的特征的有（填对应字母）_________。 A．物种多样性高 B．群落净生产量高（净生产量＝固定的能量—呼吸作用散失的能量） C．抗干扰能力强 【答案】(1) 抽样检测（血细胞计数板计数） 数学 (2) 乙 < (3) 480 偏大 (4)环境长时间所能维持的种群最大数量 (5) 初生演替 AC 【分析】1、据图分析：λ表示当年种群数量是前一年种群数量的倍数，因此λ大于1说明种群数量在增加，λ小于说明种群数量在减少。 2、种群密度常用的调查方法有样方法和标记重捕法，其中标记重捕法主要用于对象是运动能力强、运动范围广的动物。 3、种群数量的J型增长和S型增长是两种典型情况。S型增长的形成条件是：自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争就会加剧，死亡率增高最终种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。 【详解】（1）统计酵母菌数量时应采取的方法是抽样检测或血细胞计数板计数。将酵母菌数量的变化绘制成曲线的研究方法属于构建数学模型。 （2）λ表示当年种群数量是前一年种群数量的倍数，因此λ大于1说明种群数量在增加，λ小于说明种群数量在减少。鲫鱼种群在t3后λ大于1，且维持在某一固定值不变，所以种群数量变化是J型增长，即乙增长类型。鲤鱼t2后λ小于1，所以种群数量一直在减少，因此t3时的数量<t2时的数量。 （3）根据公式，种群数量=标记数×重捕数/重捕标记数=72×60÷9=480，总共是在1hm2范围内调查的，因此种群密度是480只/hm2；标记动物更易被天敌捕食，使重捕标记数减少，统计所得种群密度值偏大。 （4）由于资源有限、空间有限以及其他条件的制约，种群数量最终会维持在K值上下波动，K值是环境长时间所能维持的种群最大数量。 （5）湖泊演替的起点是裸底阶段，是没有任何生物定居过的地方，所以属于初生演替。群落演替过程一般总是朝着物种多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，因此顶极群落物种多样性高，抗干扰能力强，故选AC。 16．我国西北地区土壤中磷元素大部分以植物不能直接吸收利用的复杂有机磷（难溶于水）形式存在，是限制微生物生长与宿主植物养分吸收的关键因素。白刺花（一种豆科植物）根瘤是由宿主植物、根瘤菌及非根瘤菌（NREs，包含假单胞菌门、放线菌门等类群）组成的共生微生态系统，图表示根瘤内不同微生物类群的磷利用效率。 回答下列问题： (1)由图可知，在西北地区土壤的白刺花根瘤中，______更易成为优势类群，理由是______。 (2)根瘤菌与NREs长期共生中，两者通过调整代谢分工提升互利效率，这种生态学现象形成的原因是______；若将白刺花母树的根瘤菌与NREs混合菌剂接种到幼苗根部，可促进幼苗生长，可能的机制是______。 (3)随着白刺花幼苗生长，根瘤数量增加，NREs的种群密度随之上升，进一步增强根瘤的固氮与溶磷功能，该过程属于______调节；当根瘤数量过多时，植株光合产物分配不足会______（填“促进”或“抑制”）根瘤发育。 (4)研究人员发现，豆科植物可通过地下菌丝网络共享资源。结合上述研究，针对西北盐碱缺磷地区的白刺花种群退化问题，提出合理的生态修复措施______。 【答案】(1) 假单胞菌门 西北土壤中主要以难溶性磷存在，假单胞菌门对难溶性磷利用率最高 (2) 协同进化或生物与生物间长期相互适应 混合菌剂中的根瘤菌为幼苗固氮，NREs将难溶性磷转化为可吸收磷为幼苗供磷 (3) 正反馈 抑制 (4)接种耐盐碱的难溶性磷利用率高的NREs与白刺花根瘤菌混合菌剂；种植白刺花时搭配能改善土壤磷含量的豆科植物 【分析】不同物种之间存在复杂的相互关系。正是这些复杂的种间关系，将群落内的多种生物联系成有机的整体。种间关系包括原始合作、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。 【详解】（1）从柱状图数据可见，西北土壤中主要以难溶性磷存在，假单胞菌门对难溶性磷利用率最高，能高效利用难溶性磷的微生物类群在资源竞争中更具优势，从而更易在根瘤微生态系统中成为优势类群，因此，假单胞菌门最可能占据生态位优势。 （2）根瘤菌与NREs长期共生中形成代谢分工，本质是协同进化或生物与生物间长期相互适应的结果，在长期共存过程中，二者通过基因表达调控与代谢路径优化，实现资源互补，从而提升共生微生态系统的适应性与稳定性。NREs帮助根瘤菌更好定殖根部，提高固氮效率，NREs提升对难溶性磷的活化能力，缓解磷限制，根瘤菌固定大气氮素，为植物提供氮营养，植物通过光合产物反哺微生物，即混合菌剂中的根瘤菌为幼苗固氮，NREs将难溶性磷转化为可吸收磷为幼苗供磷。 （3）随着幼苗生长，根瘤数量增加，NREs的种群密度随之上升，进一步增强根瘤的固氮与溶磷功能，形成正反馈调节；当根瘤数量过多时，植物光合产物（碳水化合物）被过度分配给根瘤，导致植株自身生长所需能量不足，进而抑制新的根瘤发育。 （4）针对西北盐碱缺磷区白刺花种群退化问题，结合地下菌丝网络共享资源与NREs高效溶磷的特性，可采取接种耐盐碱的难溶性磷利用率高的NREs与白刺花根瘤菌混合菌剂；种植白刺花时搭配能改善土壤磷含量的豆科植物等措施。 17．某森林自然保护区有两种鹿科动物狍和驼鹿，均喜食草本植物的嫩叶。狍的体型较小、天敌较多，而驼鹿体型较大、天敌较少。科研人员统计了雷击火烧区域内两种动物种群密度随火烧后时间的变化，结果如图1。请回答： (1)雷击火后，火烧区域植被随着时间更新，这种群落演替类型是_____。 (2)食草动物经常被吸引到最近被烧毁的区域，这种反应被称为磁铁效应。两种动物中_____的磁铁效应不显著，可能的原因是_____。 (3)随着火烧后时间的增加，驼鹿的种群密度逐渐下降的原因是_____，这属于影响种群增长的_____制约因素。 (4)上述种群密度是科研人员通过微卫星DNA技术调查所得。微卫星DNA广泛分布于染色体的不同位置，每个微卫星DNA是一段串联重复序列，可看作一个“基因”。图2是狍个体甲一个微卫星“等位基因”PCR扩增示意图。图3是个体甲、乙、丙中该微卫星“基因”进行扩增后电泳分析的结果示意图，个体甲基因型为“171/183”。 ①根据图2、3分析，该微卫星DNA每个重复单位的长度为_____bp，若甲和乙杂交，后代的基因型为_____。 ②科研人员在该保护区中搜集到60份狍新鲜粪便样品，提取DNA，扩增并分析微卫星基因，成功鉴定出48个不同个体，几个月后再次采集狍新鲜的粪便，进行同样的分析，在72份粪便样品中鉴定出34个不同个体，其中有12个个体是第一次鉴定出的。根据上述数据分析该保护区内狍的种群数量大约为_____个。 【答案】(1)次生演替 (2) 狍 隐蔽条件较差，易被天敌发现 (3) 随着演替的进行，草本植物的优势逐渐被灌木、乔木取代，食物减少 生物（密度制约） (4) 6 171/177或183/177 136 【详解】（1） 雷击火后，虽然原有植被已不存在，但原有的土壤条件基本保留，所以火烧区域植被随着时间更新，这种群落演替类型属于次生演替。 （2） 食草动物经常被吸引到最近被烧毁的区域，这种反应被称为磁铁效应。依据磁铁效应的概念和图1可知，距离最近被烧毁（400d）的区域，狍的种群密度较小，说明其磁铁效应不显著，其可能原因在于：狍所生存的隐蔽条件较差，更易被天敌发现。 （3） 随着演替的进行，草本植物的优势逐渐被灌木、乔木所取代，所以驼鹿的食物减少，进而导致驼鹿的种群密度逐渐下降，这属于影响种群密度的生物因素。 （4） ①甲的基因型为171/183，分别代表171bp、183bp，171bp具有10个重复单位，183bp具有12个重复单位，则每个重复单位的长度为（183-171）÷2=6bp，依据图3可知，乙的基因型为177/177，丙的基因型为177/177。甲与乙杂交可以产生的后代的基因型的171/177、183/177。 ②科学家采用了标记重捕法的原理来估算种群数量。第一次采集60份粪便样品鉴定出 48个不同个体（相当于标记数M=48），第二次采集72份粪便样品鉴定出 34个不同个体（相当于重捕数n=34），其中两次都有的个体数为12个（相当于重捕中被标记的个体数m=12）。根据标记重捕法的计算公式N=（M×n）/m，则该岛上狍的种群数量N=(48×34)12=136（只）。 18．保护生态环境，实现可持续发展，某地区废弃农田经过数十年的演替发展为森林，森林以高大的乔木为主，同时拥有丰富的其他动植物资源。回答下列问题： (1)甲、乙、丙表示群落演替的三个连续阶段中植物优势种群数量的变化情况如图1：根据资料分析，该群落的演替类型是______。统计个体较大的土壤小动物丰富度常用______方法。该群落发展至第3阶段时，甲、乙、丙之间为______关系。由于阳光、温度、水分等随季节变化，群落外貌和结构随之发生有规律的变化，这体现了群落的______性。 (2)若要调查该地区的物种数量，依据图2可知选取样方的最佳面积为______。 (3)图3为林业部门对某次害虫生物防治过程中种群数量变化的调查结果。由图可知，该防治依据的原理是降低______，该害虫种群数量下降的直接原因是害虫的______。 (4)假如在草本植物阶段一种老鼠（起始数量为3000）迁入该地区，在最初的一个月内，相当于J形增长，种群数量每天增加1.47%，则30天后该种群的数量（N30）为N30=______只。（用公式表示，不必计算具体结果） 【答案】(1) 次生演替 记名计算法 种间竞争 季节 (2)S5 (3) 环境容纳量 出生率小于死亡率 (4)3000×1.014730 【分析】随着时间的推移，一个群落被另一个群落替代的过程，叫作群落演替。群落演替有两种类型：初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指原有的植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至保留了植物的种子或者其他繁殖体的地方发生的演替，如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 【详解】（1）次生演替中原有的土壤条件基本保留，甚至保留了植物的种子或者其他繁殖体，根据题意，图示为某地区废弃农田经过数十年的演替发展为森林，属于次生演替。统计个体较大的土壤小动物丰富度常用记名计算法；该群落发展至第3阶段的过程中，甲、乙、丙依次作为优势种，前者被后者优势取代，所以三者之间是种间竞争关系。由于阳光、温度、水分等随季节变化，群落外貌和结构随之发生有规律的变化，这体现了群落的季节性。 （2）图2中S5和S6中物种的数目一样多，且比较稳定，所以若要调查该地区的物种数量，依据图2可知选取样方的最佳面积为S5。 （3）由图可知，生物防治后生物的环境容纳量（K值）减少，因此防治的原理是降低有害生物的环境容纳量，导致害虫种群数量下降的直接原因是害虫出生率小于死亡率。 （4）种群增长的计算公式为Nt=N0λt，种群数量每天增加1.47%，λ为1.0147，N0为3000，t为30，所以N30＝3000×1.014730。 学科网（北京）股份有限公司1 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 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 群落的演替 知识二 人类活动对群落演替的影响 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 演替的概念、类型和特点（4大命题角度） 难点二 人类活动对群落演替的影响（4大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 2.3.1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。 2.3.2.概述群落演替的概念，比较不同类型的群落演替过程的异同，认同群落演替是有客观规律的，人类活动也应顺应自然界的客观规律。 2.3.3分析人类活动对群落演替的影响，了解人与自然的关系，认同退耕还林、还草、还湖的必要性。 知识一 群落的演替 1．概念 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．演替类型 (1)初生演替 ①概念：在一个从来没有被 覆盖的地面，或者是原来存在过 、但被 了的地方发生的演替。 ②过程 (2)次生演替 ①概念：在原有植被虽已不存在，但原有 条件基本保留，甚至还保留了植物的 或其他 的地方发生的演替。 ②过程(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→ →灌木丛→乔木→树林。 (3)连线 答案： 3．影响群落演替的因素 (1)影响因素 群落外界环境的变化，生物的 ，群落内部种群相互关系的发展变化，以及 ，等等。 (2)种群数量变化 这些因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量 或 ，不适应的数量 甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。 [例1]某弃耕农田植物种类相对数量40年间的变化情况如下表，下列叙述正确的是(　　) 时间/年 1 4 15 25 40 草本植物 28 27 26 30 34 灌木 0 3 4 12 19 乔木 0 0 0 14 23 总计 28 30 30 56 76 A．群落演替就是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程 B．草本植物阶段、灌木阶段、乔木阶段是群落演替必经的3个阶段 C．表中的数据是在植物丰富的区域采用样方法获取的 D．表中数据表明弃耕农田在演替过程中的第1年，该群落不具有垂直结构 [例2]在光裸的岩石上开始的演替(演替①)和从森林被全部砍伐的地方开始的演替(演替②)最终均演替到相对稳定的森林阶段。下列关于两种演替的叙述，错误的是(　　) A．演替①为初生演替，演替②为次生演替 B．演替①和演替②的起始条件和方向均不相同 C．都演替到森林阶段，演替②所需时间通常比演替①短 D．两种演替发生过程中，各种群的K值不一定都在增大 知识二 人类活动对群落演替的影响 1．人类活动对群落演替的影响 2．退耕还林、还草、还湖 (1)生态环境问题的现状：以牺牲环境为代价的垦殖活动(如毁林开荒、围湖造田等)，造成严重的 ，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。 (2)解决方法：退耕还林、还草、还湖 ①目的：处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走 的道路。 ②采取的措施：我国明确提出了退耕还林、还草、还湖和 ，并颁布了《退耕还林条例》以提高林草覆盖率。 [例1]下列有关人类活动对群落演替影响的叙述，错误的是(　　) A．人类的许多活动会影响群落的演替 B．人类可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制之下 C．人类活动对生物群落演替的影响有时超过其他某些自然因素 D．人类的活动对群落的演替均是具有破坏性的 [例2]草方格沙障是用干的麦草、稻草和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，是用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。下列说法错误的是(　　) A．草方格能蓄积降水促进固沙植物的生长 B．该过程改变了演替的速度但没有改变演替的方向 C．微生物对草方格材料的分解改善了土壤的结构 D．该方法可增加治理区域的物种丰富度 难点知识一 演替的概念、类型和特点 1．群落演替的两个类型比较   初生演替 次生演替 起点 原先从没有过植被，或虽存在过植被、但被彻底消灭了的地方 原有群落只是失去了原有植被，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 时间 经历的时间长 经历的时间短 速度 缓慢 较快 影响因素 自然因素 人类活动较为关键 实例 裸岩上的演替 弃耕农田上的演替 2.群落演替的阶段划分及特点 [温馨提示]　演替并不是“取而代之” (1)演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，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、苔藓等。 (2)任何环境下发生的演替最终都要达到成熟阶段，这时群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态，此时，物种和无机环境之间高度协调，能量和物质利用率高，此时的群落也叫顶极群落。 命题角度1 演替 “优势取代” 概念辨析 生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物体形态相似，且在适应特点上也相似。生态学上常以植物越冬时休眠芽的位置高低划分植物的生活型。科研人员对三种林地中不同生活型植物的物种数量进行调查统计，结果如表所示(注:一年生草本以种子越冬)。下列说法错误的是（    ） 地面芽植物 高位芽植物 一年生草本 典型天然林 20 14 3 40年人工林 21 7 4 10年人工林 16 1 6 A．人工林自然演替过程中，各生活型植物出现的顺序是一年生草本→地面芽植物→高位芽植物 B．群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点 C．陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物在空间垂直排列的结果 D．群落演替过程中林叶逐渐茂密，高位芽植物在竞争中占优势而完全取代地面芽植物 命题角度2初生演替、次生演替起点综合判断 逆行演替（RS）是指生物群落在受到不利环境或外部干扰后，其结构和功能朝着结构简单化、功能退化方向发展的生态过程。与逆行演替方向相反的过程，称为进展演替（ES）。一项针对某草甸生态系统的长期监测研究，完整记录了其三十多年间的群落演变轨迹，监测记录结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．RS属于次生演替，而ES不一定属于初生演替 B．监测期间，该草甸生态系统的生物群落始终发生着RS C．监测期间，该草甸的地上生物量的变化与优势物种更迭无关 D．与15-20年相比，25-30年该草甸上生产者的作用在减弱 命题角度3 演替过程多项指标变化分析 果园常采用人工或化学手段清除所有杂草和自然植被，即“清耕模式”，而“果园生草技术”是指在果树行间或全园种植某些草本植物（如长柔毛野豌豆），旨在提高果实产量和品质。为分析清耕和生草模式对果园昆虫及其控害功能的影响，研究人员选择三种果园地面管理模式，对绣线菊蚜虫（主要危害苹果、海棠等）、害虫天敌和传粉昆虫的数量进行调查。结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：种群密度相对比率=调查时间点数量/起始数量（%） A．在同一地点用标记重捕法调查某害虫天敌种群密度时，若2次捕捉间隔时间过短会导致调查结果偏小 B．害虫天敌是影响绣线菊蚜虫种群数量变化的密度制约因素 C．自然生草情况下，害虫天敌、传粉昆虫、绣线菊蚜虫种群密度相差不大 D．“清耕模式”下，果园生物群落发生的演替属于次生演替 命题角度4 顶极群落的特点与制约因素 在美国加利福尼亚州北部海岸的一些地方，高大的红杉林和低矮的针叶树林依次生长，如图所示。这顶极群落显示的是一种（    ）    A．土壤顶极群落 B．气候顶极群落 C．动物顶极群落 D．人为顶极群落 难点知识二 人类活动对群落演替的影响 1．影响群落演替的因素 2．群落演替中四个量的变化 3．群落演替的方向及相应过程中生物量的变化   方向类型一 方向类型二 方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定 实例 大多数自然群落 受污染或破坏的群落 能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定 物质变化 [温馨提示]　(1)在分析某种人类活动对群落演替方向的影响时，一定要先看群落自然演替的方向是什么，再看人类活动影响下的群落演替方向是什么，两者一般相反，但有时也可能一致。 (2)群落演替的趋势一般是生物数量越来越多，种类越来越丰富，群落的结构也越来越复杂，但群落的演替过程并不都是群落结构由简单到复杂的过程，如黄土高原的形成就是草原向沙漠转变的过程。 命题角度1 辨析人类活动对演替 “方向、速度” 的改变 生态学家Grime提出了植物的适应对策演替理论，3种基本对策如下表。R-C-S对策模型反映了某一地点某一时刻存在的植被是胁迫强度、干扰和竞争之间平衡的结果。在一个池塘中，原本水生植物丰富，水质良好。但随着周边工厂的污水排放，水质恶化，水生植物种类和数量发生变化。一段时间后，污水排放得到控制，池塘生态开始恢复。结合适应对策演替理论及群落演替相关知识，分析下列说法错误的是（　　） 对策类型 别称 适应环境 主要特点 R-对策 干扰种 临时性资源丰富的环境 生长速度快、繁殖能力强、个体小、寿命短 C-对策 竞争种 资源丰富且稳定的环境 个体较大、生长速度较慢、寿命较长、竞争能力强 S-对策 耐胁迫种 资源贫瘠、恶劣的环境 把较多能量用于维持生存，忍耐恶劣环境能力强 A．池塘的变化，说明人类活动能改变群落演替的速度和方向 B．污水排放导致水质恶化时，池塘中C-对策种水生植物因竞争优势丧失而减少 C．当污水排放得到控制，池塘生态恢复过程中，最先出现的是竞争种 D．根据R-C-S对策模型可预测演替过程中的物种对策变化 命题角度2 外来物种入侵对群落演替的干扰 化感作用指植物通过分泌化学物质对其他植物产生影响。制备入侵植物薇甘菊及本地物种葛藤和鸡矢藤的叶片水提液（供体），分别处理三种植物幼苗（受体），然后计算化感作用效应指数R（R=处理组干重/空白对照组干重-1）。下列叙述错误的是（    ）    A．植物产生赤霉素促进植株增高不属于化感作用 B．葛藤对其他物种生长均表现为促进 C．入侵植物薇甘菊易形成集群分布 D．化感作用存在于植物种间和种内，是引起群落演替的因素之一 命题角度3退耕还林、还草、还湖的综合分析 近年来，我国积极推进生态文明建设，在全国范围内实施了退耕还林、封山育林等政策。贵州某地区选用杜仲树（树皮为珍贵滋补药材）作为主要的退耕还林树种。下列叙述正确的是（　　） A．退耕还林后生态系统的生物多样性一定增加 B．退耕还林政策实施后可能会影响自然演替的速度 C．该生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均增强 D．选用杜仲作为树种使退耕还林产生的直接价值大于间接价值 命题角度4 自然干扰与人类干扰对演替的对比 我国东北虎豹国家公园的设立使东北虎和东北豹的生存环境明显改善。研究者根据国家公园内人类活动强度，将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点，测得大型食肉动物（东北虎、东北豹）和梅花鹿的日活动节律如下图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：相对活跃度：某时间点出现的次数与全天出现总次数的比值； 重叠度：大型食肉动物和梅花鹿日活动节律的重叠程度。 A．研究大型食肉动物与梅花鹿之间的种间关系属于种群水平的研究 B．人类高干扰会使重叠度下降，从而降低大型食肉动物的捕食机会 C．人类高干扰点的大型食肉动物在日间的活跃度明显高于低干扰点 D．减少人类活动对公园的干扰，对东北虎的环境容纳量无影响 [答题必备] 1.群落的演替有初生演替和次生演替两种类型。 2.在沙丘、火山岩、冰川泥和裸岩上发生的演替为初生演替。 3.在火灾过后的草原、过量砍伐的森林及弃耕的农田上进行的演替为次生演替。 4.裸岩上初生演替的过程：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。 5.适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应变化的种群数量减少甚至被淘汰。 6.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 一、单选题 1．某山区实施退耕还林之后，群落经过数十年的演替发展为树林。下图甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中，优势植物种群数量变化情况。下列说法中错误的是（    ） A．甲、乙、丙三者之间为竞争关系 B．与阶段1相比，阶段3群落垂直结构明显 C．实施退耕还林之后，可增大部分野生动植物种群的环境容纳量 D．演替中后一阶段优势物种的兴起，会造成前一阶段优势物种的消亡 2．享有“植物大熊猫”美誉的百山祖冷杉曾仅存3株野生成年树，科学家通过“人工干预+自然恢复”模式（如人工辅助授粉、调控生长环境中的光照和温度、施用适宜浓度的植物生长调节剂等），使其种群数量突破5000株，并首次实现原生境自然更新。随着原生境更新，百山祖冷杉的一些伴生植物，如苔藓、蕨类及耐阴灌木等逐渐增多，还吸引了一些昆虫、鸟类和小型哺乳动物回归。下列分析错误的是（　　） A．人工辅助授粉可通过提高种群的出生率来增加种群数量 B．调控光照和温度可改善该种群的生存环境，提高环境容纳量 C．原生境自然更新说明百山祖冷杉所在群落已达到相对稳定状态 D．该保护案例说明，人类活动可以影响群落演替的速度和方向 3．科研人员对猫儿山高山湿地草本植物到木本植物阶段的径级结构进行分析，探究植物区系特征和群落演替进程与趋势。乔木群落阶段优势种径级结构如图所示。下列相关推测不合理的是（　　） 注：径级结构是指林分或种群内不同直径大小的树木株数分布比例，Ⅰ~Ⅴ代表直径从小到大的5个径级。 A．铁杉径级结构浮动较大，短时间种群发展可能呈波动趋势 B．山桂花的种群年龄结构为增长型 C．以吴茱萸五加为主要落叶树种的群落，吴茱萸五加种群发展有衰退趋势 D．乔木群落阶段演替趋势为以褐叶青冈和山桂花为优势种的稳定群落 4．捕食者的选择性捕食对群落结构有一定影响，这种影响会因被选择的喜食种属于优势种或劣势种而不同。滨螺是常见的捕食者，以很多藻类为食，随着滨螺捕食压力的增加，藻类的多样性如图所示，下列说法错误的是（    ） A．捕食者的选择性捕食可以影响所在群落的稳定性 B．滨螺密度小于100个/米2时，藻类种数少可能与滨螺大量捕食劣势种有关 C．滨螺密度为250个/米2左右时，藻类种数少可能与滨螺同时大量捕食优势种和劣势种有关 D．适度的捕食压力可以提升群落丰富度 5．研究者调查了川西北不同退化程度下高寒草地中部分生物组成情况及土壤有机碳含量，相关数据如下表。下列叙述错误的是（    ） 项目 环境变量 未退化 轻度退化 中度退化 植物 植物种类数 14 13 14 小型土壤 节肢动物组成 螨类 70．89% 46．51% 30．75% 跳虫 10．13% 49．10% 59．09% 昆虫 18．98% 4．39% 10．16% 土壤理化性质 有机碳（g·kg-1） 75．39% 59．95% 69．20% A．草地植物和土壤中的小型节肢动物共同组成群落 B．可用螨类数量评估不同区域高寒草地的退化程度 C．植物种类多样性降低对不同土壤动物的影响不同 D．土壤有机碳被微生物分解后为植物提供营养物质 6．禾本科多年生草本植物互花米草入侵某红树林，使红树林面积大量减少，研究人员首先引入速生红树林植物——无瓣海桑，控制互花米草蔓延以保护当地物种，然后用本地红树逐步代替无瓣海桑，演替过程如下图所示，有关上述演替过程的叙述错误的是（    ） A．此演替过程正确排序为⑤→①→④→③→② B．研究人员的活动对群落演替的影响超过了其他因素的影响 C．物种丰富度、营养结构和群落垂直结构的复杂程度都在增加 D．无瓣海桑控制互花米草的蔓延及本地红树代替无瓣海桑的过程都属于次生演替 7．华山松大小蠹的侵袭导致神农架林区华山松大量死亡，林地逐渐退化。根据森林群落中各树种在各层中的株数分布及比例，可进行森林群落近期演替趋势研究。林层的划分方法为：主林层：林冠顶端至林冠下沿；演替层：林冠下沿至距地面2m高；更新层：距地面2m高处至地面。在更新层和演替层中生长良好，而在主林层中相对密度很低的树种，为群落的进展种；在主林层中相对密度很高，而演替层、更新层相对密度很小或没有出现的树种为群落的衰退种；在各层中出现的比例相对稳定且为更新层>演替层>主林层的树种，即为群落的巩固种。神农架华山松某海拔虫害退化林树种组比例如图所示，下列分析错误的是（　　） A．更新层→演替层→主林层中树种的分布体现了群落的垂直结构 B．进展种为迁入该退化林的新物种，将成为该群落乔木层的优势种 C．影响该群落演替的因素有大小蠹的侵袭、群落外界环境的变化等 D．据图可知，该虫害退化林向群落的结构越来越简单的方向发展 8．在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑，无瓣海桑生长快，可迅速长成高大植株形成荫蔽环境，使互花米草因缺乏光照而逐渐消亡。与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，会逐渐被本地植物取代，这有利于本地植物群落的恢复。下列说法错误的是（　　） A．防治互花米草的过程利用的生物学知识包括种间关系和群落的空间结构等 B．无瓣海桑幼苗迅速长成高大植株使互花米草逐渐消亡，群落的垂直结构发生了改变 C．逐渐被本地植物取代的过程中，无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型 D．该实例体现了群落初生演替这个过程 9．为研究广西弄岗国家级自然保护区喀斯特季节性雨林中几种林鸟的生态位特征，科研人员对其生态位宽度进行了全年监测。下列分析错误的是（    ） A．不同林鸟在不同月份生态位宽度的改变是群落演替的结果 B．据图可推测冠斑犀鸟适应环境的能力，显著高于红耳鹎 C．1～2月红耳鹎的生态位宽度下降，可能是种间竞争加剧所致 D．若该季雨林发生轻度火灾，白鹇的生态位宽度可能先下降后逐渐恢复 二、多选题 10．某科研小组通过践踏实验来模拟人类活动对高山草甸植被的干扰作用。选用5名体重不同的实验员进行不同频度的践踏处理，结果如下图。下列有关说法正确的是（    ） A．5名不同体重的实验员分别对五个地块进行不同频度的践踏 B．由实验结果可推测适度放牧可使植被物种丰富度增加 C．据图分析可知，践踏区植被光合作用下降的原因可能是践踏使植物平均株高降低导致 D．放牧不同类型的牲畜会对高山草甸植被造成不同影响，不只是因为践踏频度不同 11．下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段。下列叙述正确的是（    ） A．从沙丘开始的演替是次生演替 B．可通过样方法统计不同地区群落的植物丰富度 C．灌木在争夺阳光和空间方面比草本植物更有优势 D．群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一 12．在森林上空俯视地面，会观察到大大小小的林冠层空隙，称为林窗。为研究川东平行岭谷地区马尾松人工林林窗大小对土壤呼吸的影响，科研人员以华蓥市东方红林场马尾松人工林为研究对象，设置3种级别林窗（郁闭林下CK；200m2小林窗S；600m2大林窗L），结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A．人工林窗的创设过程发生了群落的初生演替 B．小林窗的形成可使土壤呼吸速率显著增加，可能是由林窗内气温升高导致土壤微生物呼吸增强 C．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垂直结构和水平结构 D．与小林窗相比，面积较大的林窗光照强、水分蒸发量大 13．群落的演替按照代谢特征可划分为自养性演替和异养性演替。如图所示，①②代表两种演替类型，曲线上的点表示P=R。下列叙述错误的是（　　） A．异养性演替可能与群落中分解者活动过强有关 B．重度污染的湖泊中藻类大量死亡引发的演替类型属于② C．当P/R=1时，群落达到收支平衡且结构将不再发生变化 D．弃耕农田演替为森林属于自养性演替，草本植物的丰富度不断升高 三、解答题 14．濒危植物云南红豆杉（以下称红豆杉）是喜阳喜湿高大乔木，郁闭度对其生长有重要影响。研究人员对某区域无人为干扰生境和人为干扰生境的红豆杉野生种群开展了调查研究。选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏，但尚余主要上层乔木，保持原有生境特点。无人为干扰生境下红豆杉野生种群年龄结构的调查结果如图所示。回答下列问题：    (1)调查红豆杉野生种群密度时，样方面积最合适的是400m2，理由是_________________。由图可知，无人为干扰生境中红豆杉种群年龄结构类型为_______________。 (2)调查发现人为干扰生境中，树龄≤5年幼苗的比例低于无人为干扰生境，可能的原因是______________________。分析表明，人为干扰生境中6~25年树龄红豆杉的比例比无人为干扰生境高11%可能的原因是______________。 (3)关于红豆杉种群动态变化及保护的说法，下列叙述正确的是( ) ①选择性采伐和放牧等会改变红豆杉林的群落结构和群落演替速度 ②选择性采伐与红豆杉生态位重叠度低的部分植物，有利于红豆杉种群的增长 ③气温、干旱和火灾是影响红豆杉种群密度的非密度制约因素 ④气候变湿润后可改变红豆杉的种群结构并增加种群数量 15．下图是某生态学家对某湖泊中鲫鱼和鲤鱼种群的数量进行了多年的监测结果（λ表示当年种群数量是前一年种群数量的倍数）。请据图回答问题：    (1)一个生物小组探究一支试管中酵母菌培养液中的酵母菌种群数量变化，在统计酵母菌数量时应采取的方法是___________法。将酵母菌数量的变化绘制成曲线的研究方法属于构建___________模型。 (2)图中鲫鱼种群在t3后种群数量变化是_________ 增长类型，鲤鱼种群在t3时的数量___________（填“>”“<”或“=”）t2时的数量。 (3)调查某动物的种群密度：在1hm2范围内，第一次捕获72只，标记并放归；几天后第二次捕获了60只，其中有9只带有标记，则该种群密度是_________只/hm2。若被标记的动物更容易被天敌捕食，则动物B种群密度估算值比种群密度实际值___________。 (4)自然条件下，种群的增长都会受到资源等条件的影响即存在环境阻力而呈现“S”形增长，最后达到“K值”。K值是指____________________________。 (5)若某湖泊发生了“裸底阶段→沉水植物阶段→浮叶生根植物阶段→挺水植物和沼泽植物阶段→森林群落阶段”的变化，则该湖泊的演替是_________。一般来说，群落演替到与环境处于平衡状态时有机质总量不再增加，演替也不再进行，此时称为顶极群落。顶极群落与正在演替中的非顶极群落特征有明显的不同。以下属于顶极群落的特征的有（填对应字母）_________。 A．物种多样性高 B．群落净生产量高（净生产量＝固定的能量—呼吸作用散失的能量） C．抗干扰能力强 16．我国西北地区土壤中磷元素大部分以植物不能直接吸收利用的复杂有机磷（难溶于水）形式存在，是限制微生物生长与宿主植物养分吸收的关键因素。白刺花（一种豆科植物）根瘤是由宿主植物、根瘤菌及非根瘤菌（NREs，包含假单胞菌门、放线菌门等类群）组成的共生微生态系统，图表示根瘤内不同微生物类群的磷利用效率。 回答下列问题： (1)由图可知，在西北地区土壤的白刺花根瘤中，______更易成为优势类群，理由是______。 (2)根瘤菌与NREs长期共生中，两者通过调整代谢分工提升互利效率，这种生态学现象形成的原因是______；若将白刺花母树的根瘤菌与NREs混合菌剂接种到幼苗根部，可促进幼苗生长，可能的机制是______。 (3)随着白刺花幼苗生长，根瘤数量增加，NREs的种群密度随之上升，进一步增强根瘤的固氮与溶磷功能，该过程属于______调节；当根瘤数量过多时，植株光合产物分配不足会______（填“促进”或“抑制”）根瘤发育。 (4)研究人员发现，豆科植物可通过地下菌丝网络共享资源。结合上述研究，针对西北盐碱缺磷地区的白刺花种群退化问题，提出合理的生态修复措施______。 17．某森林自然保护区有两种鹿科动物狍和驼鹿，均喜食草本植物的嫩叶。狍的体型较小、天敌较多，而驼鹿体型较大、天敌较少。科研人员统计了雷击火烧区域内两种动物种群密度随火烧后时间的变化，结果如图1。请回答： (1)雷击火后，火烧区域植被随着时间更新，这种群落演替类型是_____。 (2)食草动物经常被吸引到最近被烧毁的区域，这种反应被称为磁铁效应。两种动物中_____的磁铁效应不显著，可能的原因是_____。 (3)随着火烧后时间的增加，驼鹿的种群密度逐渐下降的原因是_____，这属于影响种群增长的_____制约因素。 (4)上述种群密度是科研人员通过微卫星DNA技术调查所得。微卫星DNA广泛分布于染色体的不同位置，每个微卫星DNA是一段串联重复序列，可看作一个“基因”。图2是狍个体甲一个微卫星“等位基因”PCR扩增示意图。图3是个体甲、乙、丙中该微卫星“基因”进行扩增后电泳分析的结果示意图，个体甲基因型为“171/183”。 ①根据图2、3分析，该微卫星DNA每个重复单位的长度为_____bp，若甲和乙杂交，后代的基因型为_____。 ②科研人员在该保护区中搜集到60份狍新鲜粪便样品，提取DNA，扩增并分析微卫星基因，成功鉴定出48个不同个体，几个月后再次采集狍新鲜的粪便，进行同样的分析，在72份粪便样品中鉴定出34个不同个体，其中有12个个体是第一次鉴定出的。根据上述数据分析该保护区内狍的种群数量大约为_____个。 18．保护生态环境，实现可持续发展，某地区废弃农田经过数十年的演替发展为森林，森林以高大的乔木为主，同时拥有丰富的其他动植物资源。回答下列问题： (1)甲、乙、丙表示群落演替的三个连续阶段中植物优势种群数量的变化情况如图1：根据资料分析，该群落的演替类型是______。统计个体较大的土壤小动物丰富度常用______方法。该群落发展至第3阶段时，甲、乙、丙之间为______关系。由于阳光、温度、水分等随季节变化，群落外貌和结构随之发生有规律的变化，这体现了群落的______性。 (2)若要调查该地区的物种数量，依据图2可知选取样方的最佳面积为______。 (3)图3为林业部门对某次害虫生物防治过程中种群数量变化的调查结果。由图可知，该防治依据的原理是降低______，该害虫种群数量下降的直接原因是害虫的______。 (4)假如在草本植物阶段一种老鼠（起始数量为3000）迁入该地区，在最初的一个月内，相当于J形增长，种群数量每天增加1.47%，则30天后该种群的数量（N30）为N30=______只。（用公式表示，不必计算具体结果） 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $