重难点(二)　群落的结构与演替

精研重难点(二)群落的结构与演替

从“高度”上研究高考[典例]

(2023·湖南高考)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____(填“1”“20”或“400”)m2，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____________________________________。选择性采伐与红豆杉生态位重叠度______(填“高”或“低”)的部分植物，有利于红豆杉野生种群的自然更新。(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在无人为干扰生境中播撒红豆杉种子将提高6～25年树龄植株的比例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⑤保护红豆杉野生种群最有效的措施是人工繁育

解题关键——破译新情境情境信息化新为熟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红豆杉为高大乔木，种群密度小；联系人教版选择性必修2教材第13页郁闭度是指林冠层遮蔽地面的程度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(题图略)。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；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%选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏，导致郁闭度下降，土壤湿度下降不利于幼苗的生长，但可以使6～25年树龄的个体能获得更多的阳光，有利于其生长选择性采伐与红豆杉生态位重叠度高的部分植物生态位表示一个物种在群落中的地位和作用，不同物种间生态位重叠程度越高，竞争越激烈续表[解析]

(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，无人为干扰生境下，树龄≤5年幼苗所占比例大，而老年树龄个体所占比例小，年龄结构为增长型。(2)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破坏，导致郁闭度下降，光照强度过强不利于幼苗的生长，故人为干扰生境中，树龄≤5年幼苗的比例低于无人为干扰生境。由题意可知，红豆杉是喜阳喜湿高大乔木，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。若要有利于红豆杉野生种群的自然更新，应选择性采伐与红豆杉生态位重叠度高的部分植物，从而减少竞争。(3)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；在无人为干扰生境中播撒红豆杉种子将提高0～5年树龄植株比例；气温、干旱和火灾等自然因素属于非密度制约因素；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；保护红豆杉野生种群最有效的措施是建立自然保护区。故选①③④。[答案]

(1)400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破坏，导致郁闭度下降，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，有利于其生长高(3)①③④从“深度”上提升知能1．建模理解生物种间关系(1)种间关系数量坐标图和营养关系图类型互利共生原始合作寄生种间竞争捕食数量坐标图营养关系图

常见形式：无明确的营养关系续表(2)“三看法”快速判断捕食曲线中的被捕食者[特别提醒]①捕食是一种生物以另一种生物的整体或部分为食，往往会使被捕食者死亡；寄生是一种生物从另一种生物(寄主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养，一般不会导致寄主死亡。②互利共生和原始合作关系中，两种生物均能体现互利关系，但分开后对两种生物影响不同。2．归纳总结自然群落演替的方向和结果实例大多数自然群落受污染或破坏的群落方向简单→复杂→稳定复杂→简单→稳定能量变化增加并趋向稳定减少并趋向稳定物质变化从“精度”上拓展训练1．(2023·南昌模拟)植物间除存在相互之间的直接竞争和资源竞争外，还存在表观竞争。如果两个物种具有相同的天敌，那么物种间就可能通过间接的方式相互影响，这种间接的相互影响被称为表观竞争。下列相关叙述错误的是(

)A．以食草动物为中介的表观竞争有利于维持物种多样性B．资源需求差异很大的两种植物间也可能会存在表观竞争C．植物间的表观竞争不会改变流经生态系统的总能量D．植物的直接竞争和间接竞争都可能会改变群落的水平结构答案：C

解析：食草动物的取食抑制了竞争物种的生长，且大多数食草动物的取食是有选择性的，通过食草动物的取食可以降低竞争物种的相互竞争，从而维持物种的多样性，A正确；如果两种资源需求差异大的植物间具有相同的天敌，则存在表观竞争，B正确；植物间的表观竞争会影响植物的生长发育速率，因而会改变流经生态系统的总能量，C错误；植物的直接竞争和间接竞争都会改变各自的生存能力，影响各自的分布，然后影响相应动物的分布，因此都可能会改变群落的水平结构，D正确。2．(2023·厦门二模)由于气候变暖，高山冰川从山脚至山顶逐渐消退。生态学家通过对某高山冰川不同时期的冰川退缩区典型样地的调查，反演了历史上植被演替的动态。研究发现各样地乔木层的几种优势植物各具不同的生长特性：柳、沙棘根系中有固氮根瘤，冬瓜杨生长迅速并形成较大树冠占据上层空间，而云冷杉幼体喜荫成体更为高大但生长相对较慢。对乔木层生物量的调查结果如图，下列相关叙述错误的是

(

)A．山脚冰川退缩区的优势种为柳、沙棘，山顶冰川退缩区的优势种为云冷杉B．演替早期，土壤的含氮量增加，为冬瓜杨的快速生长提供了良好的生境条件C．冬瓜杨快速生长取代了柳、沙棘，并为云冷杉幼体生长提供庇荫环境D．群落乔木层优势种演替的方向：柳、沙棘→冬瓜杨→云冷杉答案：A

解析：由于气候变暖，高山冰川从山脚至山顶逐渐消退，山脚冰川退缩区演替时间较长，优势种应为云冷杉，山顶冰川退缩区演替时间较短，优势种应为柳、沙棘，A错误；演替早期，柳、沙棘根系中有固氮根瘤，使土壤的含氮量增加，为冬瓜杨的快速生长提供了良好的生境条件，B正确；冬瓜杨快速生长成为优势种取代了柳、沙棘，并且其可以形成较大树冠占据上层空间为云冷杉幼体生长提供庇荫环境，C正确；据调查结果分析，乔木层优势种演替的方向：柳、沙棘→冬瓜杨→云冷杉，D正确。3．(2022·天津高考)为研究河流中石块上微生物群落的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，统计裸石上不同时间新增物种数目(图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(图2)。(1)裸石上发生的群落演替类型为__________。(2)由图1可知，演替的前120天，生长在裸石上的物种总数______(填“增加”或“减少”)，之后，演替趋于稳定。(3)由图2可知，演替稳定后，优势种A的环境容纳量与演替初期相比______(填“变大”或“变小”)。(4)已知自养类群为异养类群提供有机碳，演替达到稳定后，两者的数量金字塔是______(填“正”或“倒”)金字塔形，能量金字塔是______(填“正”或“倒”)金字塔形。(5)当裸石上的演替稳定后，其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似，原因是两者所处的__________相似。解析：(1)群落演替的类型有初生演替和次生演替，裸石上没有土壤条件，发生的群落演替类型为初生演替。(2)由图1可知，演替的前120天，随着演替时间增加，新增物种数目减少，也就是增加速率减慢，但还是在增加，到120天时，新增物种数为0，即不再增加，因此演替的前120天，生长在裸石上的物种总数增加，之后，演替趋于稳定。(3)由(2)分析可知，120天后，演替趋于稳定，由图2可知，与120天前优势种A的圆圈面积相比，120天后的优势种A圆圈面积较小，因此演替稳定后，优势种A的环境容纳量与演替初期相比变小。(4)由图2可知，120天后，异养类群圆圈面积较自养类群圆圈面积大，即数量可能较多，自养类群为异养类群提供有机碳，据此推测演替达到稳定后，两者的数量金字塔