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第一节　生物群落的结构
课标内容要求 核心素养对接
描述群落具有垂直结构和水平结构等特征，并可随时间而改变。 科学思维——通过分析垂直结构与水平结构的意义，培养运用逻辑思维分析问题的能力。
一、生物群落具有水平结构和垂直结构
1．群落：是特定空间或生境中各种生物种群所构成的集合。
2．水平结构
(1)概念：群落中的各个种群在水平方向上的配置状况或水平格局。
(2)现象：镶嵌分布。
(3)决定因素：光照强度、地形差异、湿度的不同和动物的活动等。
3．垂直结构
(1)概念：是指群落垂直分化形成的群落分层现象。
(2)现象：分层。
(3)决定因素：
植物分层：阳光等。
动物分层：食物、特定的栖息环境等。
4．影响群落结构的因素
(1)竞争和捕食等关系在群落结构形成中具有重要作用。
(2)生物群落的空间异质性也对群落的结构产生影响。
二、群落随时间而改变
1．群落的结构不是静止不变的，会随着时间的推移而发生变化。
2．群落的外貌是区分不同群落结构及类型的主要标志。群落的外貌随时间的推移而发生周期性的变化，是群落结构的重要特征。
3．季相：随着气候季节性交替，群落呈现不同的外貌。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．鄱阳湖中的所有动物、植物及微生物构成群落。 (　　)
2．生态位是群落的空间特征。 (　　)
3．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。 (　　)
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：1．×　鄱阳湖中的所有生物构成群落。
2．×　3．√
4．×　这两个群落中的动物都具有分层现象。
　群落的空间结构和生态位
1．群落的空间结构类型分析
(1)垂直结构
①表现——分层现象。
②B处的结构分析：
③C处的结构分析：由于不同光质其波长不同所含有的能量不同，导致穿透力不同，其中紫光的穿透力最强，而红光的穿透力最弱，导致了不同藻类的垂直分布。影响动物分布的是栖息空间和食物条件。
(2)水平结构
①表现——镶嵌分布。
②A处影响因素分析：
地形的变化是影响植物水平分布的主要因素，原因是不同高度的温度不同。除上述影响水平结构的因素外，还有光照强度的不同、土壤湿度和盐碱度的差异、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等。
(3)群落结构的形成及意义
①群落的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期的自然选择基础上形成的对环境的适应性。
②生物在垂直方向及水平方向上的位置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
2．对生态位的理解
(1)生态位不只是具体的栖息地，它除了说明栖息地以外，还说明这一物种在群落中处于什么地位和起什么作用。
(2)生态位的内容：包括该物种觅食的地点、食物的种类和大小，还有其每日的和季节性的生物节律，以及所需要的物理(如温度、湿度、pH等)和生物条件以及与其他生物之间的关系等。
(3)群落中生态位相似的物种要通过竞争相互夺取生态位。
①生态位越近似的物种，竞争越激烈，选择压力越强。
②举例：如图为3个共存物种对资源利用曲线。图A和图B中3个物种的资源利用状况不同。图A中3个物种的生态位狭窄，种内竞争激烈；图B中3个物种的生态位重叠程度大，种间竞争激烈。
(注：d为曲线峰值间的距离；w为曲线与中间标准线间距。)
③结果
a．其中一个物种趋于灭绝。
b．生态位发生分化，减少或排除了相互竞争，共存下来。
c．出现优势物种。
(4)生态位分化的意义：提高了生物利用环境资源的能力。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。
如图为山坡m、海洋n两个不同的自然区域内植物的分布状况。据图分析以下问题：
(1)山坡m内植物的分布状况是不是一个群落中的垂直结构？请说明理由。
提示：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。
(2)海洋n中各种藻类植物的分布是不是属于群落的垂直结构？说明理由。
提示：属于。在海洋水域的不同水层中，分布着不同的藻类植物，这种在垂直方向上的分层现象显然属于垂直结构。
1．生态位是指生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及与相关种群之间的功能关系。下列说法错误的是(　　)
A．不同物种的生态位可能会出现重叠现象
B．同一环境中的两个生态位相同的物种，常常会由于食物或生活资源而发生竞争
C．生态位属于种群的空间特征
D．如果环境发生重大变化，某种生物的生态位可能会随之改变
C　[不同物种利用的资源可能是相同的，所以不同物种的生态位可以出现重叠现象，A正确；同一环境中的两个生态位相同的物种，常常会由于食物或生活资源而发生竞争，B正确；生态位是群落的特征，C错误；如果环境发生重大变化，某种生物的食物资源、天敌或生存空间发生变化，该生物的生态位可能会随之改变，D正确。]
2．(多选)如图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释合理的是(　　)
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
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
ABD　[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。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选项的逻辑关系不对，合理密植从生态因素角度看是减轻种内竞争，保证充足的光照和CO2供应。]
认识群落结构的两个误区
(1)不能误认为同种生物内的个体因外界环境的影响而产生的高度差异属于垂直结构。
(2)不能误认为恶劣环境中的生物类群的进化程度就低，生物的进化程度与环境之间没有必然的联系。
《汜胜之书》记载，在瓜田中“又种薤(xiè)十根……居瓜子外，至五月瓜熟，薤可拔卖之，与瓜相避。又可种小豆于瓜中，亩四五升，其藿可卖。此法宜平地，瓜收亩万钱。”这种生产方式就是立体农业的雏形。
由材料分析知，“间作套种”是立体农业的雏形，由此形成科学思维的学科素养。
1．什么是立体农业？(生命观念)
提示：所谓立体农业，就是充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。
2．立体农业的优势是什么？(科学思维)
提示：充分利用空间和资源。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．群落是特定空间或生境中各种生物种群所构成的集合。2．群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。影响植物分层现象的主要因素是阳光，影响动物分层现象的主要因素是栖息空间和食物条件。3．生态系统中一个种群在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系称为生态位。4．随着气候季节性交替，群落呈现不同的外貌，这就是季相。
1．下列生物群体属于生物群落的是(　　)
A．一片森林中的各种乔木、灌木和草本植物
B．一个池塘中的各种水生植物和水生动物
C．一片草地上的各种杂草等植物和兔、鼠、昆虫等动物以及各种蘑菇等大型真菌
D．一座山上的各种植物、动物、菌类等全部生物
D　[生物群落是特定空间或生境中各种生物种群所构成的集合。A、B项都没有包含一定区域中各种生物，C项没有包含细菌等生物，D项包含了一定区域中的各种生物。]
2．(多选)下列关于生物群落的叙述，正确的是(　　)
A．群落中植物的垂直分层现象与光照强度有关
B．群落中动物的水平分布一般都是均匀的
C．群落中动物的垂直分层现象与植物有关
D．群落中植物的水平分布现象与地形有关
ACD　[群落中植物的垂直分层现象与光照强度有关，A正确；群落中动物的分布受栖息条件和食物来源等影响，所以动物的水平分布不一定均匀，B错误；群落中动物的垂直分层现象与植物有关，C正确；群落中植物的水平分布受地形等因素的影响，D正确。]
3．下列关于生态位的叙述，错误的是(　　)
A．草食性动物和肉食性动物占有不同的生态位
B．如果两种生物的生态位相同，可能发生激烈的竞争
C．不同种的草食性动物的生态位都是相同的
D．昼行性动物和夜伏性动物占有不同的生态位
C　[不同种的草食性动物的生态位可能不同，C错误。]
4．下列有关群落季节性的叙述，错误的是(　　)
A．群落的季节性往往随阳光、温度、水分的季节性变化而变化
B．群落的季节性表现在外貌和结构随季节变化而发生规律性变化
C．不同季节里，有些群落中物种丰富度变化明显，有些群落物种丰富度变化较小
D．草原上动物的迁徙、海洋中鱼类的洄游等活动与群落的季节性变化无关
D　[阳光、温度、水分的季节性变化是引起群落季节性变化的重要非生物因素，A正确；群落的季节性变化表现在外貌和结构随季节变化而发生规律性变化，B正确；某些地区在不同季节环境变化较大，导致群落物种丰富度变化较大，而某些地区在不同季节环境变化较小，导致群落物种丰富度变化较小，C正确；群落的季节性变化可表现在草原上动物的迁徙、海洋中鱼类的洄游等方面，D错误。]
5．在某栎林中，植物和动物的分布如下表：
上层 中层 下层
植物 乔木 灌木 草本
动物 林鸽 长尾山雀 鹪鹩、昆虫
(1)上表体现了生物群落的__________。
(2)此栎林中，上层、中层、下层的植物种类不同，这种分布的差异主要与哪种环境因素有关？____________________。
(3)栎林中动物的分布取决于植物的分布，这是因为植物能为动物的生存提供____________________，而且动物的这种分布有利于缓解不同物种之间的__________。
[解析]　(1)根据题中信息，植物和动物都表现出分层现象，这体现了群落的垂直结构。(2)栎林中植物的分层主要由光照决定。(3)由于植物可以为动物提供食物条件和栖息空间，故植物的分层决定了动物的分层，同时动物的这种分层现象可以缓解不同物种之间的竞争。
[答案]　(1)垂直结构　(2)光照　(3)食物条件和栖息空间　竞争第二节　生物群落的类型
课标内容要求 核心素养对接
1．了解陆地生物群落的主要类型。2．分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点。 1．科学思维——通过比较荒漠、草原和森林群落的分布、结构，归纳群落中优势物种的特点，培养科学思维。2．生命观念——通过分析不同群落中的非生物因素和生物因素，理解群落内的生物是如何与环境相适应的，培养进化与适应观、结构与功能观。
一、多种多样的生物群落
1．群落多样性的影响因素：地理位置、气候、地形和土壤等。
2．
3．森林生物群落
(1)热带雨林：分布在赤道附近低海拔、高温、多雨地区，热带雨林结构复杂，其中的动物类群十分丰富。
(2)亚热带常绿阔叶林：在我国分布最广，主要植物为终年常绿阔叶林，分层现象显著，动物种类较为丰富。
(3)温带落叶阔叶林：四季分明，主要植物在春夏季长叶，秋冬季落叶，其群落的垂直结构分层明显。
(4)北方针叶林：群落结构简单，主要由耐寒的针叶乔木组成。
4．草原生物群落
(1)热带草原：分布于热带干燥地区，以喜高温、旱生的草本植物为主，异稀疏散布有耐旱，矮生的乔木等。
(2)温带草原：分布于中等程度干燥且较寒冷的地区，植被分层简单，以耐寒的草本类占优势。
5．荒漠生物群落：分布在亚热带和温带的气候干燥、降水量极少、蒸发强烈、风力作用强劲的地区。散生着一些特别耐旱的植物，动物多数耐旱。
6．苔原生物群落：主要分布在高纬度和高海拔的寒冷地区，优势植物有苔藓和地衣等，动物种类贫乏。
二、物种丰富度
1．概念：主要是指一定空间范围内物种种类的数量，可以表示生物群落中物种种类的丰富程度。
2．测定物种丰富度的方法
(1)记名计算法：适于研究分布范围较小，而生物个体较大的生物群类。
(2)目测估计法：适于植物个体数量较多而植物体型较小的样地。
(3)样方法：也是测定种群密度的方法。
三、不同群落中的生物与环境相适应
1．针叶林生物群落与环境相适应
植物主要由云杉、冷杉和落叶松等裸子植物组成。动物一般都具有耐寒性，且能适应林中生活。
2．荒漠生物群落与环境相适应
植物大多耐旱、耐盐。如有些植物的叶面角质层厚，气孔下陷且密度小；有些植物叶面具有细密的绒毛，可减少蒸腾作用；有些植物叶面积很小，甚至呈细针状；有些植物近乎无叶，以绿色的茎进行光合作用。
3．草原生物群落与环境相适宜
耐干旱的草本植物特别茂盛。以草本植物绿色部分为食的啮齿类动物相对繁盛。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．陆地生物群落包括森林生物群落、草原生物群落、荒漠生物群落和苔原生物群落。 (　　)
2．森林生物群落植物分层现象明显，主要与温度有关。 (　　)
3．对一块植物个体数量较多，而植物体型较小的样地进行物种丰富度研究时，常采用目测估计法。 (　　)
4．不同类型的生物群落中的生物具有与对应的环境相适应的特征。 (　　)
提示：1．√　2．×　3．×　4．√
　生物群落中生物与环境的适应
1．陆地生物群落中生物与环境的适应
群落类型 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落
环境条件 干旱，年降水量稀少且分布不均匀 半干旱，不同年份或季节雨量不均匀 湿润或较湿润
植物的适应 ①提高吸水能力，如骆驼刺属植物植株才几厘米高，但根可长达15 m；②减少水分散失，如仙人掌属植物有肥厚的肉质茎，叶呈针状，气孔在夜晚才开放 耐寒的旱生多年生草本植物占优势，有的草原上有少量灌木丛，乔木非常少见；植物往往叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱 阳生植物多居上层，能吸收比较强的阳光；阴生植物的茎细长，叶薄，细胞壁薄，机械组织不发达，但叶绿体颗粒大、呈深绿色，适应在弱光条件下生存
动物的适应 减少水分散失。①表皮外有角质鳞片；②蛋壳坚硬；③以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物；④天热时退到地下等阴凉处 大多具有挖洞或快速奔跑的特点 营树栖和攀缘生活的动物种类特别多
2．热带雨林和落叶阔叶林中植物对环境的适应
群落类型 热带雨林 落叶阔叶林
气候特点 全年高温、湿润 夏季凉爽、冬季较为寒冷、雨量比较丰富
影响因素 阳光、通风 阳光、温度
植被特点 物种丰富，垂直分层复杂；一年四季都有开花、结果的植物 夏季枝叶茂密，冬季树叶枯落；在春季或秋季，林下草本植物迅速生长、开花、结果
乔木及藤本植物特点 乔木分几个层次，往往有板状根，只在树顶形成树冠；藤本植物非常发达，交错攀缘，甚至直达树冠(争夺阳光) 树冠发达，林冠往往整齐；芽具有鳞片，树皮厚(以利于度过严冬)
植物的繁殖 风媒花很少，通过艳丽的花朵和鲜艳多汁的果实吸引动物传播花粉和种子(动物传播) 多在春季树叶没有展开前开花，且多数为风媒花；不少种类的果实有翅(风传播)
阳生植物
阳生植物要求全日照并且水分、温度等条件适宜，不存在光照过强的问题，多生长在旷野、路边，如蒲公英、刺苋等，树种中的松、杉、柳、杨、桦、槐等都是阳生植物，草原和沙漠植物、先叶开花植物、一般的农作物也都是阳生植物。
1．下列关于陆地生物群落的叙述，错误的是(　　)
A．叶片宽阔的植物主要生活在森林里
B．草原中的代表动物有斑马、黄羊、旅鼠和松鼠等
C．荒漠中的植物叶片普遍比森林中植物的叶片小
D．荒漠中的动物在干旱季节可进入夏眠或冬眠
B　[叶片宽阔的植物水分蒸腾能力较强，不适于生活在干旱的荒漠和半干旱的草原，森林分布在湿润或较湿润地区，适合叶片宽阔的植物生活，A正确；松鼠营树栖和攀缘生活，是森林的代表动物，不属于草原的代表动物，B错误；荒漠中的植物生活在干旱环境中，叶片普遍比较小，有利于减少水分的蒸腾，其中仙人掌的叶呈针状，而森林中的植物叶片比较大，有利于接受更多的光照，C正确；荒漠中的动物干旱季节会进行夏眠或冬眠，以适应不良环境，D正确。]
2．关于热带雨林和落叶阔叶林中植物的比较，下列说法错误的是(　　)
A．热带雨林的乔木树冠更发达
B．热带雨林的林下植物的叶片更大
C．不能将热带雨林中的植物移栽到落叶阔叶林中
D．落叶阔叶林的林下植物在春季或秋季开花、结果
A　[热带雨林的乔木分支不发达，只在树顶形成树冠，落叶阔叶林的乔木树冠发达，A错误；热带雨林的林下植物叶片巨大，以便充分利用有限的阳光，B正确；落叶阔叶林的分布地区冬季较为寒冷，热带雨林中植物的芽没有鳞片，树皮比较薄，不能度过严冬，C正确；落叶阔叶林树冠发达，会对林下植物遮光，在春季乔木叶片还未展开以及秋季落叶期间照射到林下的光照比较多，有利于林下植物的生长、开花和结果，D正确。]
荒漠生物群落中的生物以“保水”为生存关键
代表生物 防止水分散失的措施
仙人掌属植物、骆驼刺属植物 (1)仙人掌具有针状叶和肥厚的肉质茎，夜晚气孔开放等均利于防止水分散失。(2)骆驼刺的根可达15 m，有利于吸收地下深处的水分
爬行动物 (1)蜥蜴和蛇的表皮外有角质鳞片，有助于减少水分蒸发；天太热的时候退到阴凉处。(2)有些爬行动物以固态尿酸盐的形式排出含氮废物从而减少体内水分的流失第三节　生物群落的演替
课标内容要求 核心素养对接
阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型。 社会责任——基于人类活动对群落结构和演替的影响，分析人与自然的关系，认同退耕还原、还林、还湖的必要性。
一、群落的初生演替和次生演替
1．演替的概念：在生物群落发展过程中，随着时间的推移和空间分布的变化，一个群落替代另一个群落的演替过程。
2．类型
(1)初生演替
①概念：在从未有过植物生长或虽有过植物生长但已被彻底消灭了的裸地发生的演替。
②过程(以火山祼地上发生的演替为例)
火山裸地→地衣群落阶段→苔藓群落阶段→草本群落阶段→灌木群落阶段→乔木群落阶段。
(2)次生演替
①概念：一个群落在演替过程中，若受到突发的自然事件(如火灾)或人为事件(如弃耕)的干扰，群落中的植被就会遭受严重破坏，甚至消失，但原有的土壤条件基本保留，原有植物的繁殖体仍有可能存在，进而进行新的演替。
②过程(某群落在火灾后发生的演替为例)
遭火灾的群落―→一年生植物―→草本植物和多年生植物―→草本植物、灌木、乔木―→森林。
二、影响群落演替的因素
1．群落内部因素的变化是群落演替的根本原因。
2．群落外部环境因素的不断变化也常常引发群落的演替。
3．人类对群落演替的影响很大。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．苔藓是群落初生演替的先驱物种。 (　　)
2．在退化林地上形成自然恢复林所发生的演替为次生演替。 (　　)
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。 (　　)
4．群落演替就是群落内原有物种逐渐恢复到原有状态。 (　　)
5．演替早期的种群可能在新形成的群落里出现。 (　　)
提示：1．×　2．√
3．×　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．×　5．√
　群落的演替
1．群落演替两种类型的比较
类型内容　 　 初生演替 次生演替
起点 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 原来有群落环境，只是失去了原有植被
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
实例 裸岩上的演替 弃耕农田上的演替
2．群落演替的方向及变化
方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定
实例 大多数自然群落(环境条件适宜) 受污染或破坏的群落
能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定
物质变化
3．影响群落演替的因素
群落外界环境因素、群落内部因素、人类的活动等常常处于变化过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。
(1)群落外界环境因素
环境的不断变化为群落中某些物种提供了有利的繁殖条件，而对另一些物种的生存产生了不利影响。
(2)群落内部因素
①生物本身不断进行繁殖、迁徙；
②群落内部种群相互关系的发展变化。
(3)人类活动的影响
在某一地区，群落演替的结果往往是由环境和群落内的生物共同作用而决定的，但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。
注意　(1)并不是每个地区的群落演替中都是人类活动的影响最大。
(2)人类活动通常是有意识、有目的地进行的。人类活动可以对生物之间以及生物与环境之间的相互关系产生影响并加以控制，甚至可以建立新的关系。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。
1．在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？说明理由。
提示：能找到这些植物。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，而不是“取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。
2．人类活动均加快了群落演替的速度，对吗？人类活动均使演替朝不同于自然演替的方向进行，对吗？
提示：不对。人类活动可能加快群落演替的速度，也可能延缓群落演替的速度。
不对。例如长期以来，某地气候逐渐变得干旱，而人类活动使本地荒漠化加剧，此例中人类加快了演替的速度却并未改变演替的方向。
3．人类活动中，会有意或无意地将某个新物种引入到某一群落中。试想外来物种的入侵会对群落演替有何影响？
提示：在适宜的条件下，新物种会迅速成为优势种，破坏原有群落的稳定性，使生物多样性减少。
4．从防止草原群落的有害演替角度出发，你认为应如何合理利用草原？
提示：在草原地区，应该科学地分析牧场的载畜量，做到合理放牧。
1．密执安湖沙丘是湖水退却后暴露出来的极端干燥的一片区域，大约经历了一千年，那里形成了稳定的山毛榉－槭树林群落。下列叙述错误的是(　　)
A．这种现象称为群落演替，该过程中物种组成或优势物种发生变化
B．群落演替是一个群落中的物种被另一个群落中的物种代替的过程
C．演替过程中群落内部因素与外部因素共同发挥作用
D．山毛榉—槭树林群落具有水平结构和垂直结构
B　[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，由沙丘形成山毛榉—槭树林群落属于群落演替，演替过程中，物种组成或优势物种发生变化，A正确、B错误；在群落内部因素和外部因素共同作用下，群落发生演替，C正确；山毛榉—槭树林群落具有一定的空间结构，包括水平结构和垂直结构，D正确。]
2．某兴趣小组深入一块弃耕农田进行调查，记录演替过程中不同阶段优势植物和常见植物，结果如下表。下列说法错误的是(　　)
弃耕年数 优势植物 其他常见植物
0～1 马唐草
1 飞蓬草 豚草
2 紫菀 豚草
3 须芒草
5～10 短叶松 火炬松
50～150 栎等硬木树 山核桃
A．在演替过程中不断形成新物种，并取代原有的物种
B．随着时间的推移，群落的垂直结构变得复杂
C．群落演替使生态系统对光能的利用率提高
D．与草本植物阶段相比，木本植物阶段的演替比较缓慢
A　[在演替过程中是优势物种的取代，但并没有形成新的物种，是由其他地方传播来的，A错误；由题表可知，该演替过程为草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段，群落的垂直结构变得复杂，B正确；群落演替中物种组成越来越复杂，使生态系统对光能的利用率提高，C正确；由题表可知，与草本植物阶段相比，木本植物阶段的演替需要的时间较长，比较缓慢，D正确。]
有关群落演替的两点提醒
(1)能否演替成森林阶段与演替的类型无关，不管是初生演替还是次生演替，都可能演替到相对稳定的阶段。
(2)初生演替与次生演替的本质区别在于演替的起点不同，即是否具备土壤条件。初生演替是在不具备土壤条件的地方进行的演替，而次生演替则是在具备土壤条件的地方进行的演替。
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。
图1　　　　　　　　　图2
由图解分析可知，池塘群落演替的过程及不同群落演替中物种丰富度的变化情况，由此形成科学思维的学科素养。
1．图1中正确的演替进程是什么？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？(科学思维)
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？(科学思维)
提示：甲属于初生演替，乙属于次生演替。乙。
“金山银山不如绿水青山”，某地区为贯彻保护生态环境的政策，推行了“退耕还林、封山绿化”的措施，该地区的生态环境得到了明显的改善。某山区由昔日的不毛之地变为了现在的林木丛生。
由材料分析知，推行“退耕还林、封山绿化”措施，使生态环境得以改善，由此形成科学思维和社会责任的学科素养。
1．在该群落演替中，决定植物和动物优势种变化的主要因素分别是什么？(生命观念)
提示：光照和植物种类。
2．与自然演替相比，“退耕还林与禁牧”使得该山区群落的演替速度变快，原因是什么？(科学思维、社会责任)
提示：人类有目的、有意识进行生产活动可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重建起新的关系，因此人类活动能够改变群落演替的方向和速度。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．群落演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。2．初生演替是指在一个从来没有被植被覆盖的地面，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。3．次生演替是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的地方发生的演替。4．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。
1．一个无人管理的小水塘慢慢变小、变浅，成为一个小沼泽地，然后慢慢变成一片灌木丛。下列关于该演替过程的叙述，错误的是(　　)
A．演替过程是优势物种不断取代的过程
B．该群落的演替一定能发展到森林阶段
C．人类活动会改变演替的方向和速度
D．各个种群的K值不一定都增大
B　[演替过程是优势物种不断取代的过程，A正确；该群落的演替能否发展到森林阶段，取决于环境条件，若处在缺水等恶劣的环境中，就无法发展到森林阶段，B错误；人类活动会改变演替的方向和速度，C正确；各个种群的K值会随环境条件的改变而改变，不一定都增大，D正确。]
2．下列关于洪水和泥石流等自然灾害对当地群落影响的分析，正确的是(　　)
A．洪水和泥石流不会影响群落演替的方向，但会影响群落演替的速度
B．泥石流发生区域的群落演替属于初生演替
C．当地群落的垂直结构不复存在，但水平结构依然存在
D．当地群落的优势物种发生改变
D　[洪水和泥石流导致生物种类减少或消失，影响群落演替的方向和速度，A错误；泥石流发生区域的土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，发生的群落演替属于次生演替，B错误；当地群落依然存在垂直结构，C错误；演替过程中优势种发生改变，D正确。]
3．下列关于弃耕农田和裸岩上的演替，说法正确的是(　　)
A．弃耕农田上的演替为初生演替
B．裸岩上的演替为次生演替
C．这两种演替过程完全相同
D．这两种演替过程不完全相同
D　[弃耕农田上发生的是次生演替，裸岩上发生的演替为初生演替，二者的演替起点等不同，A、B、C错误，D正确。]
4．前不久，印尼火山喷发大量岩浆形成火山岩。预测若干年后，该火山岩上可着生草本植物。下列有关这一群落演替过程的叙述，错误的是(　　)
A．该群落演替类型属于初生演替
B．该过程通常不出现地衣和苔藓植物
C．人类活动会影响该过程的方向和速度
D．该过程最先出现的动物是植食性动物
B　[在光裸的岩石上发生的初生演替包括以下阶段：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓植物阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段，因此该过程会出现地衣和苔藓植物，B错误。]
5．请回答关于群落演替的问题：
(1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中，哪个属于初生演替，哪个属于次生演替？
____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，分析其主要原因。
____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化。该现象表明，与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度________(填“未发生改变”“变慢”或“变快”)，演替的方向____________(填“发生改变”或“未发生改变”)。
[解析]　(1)初生演替是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；次生演替是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的地方发生的演替。据此分析可知，在光裸岩石上开始的演替为初生演替，从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替。(2)因森林被全部砍伐后，土壤条件等仍然保留，因此演替到相对稳定的森林阶段所需时间较短，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要较长的时间。(3)“人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化”，“50年”相对于题目信息中的“5万年”来说是在较短的时间内完成的，故人的作用会加快演替的速度。人类活动导致向荒漠化方向的演替与“由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代”的演替方向是一致的。
[答案]　(1)光裸岩石上开始的演替为初生演替，从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替　(2)形成森林需要一定的土壤条件，上述次生演替起始时即具备该条件，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间　(3)变快　未发生改变[实验基础·自主学习]
1．实验原理：尝试采用样方法测定动物类群的丰富度。
2．常用于统计物种丰富度的方法：记名计算法、目测估计法、样方法。
3．探究步骤
准备——
↓
确定样方与取样
↓
采集小动物——
↓
——
↓
——
[实验关键·探究学习]
1．实验注意事项
(1)取样时应注意随机取样，以免结果偏差较大。
(2)小动物类群因取样地段不同，可能差异较大。从不同的环境中采集的土壤样本要分开统计，并尽可能多地收集小动物。
(3)在装样的塑料袋上要标明取样的地点和时间。
(4)用体积分数为70%的酒精杀死并保存标本，若要保存活体通常用含有湿棉花的试管收集。
(5)体型较大的小动物可用包着纱布的镊子直接取出来，体型较小的小动物则需用吸虫器采集。
(6)仅仅统计群落中的物种数，不足以全面了解群落的结构，因此，在统计群落中物种数目的同时，还可统计物种在群落中的相对数量。
2．用具分析
采集小动物的两种方法所用到的仪器如下图：
A　　　　　　　　　　　　B
(1)诱虫器(A图)：诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，诱虫器利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，使土壤动物远离光源、热源。
(2)吸虫器(B图)：吸虫器中的纱布作用是防止吸气时将土壤小动物吸走。
注意区分丰富度的两种统计方法
(1)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。一般用于个体较大、种群数量有限的群落。
(2)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。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等。
[实验应用·对点练习]
1．下列关于土壤动物丰富度的统计的叙述，不正确的是(　　)
A．同一地域内不同时间段的大型土壤动物的丰富度是不同的
B．不同地域内同一时间段大型土壤动物的丰富度是不同的
C．同一地域内不同时间段的大型土壤动物的丰富度是相同的
D．一般在林下或落叶及腐殖质较为丰富的地方大型土壤动物较多
C　[同一地域内不同时间段的环境条件会发生变化，所以大型土壤动物的丰富度也会发生改变。]
2．如图是“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．甲装置的花盆壁a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．乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C．甲装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
D．用乙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
C　[由题图可知，甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集，其中的花盆壁a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；乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，用乙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，也可以放到试管中。]
资料1　全年高温、湿润的热带雨林中，物种丰富、群落结构复杂，乔木就分几个层次，乔木之下又有灌木层、草本层。乔木高大，最上层的高30 m以上。乔木往往有板状根，树的分支不发达，只在树顶形成树冠，以争夺阳光。藤本植物非常发达，常有大型的藤木植物交错攀缘，甚至直达树冠。林下缺少阳光，有的草本植物，如芭蕉、海芋，长有巨大的叶片，能充分利用有限的阳光。林中空气流通不畅，风媒花很少。林中很多植物具有艳丽的花朵(海南蝴蝶兰)和鲜艳多汁的果实(如红毛丹)，以吸引动物传播花粉和种子。一年四季都有开花、结果的植物；芽无鳞片。
资料2　我国华北等地夏季凉爽、冬季较为寒冷、雨量比较丰富，这里分布着落叶阔叶林。落叶阔叶林夏季枝叶茂密，呈绿色，冬季则落叶枯落；树冠发达，林冠往往整齐；芽具有鳞片，树皮厚，以利于度过严冬。很多树木在春季树叶没有展开前就开花，且多数是风媒花(如毛白杨、蒙古栎)。不少种类的果实有翅(如元宝槭)。在春季乔木尚未展叶期间，以及秋季落叶期间，林下的草本植物利用短暂的宝贵时光，迅速生长、开花、结果。
由资料分析可知，不同森林群落中，生物适应环境的方式不尽相同，但每一种生物都有自己适宜的生存环境，养成正确的生命观念。
1．这两类群落在物种组成、垂直结构上有哪些不同？(科学思维)
提示：热带雨林的物种丰富，物种主要是适应热带地区环境的植物和动物，群落的垂直分层结构明显，乔木就分几个层次，乔木层之下还有灌木层、草本层；藤本植物非常发达。落叶阔叶林的物种数量较热带雨林的少，物种主要是适应温带地区环境的植物和动物，群落的垂直结构不如热带雨林的复杂。
2．这两类群落中的植物在适应环境方面有哪些不同的特征？(科学思维)
提示：热带雨林的植物适应了高热湿润的环境。植物大多是常绿的；乔木高大，只在树顶形成树冠；林下植物一般具有巨大的叶片，能充分利用林下有限的光照；一年四季都有开花、结果的植物，风媒花少，虫媒花多，果实鲜艳多汁，吸引动物为其传播种子；植物的芽无鳞片保护。落叶阔叶林中的植物适应了北方四季分明的气候和环境。植物不是常绿的，夏季枝叶茂密，冬季树叶枯落；乔木高大，树冠发达；很多植物在春季展叶前开花，一些林下草本植物在秋季落叶期生长、开花、结果；多数是风媒花，不少植物的果实有翅；植物的芽具有鳞片，树皮厚，以适应冬季的低温环境。
3．这两类群落内，阳光、通风等条件有哪些不同？林下的各类生物又是怎样适应各自群落内环境的？(生命观念)
提示：群落中的生物都有适应各自环境的特征。在热带雨林内，由于林下缺少阳光，空气流通不畅，林下植物多具有很大的叶片，能充分利用有限的阳光；风媒花少，虫媒花多。落叶阔叶林内，在乔木展叶前或落叶后，林下阳光充足，因此很多林下植物借此机会迅速生长、开花、结果；落叶阔叶林内通风好，多数是风媒花。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵
1．根据群落的外貌和物种组成等方面的差异，可以将陆地的群落大致分为荒漠、草原、森林等类型。2．不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点，不同群落中的生物也都有其适应其环境的特征。群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。3．物种丰富度是指一定空间范围内物种种类的数量，可以表示生物群落中物种种类的丰富程度。4．统计物种丰富度常用的方法有记名计算法、目测估计法和样方法。
1．下列群落中，其植物能通过植株间隔和根系分布以最大限度减少竞争和充分利用水分的是(　　)
A．荒漠　　　　　 B．苔原
C．草原 D．森林
A　[在荒漠生物群落中，植被极度稀疏，植物通过增大植株间隔和根系分布来减少水分的竞争。]
2．在沙漠地区，动植物稀少；在热带雨林地区，动植物种类繁多。这说明(　　)
A．阳光对植物的分布起决定性作用
B．阳光能影响动植物的生长发育
C．水是限制陆生生物分布的重要因素
D．温度对植物的分布有重要影响
C　[热带雨林地区，降水丰富，生物种类繁多，沙漠地区水分严重缺乏，生物种类稀少，题中信息说明水是限制生物分布，特别是陆生动植物分布的重要因素，故C符合题意。]
3．一种植物的茎细长、叶片薄、叶绿体很大且呈深绿色，这种植物最可能属于(　　)
A．荒漠生物群落 B．草原生物群落
C．海洋生物群落 D．森林生物群落
D　[根据题中描述的结构特点可判断该植物适合生长在阴暗潮湿的地方，最可能是森林生物群落中的阴生植物。]
4．热带地区能形成热带雨林、热带季雨林、热带稀树草原、热带荒漠等不同的生物群落，起决定作用的环境条件为(　　)
A．阳光 B．温度
C．水分 D．空气
C　[热带地区能形成热带雨林、热带季雨林、热带稀树草原、热带荒漠等不同的生物群落，起决定作用的环境条件为水分。]
5．下列有关草原生物群落的叙述，正确的是(　　)
A．草原生物群落中的植物全都靠地下根进行繁殖
B．草原生物群落中的动物均具有耐寒、耐旱特点
C．与荒漠相比，草原生物群落中的动植物种类较多
D．草原生物群落中的动物以爬行类、啮齿目居多
C　[草原生物群落中的植物，有些靠种子进行繁殖，A错误；草原上具有迁徙特点的动物一般不具耐寒特点，B错误；草原生物群落中的动植物种类比荒漠中的多，C正确；爬行类、啮齿目居多的生物群落是荒漠生物群落，草原生物群落中的动物具有挖洞或快速奔跑的特点，D错误。]
6．在探究土壤中小动物类群丰富度的实验中，某生物小组设计的采集小动物的部分装置如下图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A．该装置利用了土壤动物的趋光性，光源吸引昆虫，灯罩防止昆虫逃跑
B．随机扫取表层土来采集土样，放置土样时最好让土样充满漏斗
C．金属筛网的作用是阻止小动物向下移动，可用纱布代替
D．广口瓶中可以加入体积分数为70%的酒精
D　[该装置设计的原理是土壤小动物具有避光、趋湿、避高温的习性，灯罩可以保证更多的光线和热量集中到土壤样品上，A项错误；土壤表层只有一部分小动物分布，故不应只扫取土壤表层取样；放置土样时，为了使空气流通，土样尽量不要填满漏斗，B项错误；小动物正是通过金属筛网向下移动进入广口瓶的，C项错误；体积分数为70%的酒精可以用来保存收集到的小动物，D项正确。]

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