生物与环境时群落的结构和演替

生物与环境时群落的结构和演替第1页/共57页1．涵盖范围

本单元包括必修3的第四、五、六章内容。从宏观方面研究生物与环境的关系，主要包括种群的特征和数量变化；群落的结构和演替；生态系统的结构、功能、稳定性及生态环境的保护。单元教学分析第2页/共57页2．考情分析(1)考查力度：此单元在高考中是高考三大考点遗传、代谢和调节之后最重要的考查内容。

(2)考查内容①“J”型和“S”型种群增长曲线的理解与应用。②生态系统的结构中组成成分及营养结构。③物质循环的实例——碳循环图解与能量流动的过程图解。④生态缸的制作及生态环境方面的热点问题。第3页/共57页(3)考查题型：选择题：②③中的特定知识点加上种群的特征、种间关系和群落演替。

曲线题考查①中“J”型和“S”型曲线图解题考查②③热点材料题考查④实验题考查④非选择题第4页/共57页3．复习指导(1)复习线索

①以种群的特征为主线，理解种群的概念、数量变化、种间及种内关系。②以生态系统的概念为核心，综合复习生态系统的结构和功能，从而理解生态系统的稳定性。(2)复习方法

①比较法并结合曲线复习“J”型和“S”型种群数量变化。②图解法复习生态系统的四种成分、食物链(网)、物质循环和能量流动。③关注生态环境方面的热点问题，并学会运用本单元的知识进行分析。第5页/共57页第32

课时群落的结构和演替第6页/共57页回扣基础·构建网络第7页/共57页基础导学

一、群落的物种组成[判一判]

1．丰富度是指群落中物种数目的多少 ()

2．物种丰富度从两极到赤道逐渐增大，而山上则随海拔高度的升高而降低 ()

3．池塘中的全部鱼、植物和微生物构成群落()

√×

提示群落包括该环境中的全部动物、植物和微生物，不只是全部鱼，还包括其他动物。√第8页/共57页

二、种间关系

[连一连]

名师点拨⑴大鱼吃小鱼均有利于种群的生存和繁衍。

⑵寄生和共生都是两种生物生活在一起，主要区别看对一方有利对另一方有害(寄生)还是对双方都有利(共生)。同种鱼——种内斗争不同种鱼——捕食第9页/共57页

三、群落的空间结构垂直结构水平结构现象＿＿现象＿＿＿＿＿分布决定因素植物分层：＿＿动物分层：栖息空间和＿＿地形变化、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿不同、生物＿＿＿＿特点不同以及人与动物的影响等

提醒山上植被垂直分布主要因素——温度；东西植被分布主要因素——水分。

四、群落的演替

[连一连]分层水平方向上光照光照强度土壤湿度食物盐碱度自身生长第10页/共57页

[判一判]

1．如果时间允许，弃耕的农田总能形成森林()

2．动物群落的演替与光照条件无关 ()

3．西北干旱地区的典型草原最终能演替成森林()

4．冰川泥地和弃耕农田的演替都是次生演替()

5．人类活动使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行 ()

提示森林形成必须有适宜的气候条件。

提示光影响动物的形态结构和生活习性。

提示冰川泥地演替属于初生演替。×√×××第11页/共57页1．教材71页“研究群落”的内容。

2．教材72～73页[资料分析]解决讨论问题。

3．教材75～76页[探究]土壤小动物丰富度的研究。

4．教材78～79页[思考与讨论]初生演替过程。

5．教材80页图4－15；教材81页最后一段；教材82页最后一段——涉及到简答题固定答案。

6．教材77页练习一中2和二中1、2；教材82页练习一中1和4，二中的2；教材85～86页自我检测一中1、2中⑴和⑶，3和4；二知识迁移、三技能应用和四思维拓展。回扣教材第12页/共57页知识网络种群全部生物物种种间共生寄生垂直水平初生次生第13页/共57页突破考点·提炼方法第14页/共57页1．锄足蟾蝌蚪、雨蛙蝌蚪和蟾蜍蝌蚪均以浮游生物为食。在条件相同的四个池塘中，每池放养等量的三种蝌蚪，各池蝌蚪总数相同。再分别在四个池塘中放入不同数量的捕食者水螈。一段时间后，三种蝌蚪数量变化结果如图。下列分析，错误的是 (

)析图列表突破核心概念——种间关系

典例引领考点97第15页/共57页A．无水螈的池塘中，锄足蟾蝌蚪数量为“J”型增长

B．三种蝌蚪之间为竞争关系

C．水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪

D．水螈改变了三种蝌蚪间相互作用的结果

解析三种蝌蚪有共同的食物来源，可构成竞争关系；锄足蟾蝌蚪数量减少较多，表明水螈更喜食它；由于在四个池塘中放入了不同数量的水螈，改变了它们原有的竞争结果；无水螈的池塘中，最初一段时间由于食物和生存空间充足，近似呈“J”型增长，但由于蝌蚪间的竞争关系，最终仍然呈“S”型增长。

答案

A

排雷⑴上述各种关系都有利于种群的进化。捕食对捕食者和被捕食者从种群角度都是有利的。第16页/共57页⑵关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：a.从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多；b.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。

⑶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，寄生生物(寄生者)主要从宿主(被寄生者)的体表或体内吸取营养，寄生生物一般能给宿主造成慢性伤害，但不能立即杀死宿主。

⑷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关系，又包括生物与无机第17页/共57页环境之间的关系，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。第18页/共57页考点剖析类型数量坐标图能量关系图特点举例互利共生相互依赖，彼此有利。如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化地衣中的藻类和真菌；大豆与根瘤菌；人和大肠杆菌；白蚁与鞭毛虫等寄生略对宿主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而宿主会生活得更好菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌第19页/共57页类型数量坐标图能量关系图特点举例竞争数量上呈现出“你死我活”的同步性变化同一培养液中大小两种草履虫；牛与羊；水稻和稗草捕食一种生物以另一种生物为食，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；狼和羊第20页/共57页对位训练1．寒带针叶林中两个动物种群(N1、N2)的数量变化如图所示，据图判断这两个种群的关系是(

)

A．捕食关系，N1为捕食者，N2为被捕食者

B．捕食关系，N2为捕食者，N1为被捕食者

C．竞争关系，N1为竞争中的胜利者，N2为失败者

D．共生关系，N1、N2彼此依赖，相互有利第21页/共57页

答案

B

解析分析生态系统中两物种的关系。从曲线可以看出，两曲线发生周期性变化。分析曲线的每一个周期，发现总是N1种群数量增长以后，N2种群数量随之增长，说明N2以N1为食物。两个种群若存在竞争关系，一个种群的增长可导致另一个种群的减少。两种群若存在共生关系，则两曲线呈平行关系。第22页/共57页2．(2011·江苏卷，17)我国西南横断山区被公认为全球生物多样性的关键地区，不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见下表。下列有关叙述，正确的是(

)图表突破概念——群落的结构类型

典例引领考点98垂直带ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ海拔(m)＜10001000～20002000～25002500～30003000～3500＞3500植被类型热带季雨林常绿阔叶林常绿落叶混交林针阔混交林针叶林高寒灌丛草甸蝶类种数349452201136125100第23页/共57页A.不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果

B．不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征

C．蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关

D．蝶类物种多样性与各垂直带气候特征有关

解析不同垂直带的植被类型差异是长期自然选择的结果，但这种差异不是一个群落被另一个群落代替的过程，故不属于群落的演替，A项错误；不同垂直带的植被类型差异反映了不同群落物种组成的不同，某一区域中植物类群在垂直和水平方向上的差异反映了群落的空间结构特征，B项错误；蝶类的生存离不开绿色植物，且与生存地的气候条件有关，表中显示不同海拔区域内的植被类型不同，蝶类的种数也不同，故蝶类的物种多样性与各垂直带植被类型有关，也与不同植被类型地区的气候特征有关，故C项错误、D项正确。第24页/共57页

答案

D

排雷⑴任何群落都有水平结构和垂直结构，如草原群落也有垂直结构。

⑵玉米或竹子高矮不齐不叫分层现象，分层特指群落的结构而不是种群的结构。第25页/共57页考点剖析1．⑴垂直结构

植物群落的垂直结构表现了群落垂直方向上的分层性。植物的分层现象

主要与光照强

度有关，群落

中的光照强度

总是随高度的

下降而逐渐减

弱(如图所示)。

第26页/共57页

群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有类似的分层现象。

⑵水平结构

在水平方向上由于光照强度、地形、明暗和湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同生物种群。2．群落结构形成的原因及意义

⑴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的基础上形成的对环境的适应。

⑵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。第27页/共57页2．(2011·大纲全国卷，4)某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是 (

)

A．草坪和树林中的动物都具有分层现象

B．草坪和树林中的动物都没有分层现象

C．只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象

D．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对位训练

答案

A

解析草坪和树林两个群落中的植物都具有分层现象，导致其中的动物都具有分层现象。第28页/共57页3．(2011·海南卷，24)关于群落演替的叙述，错误的是

(

)

A．围湖造田活动对群落演替有影响

B．演替过程中群落的物种组成不断变化

C．次生演替的速度比初生演替的速度快

D．弃耕农田上发生的群落演替是初生演替核心概念突破——演替的类型

典例引领考点99第29页/共57页

解析围湖造田改变了群落演替的方向，破坏了生态平衡；演替过程中，群落中生物的种类和数量都在不断变化；次生演替是在原有植被已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和其他繁殖体的地方发生的演替，与初生演替相比，次生演替的速度快；弃耕农田上发生的群落演替是次生演替。

答案

D

排雷⑴植物的入侵(繁殖体包括种子、果实等的传播)和定居是群落形成的首要条件，也是植物群落演替的主要基础。

⑵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。

⑶在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势第30页/共57页取代而不是“取而代之”。

⑷群落的演替中存在着环境与生物的共同进化。

⑸初生演替与次生演替的起点不同，因而速度不同。演替的最高阶段受无机环境的限制。恶劣的条件下，群落的演替不一定能达到最高的森林阶段。第31页/共57页

考点剖析1.初生演替和次生演替类型概念举例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的演替沙丘、火山岩、冰川上进行的演替次生演替指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(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替2.演替的原因

⑴植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动；

⑵群落内部环境变化；⑶种内和种间关系的改变；

⑷外界环境条件的变化；⑸人类的活动。第32页/共57页3．演替类型

⑴初生演替

①过程

a．旱生演替：裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→森林

b．水生演替：沉水植物→浮水植物→挺水植物→湿生草本植物→灌丛、疏林植物→乔木

②特点：演替缓慢。

⑵次生演替

①过程：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→

乔木

②特点：演替快速。

⑶人类活动对群落演替的影响，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。第33页/共57页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，一般都可以发生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

特别提醒在群落演替过程中，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、苔藓等。第34页/共57页3．一块弃耕的农田，很快长满杂草，几年后，草本植物开始减少，各种灌木却

繁茂起来，最后这块

农田演变成了一片森

林。这片森林在不受

外力干扰的情况下将

会长期占据那里，成

为一个非常稳定的生

态系统。在此演变过

程中，相关变化

趋势正确的是(

)

A．①③B．②④C．①④D．②③对位训练第35页/共57页

答案

B

解析在弃耕的农田演替为森林的过程中，生物的种类逐渐增多后趋于稳定，①错误。由草本植物到森林的演变过程中，总光合量逐渐增多，后因森林叶面积增大到一定程度后叶片互相遮挡，总光合量达到相对稳定，②正确。在演替的过程中，生物的种类和数量都逐渐增多，生物呼吸量也逐渐增加，但达到相对稳定的阶段后，生物的种类和数量都相对稳定，生物呼吸量也不再增加，④正确。第36页/共57页

材料题答题要注意以下几点：

⑴明确提供材料的目的——考查教材中哪部分内容。如上题中材料考查生态系统中演替的有关知识。

⑵明确相关考查内容中的相关考点——如初生、次生演替的区别判断，演替的方向、规律及原因等。

⑶解读材料中提示性信息——如典例中“人类活动”影响改变生态系统，不同于自然演替的过程。

⑷针对问题精确组织答案，尤其是发散性思维题目要结合生物学原理回答，不要发散太远。

⑸基本原则：材料在课外，答案在课内。方法体验以群落演替为背景的材料分析题

第37页/共57页

典例阅读提供的材料，并回答相关问题：

材料1在许多自然景区，将原有植被清除，然后从农田运来土壤种植草坪。绿化用草坪不但需要大量灌溉来保证其生长，还需要不断的进行施肥、除草、药物防治病虫害等工作，对当地原有生态环境造成巨大的破坏。

材料2由于人类活动的影响，我国著名旅游景区泰山的动植物种类逐渐减少，现在山上的森林多为上世纪50年代种植的人工林，海拔800米以下几乎都是刺槐，挤占了泰山原有物种的生存空间。

材料1中群落的演替与自然演替不同，自然演替的方向是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

如果对人工草坪不再进行种植管理，让其自然恢复，这种

群落的结构和组成成分由简单到复杂；群落对物质、能量的利用率逐步提高第38页/共57页

根据群落演替的自然规律，选用当地原有的植物，合理安排草本、灌木、乔木比例，增加物种丰富度，合理安排生物的水平和垂直结构(合理即可)演替的类型是＿＿＿＿。

⑵材料2中刺槐在泰山当地无节制繁殖的原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，这会导致当地＿＿＿＿＿丧失。自然林往往有病无灾，而人工林则往往会爆发严重的虫害，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑶如果你是自然景观设计师，该如何对城市进行绿化设计？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。次生演替刺槐适应当地的气候环境，有充足的生存空间，并且没有天敌生物多样性植物单一，控制害虫的天敌少第39页/共57页

解析自然演替的方向与材料1中群落演替的方向不同，自然演替的结果是生物种类越来越多，营养关系越来越复杂，自我调节能力越来越强，对能量的利用率越来越高。刺槐能无限制增长，说明当地气候、土壤等条件非常适宜，并且没有天敌。设计城市绿化的时候尽量选用当地物种，因为当地物种已经适应当地的气候等环境，同时要注意物种的多样性，合理设计群落的结构，提高生物对环境资源的利用能力，增强生态系统的稳定性。第40页/共57页

典例如图，纵轴表示海洋不同深度

中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙

分别表示三种鱼的数量变化。下列对此图

的分析，错误的是 (

)易错警示对种间关系的相关曲线解读不清A．海洋中的鱼类具有垂直分层现象

B．此图表明鱼类对食物的竞争状况

C．此图表明海洋中鱼类的捕食状况

D．此图表明海洋中鱼类的共生关系第41页/共57页

错因分析

对上述曲线横纵坐标的含义未审清楚。

解析纵坐标为甲、乙、丙三种鱼类的食物分布，有共同的食物资源和生存空间，故构成竞争关系。

解析纵坐标为甲、乙、丙三种鱼类的食物分布，有共同的食物资源和生存空间，故构成竞争关系。

答案

D

纠错笔记①互利共生曲线——同步变化(同生共死)。

②捕食曲线——不同步变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝)。③竞争曲线——看最终结果，一种数量增加，另一种数量下降甚至降为0；只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。④两种生物甲和乙以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成竞争关系——如09全国理综：以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食；09年江苏卷中人吃玉米籽粒，而牛吃秸秆等。第42页/共57页检测落实·体验成功第43页/共57页1.(2011·海南卷，23)南极冰藻是以硅藻为主的一大类藻类植物，长期生长在南极海冰区－2℃～4℃的环境中，其最适生长温度为2℃。磷虾主要以南极冰藻为食，企鹅主要以磷虾为食。自1975年以来，磷虾种群密度下降高达80%。下列叙述错误的是(

)

A．南极冰藻组成了一个种群

B．企鹅种群密度也会随着磷虾种群密度下降而下降

C．南极冰藻、磷虾、企鹅与该海冰区的其他生物组成

群落

D．－2℃～2℃范围内，随着温度升高南极冰藻的光合作用强度增大题组一群落的概念及结构

第44页/共57页

答案

A

解析在一定自然区域内同种生物的全部个体形成种群，南极冰藻不只包括一种生物；企鹅以磷虾为食，其数量增多会导致磷虾数量减少，磷虾减少后又可导致企鹅数量减少，二者数量最终在一定范围内达到动态平衡；生物群落是指在同一时间内，聚集在一定区域的各种生物种群的集合；南极冰藻的最适生长温度是2℃，在－2℃～2℃范围内，随温度升高，光合作用强度增大。第45页/共57页2．如图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释不合理的是

(

)A．分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式

B．决定这种现象的环境因素除光照外，还有温度和湿度等

C．种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植第46页/共57页

答案

C

解析植物群落的分层现象是群落垂直结构的表现，是群落与环境条件相互联系的一种形式，受多种生态因素的影响，因此A、B选项正确。农业生产上可以根据分层现象的存在，合理套种，搭配种植适当的品种。C选项的逻辑关系错误，合理密植从生态因素角度看是减轻种内斗争，保证充足的光照和CO2供应。D．在农业生产上，可以充分利用这一现象，合理搭配种植的品种第47页/共57页3．下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述不正确的是 `(

)

第48页/共57页A．A装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通

B．B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集

C．A装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集

D．用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中

答案

A

解析

A装置主要是利用土壤动物趋暗、避高温、趋湿的习性采集；花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通；B装置常用于对体型较小的土壤动物进行采集，采集的土壤动物可以保存在70%的酒精溶液中。第49页/共57页4．下列有关群落演替的说法中，正确的是 (

)

A．到达森林阶段时，群落中还能找到苔藓阶段、灌木阶段的植物种群

B．人类活动可以改变演替的速度，但是不能改变方向

C．草本阶段各种昆虫进入不会影响群落对环境变化的抵抗力

D．群落演替的根本原因在于群落内部，不受外部环境的影响题组二群落的演替

答案

A

解析群落演替会因为人类活动改变其速度和方向；群落中其他生物种类和数量的变化会改变群落对环境变化的抵抗力；群落演替受群落内部和外部环境的共同影响。第50页/共57页5．如图是一温带地区在初生演替

过程中两种量值的变化曲线，

这两种曲线分别表示(

)

A．甲表示草本植物的种类数量，

乙表示整个植被的生物量

B．甲表示整个种群的生物量,乙表示草本植物的种类数量

C．甲表示土壤中腐殖质总量，乙表示整个植被中的种类

数量

D．甲表示食肉类的种类数量，乙表示食肉类的生物总量第51页/共57页

提示初生演替过程：裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→森林；草本植物的数量减少，但总植被量增加。

答案

A

解析在初生演替的过程中，首先经过地衣阶段和苔藓阶段，到了一定阶段，草本植物在竞争中占据优势，数量逐渐增多。这时，各种