第3、4节群落的结构和演替Z

(2009年广东生物)下列叙述中，不属于种群空间特征描述的是 A．斑马在草原上成群活动B．每毫升河水中有9个大肠杆菌C．稗草在稻田中随机分布D．木棉树在路旁每隔5米种植解析：种群的空间特征指组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。答案：B(2009年临沂质检)某研究所对一条河流生态系统进行了几年的跟踪调查，发现某种鱼进入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化呈现如下图所示曲线。则在t1时该种群的年龄组成类型、能反映该种群数量变化的曲线分别是 解析：种群增长率在t1时最大，此时种群的年龄组成为增长型；根据种群增长率的曲线可知，种群数量变化的曲线对应②图。答案：BA．衰退型和① B．增长型和②C．衰退型和③ D．增长型和④（2010年高考•浙江卷3）某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是A.若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合逻辑斯谛增长B.若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点C.天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与b-c段相似D.年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与c-d段相似A个体、种群、群落的关系群落：同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的结合1.物种组成——区别不同群落的重要特征(1)特点：不同群落的物种数目不同。(2)丰富度：群落中物种数目的多少。土壤中小动物类群丰富度的研究步骤实施提出问题如土壤中有哪些小动物？它们的种群密度是多少？制订计划包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计和分析实施计划准备及取样用取样器取样(如采集罐、吸虫器等进行取样)的方法进行采集、调查观察和分类①诱虫器取样②简易采集法：用放大镜观察，同时用解剖针寻找采集小动物采集到的小动物可放入酒精中，也可将活着的小动物放入试管中步骤实施统计和分析丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法。记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少，这一般用于个体较小，种群数量很大的群落。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等实验结论不同群落的物种丰富度是不同的，组成不同群落的优势种是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂感悟拓展1．在土壤动物的物种丰富度的研究实验中，从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计。从同样营养环境土壤中采集的样本，可以多组进行统计比较。2．尽可能多收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。3．如果要调查水中小动物类群的丰富度，则需要对取样和采集方法进行改进。根据调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。取样和采集时要考虑定点、定量等因素。定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量(例如一瓶、一网等)要相同。2．种间关系关系名称数量坐标图物质能量关系图特点举例互利共生数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化大豆与根瘤菌关系名称数量坐标图物质能量关系图特点举例寄生如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌关系名称数量坐标图物质能量关系图特点举例竞争数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”，两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，则如图b牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫关系名称数量坐标图物质能量关系图特点举例捕食数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化。羊和草；狼与兔；青蛙与昆虫1.两种生物之间可能有多种种间关系。2.同一物种之间大鱼吃小鱼是什么关系？不叫捕食，应叫种内斗争。3.蚊子与人是什么关系？捕食是一种弱肉强食现象，广义捕食主要指大型肉食动物捕食小型动物的食肉行为以及草食动物的食草行为。寄生是弱者依附于强者的现象，寄生物(寄生者)主要从宿主(被寄生者，也叫寄主)的体表或体内吸取体液营养，寄生物一般能给宿主造成慢性伤害，但不能立即杀死宿主。4.互利共生与寄生的共同点？[思维拓展]

1.种间关系都有利于种群的进化，两种生物之间可能有多种种间关系。2.关于捕食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.同一物种之间大鱼吃小鱼不叫捕食，应叫种内斗争，因为捕食必须是两物种之间的关系。4.捕食是一种弱肉强食现象，广义捕食主要指大型肉食动物捕食小型动物的食肉行为以及草食动物的食草行为。而寄生是弱者依附于强者的现象，寄生物(寄生者)主要从宿主(被寄生者，也叫寄主)的体表或体内吸取体液营养，寄生物一般能给宿主造成慢性伤害，但不能立即杀死宿主。5.互利共生与寄生都是种间关系，且共同生活在一起，但互利共生是双方互利共生，寄生是对一方有利对另一方有害。5.种内斗争为种内关系，竞争(不同种生物争夺同种食物或生活空间的现象)为种间关系，种间斗争包含竞争，而生存斗争是达尔文自然选择学说的中心论点之一。很明显，生存斗争内容更丰富，既包括生物与生物之间的斗争，又包括生物与无机环境之间的斗争，图示如下：A代表生存斗争、B代表种内斗争、C代表种间斗争、D代表竞争。竞争、种内斗争、种间斗争、生存斗争(2010届佛山质检)生活在一个生物群落中的两个种群(a、b)的数量变化如下图所示，下列判断正确的是A．a种群与b种群为竞争关系，竞争强度由强→弱B．a为“S”型增长，其增长受本身密度制约C．a种群与b种群为捕食关系，随a的增加b迅速减少D．b为“J”型增长，始终受到a种群的制约解析：据图可知，a曲线为典型的种群增长的“S”型曲线，种群增长率受本身密度制约，随种群密度的增加而下降。答案：B群落中不同种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构，包括垂直结构和水平结构等方面。(1)群落的垂直结构生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。①植物的垂直分层现象：植物的分层分布与“光照强度”有关。群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱。森林群落中植物的垂直分层现象如下：乔木层接受到全光照灌木层接受到全光照的10%草本层仅接受到全部光照的1%～5%苔藓地衣层仅接受到微弱的光照3.群落的空间结构②动物的垂直分层现象：动物的分层与其

等有关。可以说，群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。除此之外，水域生态系统中也会因水体的物理条件(光照、温度、盐度、溶氧量等)及生物条件(天敌、食物等)的差异呈现明显的垂直分层现象，如植物由浅层到深层可有浮游植物、绿藻、裸藻、红藻等。而动物由浅层到深层也具有浮游动物、各水层鱼类、底层软体动物等垂直分层分布。“食物”及“栖息场所”水生群落也有分层现象，其层次性主要是由光的穿透性、温度和氧气的垂直分布决定的。一个湖泊自上而下可以分为四层：表水层是浮游生物活动的主要场所；斜温层的湖水温度变化比较大；静水层水的密度最大，水温大约是4°C；而动、植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层。

图为

一个北温带湖泊的垂直结构示意图

(2)群落的水平结构在水平方向上，由于光照强度、地形、土壤湿度、盐碱度和生物自身生长特点不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段分布着不同的生物种群。我国由东到西的群落分布主要受

制约，由南到北的群落分布主要受

制约。群落的水平结构主要表现特征是“镶嵌性”。镶嵌性表明植物种类在水平方向上的不均匀分布，它使群落在外形上表现为斑块相间的现象。“水分”“温度”4．群落具一定空间结构的重要意义不同种群的生物，在垂直方向及水平方向上的合理空间分布，有利于提高群落整体对阳光等环境资源的利用能力，对种间关系协调发展与生态系统稳定性具有重要意义。【例】甲表示A、B两种生物生活在同一环境中的数量变化。图乙表示加入了一种细管状物体后A、B两种生物的数量变化。根据图中数据判断，下列说法正确的是

A．加入的物体对于A的生活没有影响B．两种生物中B比A更高等C．A、B两种生物之间有互利共生关系D．A、B两种生物之间有竞争关系解析：由图甲可知A、B两生物之间的关系为竞争关系。由图乙知：加入管状物体后，A、B两生物都迅速增长，说明B进入管状物体后，与A失去了竞争关系，二者在各自的环境中生长繁殖。所以A、B、C都是错误的。答案：D►变式：关于群落的结构，以下理解不正确的是A．竹林中竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象B．动物在群落中垂直分布与植物的分层现象密切相关C．淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关D．不同地段生物种类有差别，在水平方向上呈镶嵌分布解析：竹林中的所有竹子为同一物种，由于生长的阶段不同而高低不同，所属范围为种群而非群落。动物在群落中垂直分布主要与食性有关，如森林中的鸟类：林冠层栖息着鹰、杜鹃；中层栖息着山雀、啄木鸟等。淡水鱼的分层与陆地动物的分层的因素是一样的，也是与食性有关。不同地段的土壤性质、水分、温度、光照不同从而导致生物种类有差异，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布。答案：A高山植被的垂直分布与群落的处置结构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。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指“优势取代”，而非“取而代之”。如形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但森林中仍会有灌木、草本、苔藓及地衣。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，而对另一些物种的生存产生不利的影响；(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。2．群落演替的过程(1)侵入定居阶段(先锋群落阶段)——一些物种侵入裸地成功定居并改良了环境，为以后侵入的同种或异种物种创造了有利条件。(2)竞争平衡阶段——通过种间竞争，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。(3)相对稳定阶段——物种通过竞争，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，层次更多。3．群落演替类型的比较

类型内容

初生演替次生演替起点在从来没有过植物，或者原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方在原有植被虽已不存在，但是保留了土壤条件，甚至植物的种子或其他繁殖体的地方时间经历的时间长经历的时间短速度缓慢较快

类型内容

初生演替次生演替影响因素自然因素人类活动较为关键举例裸岩上的演替裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段弃耕农田上的演替弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木阶段→乔木阶段4.群落演替的结果：演替方向演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的，一般都可以演替到森林这一最高阶段能量总生产量增加，群落的有机物总量增加结构生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂稳定性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，稳定性越来越高人类的生产、生活活动对群落演替的影响是十分巨大的，它可使群落按“不同于自然演替的方向和速度进行”，人类活动对群落演替的影响既有积极的一面，也有消极的一面。5.人类活动对群落演替的影响(1)导致生物群落衰退的人类活动①对自然资源的过度开发、不合理利用：如过度放牧、对森林的过度采伐，对某些野生生物的过度采猎等过度开发自然资源的行为和毁林开荒、围湖造田等不合理利用自然资源的行为，都可能导致生物群落衰退，甚至完全荒漠化。②环境污染：生活垃圾、工业废渣、废水、废气等，都会导致生物群落衰退。③外来物种的引入：人类活动中，会有意或无意地将一个新物种引入到某一群落之中。在适宜的条件下，新物种会由于缺乏天敌而大量繁殖，迅速成为优势种，破坏原有群落的稳定性，使本地物种生存空间变小，甚至影响到本地物种生存，使生物群落退化。如可以使森林群落退化为灌木群落，或使灌木群落退化为草本植物群落等。(2)人类活动对群落发展的积极性影响①封山育林、治理沙漠、管理草原等。②人类还可以建立人工群落。[思维拓展]

(1)任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段，这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与环境之间高度协调，能量和物质的利用率很高，生态系统抵抗力稳定性高。(2)群落演替过程中物种取代是一种优势取代，而不是完全取代。(3)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。例如治理沙漠、建立人工群落等。(4)群落演替的总趋势：物种多样性的增加和群落稳定性的提高。【例2】下列有关初生演替和次生演替的叙述中，正确的是A．沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替，冰川泥、弃耕的农田上进行的演替是次生演替B．初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显C．初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短D．初生演替能形成森林，次生演替很难形成森林解析：次生演替时虽然原有的植被已不存在，但原有土壤条件基本保留，因此演替所需的时间短。在冰川泥上进行的演替是初生演替，而不是次生演替。初生演替形成的群落内也存在竞争现象，但不明显。次生演替比初生演替容易形成森林。答案：C►变式2：(2008年杭州模拟)群落演替的总趋势是A．物种多样性的增加和群落稳定性的提高B．物种多样性的减少和群落稳定性的降低C．物种多样性的增加和群落稳定性的降低D．物种多样性的减少和群落稳定性的提高解析：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。虽然演替是一个漫长的过程，但大致都要经过由裸地到森林阶段。物种的数量由少到多，群落的结构和种类组成由简单到复杂。答案：A1．下面的实例中，不可能构成群落的是A．亚马孙河谷的热带雨林B．大兴安岭的红松林C．无菌培养基污染后长出的共生菌落D．无菌培养基上接种后长出的大肠杆菌菌落答案：D2．下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．物种甲与物种乙为竞争关系C．物种丙与物种甲为捕食关系D．能量流动方向由甲经乙到丙解析：分析题目提供的坐标曲线，可知三种生物的取食范围有重叠的部分，可形成竞争关系。答案：B3．下列几组图中，能正确表示生存斗争、种间斗争、种内斗争和竞争关系的是 解析：此题考查学生对生存斗争、种内斗争、种间斗争、竞争四个概念的理解。生存斗争包括生物与无机环境的斗争、种内斗争和种间斗争三种情况。而种间斗争又包括捕食、竞争和寄生等情况。答案：D4．(2009年山东理综)图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是A．曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高B．依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好C．对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大D．种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈解析：纵坐标为存活率，横坐标为种群密度，a种生物种群密度较小时，存活率最高，说明种内互助不很明显，一般个体较大，营养级别较高；对于生物b来说，种群密度中等时，存活率较高，种内斗争也就较弱，对有明显种内互助现象的蜜蜂来说，中等种群密度最好。答案：D5．关于裸岩上发生的演替的说法错误的是A．首先出现的是苔藓类的原始植物B．首先出现的是地衣植物C．要经过漫长的时间才能形成一个稳定的生态系统D．最终会从裸岩上演替出森林解析：苔藓等植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分，所以首先出现的是地衣植物。由于岩石风化形成土壤需要经过一个相当漫长的时间，所以从裸岩上演替出森林，也需要经过一个漫长的时间。答案：A6．(2008年天津卷)为研究人工生态系统中大草履虫和栉毛虫间捕食关系的影响因素，设计如下两组实验实验一：在培养液中依次加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线(见甲图)；实验二：在培养液中先加入沉渣作隐蔽场所，再同时加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线(见乙图)。据实验判断，正确的是解析：从乙图中可以看出，加入沉渣，栉毛虫的种群数量下降；从甲图中可以看出，两种生物之间存在着捕食关系，栉毛虫以大草履虫为食；本生态系统中无生产者，能量来源于培养液中的有机物。答案：CA．沉渣对栉毛虫的种群数量变化无影响B．大草履虫以栉毛虫为食C．培养液为上述生态系统提供能量D．大草履虫的能量除用于自身代谢外，其余部分流入栉毛虫7．下图①～④分别为A.地衣中的藻类和真菌；B.大小两种草履虫；C.狐与兔；D.细菌与噬菌体四组生物的种间关系示意图(纵轴表示个体数，横轴表示时间)。请据图回答：(1)判断A～D四组生物的对应曲线：A．________；B.________；C.________；D.________。(2)造成②中出现的现象是由于_________________

__________________________________________________

(3)④与②相比，结果不同是因为__________________

__________________________________________________③②①④食物竞争，使一种(大)草履虫死亡(饿死)寄生关系不可能使宿主全部死亡(4)若四种种间关系中的b死亡，对a有利的曲线是________________________________________________________________________(5)若狐死亡，则兔的发展趋势是___________________________________