第2章 第4节 群落随时间变化有序地演替-【新课程学案】2026-2027学年高中生物学选择性必修第二册教师用书word(浙科版)
2026-10-09
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教辅
摘要:
本讲义聚焦群落演替核心知识点,系统梳理初生演替(裸岩、湖底阶段及优势种变化)、次生演替(弃耕农田过程)及顶极群落特点,通过表格对比演替类型差异,结合任务驱动问题构建知识脉络,形成清晰学习支架。
该资料以科学思维为特色,用表格归纳演替阶段特征,思维建模图(三看法)辨析演替类型,设计鱼缸群落观察探究活动培养探究实践能力。课中任务驱动问题引导深度思考,课后自评与跟踪训练助学生查漏补缺,强化生态观和进化适应观。
内容正文:
第四节 群落随时间变化有序地演替
|学|习|目|标|
1.通过分析裸岩和湖底的演替,阐述初生演替的过程。
2.通过分析弃耕农田后的演替,阐述次生演替的过程。
3.概述顶极群落的特点。
[主干知识梳理]
一、裸岩演替和湖泊演替
1.群落演替
概念
群落的一些物种替代另一些物种、一个群落替代另一个群落的自然演变过程
实质
是不同种群与环境变化相互作用而发生的优势种取代的过程,也是群落中各种群与无机环境相适应的过程
特点
自然情况下,群落的演替非常缓慢
意义
可更充分地利用自然条件,尤其是利用一切可以利用的能量
2.裸岩演替
演替阶段
优势种
主要特点
裸岩阶段
无
没有植被
地衣阶段
地衣
地衣改变岩石表面形成土壤层
苔藓阶段
苔藓
岩石表面积累更多的腐殖质
草本阶段
草本植物
禾本科和菊科等耐旱植物增多
灌木阶段
灌木
灌木数量增加
森林阶段
乔木
群落趋于比较稳定
3.湖泊演替
演替阶段
优势种
主要特点
裸底阶段
浮萍等自由漂浮生物
矿物质微粒的沉降垫高湖底
沉水植物阶段
轮藻属植物→金鱼藻、黑藻等
湖底有机质积累加快
浮叶根生植物阶段
莲、睡莲等
湖底抬高更快,水下光照很弱
挺水植物和沼泽植物阶段
湿生草本植物→旱生草类
土地开始露出水面
森林群落阶段
灌木→乔木
逐渐形成森林
二、群落演替的类型
初生演替
概念
指从完全没有植被,并且也没有任何植物繁殖体存在的裸地上开始的演替
实例
裸岩演替、湖底开始的演替
次生演替
概念
指在被毁灭群落基质上所进行的演替
实例
伐林地、火烧地、放牧地和弃耕地上发生的演替
特点
①土壤基质和环境条件较好;
②经历的时间相对较短
三、顶极群落
1.含义:一个群落经过长期的演替,最终所达到的与当地的气候和土壤条件处于平衡状态时的群落。
2.决定因素:主要由平均温度和年降雨量决定。
3.类型
顶极群落类型
气候条件
热带雨林
高温高湿
北方针叶林
低温高湿
温带草原
中温中湿
苔原
低温低湿
荒漠
极端缺水
4.群落演替的干扰
(1)影响:可使群落处于不断的变动状态,阻止群落走向平衡。
(2)干扰因子:有自然的和人为的,特别是人为干扰对群落演替的影响较大。
(3)结果:往往会使群落按照不同于自然发生的进程演替。
[预习效果自评]
1.判断下列说法的正误
(1)演替过程中群落结构不变。 (×)
提示:在群落演替过程中群落的结构会发生改变。
(2)中温中湿条件下演替形成的顶极群落是苔原。 (×)
提示:中温中湿条件下演替形成的顶极群落是温带草原。
(3)演替是一个漫长的过程,但它不是一个永恒延续的过程。 (√)
(4)自然条件下演替一般是朝物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。 (√)
(5)如果时间允许,弃耕的农田总能形成森林。 (×)
提示:群落能否演替为森林要看群落所在地的气候及土壤条件。
2.(2025·浙江1月选考)群落演替指一个群落替代另一个群落的过程,包括初生演替和次生演替。下列实例属于初生演替的是 ( )
A.裸岩的表面长出地衣 B.草原过度放牧后出现大片裸地
C.荒草地改造成荷花塘 D.云杉林被大量砍伐后杂草丛生
解析:选A 初生演替是指从完全没有植被,并且也没有任何植物繁殖体存在的裸地上开始的演替,如裸岩的表面长出地衣,A符合题意。
3.将下列实例与演替类型用线连起来
4.如图是某矿业公司废弃的一个矿坑。根据群落演替的一般规律,尝试通过推理,说出该废弃的矿坑可能会发生什么样的演替过程。
提示:该废弃的矿坑可能会发生的演替是初生演替,其演替过程是废弃的矿坑→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
[精要内容把握]
一、知识体系建一建
二、核心语句背一背
1.群落的一些物种替代另一些物种、一个群落替代另一个群落的自然演变过程称为群落演替。
2.群落演替是不同种群与环境变化相互作用而发生的优势种取代的过程,也是群落中各种群与无机环境相适应的过程。
3.群落演替按照演替的起始条件不同划分为初生演替和次生演替。
4.顶极群落的类型主要由平均温度和年降雨量决定。
提能点(一) 群落演替的类型
[任务驱动]
图1为某池塘群落的演替历程,图2为演替过程中物种丰富度的变化情况,据图回答:
(1)图1中正确的演替进程是 (用图1中的编号及箭头表示);其演替类型与火山喷发处所发生的演替的主要区别是什么?
提示:丁→甲→丙→乙 该演替过程属于次生演替,它与火山喷发处所发生的演替的主要区别在于起始条件不同。
(2)图2中甲、乙分别属于哪类演替类型?其中演替速度更快、历时更短的是甲还是乙?
提示:甲属于初生演替,乙属于次生演替。演替速度更快、历时更短的是乙。
[生成认知]
1.初生演替和次生演替的比较
类型
初生演替
次生演替
起点
从完全没有过植物的地面,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
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
速度与时
间的差异
分析
所依托的基质和环境极为贫瘠和严酷
所依托的基质和环境比较肥沃和温和,且可能存在原有群落毁灭后留下来的大量有机质和繁殖体
实例
裸岩上的演替
森林砍伐地、弃耕农田上的演替
相同点
都是从结构简单的群落发展为结构复杂的群落,群落中的物种数量和群落层次增多,土壤、光能得到更充分的利用,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
2.群落演替的方向和结果
3.明辨关于群落演替的四个易误点
(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,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)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,但人类活动可使其按不同于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平衡状态时,就以相对稳定的群落为发展的顶点。
(4)并不是所有群落都可以演替到森林阶段。如果陆地环境条件适宜,群落都能演替到最高阶段——森林阶段。在干旱地区,一般只能演替到草原或低矮灌木阶段。
[例1] (2025·云南高考)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
[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、洪水等,是诱发群落演替的主要因素之一,D正确。
[答案] A
[例2] (2023·浙江6月选考)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
[解析] 竹笋明显长高属于生物个体生长;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;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;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,故选B。
[答案] B
[思维建模]
三看法判断初生演替与次生演替
[跟踪训练]
1.某山区坡地生态环境受破坏后,当地采取封山育林措施进行治理,期间经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段。下列叙述正确的是 ( )
A.在草本阶段群落无垂直结构
B.封山育林期间发生了初生演替
C.封山育林有利于提高物种丰富度
D.演替中群落对光能利用率保持不变
解析:选C 在草本阶段群落既有水平结构,也有垂直结构,A错误;封山育林之前,群落保留了土壤、植物的种子等条件,在封山育林期间发生了次生演替,B错误;封山育林期间经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段,有利于提高物种丰富度,C正确;演替期间经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段,群落对光能利用率逐渐提高,D错误。
2.(2025·绍兴月考)湖水的水面下降后露出沙带,调查不同年龄沙带的植被发现明显的演替格局,结果如下表。下列说法错误的是 ( )
沙带年龄/年
30
60
150
400
优势物种
沙丘禾草
丛生牧草
常绿灌木
松林
A.发生在最初沙带上的群落演替为初生演替
B.定植在最初沙带上的植物可能是草本植物
C.群落演替过程中群落的空间结构发生改变
D.群落演替过程中沙带理化性质的变化有利于新物种的定植
解析:选A 湖水水面下降后露出的最初沙带,可能保留了植物的种子或其他繁殖体,发生的群落演替为次生演替,A错误;从表格中可以看出,演替初期优势物种是沙丘禾草,属于草本植物,所以定植在最初沙带上的植物可能是草本植物,B正确;群落演替过程中,群落的物种组成发生改变,会导致群落的空间结构发生改变,C正确;群落演替过程中,植被在不断演替,会改变沙带的理化性质,而沙带理化性质的变化有利于新物种的定植,D正确。
3.(2025·余姚期末)我国北方某地区实施退耕还林三年后,对该地区蜘蛛类群的研究表明,地面蜘蛛丰富度增加,但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失了。下列相关叙述,错误的是 ( )
A.退耕农田上发生的群落演替是次生演替
B.群落中优势种的改变可作为群落演替的标志之一
C.蜘蛛类群的变化说明群落演替过程中物种组成是动态变化的
D.蜘蛛种类部分消失说明退耕还林不利于群落朝着物种多样化的方向演替
解析:选D 退耕农田还存在土壤等基本条件,因此退耕农田上发生的群落演替是次生演替,A正确;群落演替是一种“优势取代”,所以群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一,B正确;群落演替是一个群落被另一个群落替代的过程,该地区地面蜘蛛丰富度增加,但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失了,说明群落演替过程中物种组成是动态变化的,C正确;退耕还林后,该处的次生演替过程中,个别原有的物种可能消失(如部分农田蜘蛛),但群落总体朝着物种增多(如地面蜘蛛)、结构复杂的方向演替,有利于保护生物的多样性,D错误。
提能点(二) 群落演替的终点——顶极群落
[发展认知]
1.决定顶极群落的因素
顶极群落主要是由其平均温度和年降雨量所决定的。如在高温高湿的气候条件下,顶极群落是热带雨林;在低温高湿的气候条件下,顶极群落是北方针叶林;在中温中湿的气候条件下,顶极群落是温带草原;在低温低湿的气候条件下,顶极群落是苔原;在极端缺水的气候条件下,顶极群落是荒漠。
2.群落演替的过程分析(可人为地划分为三个阶段)
侵入定居
阶段
一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境,为以后侵入的同种或异种生物创造有利条件
竞争平衡
阶段
通过种内斗争或种间竞争,优势物种定居并繁殖后代,劣势物种被排斥,相互竞争过程中共存下来的物种,在利用资源上达到相对平衡
相对稳定
阶段
物种通过竞争,平稳地进入协同进化,资源利用更为充分、有效,群落结构更加完善,有比较固定的物种组成和数量比例,群落结构复杂、层次多
3.群落演替的原因
(1)环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,而对另一些物种生存产生不利影响。
(2)生物本身不断进行繁殖、迁徙。
(3)群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
(4)群落物种间的相互作用。
(5)人类活动的干扰。
[例1] (2025·嘉兴月考)某活火山发生火山喷发,临近火山口区域A被岩浆覆盖;远离火山口的区域B成为弃耕农田,十年后一场飓风导致区域B的植被严重破坏。下列分析正确的是 ( )
A.十年间,区域A发生的初生演替速度较慢,主要是因为缺乏土壤微生物的参与
B.若在区域B引入固氮速生树种,可能会提高演替速率,降低顶极群落的物种丰富度
C.飓风干扰后区域B内发生次生演替,所有生物种类将逐渐恢复到原有状态
D.两个区域发生的演替经历的阶段不同,但达到稳定状态所经历的时间大致相同
[解析] 初生演替早期(地衣阶段)就有微生物参与,区域A发生的是初生演替,演替速度慢的主要原因是缺乏土壤和繁殖体,而非仅仅缺乏土壤微生物,A错误;引入固氮速生树种可加速土壤改良(提高演替速率),但其竞争优势可能抑制其他物种生长,导致顶极群落的物种丰富度降低,B正确;飓风后区域B仍保留土壤甚至植物的繁殖体,发生次生演替后,大部分原有物种会恢复,但是不一定与原状态完全相同,C错误;区域A发生的是初生演替,区域B发生的是次生演替,达到稳定状态前者所经历的时间长于后者,D错误。
[答案] B
[例2] 演替所达到的最终平衡状态叫顶极群落,下列叙述正确的是 ( )
A.顶极群落的物种组成相对稳定,其中的植物种类最多
B.顶极群落的净光合作用不一定比演替中的群落高
C.顶极群落类型主要由平均光照和年降雨量决定
D.顶极群落结构最复杂也最稳定,地球上现存群落有少数处于顶极群落
[解析] 顶极群落的物种组成相对稳定,但植物种类不一定是最多的,A错误;达到顶极群落,由于树冠层的影响,细胞呼吸速率增加,净光合作用可能减少,所以可能没有演替中高,B正确;顶极群落类型主要是由平均温度和年降雨量决定,C错误;顶极群落结构最复杂也最稳定,地球上现存群落大多处于顶极群落,D错误。
[答案] B
[跟踪训练]
1.如图表示几种顶极群落在不同气候条件下的分布,①②③④分别代表的顶极群落是 ( )
A.热带雨林、北方针叶林、苔原、荒漠
B.热带雨林、北方针叶林、荒漠、苔原
C.北方针叶林、苔原、荒漠、热带雨林
D.荒漠、热带雨林、北方针叶林、苔原
解析:选B ①年降雨量较高,温度20~30 ℃,此气候条件下的顶极群落应该是热带雨林,②年降雨量较低,温度为0 ℃左右,此气候条件下的顶极群落应该是北方针叶林,③年降雨量较低,温度20~30 ℃,此气候条件下的顶极群落应该是荒漠,④年降雨量较低,温度-10 ℃左右,此气候条件下的顶极群落应该是苔原。
2.顶极群落是生态演替的最终阶段,是最稳定的群落阶段。生物群落演替过程中,P为生产者固定的总能量,R为所有生物的总呼吸量,下列有关演替的叙述错误的是 ( )
A.群落演替到顶极群落的过程中,P/R逐渐增大
B.到达顶极群落时P/R=1
C.退耕还林属于次生演替,该过程体现了人类对群落演替的影响
D.顶极群落中各主要种群的出生率和死亡率达到平衡
解析:选A 群落演替到顶极群落的过程中,P/R逐渐减小,到顶极群落时,P/R=1,此时生态系统比较稳定,各主要种群的出生率和死亡率达到平衡;退耕还林属于次生演替,该过程体现了人类对群落演替的影响。
探究活动——观察记录鱼缸中群落的变化
1.实验梳理
原理
鱼缸中生活着的生物可构成一个微型的水生群落。在这个水生群落中,可以观察到生物种类和数量随着时间而发生改变
目标
要求
①观察鱼缸中浮游生物种类随时间的变化;
②通过连续的数据记录和分析,建立群落演替的模型
材料
用具
鱼缸,池塘水,煮过的白米饭,塘泥,滴管,药匙,标签纸,显微镜,载玻片,盖玻片等
方法
步骤
①在鱼缸中加入池塘水,约为其容积的2/3,再加入数粒煮过的白米饭和少许塘泥。将鱼缸置于没有阳光直射的安全处;
②每天用滴管分别从鱼缸的上、中、下水层吸取水样,制成临时装片A、B、C,用显微镜分别观察并记录装片中浮游生物的种类;
③连续观察2周以上
2.实验要点分析
(1)取样时间不同,水体的不同层次中浮游生物种类和数目发生变化,特别是各层次中优势种存在明显差异;进行统计时,需统计池塘水中生物种类和每个物种个体数量,以确定生物的演替方向。
(2)鱼缸中加入煮过的白米饭的目的是为微生物增殖提供营养,加入塘泥主要是塘泥中含有分解类微生物,对于维持水体平衡具有重要作用。
(3)不能将鱼缸放在阳光直射的地方,否则会导致温度过高,不利于其中生物的生存。
[素养训练]
1.下列关于“观察记录鱼缸中群落的变化”活动的叙述,错误的是 ( )
A.在鱼缸中加入适量的池塘水,形成一个小型环境
B.将上述装置放在没有干扰、阳光直射的地方
C.本实验需要统计池塘水中生物种类和每个物种个体数量
D.演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落替代的过程
解析:选B 在鱼缸中加入适量的池塘水,目的是形成生物原始的生存环境,A正确;不能将上述装置放在阳光直射的地方,否则会因温度过高,对生物的生存造成影响,B错误;本实验需要统计池塘水中生物种类和每个物种个体数量,以确定生物的演替方向,C正确;演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落替代的过程,D正确。
2.环境保护研究性学习小组进行探究鱼缸中群落演替的实验,鱼缸达到稳定状态一段时间后,生物逐渐死亡,下列有关叙述错误的是 ( )
A.鱼缸内的生物构成一个人工生物群落 B.不需要向鱼缸输入外界的物质和能量
C.定时记录鱼缸内生物的种类与数量变化 D.水体中生物种类的不同会影响演替速度
解析:选B 鱼缸内有动物、植物和微生物,这些生物共同构成一个群落,A正确;鱼缸要放在避免阳光直射的地方,从而使植物能够获得充足的光能,以维持鱼缸中生物的生存,B错误;实验目的为“探究鱼缸中群落演替”,因此需要定时记录鱼缸内生物的种类与数量变化,C正确;水体中的生物存在各种联系,如竞争、捕食等,因此生物种类的不同会影响演替速度,D正确。
[课时跟踪检测]
一、选择题
1.地球上现存的群落大都处于顶极状态,并且不同地区分布着不同类型的群落,决定顶极群落的两大气候因素是 ( )
A.光照强度与平均温度 B.光照强度与年降雨量
C.平均温度与年降雨量 D.土壤和光照强度
解析:选C 顶极群落主要是由年平均温度和年降雨量所决定,如在低温低湿条件下,顶极群落是苔原;在极端缺水的条件下,顶极群落是荒漠。
2.(2025·浙江9+1高中联盟模拟)某科研人员调查某森林群落演替时,发现其自然演替顺序:裸岩→地衣→苔藓→草本→灌木→森林。关于该演替过程,下列叙述正确的是 ( )
A.地衣阶段时,该群落组成过于简单,不存在垂直结构
B.人类活动对群落演替的影响与自然演替的方向、速度基本相同
C.演替时,优势种对环境的适应性越来越强,从而占据有利地位
D.群落演替过程会伴随着群落中物种的竞争和生态位的改变
解析:选D 地衣阶段时,群落存在垂直结构,A错误;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错误;演替的实质是群落中优势地位的替代,是优势种在竞争中占优势而占据有利地位,优势种对环境一直非常适应,C错误;群落演替过程中存在物种的竞争,物种的数目及种群的数目会发生变化,同时由于竞争关系,物种的生态位也会改变,有利于更充分地利用资源和空间,D正确。
3.某原始森林被大火破坏后,通过植树造林形成次生林。下列有关叙述错误的是 ( )
A.大火过后森林的恢复属于次生演替
B.人类活动可影响群落演替的速度
C.随着次生林的形成,群落的层次性增加
D.次生林生态系统的稳定性与原森林相同
解析:选D 次生林生态系统的稳定性与原森林不相同,原森林的稳定性更强,D错误。
4.某地常绿针叶林中以红松、冷杉、云杉为主。下列有关该群落的叙述,错误的是 ( )
A.互利共生、捕食、种间竞争等种间关系都可以出现在该群落中
B.研究常绿针叶林中物种数目的多少属于种群水平的研究范畴
C.若大肆砍伐红松、冷杉等,则会改变该群落演替的速度和方向
D.若该群落发生火灾,则该地重新形成针叶林的过程属于次生演替
解析:选B 常绿针叶林群落中具有多种种间关系,不同生物间可形成互利共生、捕食和种间竞争等关系,A正确;物种数目的多少属于群落水平的研究范畴,B错误;大肆砍伐红松、冷杉等会造成群落结构的破坏,改变群落演替的速度和方向,C正确;火灾后该群落的恢复过程属于次生演替,D正确。
5.(2025·台州月考)“烧芭”(焚烧芭蕉树)是一种传统的农耕文化,在巴西等热带国家盛行。火山喷发是一种自然现象,喷出的岩浆所到之处寸草不生。甲地发生过“烧芭”现象,乙地发生过火山喷发现象,之后两地均发生了群落的自然演替。下列关于甲、乙两地群落演替的叙述,正确的是 ( )
A.甲地演替过程中土壤微生物的种类会先减少后增加
B.人为的干扰也不能使甲地恢复到焚烧前的地貌
C.乙地演替过程中,地衣分泌的有机酸加速了岩石的风化
D.乙地演替到乔木阶段所需时间一定比甲地更长
解析:选C 甲地发生次生演替,次生演替中土壤微生物种类应该是持续增加,A错误;人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,人为的干扰可使甲地恢复到焚烧前的地貌,B错误;乙地发生初生演替,该演替过程中,地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤,并积累有机物,这为其他生物的生长提供了条件,C正确;与次生演替相比,虽然初生演替通常更慢,但这不是绝对的,在特殊条件下(如气候适宜、种子传播快)可能缩短时间,D错误。
6.地球上现存的群落大都处于顶极状态,下列相关叙述错误的是 ( )
A.演替是一个漫长的过程,群落出现顶极状态说明演替不是一个永恒延续的过程
B.在高温高湿的气候条件下,顶极群落是热带雨林
C.在低温低湿条件下,顶极群落是温带草原,其在水平方向上表现出复杂的斑块状和镶嵌性
D.在极端缺水的条件下,顶极群落是荒漠,影响荒漠中仙人掌种群数量波动的主要外源性调节因素是气候
解析:选C 演替是一个漫长的过程,但它不是一个永恒延续的过程,A正确;顶极群落主要是由平均温度和年降雨量决定,如在高温高湿的气候条件下,顶极群落是热带雨林,B正确;在中温中湿的条件下,顶极群落是温带草原,C错误;在极端缺水的条件下,顶极群落是荒漠,影响荒漠中仙人掌种群数量波动的主要外源性调节因素是气候,D正确。
7.(2025·浙江山海高中共富联盟联考)退化演替是指由于人为或者自然原因,使群落发生结构与功能退行性变化,物种多样性和生产力下降的现象。生态学家测定了一段时间内某个亚寒带草甸草原总地上生物量的变化,结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.群落总地上生物量恢复的原因可能是退化演替转为正向演替
B.该群落禾本科和莎草科牧草会被其他植物完全取代
C.该演替的最终结果有利于促进放牧动物种群数量的增加
D.随着时间的推移,该草原最终一定可以演替为森林群落
解析:选A 退化演替导致群落总地上生物量降低,因此群落总地上生物量恢复可能是由退化转为正向演替,A正确;演替通常并不会导致物种完全消失,该群落禾本科和莎草科牧草可能依然存在,B错误;牧草数量的减少不利于放牧动物的种群数量增加,C错误;受气温和降水量等气候条件限制,草原无法演替为森林,D错误。
8.冰碛层是冰川融化后形成的裸地,冰碛层上的群落演替要经历上百年的时间。下图为冰碛层演替过程中优势植物的替代情况。下列叙述正确的是 ( )
A.冰碛层上开始的群落演替属于初生演替
B.草本植物阶段群落尚未形成垂直结构
C.演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化
D.昆虫在云杉不同位置的分布,与光照强度密切相关
解析:选A 冰碛层上开始的群落演替属于初生演替,A正确;在草本植物阶段,虽然植物还比较低矮,但也存在一定的垂直结构,B错误;即使在相对稳定的阶段(顶极群落),由于环境变化等因素,群落内的物种组成仍可能发生变化,C错误;昆虫在不同植物位置的分布主要与食物有关,D错误。
9.对某地不同演替阶段典型常绿阔叶林样地进行调查,部分基本信息如表所示。以下叙述正确的是 ( )
样地名称
绿灌丛样地
木荷林样地
栲树林样地
演替阶段
前期
中后期
顶极
群落顶层
高度/m
5~7
12~20
15~25
生物量/
(kg/hm2)
158 316.2
246 049.8
158 395.2
A.表格中的演替历程只会发生在次生演替中
B.演替过程群落生物量不断增加后趋于稳定
C.演替过程中灌木消失,乔木逐渐占据优势
D.演替后期林下阳生植物减少阴生植物增多
解析:选D 初生演替也会发生表格中的历程,A错误;分析表格数据可知,演替过程群落生物量先增加后减少,B错误;群落演替的本质是优势取代,而不是取而代之,因此,演替过程中出现新的优势物种后原有优势物种未必消失,C错误;演替后期由于遮荫程度增大,导致到达林下的光照强度减弱,故林下阳生植物减少阴生植物增多,D正确。
10.下图表示某弃耕农田植物种类随时间变化的情况。有关该地群落变化的叙述,正确的是 ( )
A.该演替类型是初生演替
B.在演替过程中,不同时期群落中的优势种群会发生变化
C.在演替过程中,松林比硬木林的群落结构复杂
D.在演替过程中,各种群的数量变化都呈“S”形增长
解析:选B 由图示可知,该演替类型是次生演替,A错误;群落的演替是优势种的替代,且不同时期群落中的优势种群会发生变化,B正确;在演替过程中,松林演替为硬木林,因此硬木林的群落结构复杂,C错误;在演替过程中,不一定每一个种群的数量都呈“S”形增长,有的种群也可能消失,D错误。
11.南方某地的常绿阔叶林因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程依次更替的群落类型及其植物组成,下列说法错误的是 ( )
演替
阶段
群落类型
植物种类数/种
草本植物
灌木
乔木
1
草丛
34
0
0
2
针叶林
52
12
1
3
针、阔叶混交林
67
24
17
4
常绿阔叶林
106
31
16
A.该地常绿阔叶林恢复过程中,群落演替的类型为次生演替
B.与针叶林相比,草丛中的动物分层现象较为简单,丰富度低
C.该地能恢复到第4阶段说明人类活动未影响自然演替的速度和方向
D.常绿阔叶林得以恢复与土壤条件、植物种子等的保留有关
解析:选C 过度砍伐的森林发生的群落演替属于次生演替,A正确;随着群落的演替,群落的结构变得更为复杂,物种的丰富度逐渐增大,因此,与针叶林相比,草丛中的动物分层现象简单,丰富度低,B正确;表中群落演替的情况并没有反映出人类活动产生的影响,C错误;常绿阔叶林得以恢复与土壤条件、植物种子等的保留有关,D正确。
12.(2025·宁波北仑区期中)随着我国国土绿化和防沙治沙工程的持续推进,沙化土地面积逐年缩减,实现了从“沙进人退”到“沙退人进”和“人沙和谐共存”的历史性转变。下列叙述正确的是 ( )
A.从“沙进人退”到“沙退人进”和“人沙和谐共存”的转变属于初生演替
B.人类活动往往会使群落演替按不同于自然演替的方向和速度进行
C.在沙漠治理中应禁止资源利用,以便加快治理速度、维持治理效果
D.群落演替是漫长且永无休止的过程,其发展方向无法预测
解析:选B 沙漠属于荒漠生物群落,演替成人沙和谐共存的群落过程中保留有植物的种子和其他繁殖体,属于次生演替,A错误;人类的活动会改变群落的自然演替的方向,加快或减缓演替的速度,B正确;科学推进植树种草,合理灌溉,防风固沙等措施要遵循自然规律,在沙漠治理中可以对资源合理利用,C错误;群落演替是一个漫长的过程,但不是一个永恒延续的过程,其发展方向与当地的气候与土壤条件有关,可以预测,D错误。
13.(2025·浙江R6联盟联考)根据森林群落中各树种在各林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。林层划分由上至下依次为林冠层、中层(2 m~林冠下部)、下层(2 m以下)。根据不同树种在各林层的密度变化,可以分为巩固种、进展种、衰退种。某林区林冠层的优势种——华山松受虫害影响大量死亡,该森林树种组成及比例如图所示,下列分析错误的是 ( )
A.下层→中层→林冠层中树种的分布体现了群落的垂直结构
B.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
C.影响该群落演替的因素有害虫的侵袭、群落外界环境的变化等
D.进展种在中层和下层生长良好,可能将取代华山松成为林冠层优势种
解析:选B 从林冠顶端到地面,林层依次划分为林冠层、中层、下层,各林层中树种的分布体现了群落的垂直结构,A正确;群落结构的复杂度主要受物种丰富度影响,从题图中可以看出该林区的树种会经历衰退、更迭,但不能得知物种丰富度的改变趋势,也就不能得知群落结构的变化方向,B错误;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;群落的进展种在下层和中层中生长良好,而在林冠层中相对密度很低,说明其生长时间短,生存能力强,由于华山松受虫害影响大量死亡,进展种在未来可能成为该群落林冠层的优势种,D正确。
二、非选择题
14.某地区实施退耕还林之后,群落经过数十年的演替发展为树林。图中甲、乙、丙分别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。请根据图形及数据回答下列问题:
(1)据图分析,该群落的演替类型是 。该群落发展至第3阶段时,甲、乙、丙之间为 关系。该群落的空间结构应具有 现象。
(2)在该演替过程中,由于群落的物种数目即 提高,导致生态系统的抵抗力稳定性会逐渐提高。
解析:(1)分析题图可知,该群落的演替类型是次生演替,发展至第3阶段时,丙种群占优势,甲、乙种群占劣势,三个种群之间存在竞争关系,该群落有明显的垂直分层现象。(2)在群落演替过程中,物种的数目越来越多,即物种丰富度不断提高,则营养结构越来越复杂,抵抗力稳定性不断增强。
答案:(1)次生演替 竞争 垂直分层 (2)物种丰富度
15.(2025·浙江山水联盟联考)高寒草甸是青藏高原重要的牧场类型,分布于此的高原鼢鼠是一种营地下生活的挖掘类啮齿动物。研究人员对高原鼢鼠进行了一系列研究,发现高原鼢鼠挖洞时将挖出的土堆在地面,会在草甸中形成无植被覆盖的裸露土丘,需6年左右才能逐步恢复。图1为恢复过程中群落演替的不同阶段及植物组成。
(1)高原鼢鼠所属的群落类型为 ,群落恢复过程中的演替类型为 演替。在演替的第3~6年阶段,群落内“其他一年生植物”的生物量占比呈现 的趋势,从种间关系角度分析,该结果表明在演替的过程中 。
(2)为研究高原鼢鼠对高寒草甸植物多样性的影响,研究者对某地区进行了区域划分,图2中CK(对照)、A、B、C、D表示不同土丘密度的区域,“点”表示土丘。图3表示演替至第6年时各区域的生物量和植物丰富度,结果显示 ,表明高原鼢鼠对群落具有一定的积极影响。
(3)高原鼢鼠数量过多对草地具有一定的破坏作用。研究人员采用多种措施对高原鼢鼠进行防治,不同防治措施对高原鼢鼠种群密度的影响(种群密度单位:只/hm2)如表所示。
造林整地
药物治理
人工捕杀
整地
方式
整治
前
整治
后
药物
种类
整治
前
整治
后
捕杀
月份
整治
前
整治
后
块状
70
60
药物A
62
24
5月
53.33
36.67
鱼鳞状
67
55
药物B
57
34
8月
61
48.33
水平沟
72
54
药物C
58
37
对照
69
174
对照
54
141
根据表中数据,最有效的联合防治措施方案是
。
解析:(1)高原鼢鼠所属的群落类型为草原生物群落,群落恢复过程中的演替类型为次生演替。由图1分析可知,在演替的第3~6年阶段,群落内“其他一年生植物”的生物量占比呈现逐年减少的趋势,说明在演替的过程中其他一年生植物在竞争中不占优势。(2)分析图2、图3可知,随着土丘密度的增加,植物的生物量呈现出显著增加的趋势;在一定范围内植物群落的丰富度也呈现出显著增加的趋势,表明高原鼢鼠对群落具有一定的积极影响。(3)由题表可知,在造林整地方式中,水平沟整地效果最明显;在药物治理中,药物A的治理效果最好;而人工捕杀的最适月份是5月。故综合起来最有效的防治措施组合方案是在每年5月进行人工捕杀的同时,采用水平沟的整地方式并施加药物A。
答案:(1)草原生物群落 次生 逐年减少 其他一年生植物在竞争中不占优势 (2)随着土丘密度的增加,植物的生物量呈现出显著增加的趋势;在一定范围内植物丰富度也呈现出显著增加的趋势 (3)在每年5月进行人工捕杀的同时,采用水平沟的整地方式并施加药物A
阶段验收评价(二)
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)
1.在森林群落中,乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合,从而使它们能 ( )
A.构成群落的垂直结构 B.合理利用环境资源
C.提高群落的光合产量 D.以上都正确
解析:选D 在森林群落中,乔木、灌木、草本植物三类绿色植物在空间位置配备上形成了有序的组合,具有明显的分层现象,称为群落的垂直结构,这种分布可有效避免植物间对光照等的竞争,合理利用环境资源,提高群落的光合产量。
2.(2025·杭州月考)森林中的鸟类有垂直分层现象,这种现象主要与下列哪一因素有关 ( )
A.光照强度 B.食物种类
C.湿度大小 D.温度高低
解析:选B 植物的垂直分层现象主要与光照强度等有关,植物能为动物提供栖息空间和食物条件,森林中的鸟类等动物也有垂直分层现象,这种现象主要与食物种类和栖息空间有关,B正确。
(2024·嘉兴二模)阅读下列材料,回答第3~4题。
森林中有多种鸟类共存,为研究其中4种食性相似鸟类的共存机制,研究人员从筑巢的基质和高度等维度对巢数进行了统计,其中筑巢基质维度结果如下表。
鸟种
巢数
地面
草本
灌木
低矮乔木
其他
绿翅短脚鹎
0
0
1
2
0
棕颈钩嘴鹛
2
0
0
0
0
红嘴相思鸟
0
0
0
1
2
灰眶雀鹛
0
2
27
25
2
3.对多种鸟类的共存机制进行研究,该研究属于 ( )
A.个体层次 B.种群层次
C.群落层次 D.生态系统层次
解析:选C 表格中的鸟属于不同的物种,因此对多种鸟类的共存机制进行研究属于群落层次。
4.森林中4种鸟类共存的原因不包括 ( )
A.森林能提供足够的食物 B.森林在空间上具有异质性
C.鸟种间生态位分化 D.鸟种间生态位完全重叠
解析:选D 森林为4种鸟类提供了足够食物,是4种鸟类共存的原因之一,A不符合题意;森林在空间的分布具有异质性,是森林中4种鸟类共存的原因之一,B不符合题意;由表格信息可知,4种鸟在森林不同位置巢数不同,说明鸟种间生态位有分化,这也是4种鸟类共存的原因之一,C不符合题意;由表格信息可知,鸟种间生态位不完全重叠,若4种鸟种间生态位完全重叠,由于种间竞争,不会出现4种鸟类共存的现象,D符合题意。
5.某地实施“退耕还林”,弃耕农田中的群落类型及优势种发生了如下表所示的变化。下列关于该变化过程的叙述,错误的是 ( )
群落类型
弃耕地群落
草本群落
灌木群落
阔叶林群落
优势种
一年蓬
艾蒿等
荆条
麻栎
A.群落发生了次生演替 B.群落的垂直结构越来越复杂
C.群落的光能利用率逐渐升高 D.群落中各种生物的生态位均呈缩小趋势
解析:选D 据表可知,该演替是在弃耕地上发生的次生演替,A正确;垂直结构是指群落内不同生物在垂直方向上的分布,随演替进行,群落的丰富度增加,群落的垂直结构越来越复杂,群落的光能利用率逐渐升高,B、C正确;随着演替的进行,有的生物竞争力减弱,生态位呈缩小趋势,而有的生物占据更多的生存空间,则生态位呈扩大趋势,D错误。
6.不同的群落类型中动物的种类、特点不同,其中属于草原群落的是 ( )
①两栖类、爬行类种类繁多 ②昆虫种类、数量较少 ③动物多营洞穴、集群生活 ④鸟类中大多为夏候鸟 ⑤动物善于迅速奔跑
A.①③⑤ B.②③④
C.③④⑤ D.①②④
解析:选C ③④⑤所述都属于草原群落的特点,而①②所述不是草原群落的特点。
7.如图表示两个群落的演替过程中物种丰富度的变化情况,下列叙述正确的是 ( )
A.甲可表示从森林被全部砍伐的地方开始的演替
B.若时间允许,甲可能演替到相对稳定的森林阶段
C.乙群落的演替类型可能属于初生演替
D.第N年时,甲、乙群落的群落结构相同
解析:选B 分析题图可知,甲群落的演替类型为初生演替,而从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替,A错误;若时间允许,且条件适宜,甲可能演替到相对稳定的森林阶段,B正确;乙群落的演替类型为次生演替,C错误;第N年时,甲、乙曲线相交,只能说明甲、乙两群落中物种丰富度相同,但甲、乙群落结构不一定相同,D错误。
8.如图为某一区域M、N两物种食物的利用曲线,下列叙述错误的是 ( )
A.b越大,生物适应环境的能力越强
B.d越小,M与N种间竞争越激烈
C.曲线不重叠时,M与N不存在竞争
D.曲线不重叠时,可通过扩大生态位使资源充分利用
解析:选C b越大,说明该生物的食物种类和数量越多,适应能力越强,A正确;d越小,两种生物的食物种类重叠部分增多,竞争会加强,B正确;根据题图可知,M、N有共同的食物资源,因此两物种之间存在竞争关系,当曲线不重叠时,仅从食物关系来看,M与N无竞争关系,但是二者处于共同的区域内,在其他生存资源上可能会产生竞争关系,如竞争生存空间等,所以仅凭曲线是否重叠不能确定二者是否存在竞争,C错误;曲线不重叠时,表明有些资源未被充分利用,可通过扩大生态位使资源充分利用,D正确。
9.(2025·金华四校联考)河蟹喜食底栖动物和水草,常被人们养殖在稻田中。稻田中生活的大脐圆扁螺、中国圆田螺、苏氏尾腮蚓、羽摇蚊的幼虫等底栖动物是河蟹的食物。下列叙述正确的是 ( )
A.该群落中水稻和河蟹占据相同的生态位
B.河蟹与底栖动物存在捕食和种间竞争关系
C.稻田中的所有河蟹以及底栖动物构成一个群落
D.青鱼与河蟹的食性类似,一起混养能获得更高的经济效益
解析:选B 水稻和河蟹属于不同的生物,所以它们占据的生态位不同,A错误;河蟹喜食底栖动物和水草,底栖动物也会以水草为食,所以河蟹和底栖动物之间存在捕食和种间竞争关系,B正确;群落是一定区域内所有生物的集合,而稻田中的所有河蟹以及底栖动物不是所有的生物,所以不能构成一个群落,C错误;青鱼与河蟹的食性类似,说明二者存在种间竞争,因此一起混养不能获得更高的经济效益,D错误。
阅读下列材料,回答第10~11题:
湿地群落素有鸟类天堂的美誉。为保护鸟类多样性,某地将荒草地改建成了湿地公园,作为鸟类的栖息地。黄头乌鸫和红翅乌鸫共同生活在沼泽地中,有着基本相同的生态位,但筑巢繁殖地不同。红翅乌鸫能在湿润沼泽、潮湿草地及灌木丛中筑巢繁殖;黄头乌鸫只能在紧靠池塘的湿润地中筑巢繁殖,且黄头乌鸫个体较大并更富攻击性。
10.下列关于两种乌鸫的叙述错误的是 ( )
A.从筑巢繁殖空间看,红翅乌鸫的竞争能力比黄头乌鸫要强
B.群落中生态位重叠的两物种会通过自然选择而发生生态位分化
C.在紧靠池塘的湿润沼泽地中,红翅乌鸫会被黄头乌鸫取代
D.若红翅乌鸫种群密度增大,相应病原体的致病力和传播速率减小
解析:选D 据题意可知,红翅乌鸫能在湿润沼泽、潮湿草地及灌木丛中筑巢繁殖,而黄头乌鸫只能在紧靠池塘的湿润地中筑巢繁殖,故从筑巢繁殖空间看,红翅乌鸫的竞争能力比黄头乌鸫要强,A正确;自然界的资源通常是有限的,当两个物种生态位发生重叠时,必然会发生种间竞争,最终通过自然选择而发生生态位分化,B正确;由于黄头乌鸫只能在紧靠池塘的湿润地中筑巢繁殖,且黄头乌鸫个体较大并更富攻击性,故在紧靠池塘的湿润沼泽地中,红翅乌鸫会被黄头乌鸫取代,C正确;病原微生物的致病力和传播速率会随着红翅乌鸫种群密度的增大而增强,D错误。
11.下列有关该湿地公园的叙述错误的是 ( )
A.灌木丛分布着高度不同的植物类群,这体现了群落的垂直结构
B.在选择湿地种植的植物种类时,需考虑不同鸟类的食物和栖息空间
C.某鸟类迁徙到该公园后种群密度短期内迅速增加的直接原因可能是出生率大于死亡率
D.湿地群落的快速建成属于初生演替,是人类活动改变了该群落演替的速度和方向
解析:选D 垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,灌木丛分布着高度不同的植物类群,这体现了群落的垂直结构,A正确;在选择湿地种植的植物种类时,需考虑不同鸟类的食物和栖息空间,这体现了生物对环境的适应性,B正确;决定种群密度的直接因素有出生率、死亡率和迁入率、迁出率,某鸟类迁徙到该公园后种群密度短期内迅速增加的直接原因可能是出生率大于死亡率,C正确;结合题意可知,某地将荒草地改建成了湿地公园,该湿地群落建立时具备一定的土壤和植被条件,属于次生演替,D错误。
12.(2025·浙江北斗星盟联考)林窗是一种常见的森林景观特征,主要是森林群落中老龄树死亡或因偶然因素导致成熟阶段优势树种死亡,从而在林冠层造成空隙的现象。下列叙述错误的是 ( )
A.林窗区光照增多促进了林窗区草本和灌木植株的生长
B.森林火灾引起“林窗”,恢复前后各种植物的生态位不变
C.林窗区域的物种丰富度一般会大于林冠封闭区域的物种丰富度
D.森林群落春季与秋冬季的物种组成发生变化体现了群落的季节性
解析:选B 林窗会导致进入群落的光照强度增加,从而促进了林窗区草本和灌木植株的生长,A正确;森林火灾引起“林窗”,恢复前后不同植物出现的频率、种群密度甚至与其他物种的关系等会发生不同的变化,即生态位会发生改变,B错误;“林窗”形成之后的一段时间,该区域的物种多样性一般会大于林冠封闭区域的物种多样性,因为优势个体死亡后,为其他原来不占优势的生物提供了更多的生存和发展空间,C正确;森林群落春季与秋冬季的物种组成发生变化体现了群落的季节性,D正确。
13.江河沿岸垮塌,会形成堰塞湖。假设甲地是堰塞湖形成前河段沿岸的一片无人区域,下列有关说法正确的是 ( )
A.堰塞湖形成后,甲地群落的水平结构不受影响
B.有一片草地泄流时被冲刷为裸露的土地,在其上进行的演替为初生演替
C.若甲地没有出现大量动物被淹死的现象,则甲地原有的群落结构不受影响
D.堰塞湖的形成可能会改变甲地群落演替的方向
解析:选D 堰塞湖形成后,原来是地面的地方可能变成了湖面,甲地群落的水平结构可能会受到影响,A错误;草地虽然被冲刷为裸露的土地,但原有的土壤条件得到保留,在其上发生的演替为次生演替,B错误;虽然甲地没有出现大量动物被淹死的现象,但堰塞湖的形成可能会促使动物迁出甲地,导致物种数目减少,对群落结构造成影响,C错误;堰塞湖的形成改变了地理环境,可能会改变甲地群落演替的方向,D正确。
14.生态位表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。南极的捕鱼能手企鹅和已灭绝的欧洲的大海雀一样占有相似的生态位。下列相关叙述正确的是 ( )
A.生态位重叠的两种生物会有一方灭绝
B.生态位可以用K值来表示
C.生态位分化过程也是自然选择过程
D.顶极群落的各种群没有生态位重叠现象
解析:选C 生态位重叠的两种生物可能会有一方灭绝,也可能发生生态位分化而共存,A错误;环境容纳量可以用K值来表示,生态位不可以,B错误;生态位分化过程也是自然选择过程,C正确;顶极群落的各种群也存在生态位重叠现象,D错误。
15.(2025·杭州月考)优势种是指群落中占优势的物种,影响着群落的结构和群落环境的形成。将某生物群落中的优势种被去除后,调查该地植被中三种植物的相对数量占比,结果如下表所示。下列叙述正确的是 ( )
时间
处理
相对数量占比/%
甲
乙
丙
0个月
初始
47.5
48.0
4.5
6个月
未去除
13.5
62.2
24.3
去除
23.5
72.8
3.7
12个月
未去除
0
75.5
24.5
去除
0
75.6
24.4
A.优势种是一个群落中数量最多的物种
B.去除优势种一定会改变群落的演替方向
C.去除优势种后,丙的环境容纳量发生了改变
D.乙、丙均可能通过种间竞争抑制甲生长
解析:选D 优势种是指群落中占优势的物种,它对群落的结构和群落环境的形成有重要影响,但不一定是数量最多的物种,A错误;从表格数据来看,去除优势种后群落的演替方向并没有发生明显改变(甲最终都消失,乙和丙的占比情况变化趋势相似),所以去除优势种不一定会改变群落的演替方向,B错误;去除优势种与未去除优势种时最终相对数量占比几乎没有差异,说明其环境容纳量没有发生改变,C错误;在未去除优势种和去除优势种的情况下,甲的数量都逐渐减少直至为0,而乙和丙的数量有增加趋势,所以乙、丙均可能通过种间竞争抑制甲生长,D正确。
16.为探讨水库建设对河流生态环境的影响,科研人员对黑河上中游(库区及自然河道)的底栖动物进行采样调查,其密度变化如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.水库的建设导致水生群落结构的改变,属于次生演替
B.底栖动物栖息地固定,可用取样器取样法调查其种群密度
C.人为干扰对底栖动物的分布及物种多样性影响较小
D.结果显示黑河中底栖动物密度存在明显区域性差异
解析:选C 水库的建设改变了河流生态环境,可导致水生群落结构的改变,此种改变属于次生演替,A正确。底栖动物主要生活在河流底部,栖息地较为固定,其活动范围小,迁移能力弱,可通过取样器取样法进行采集来调查其种群密度,B正确。分析题图可知,梯级库区底栖动物密度大幅减少,说明人为干扰对底栖动物的分布及物种多样性影响较大,C错误。结果显示不同采样区底栖动物密度不同,说明黑河中底栖动物密度存在明显区域性差异,D正确。
17.一个群落中不同物种在形态结构和生活方式上都是不同的,因此它们各有不同的生态位。下列叙述错误的是 ( )
A.群落中生态位越相似的物种竞争越激烈,结果会导致物种的丰富度下降
B.一定区域内生活的各种群中食性相似,栖息环境差异不大,有利于生物的进化
C.群落中各种群的生态位分化越大,生物生存下来的机会就越大,物种的丰富度就越大
D.一定区域内生活的各种群间生态位重叠越多,越有利于生物的生存和发展
解析:选D 群落中生态位越相似的物种竞争越激烈,在竞争中有些个体会被淘汰,甚至有些物种会灭绝,导致物种的丰富度下降,A正确;各种群中食性相似,栖息环境差异不大,生物之间的竞争越激烈,有利于生物进化的发展,B正确;群落中种群的生态位分化越大,越有利于生物的生存和发展,物种的丰富度就越大,因此生态位重叠越多,就越不利于生物的生存和发展,C正确,D错误。
18.(2025·安徽高考)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
解析:选B 生物多样性是协同进化的结果,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,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,A、D正确。根据题意分析,过渡带环境较森林和草原群落的内部核心区域更为异质多样,物种丰富度可能高于森林和草原,B错误。过渡带群落结构更复杂,森林和草原镶嵌分布,相较于森林和草原核心区域,其存在明显不同的群落水平结构特征,C正确。
19.土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工广场绿地、植物园、农用地3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查,结果见下表。由表中数据分析可知,下列说法正确的是 ( )
样地
类群数
个体数
第1层
第2层
第3层
第1层
第2层
第3层
人工广场绿地
14
8
3
182
74
22
某植物园
13
7
4
190
92
18
农用地
11
8
4
92
113
21
注:第1层为距地表0~5 cm;第2层为距地表5~10 cm;第3层为距地表10~15 cm。
A.各样地土壤中动物类群丰富度没有明显的差异
B.可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数
C.人类活动对土壤动物的数量和分布没有影响
D.各土层中土壤动物种群数量增长曲线均为“S”形
解析:选A 各样地相同土层土壤动物丰富度差异较小,没有明显的差异;土壤中动物丰富度的调查采用的是取样器取样法;人类活动对土壤动物的数量和分布有一定的影响;各土层中土壤动物种群数量受季节、气候等影响,并非均为“S”形增长,还会出现下降、波动。
20.川西地区的中华鬣羚和中华斑羚的种群数量大、分布面积广,是重要的有蹄类动物。研究人员调查了两者在不同坡度崖壁、不同植被类型生境中出现的频率,结果如图。下列推测不合理的是 ( )
A.与中华鬣羚相比,中华斑羚更偏向于在陡峭的崖壁间取食和休息
B.针叶林和针阔混交林为这两种动物提供的食物和栖息环境较优越
C.阔叶林和灌丛中这两种动物的生态位产生分化,降低两者竞争强度
D.加强保护湿地植被和高山植被可明显增加中华斑羚的种群数量
解析:选D 由图可知,坡度为50°以上,中华斑羚的出现频率明显高于中华鬣羚,推测中华斑羚更偏向于在陡峭的崖壁间取食和休息,A正确;由图可知,中华鬣羚和中华斑羚在针叶林和针阔混交林的出现频率都较高,说明针叶林和针阔混交林为这两种动物提供的食物和栖息环境较优越,B正确;阔叶林和灌丛中两种动物出现的频率存在较大差异,说明两种动物的生态位产生分化,生态位产生分化可降低中华鬣羚和中华斑羚的竞争强度,C正确;由图可知,中华鬣羚和中华斑羚在湿地植被和高山植被区域出现频率都较低,加强保护湿地植被和高山植被不能明显增加中华斑羚的种群数量,D错误。
二、非选择题(本大题共4小题,共60分)
21.(16分)(2025·浙江卓越联盟联考)近年来,古城墙遗址的修复和保护工作受到高度重视。科研人员调查了不同维护方式对南京明城墙遗址上的植物物种组成及群落的稳定性的影响,结果见下表。请回答下列问题:
样地维护方式
物种数
优势种
欧式距离
对照(无人为干扰)
38
小蓬草、狗尾草
14.19
种植(除种植丝茅外,无人为干扰)
15
丝茅
17.49
弃耕(弃耕地仍有少量种植农作物)
29
普通小麦
16.48
覆土并定期去灌木(覆土20 cm,每年去除超过20 cm高的灌木)
42
白花鬼针草
12.13
定期修剪(曾种植结缕草,每年对较高的植物进行修剪)
47
结缕草
14.96
注:欧式距离为群落稳定性的指标,欧式距离越小,群落的稳定性越高。
(1)区别不同群落的重要特征是 。调查明城墙遗址的植物物种丰富度,常采用的调查方法为 。不同段的明城墙分布有不同种的植物,反映了群落的 结构。
(2)弃耕维护方式下,群落发生了 演替,群落的优势种发生改变,物种丰富度降低,表明人类活动可 。
(3) 维护方式下,样地的植物物种丰富度最低。研究一种植物的生态位,通常要研究该种植物在研究区域的 等特征,以及与其他物种的关系等。与小蓬草、狗尾草等相比,丝茅因 等,导致其成为种植维护样地中的优势种。
(4)据表分析可知, 维护方式下样地的物种丰富度最高,原因是 。覆土并定期去灌木的维护方式下,物种数虽非最高,但群落的稳定性最高,原因可能是 。
解析:(1)群落的主要特征是物种组成,不同群落的物种组成不同,这是区分群落的重要依据。调查植物物种丰富度常用样方法,通过选取样方统计物种数量。不同段的明城墙分布有不同种的植物,体现了群落的水平结构,即群落中物种在水平方向上的分布差异。(2)弃耕维护方式下,原有土壤条件没有被破坏,仍保留部分繁殖体,属于次生演替。弃耕导致群落的优势种发生改变,物种丰富度降低,说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向。(3)据表分析可知,种植维护方式下,样地的植物物种丰富度最低。研究某植物的生态位,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。与小蓬草、狗尾草等相比,丝茅因植株更高,在竞争光照时处于优势等,导致其成为种植维护样地中的优势种。(4)据表分析可知,定期修剪维护方式下样地的物种丰富度最高,原因是定期修剪可降低具有株高优势的植物的竞争力,增加了其他植物的生存机会,提高了物种丰富度。覆土并定期去灌木的维护方式下,物种数虽非最高,但群落的稳定性最高,原因可能是覆土提高了土壤中的养分,可为更多的植物提供生存的资源,降低了种间竞争,去除20 cm以上的灌木也可增加草本植物接受光照的量,使竞争不佳的物种得以生长,群落稳定性提高。
答案:(1)物种组成 样方法 水平 (2)次生 改变群落演替的方向和速度 (3)种植 出现频率、种群密度、植株高度 植株更高,在竞争光照时处于优势 (4)定期修剪 定期修剪可降低具有株高优势的植物的竞争力,增加了其他植物的生存机会,提高了物种丰富度 覆土提高了土壤中的养分,可为更多的植物提供生存的资源,降低了种间竞争,去除20 cm以上的灌木也可增加草本植物接受光照的量,使竞争不佳的物种得以生长,群落稳定性提高
22.(13分)(2024·山东高考)研究群落时,不仅要调查群落的物种丰富度,还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点,沿某一环境因素梯度,不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。
(1)群落甲中冷杉的数量很多,据此 (填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同,这体现了群落空间结构中的 。从协同进化的角度分析,冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是 。
(2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80,两群落之间的β多样性为0.4,则两群落的共有物种数为 (填数字)。
(3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98,若两群落之间的β多样性高,则应该在群落 (填“丙”“丁”或“丙和丁”)建立自然保护区,理由是 。
解析:(1)在群落中,数量多且对其他物种影响大的物种,往往占据优势;有些物种虽然在群落中比较常见,但对其他物种的影响不大,它们就不占优势,故不能根据“群落甲中冷杉的数量很多”判断冷杉在该群落中是否占据优势。由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同等因素的影响,不同地段分布着不同种群,同一地段上种群密度也有差别,这体现了群落空间结构中的水平结构。群落中每种生物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协同进化的结果。(2)由题意知,β多样性可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80,两群落之间的β多样性为0.4,设群落甲、乙的共有物种数为x,带入公式(70-x+80-x)÷(70+80)=0.4,解得x=45,即两群落的共有物种数为45。(3)β多样性高表示两群落之间的物种组成差异较大,在群落丙和丁建立的自然保护区可以更好地保护两群落各自的独有物种,因此应在群落丙和丁建立自然保护区,以维系物种多样性。
答案:(1)不能 水平结构 冷杉与群落甲中其他物种以及与无机环境之间协同进化形成稳定状态(合理即可) (2)45 (3)丙和丁 丙和丁独有物种数均较多(合理即可)
23.(16分)林窗是指森林群落中老龄树死亡或偶然因素导致成熟阶段的优势种死亡,或人工砍伐,从而在林冠层形成空隙的现象。生态学家对林窗进行长期的调查研究,发现环境因素影响林窗植物物种丰富度的变化结果如图所示。回答下列问题:
(1)林窗区别于原森林群落的主要特征是 不同;随着时间的推移林窗逐渐关闭,该变化过程属于 。
(2)林窗的面积大小直接会影响森林底层的 和光照时间,改变森林内部光环境、 (答两项非生物因素)等,促进了土壤微生物的活动及林下枯枝落叶的分解,提高了 ,诱导土壤中休眠的和外来的 开始萌发和生长。常用 法调查林窗土壤小动物类群的丰富度。
(3)据图分析,推测影响林窗植物丰富度的主要环境因素是 。在森林经营管理中,可采取 等方式造成林窗,提高植物种类多样性,促进林业的可持续发展。
(4)群落中某动物的生态位,通常取决于下列 (多选)因素。
A.栖息地 B.食物
C.天敌 D.其他物种的关系
解析:(1)林窗是由原森林群落中林冠层形成空隙而发展形成的一个新群落,不同群落的区别主要是物种组成不同。随着时间推移,林窗从形成到关闭,直至重新恢复到森林,属于次生演替。(2)林窗面积的大小直接影响了光照,包括光照的时间和强度,光照条件的改变又影响了温度和湿度等,进而影响土壤中分解者的分解活动,土壤有机物的降解后使土壤肥力提高,有利于土壤中的种子等繁殖体萌发和生长。调查林窗土壤小动物类群的丰富度常用取样器取样法进行取样调查。(3)根据题干曲线图分析可知,影响林窗植物丰富度的主要环境因素是林窗面积和邻近区域植物的丰富度。在森林经营管理中,可采取定期合理地砍伐成年树木,人为制造林窗,促进幼年树木和其他植物的生长,提高植物种类多样性,促进林业的可持续发展。(4)群落中某动物的生态位,通常取决于栖息空间、食物资源、天敌以及与其他物种的关系。
答案:(1)物种组成 次生演替 (2)光强度 温度、湿度或水分 土壤肥力 种子等繁殖体 取样器取样 (3)林窗面积和邻近区域植物的丰富度 定期合理地砍伐成年树 (4)ABCD
24.(15分)仔细阅读以下事例,利用所学知识,回答下列问题:
事例1:如图表示单位面积的放牧量与植物的积累量的关系,图中的虚线代表未放牧时草原中植物的积累量。
事例2:我国某海岛的天然林覆盖率在1965年为25.7%,1974年为18.7%,1981年仅为8.35%,并且因遮盖地面程度大大降低,坡垒等珍稀树种濒临灭绝,裸实等珍贵药用植物已经绝迹。
事例3:云南昆明滇池中水葫芦(又名凤眼莲,为水生直立和漂浮草本植物,繁殖迅速)疯狂扩散,覆盖水面,遮住阳光,耗去水中氧,使许多鱼类死亡。加之蓝细菌大量繁殖,导致滇池部分水域水质黏稠,发黑发臭。
(1)放牧引起的群落演替属于 ,研究者发现,适当放牧能 (填“促进”或“抑制”)牧草生长,该草原的最适宜放牧量应为图中 点所对应的放牧量。
(2)如果该草原生态系统的放牧量长期在C点以后,会造成怎样的后果?
。
(3)你认为在草原地区,从草原群落的演替出发,应如何合理利用草原?
。
(4)以上事例说明人类的哪些活动可能会导致现有群落的破坏而引起群落的演替?
。
(5)水葫芦与其他水生植物的关系是 。生活在滇池中的所有生物构成 ,其中全部的水葫芦构成一个 。通过上述例子说明生物与环境的关系是 。
答案:(1)次生演替 促进 A (2)草原退化,严重时可导致草原沙漠化 (3)在草原地区,应该科学地分析牧场的载牧量,做到合理放牧 (4)过度放牧,乱采滥伐、盲目引入外来物种等 (5)竞争 群落 种群 生物既能适应一定的环境,也能影响环境
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