第2讲群落的结构和演替

考点一| 群落的结构

1．群落的概念

同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。

2．特征

物种丰富度、种间关系、空间结构、群落演替等。

3．群落的物种组成

(1)意义：区别不同群落的重要特征。

(2)衡量指标：丰富度。

①丰富度概念：群落中物种数目的多少。

②常用统计法：记名计算法和目测估计法。

4．种间关系(连线)

生物种间关系图示

(1)猞猁与雪兔 a．互利共生①

(2)稗草与水稻 b．寄生②

(3)蛔虫与人 c．竞争③

(4)大豆与根瘤菌 d．捕食④

【提示】 (1)—d—③ (2)—c—④ (3)—b—② (4)—a—①

5．群落的空间结构

图甲图乙

(1)写出图中群落空间结构的类型：

图甲：垂直结构，图乙：水平结构。

(2)根据上图分析，决定群落空间结构的主要因素：

图甲：①植物分层：阳光。

②动物分层：栖息空间和食物条件。

图乙：地形的变化、土壤湿度、盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的

不同以及人与动物的影响等。

1．判断下列有关群落结构叙述的正误。

(1)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构。(√)

(2)互利共生、捕食和竞争等可以出现在森林群落中。(√)

(3)一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是豌豆和杂草。(√)

(4)某校园有一片草坪和一片树林，草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象。(×)

【提示】这两个群落中动物都具有分层现象。

(5)环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一。(√)

(6)森林群落在垂直方向上没有明显的分层现象。(×)

【提示】森林群落在垂直结构上自上而下分为乔木层、灌木层、草本层，具有明显的分层现象。

2．下图所示的现象是不是一个群落中的垂直结构？为什么？

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________。

【答案】不是。高山植被的垂直分布是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被分布不同，依次为：阔叶林→针叶林→高原草甸→苔原。这种状况与地球南(北)半球随纬度升高植被分布的原理相同，属于植物的地带性分布，不是群落垂直结构中的分层现象

1．群落结构形成的原因和意义

(1)原因：群落结构与环境中生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。

(2)意义：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。

2．巧辨三种种间关系曲线

(1)互利共生曲线：数量上同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。

(2)捕食关系曲线：数量上呈现“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化(不会导致某种生物灭绝)。坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：

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。

(3)竞争关系曲线：数量上呈现出“你死我活”的同步性变化，一种生物数量增加，另一种数量下降，甚至降为零。

视角___1 考查种间关系

1．如图表示某一生态系统中，取食方式为吞食的三个物种随食物颗粒大小而产生的种群数量分布。下列对此图的分析，正确的是( )

A．三个物种的食物资源完全相同

B．物种1与物种2为竞争关系

C．物种3与物种1为捕食关系

D．能量流动方向1→2→3

B [由图分析：1、2、3三种生物的食物部分有重叠，三者之间都存在着不同程度的相互竞争关系，但食物来源又不完全相同，曲线图无法体现1、2、3三种生物之间是否存在捕食关系，能量流动方向也无法确定。]

2．(2017·河北滦南一中模考)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、竞争关系

C．噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示

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 [豆科植物与根瘤菌的种间关系是互利共生，与图甲相符，A正确；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，噬菌体是寄生生物，B正确、C错误；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，D正确。]

与种间关系有关的2组易混概念

1．混淆捕食与竞争

(1)竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争，并不以获取对方当食物为目的。

(2)捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存，以下情况不属于捕食：①一种生物以非生物为食，如牛饮水；②一种生物以同种的幼体为食，如鲈鱼以本种的幼鱼为食，这属于种内斗争。

2．混淆种内斗争与竞争的关系

简记：“同斗争”，“异竞争”。

“同斗争”：同种生物争夺资源和空间是种内斗争，如公羚羊争夺配偶。

“异竞争”：不同种生物争夺资源和空间是竞争，如水稻和稗草争夺阳光。

视角___2 考查群落的结构类型及成因

A.

B．不同土层中小动物的分布与光照无关

C．不同土层中的小动物都是消费者

D．土壤中某种小动物个体总数下降则该地物种丰富度随之下降

A [表中的信息说明不同的土层中分布有不同的生物，体现了群落具有垂直结构，A正确；不同土层中小动物的分布与光照有关，B错误；不同土层中的小动物有些是消费者，有些是分解者，C错误；土壤中某种小动物个体总数下降说明该种群数量下降，物种丰富度并未下降，D错误。]

4．下列对导致群落垂直分层原因的叙述中，不正确的是( )

A．地形的高低起伏、土壤湿度及盐碱度的不同

B．陆地植物对光的利用不同

C．动物对栖息空间及食物的依赖

D．水生生物与水体温度、盐度及溶氧量等密切相关

A[地形的高低起伏、土壤湿度及盐碱度的不同是造成群落水平结构的原因，A错误，B、C、D均正确。]

考点二| 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。

2．演替过程(以裸岩上的演替为例)

→→

↓

←←

3．群落演替的类型比较

(1)人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

(2)有利于群落演替的人类活动：退耕还林等(举一例)。

(3)不利于群落正常演替的活动：填湖造地等(举一例)。

1．下列有关群落演替叙述的正误。

(1)在退化林地上经过20年形成自然恢复林属于初生演替。(×)

【提示】自然恢复林的形成属于次生演替。

(2)初生演替可发生在从来没有植被分布的地带。(√)

(3)某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替。(×)

【提示】从光裸的海底火山岩地演替成植被茂盛、风景优美的旅游岛属于初生演替。

(4)次生演替的速度比初生演替的速度快。(√)

(5)海岛旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行。(√)

(6)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化。(×)

【提示】即使演替已达到相对稳定阶段，群落内物种仍可能发生变化。

2．一个废弃鱼塘的演替过程如图1所示，图2表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。

(1)请将图1中演替过程进行正确排序。

_____________________________________________________________。

(2)图1所示演替与火山喷发所在地的演替是否属于同种类型？请具体说明。

_____________________________________________________________。

(3)该演替过程中物种丰富度有何变化？预计食物网复杂化程度会如何变化？

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________。

(4)图2中甲、乙分别属于哪种演替类型？你的判断依据是什么？

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(5)火灾后森林发生的演替用哪条曲线表示？

_____________________________________________________________。

【答案】 (1)图中正确演替进程为丁→甲→丙→乙

(2)该演替过程为次生演替，它不同于火山喷发处的初生演替(两者的初始植被条件不同)

(3)该演替过程中物种丰富度逐步提高，食物网趋向于复杂化

(4)由于甲曲线群落演替起点的物种多样性为零，因此甲应属初生演替，乙曲线存在起始物种，故应属次生演替

(5)火灾后森林的演替应为次生演替，与乙曲线相同

1．明辨对群落演替理解的三个易误点

(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，但人类活动可使其不按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。

2．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)种内和种间关系不断发生变化。

(5)人类活动的干扰。

3．群落演替的特征

视角___1 群落的演替及其类型

1．(2015·全国卷Ⅰ)下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是( ) A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同

B．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂

C．草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强

D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境

D [草本阶段在群落演替过程中先于灌木阶段出现，随着群落演替的进行，生物的种类越来越多，即物种的丰富度逐渐增大，所以草本阶段和灌木阶段的物种丰富度不同，灌木阶段的物种丰富度较大，A项错误。随着群落演替的进行，群落的空间结构逐渐变得复杂，所以草本阶段的群落空间结构要比灌木阶段的群落空间结构简单，B项错误。草本阶段的物种丰富度小于灌木阶段，所以其营养结构比灌木阶段简单，自我调节能力比灌木阶段弱，C项错误。在群落演替过程中，前一个阶段能为后一个阶段创造适宜的环境，D项正确。]

群落演替类型的判断方法

1．从起点上判断：

(1)起点为从没有过植被或原有植被被彻底消灭的环境是初生演替。

(2)起点为只是失去了原有植被的环境是次生演替。

2．从时间速度上判断：

(1)经历的时间长，速度缓慢的是初生演替。

(2)经历的时间短，速度较快的是次生演替。

视角___2 考查群落演替的特征

2．下列关于群落演替的叙述，不正确的是( )

A．在正常情况下，群落演替的最终结果是生物多样性升高

B．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

C．在草地遭受火灾后第二年春天重新形成草地，属于次生演替

D．在演替过程中，群落中优势种群的基因频率不会发生变化

D[在正常情况下，群落演替的结果是：生物种类和数量逐渐增多，生物多样性升高，A 项正确；人类活动往往会使群落演替沿着不同于自然演替的速度和方向进行。B项正确；在草地遭受火灾后，因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，所以第二年春天重新形成草地，属于次生演替，C项正确；在演替过程中，由于生物和环境反复相互作用，所以群落中优势种群的基因频率会发生变化，D项错误。]

3．(2017·山东莱芜一中一模)下列有关生物群落演替的叙述中，正确的是( )

A．冰川泥、火山岩上进行的演替是初生演替，沙丘、弃耕的农田上进行的演替是次生演替

B．自然群落往往是向物种越来越多的方向演替，而且种间关系越来越复杂

C．群落演替的方向和速度不受人类活动的影响

D．演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化

B [沙丘、冰川泥、火山岩上进行的演替是初生演替，弃耕的农田上进行的演替是次生演替，A错误；自然群落往往是向物种越来越多的方向演替，而且种间关系越来越复杂，B 正确；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，C错误；演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成仍然发生微小的变化，D错误。]

考点三(实验)| 土壤动物类群丰富度的研究

1．实验原理

(1)土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。

(2)许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用取样器取样的方法进行采集、调查。

(3)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。

2．实验流程

提出问题：如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度是多少？

2．实验流程

提出问题：如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度是多少？

↓

制订计划：包括准备及取样、采集小动物、观察和分类、统计和分析四个操作环节↓

↓

实施计划统计和分析：设计统计表，分析所收集的数据

得出结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构越复杂

1．判断有关实验叙述的正误。

(1)调查土壤小动物类群丰富度时，应将表层土上的落叶轻轻拨开，将取样器来回旋转按入土中进行取样。(√)

(2)调查时既可调查某处土壤中小动物类群丰富度，也可以通过调查来比较不同土壤中小动物类群丰富度。(√)

(3)在同一地块不同时间或不同深度土层，调查结果应一致。(×)

【提示】采集土壤样本的时间、位置不同，调查结果一般不同。

(4)采集的小动物应一律放于70%的酒精中。(×)

【提示】采集的小动物可放入70%的酒精中，也可将活着的小动物放入试管中。

2．如图表示的是两种采集土壤中小动物的装置。

①甲装置的花盆壁丙和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是什么？

②利用该装置采集主要利用了小动物的什么习性？

③乙装置采集的小动物保存的主要方法是什么？

①_________________________________________________________。

②_________________________________________________________。

③_________________________________________________________。

【答案】①便于空气流通②避光、避高温、趋湿③放入体积分数为70%的酒精溶液中，可以杀死动物，并利于保存

视角土壤中小动物类群丰富度的调查及分析

1．关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法，错误的是 ( )

A．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

B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法进行调查

C．利用小动物的避光避热性，可采用带灯罩的热光源收集土样中的小动物

D．可分别在白天和晚上取同一地块的土样，调查不同时间土壤中小动物丰富度

B [统计土壤小动物丰富度的方法有记名计算法和目测估计法，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，A正确；调查土壤小动物的丰富度常采用取样器取样法，B错误；一般来说，土壤小动物具有避光避热性，可采用带灯罩的热光源收集土样中的小动物，C正确；可分别在白天和晚上取同一地块的土样，调查不同时间土壤中小动物丰富度，D正确。]

2．(2017·襄阳高三调研)土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工绿地、林地、农田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( )