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生物学高考总复习教案
第39讲　群落及其演替
课标内容　(1)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。
(2)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。(3)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。(4)(实验)研究土壤中小动物类群的丰富度。
考点一　群落的结构
1.图解群落的概念及特征
①一般来说，热带地区群落的物种比温带和寒带地区的物种丰富。群落的生态环境越优越，组成群落的物种越丰富，反之越少。②群落中的物种组成不是固定不变的。③不同物种在群落中的地位不同。数量多且对群落中其他物种影响很大的物种称为优势种。　　　
2.常见种间关系的特点与实例(连线)
易混种间关系的区分
　　　
提醒　①两种生物以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成种间竞争关系，例如：人吃玉米籽粒，而牛吃玉米秸秆。
②一般情况下，捕食者不会将被捕食者全部捕获；寄生生物一般会给宿主造成一定伤害，但不立即导致宿主死亡。
3.群落的空间结构
①“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构，竹林中的竹子是一个种群，不具有群落的空间结构。
②高山上植物的分布取决于温度，从山顶到山脚下，分布着不同的植物类群，属于植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。　　　
4.群落的季节性
5.生态位
【考点速览·诊断】
(1)“螟蛉有子，蜾蠃负之”可体现生物之间存在种间互助关系。(2021·福建卷，8B)(×)
提示　捕食关系。
(2)土壤中小动物类群的丰富度高，则该类群含有的物种数目多。(2020·全国卷Ⅰ，6B)(√)
(3)豆科植物与根瘤菌的种间关系为互利共生。(2019·天津卷，7节选)(√)
(4)群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的。(2022·全国乙卷，5⑥)(×)
提示　与植物对光的利用有关。
(5)一棵树上不同高度的喜鹊巢，不能反映动物群落的垂直结构。(2017·江苏卷，24D)(√)
【情境推理·探究】
1.生态鱼塘为游客提供了垂钓娱乐、陶冶情操的美景。鱼塘中的鲢鱼、草鱼、鲤鱼分别生活在水体的上层、中层和下层，这体现了群落结构存在________现象，原因是_______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示　垂直分层　不同鱼类的食物和栖息空间不同
2.生态位宽度是指某一物种在其生存的生态环境中对生态因子的利用状况，下图为不同干扰强度下传粉昆虫优势类群的生态位宽度。
据图可知，从人为中度干扰强度到重度干扰强度，影响最大的是哪一优势类群？蠓科对环境的适应能力非常强，请结合图示进行解释。
提示　蚤蝇科；各程度干扰强度下蠓科生态位都较大，而生态位又可反映某一物种对环境资源的利用和适应能力。
3.竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。以双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验，证实竞争排斥原理，请你写出实验的设计思路及预测结果。
提示　设计思路：将形态和习性上很接近的双小核草履虫和大草履虫放在资源有限的环境中混合培养，一段时间后，观察其存活情况。预测结果：一方(双小核草履虫)存活，另一方(大草履虫)死亡。
考向1　结合种间关系及判断，考查科学思维
1.(2023·湖南衡阳联考)下表表示某地甲、乙两个种群数量变化关系。据表分析，下列叙述正确的是(　　)
年份 一 二 三 四 五 六 七
甲种群数量/乙种群数量 1.30 1.35 1.10 0.95 0.65 0.33 0
A.甲、乙两种群数量均先增大后减小
B.甲、乙两种群为捕食关系，其中乙为捕食者，甲为被捕食者
C.甲、乙两种群为种间竞争关系，从第四年开始乙种群占优势
D.甲、乙两种群可分别代表草原中的兔子和牛，二者是此消彼长的种间竞争关系
答案　C
解析　表格数据只表示甲种群数量与乙种群数量的比值先增大后减小，A错误；如果甲、乙两种群为捕食关系，则第七年时该比值不会为0，B错误；甲、乙两种群为种间竞争关系，从第四年开始甲种群数量/乙种群数量<1，说明甲种群数量少于乙种群数量，即从第四年开始乙种群占优势，C正确；如果甲、乙两种群是此消彼长的种间竞争关系，则第七年时该比值不会为0，D错误。
2.(2023·北京丰台区模拟)下图中甲、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、种间竞争关系
C.图乙中Ⅱ生物对Ⅰ生物的进化有害无益
D.图丙中实验初期，种内互助与种间竞争并存，后期Ⅲ的种内竞争加剧
答案　C
解析　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；据图并结合题意可知，甲表示的种间关系是互利共生，乙是捕食，丙是种间竞争，B正确；捕食者与被捕食者相互选择，协同进化，因此捕食关系对被捕食者的进化有益，C错误；根据图丙可知，开始时两物种都能存在，说明存在种内互助与种间竞争，后期一种生物消失，Ⅲ的种群密度增大，其种内竞争加剧，D正确。
跳出题海　 快速判断捕食曲线中的被捕食者
)
考向2　围绕群落的组成及空间结构，考查生命观念
3.(2023·河北邯郸质检)下列关于草原群落的叙述，错误的是(　　)
A.草原群落的物种丰富度一般小于热带雨林
B.草原群落在垂直方向上没有分层现象
C.草原上的生物可通过捕食等种间关系协同进化
D.可用取样器取样法调查土壤小动物类群的丰富度
答案　B
解析　草原群落的物种丰富度一般小于热带雨林，A正确；草原群落在垂直方向上也有分层现象，B错误；草原上的生物可通过捕食等种间关系相互选择，协同进化，C正确；取样器取样法可用来调查土壤小动物类群的丰富度，D正确。
4.下图表示在－200～3 800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况，请据图回答下列问题：
(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，________(填“是”或“不是”)群落的垂直结构，原因是_____________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要生态因素是____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)b处不同的植物层次中分布着不同的鸟类，影响鸟类分层的因素主要是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)不是　a处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落，不属于群落的垂直结构，属于植物的垂直地带性分布
(2)b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的，c处藻类植物的垂直分层现象主要是受光质(波长)影响形成的
(3)栖息空间和食物条件
考向3　生态位
5.(2023·山东烟台调研)生态位是指生物在生态系统中所占据的位置及与相关种群、栖息地等因素之间的关系与作用。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种间竞争
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
答案　C
解析　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种间竞争，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。
考点二　研究土壤中小动物类群的丰富度
1.实验原理　　
(1)许多土壤动物(鼠妇、蚯蚓、蜈蚣等)有较强的活动能力，且身体微小，不适于用样方法进行调查。一般用于种群水平上的研究
群落水平上研究物种数目
常用取样器取样的方法进行采集、调查。　
(2)群落中物种数目的统计方法
2.实验步骤
常见的四种调查方法
①调查土壤中小动物类群丰富度可用“取样器取样法”。
②调查某种植物或活动能力弱、活动范围较小的动物或昆虫卵的种群密度可以用“样方法”。
③调查活动能力强、活动范围较大的动物的种群密度可用“标记重捕法”。
④研究培养液中的酵母菌种群数量变化可用“抽样检测法”。　　　
3.取样器取样法误差归纳
(1)未能给予最适“诱捕”条件，即未能充分利用土壤动物“趋湿”“避光”“避热”特性，如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体减少。
(2)未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一致而导致计数误差。
(3)对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是记为“待鉴定××”，并记下其特征)。
1.(2023·广东珠海调研)森林群落中老龄树木死亡形成的林冠层空隙，称为林窗。研究者调查了某森林生物群落中，林窗下与林下枯落物层及不同深度土壤中小动物的情况，得到如图所示的结果。下列相关叙述正确的是(　　)
A.光照仅影响森林生物群落的水平结构
B.林窗下和林下土壤小动物种类数均随深度的增加而增加
C.据图可知，林窗下和林下不同层次的土壤中小动物种群密度不同
D.林窗下和林下0～5 cm土层中小动物的丰富度通常最高
答案　C
解析　光照不仅影响森林生物群落的水平结构，还影响群落的垂直结构，A错误；由图可知，林窗下和林下土壤小动物均随深度的增加而减少，B错误；据图可知，林窗下和林下不同层次的土壤中小动物种类数不同，无法得知种群密度，C错误。
2.(2023·西安五校联考)某生物兴趣小组对校园花坛土壤中小动物的丰富度进行了调查。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.可用样方法调查土壤小动物类群丰富度
B.可采用目测估计法或记名计算法统计物种相对数量
C.可根据土壤小动物的避光性特点用诱虫器进行采集
D.吸虫器通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
答案　A
解析　由于土壤小动物活动能力较强，不适于用样方法调查丰富度，应用取样器取样法，A错误。
考点三　群落的主要类型及群落的演替
1.群落的主要类型　分类依据：外貌和物种组成等方面
2.群落的演替
(1)演替的概念
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
(2)群落演替类型的比较
①在群落演替过程中，地衣通过分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累有机物，这为苔藓的生长提供了条件。苔藓能取代地衣的原因是由于其植株高于地衣，能获得更多的阳光，处于优势地位，逐渐取代了地衣。
②群落演替时，不同种群间主要是优势取代，在森林阶段能找到地衣、苔藓等其他植物。
③演替最终不一定能形成森林。演替最终能否形成森林取决于所处地域的气候等条件，如干旱地区或冻土地带很难演替到森林阶段。　　　
3.人类活动对群落演替的影响
(2)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
【考点速览·诊断】
(1)发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段。(2021·全国甲卷，6C)(×)
提示　发生在弃耕农田上的次生演替一般直接进入草本植物阶段，不经过苔藓阶段。
(2)由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替。(2020·山东卷，19B)(×)
(3)退耕还林、退耕还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替。(2019·江苏卷，6B)(×)
提示　次生演替。
(4)草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂。(2015·全国卷Ⅰ，4B)(×)
【情境推理·探究】
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，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，其主要原因是_________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示　形成森林需要一定的土壤条件，上述次生演替起始时即已具备该条件，而从光裸的岩石上开始的演替要达到该条件需要较长的时间
2.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_________________________________________
___________________________________________________________________。
提示　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变快，但演替的方向未发生改变
3.下图表示甲、乙两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。
(1)图中甲、乙分别属于________演替类型，判断依据是______________________
____________________________________________________________________。
(2)演替最终都能形成森林吗？________。原因是___________________________
____________________________________________________________________。
提示　(1)初生、次生　甲群落演替起点的物种多样性为零，因此应属于初生演替；乙群落存在起始物种，故应属于次生演替
(2)不一定　演替最终能否形成森林取决于所处地域的气候等条件，如干旱地区或冻土地带很难演替到森林阶段
考向1　结合群落演替的过程及类型判断，考查生命观念
1.(2021·全国甲卷，6)群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是(　　)
A.人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B.发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本植物阶段
D.在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
答案　C
解析　外界因素的改变，包括人为因素和自然因素，都可能改变植物群落演替的方向，A正确；裸岩上没有土壤结构，发生在裸岩上的演替属于初生演替，而弃耕农田具有较好的土壤结构，甚至保留了部分植物的种子或其他繁殖体，因此弃耕农田上发生的演替属于次生演替，B正确；发生在裸岩上的初生演替先后经历了裸岩阶段、地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段、乔木阶段等，但发生在弃耕农田上的次生演替一般直接进入草本植物阶段，不经过苔藓阶段，C错误；在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展，只有遇到极端因素的影响和限制时，群落结构才会退化，稳定性降低，D正确。
2.(2023·河南名校联盟模拟)下列关于群落演替与物种丰富度的说法，错误的是 (　　)
A.群落演替过程中种群的基因频率会发生变化
B.初生演替中灌木阶段比草本阶段的群落自我调节能力强
C.通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度
D.群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一
答案　C
解析　群落在演替过程中，一些生物会消失，另外一些生物会出现，就会导致种群的基因频率发生变化，A正确；灌木阶段比草本阶段生物的种类更多，营养结构更复杂，其自我调节能力更强，B正确；群落中物种数目的多少称为物种丰富度，通过统计样方内所有生物种类数可获知物种丰富度，C错误；群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一，D正确。
跳出题海　 “三看法”区分初生演替和次生演替
)
考向2　影响群落演替的因素
3.(2023·山东烟台期末)某地退耕还林过程中，弃耕农田发生的演替过程如下：弃耕农田→①→稀疏灌木阶段→人工种植乔木形成乔木阶段。下列关于此群落演替的叙述，正确的是 (　　)
A.此弃耕农田发生次生演替，①应为苔藓阶段
B.灌木阶段为乔木阶段的群落形成创造了适宜条件
C.乔木阶段垂直结构比灌木阶段垂直结构简单
D.人类活动改变了群落演替的方向，未改变群落演替的速度
答案　B
解析　弃耕农田发生的是次生演替，①应为草本植物阶段，A错误；演替过程中，灌木阶段逐渐发展到乔木阶段，灌木阶段为乔木阶段的群落形成创造了适宜条件，B正确；乔木阶段垂直结构比灌木阶段垂直结构复杂，C错误；人类活动往往会改变群落演替的速度和方向，D错误。
4.(2023·湖南雅礼中学调研)随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程叫作群落的演替。演替过程中会出现优势种(群落中占优势的物种，包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类)及建群种(群落主要层的优势种)。下列相关叙述错误的是(　　)
A.初生演替较次生演替经历的阶段多，时间长、演替速度比较慢
B.演替过程中，上一阶段的优势种都会在下一演替阶段消失
C.建群种一般为优势种，决定着群落内部的结构和特殊环境条件
D.过度放牧导致土地荒漠化，说明人类活动可以改变演替的方向
答案　B
解析　初生演替较次生演替经历的阶段多，但是时间长，演替速度也比较慢，A正确；演替过程中，上一阶段的优势种也有可能会在下一演替阶段保留下来，B错误；建群种为群落主要层的优势种，决定着群落内部的结构和特殊环境条件，C正确；人类活动可以影响群落演替的速度和方向，过度放牧导致土地荒漠化，说明了人类活动可以改变演替的方向，D正确。
重温真题　经典再现
1.(2022·全国乙卷，5)分层现象是群落研究的重要内容。下列关于森林群落分层现象的叙述，正确的是(　　)
①森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力　②森林植物从上到下可分为不同层次，最上层为灌木层　③垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关　④森林群落中动物的分层现象与食物有关　⑤森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果　⑥群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的
A.①③④⑤ B.②④⑤⑥
C.①②③⑥ D.③④⑤⑥
答案　A
解析　森林植物从上到下可分为不同层次，最上层为乔木层，其下依次是灌木层、草本层，②错误；群落中植物因受光照的影响具有垂直分层现象，所以植物的垂直分层现象与植物对光的利用有关，⑥错误。
2.(2020·海南卷，2)研究人员在调查某沙地的植物群落演替时，发现其自然演替顺序为：一年生草本→多年生草本→多年生亚灌木→多年生灌木。下列有关叙述错误的是(　　)
A.多年生草本群落在争夺阳光和空间方面比一年生草本群落更有优势
B.与草本群落相比，灌木群落的垂直结构更加复杂
C.多年生亚灌木群落里有草本和亚灌木，其自我调节能力比多年生灌木群落更强
D.该沙地主要植被是多年生灌木，与其根系发达，抗风和吸水能力较强有关
答案　C
解析　多年生草本植物因为在争夺阳光和空间方面比一年生草本植物更有优势，因此多年生草本群落替代了一年生草本群落，A正确；灌木植物比草本植物更加高大，因此灌木群落拥有更为复杂的垂直结构，B正确；多年生灌木群落里有草本和灌木，生物种类和空间结构较多年生亚灌木群落更为复杂，自我调节能力更强，C错误；该沙地最终演替为多年生灌木群落，灌木根系发达，有很好的抗风能力和吸水能力，更加适合在沙地生存，D正确。
3.(2021·山东卷，10)某种螺可以捕食多种藻类，但捕食喜好不同。L、M两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻，L中不放螺，M中放100只螺。一段时间后，将M中的螺全部移入L中，并开始统计L、M中的藻类数量，结果如图所示。实验期间螺数量不变，下列说法正确的是(　　)
A.螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻
B.三种藻的竞争能力为乙藻>甲藻>丙藻
C.图示L中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
答案　A
解析　L中开始加入的是等量的甲、乙、丙三种藻类，从L的曲线图中可以看出三条曲线的起点是甲藻＞乙藻＞丙藻，说明三者存在竞争，且竞争能力甲藻＞乙藻＞丙藻，加入螺后，甲藻的数量急剧下降，而乙藻的数量是先上升后下降，说明螺的喜好是甲藻＞乙藻，而乙藻下降后，丙有所上升，说明最不喜好的是丙藻，而根据M曲线图也可以看出，M中开始加入了螺，曲线的起点是从拿走螺开始算起，发现起点是丙藻＞乙藻＞甲藻，也能说明螺捕食藻类的喜好是甲藻＞乙藻＞丙藻，所以A正确，B错误；L中乙藻先上升，后下降的原因主要是螺吃甲藻使其下降后，开始吃乙藻，主要是捕食的关系导致乙藻下降的，C错误；生态系统是由生物群落及其生存的无机环境组成，而甲、乙、丙三种藻类和螺都属于生物，没有无机环境，不能构成一个生态系统，D错误。
4.(2020·江苏卷，15)“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”“争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭”……这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列叙述正确的是(　　)
A.荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统
B.采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数
C.挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构
D.影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动
答案　C
解析　荷塘中的动物、植物和微生物共同构成生物群落，不能构成完整的生态系统，A错误；调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数不能采用五点取样法，原因是昆虫的活动能力强、活动范围广，B错误；群落的垂直结构是指群落在垂直方向的配置状况，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象，挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现了群落的垂直结构，C正确；影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是食物和栖息空间，D错误。
5.(2021·全国乙卷，30)在自然界中，竞争是一个非常普遍的现象。回答下列问题：
(1)竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理，某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验，选择动物所遵循的原则是________________________________。该实验中需要将两种草履虫放在资源________(填“有限的”或“无限的”)环境中混合培养。当实验出现________________________________________________的结果时即可证实竞争排斥原理。
(2)研究发现，以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系，经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析，两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存，还可因取食的__________________(答出1点即可)不同而共存。
(3)根据上述实验和研究，关于生物种间竞争的结果可得出的结论是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)两种动物具有相同的资源利用方式　有限的　双小核草履虫处于优势，大草履虫处于劣势直至消亡　(2)时间或位置(答出1点即可)　(3)具有相同资源利用方式的两个物种，不能长期共存于同一环境中，若进化出新的资源利用方式便可共存
解析　(1)本实验的目的为验证“具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起”，因此该同学选择的动物应数量相同，属于不同物种，且具有相同的资源利用方式。根据题干信息可知，竞争排斥是在受资源限制的条件下发生的，因此需在资源有限的环境中混合培养。由题干信息可知，两物种不能长期共存，故其中一种群个体最终会全部死亡，结合教材知识分析，双小核草履虫和大草履虫在竞争中，大草履虫处于劣势而被淘汰。(2)两种以同一棵树上的种子为食的雀科鸟能达到长期共存，说明二者对取食的种子存在差异，从而降低了竞争强度，如取食的种子大小不同、对于同一棵树上不同位置的种子的选择不同、取食时间不同等。(3)综合(1)(2)小题的实验和研究，可以发现生物种间竞争的结果可能是一方处于优势，另一方处于劣势甚至灭亡，或是种群间相互影响，协同进化，最终在生存空间、利用资源等方面存在差异(生态位的改变)而达到共存。
限时强化练
(时间：35分钟)
【对点强化】
考点一　群落的结构
1.(2023·广东六校联考)某种蚜虫在黄瓜植株上分布不均匀，下位叶多于中位叶，中位叶多于上位叶。过多的蚜虫在大量吸食黄瓜植株的汁液后，黄瓜植株内产生的单宁和烯类化学物增加。单宁能抑制蚜虫的消化，减少蚜虫的取食。烯类化学物具有挥发性，对蚜虫的天敌——瓢虫具有吸引作用。下列说法错误的是(　　)
A.可用样方法调查蚜虫的种群密度
B.该种蚜虫在黄瓜植株上的分布体现了群落的垂直结构
C.黄瓜与蚜虫，瓢虫与蚜虫间分别存在寄生和捕食关系
D.单宁和烯类化学物能调节种间关系
答案　B
解析　该种蚜虫的所有个体构成一个种群，这不能体现群落的垂直结构，B错误；通过题干“单宁能抑制蚜虫的消化，减少蚜虫的取食。烯类化学物具有挥发性，对蚜虫的天敌——瓢虫具有吸引作用”可知，单宁和烯类化学物能调节种间关系，D正确。
2.(2023·湖南长沙模拟)下图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布，下列叙述正确的是(　　)
A.四大家鱼在池塘中的分布具有垂直分层现象
B.此图表明四种鱼类在能量流动上的关系为鲢鱼→鳙鱼→青鱼
C.鲢鱼和鳙鱼、青鱼和草鱼在混合放养时都是互利共生关系
D.若浮游动物大量死亡，鲢鱼数量将以“J”形曲线的增长方式持续增长
答案　A
解析　四大家鱼因捕食对象的不同而分布在池塘的不同水层，出现了垂直分层的现象，A正确；由题图可知，四大家鱼间不存在捕食关系，故不会出现鲢鱼→鳙鱼→青鱼的能量流动关系，B错误；鲢鱼和鳙鱼、青鱼和草鱼在混合放养时存在种间竞争关系，C错误；若浮游动物大量死亡，则浮游植物会大量增加，从而引起鲢鱼的数量增加，但鲢鱼数量增加又会受到空间等条件限制，故鲢鱼数量不能以“J”形曲线的增长方式持续增长，D错误。
3.(2023·湘赣皖名校联考)取相同数目的双小核草履虫和大草履虫，用同一种杆菌为饲料，放在相同的容器中分别进行单独培养和混合培养实验，观察并记录其数量变化，如下图所示，根据实验结果不能得出的结论是(　　)
A.单独培养时，这两种草履虫的种群数量都是呈“S”形增长
B.草履虫种群数量的变化往往是种群和环境相互作用的结果
C.从实验结果来看，双小核草履虫和大草履虫之间存在种间竞争关系
D.混合培养时，大草履虫在第14天后全部死亡，这种情况在自然条件下不会发生
答案　D
解析　观察图中曲线可知，单独培养时两种草履虫都可以正常生长，都呈“S”形增长，A正确；种群的数量变化取决于种群的内部因素以及环境对种群的影响，B正确；混合培养时双小核草履虫可以正常生长，而大草履虫后期数量逐渐下降最终灭亡，表明两者之间存在种间竞争关系，且双小核草履虫在竞争中占优势，C正确；该实验并未在自然条件下进行，无法得出自然条件下大草履虫的数量变化趋势，D错误。
考点二　研究土壤中小动物类群的丰富度
4.(2023·贵州遵义联考)土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工广场绿地、植物园、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，下列说法正确的是(　　)
样地 类群数 个体数
第1层 第2层 第3层 第1层 第2层 第3层
人工广场绿地 14 8 3 182 74 22
某植物园 13 7 4 190 92 18
农田地 11 8 4 92 113 21
注：第1层为距地表0～5 cm；第2层为距地表5～10 cm；第3层为距地表10～15 cm。
A.可用标记重捕法调查各样地土壤中动物类群数
B.各样地相同土层土壤中动物类群丰富度有明显的差异
C.各样地不同土层土壤中各动物类群密度没有明显的差异
D.人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响
答案　D
解析　土壤动物类群数调查不适合采用标记重捕法，A错误；由题表可知，人工广场绿地、农田地和某植物园的动物类群丰富度差别不大，B错误；人工广场绿地、某植物园第1层个体数与农田地第1层个体数存在明显的差异，C错误；人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响，D正确。
5.(2023·河南名校联盟)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 (　　)
A.甲装置的花盆壁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.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
答案　C
解析　由图可知，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，A正确，C错误；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，以固定防腐，B、D正确。
考点三　群落的主要类型及群落的演替
6.(2023·陕西西安五校联考)下列关于群落结构和群落演替的叙述，正确的是(　　)
A.荒漠环境恶劣，动植物稀少，生活在该环境内的生物不存在群落结构
B.群落的水平结构只与地形变化有关
C.群落演替达到相对稳定后，物种组成仍处于动态变化中
D.群落演替的结果一定是物种丰富度逐渐增加，所以退耕后的农田会形成森林
答案　C
解析　荒漠内虽然动植物稀少，但生活在该环境中的生物构成的群落仍具有群落结构，A错误；群落的水平结构与光照强度、地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异等有关，B错误；群落演替达到相对稳定后，群落内的物种组成仍处于动态变化中，C正确；群落演替的结果不一定是物种丰富度增加，要看环境因素等的影响，如降水量，同时还要考虑人类活动的干扰，且退耕后的农田不一定形成森林，D错误。
7.(2023·湖北荆州质检)下图1所示为在裸露岩石上开始的群落演替过程，图2表示该群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。下列叙述正确的是(　　)
A.图1所示的群落演替过程属于次生演替
B.地衣和苔藓之间存在着互利共生关系
C.演替过程中植物的种数逐渐增加并趋于稳定
D.演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降
答案　C
解析　题图1为在裸露岩石上发生的演替过程，属于初生演替，A错误；地衣和苔藓之间存在种间竞争关系，B错误；由题图2可知，群落演替过程中，植物的种数增多，并趋于相对稳定，C正确；群落演替初期，植物种数增加时，岩石的体积也增大，D错误。
8.(2023·襄阳四中调研)生态学家对我国某高山群落演替的过程进行了研究，该地区分布着常绿阔叶林、常绿落叶混交林、针阔混交林等多种植被类型，不同海拔高度植被类型不同。如图为甲、乙两个群落在演替过程中物种丰富度的变化曲线，下列分析不合理的是(　　)
A.在不同海拔高度上分布着不同类型的植被不属于生物群落的垂直结构
B.甲、乙两个群落的演替类型都是次生演替
C.乙群落的物种丰富度先于甲群落达到相对稳定的状态
D.第5年后物种丰富度降低一定是人类活动的影响所致
答案　D
解析　在不同海拔高度上分布着不同类型的植被属于不同的群落，而不是一个群落的垂直结构，A不符合题意；从图中可以看出，甲、乙群落演替的起点物种丰富度大于0，所以演替类型是次生演替，B不符合题意；从图中可以看出，乙群落的物种丰富度先达到最大并处于相对稳定的状态，C不符合题意；第5年后物种丰富度降低可能是人类活动的影响所致，也可能是自然条件发生剧烈变化所致，D符合题意。
【综合提升】
9.(2023·江西名校联考)在高中阶段，可以将生态位理解为每个物种在群落中的地位或角色，即在群落中每个物种在生活空间、营养关系以及活动时间多个维度上的地位。下列有关生态位的叙述错误的是(　　)
A.生态位、群落的范围和边界都属于生物群落研究的范畴
B.不同物种的生态位一旦有重叠就会导致其中一个物种灭绝
C.不同物种占据不同生态位，有利于生物对环境资源的充分利用
D.同一物种的生态位不是一成不变的，而是处于动态变化中
答案　B
解析　生物群落研究的范畴包括生态位、群落的范围和边界等，A正确；不同物种生态位重叠可能伴随着种间竞争，种间竞争的结果有两种，可能是一方占优势，另一方占劣势甚至灭绝，也可能是此消彼长，相互制约，B错误；不同物种占据不同生态位，这有利于生物对环境资源的充分利用，C正确；同一物种生态位不是一成不变的，受到环境等各种因素的影响，所以处于动态变化中，D正确。
10.(2022·山东济南调研)若将某森林中局部区域的全部乔木更换为单一乔木“灰桦”，在没有人为继续干预的情况下，该区域各种乔木的相对比例随时间变化的结果如表所示。下列有关说法正确的是(　　)
物种 更换树种前所占比例% 更换树种后所占比例%
0年 50年 100年 150年 200年
灰桦 1 100 5 2 1 1
野生蓝果木 3 0 36 28 17 4
红枫 4 0 50 39 24 8
山毛榉 92 0 9 31 58 87
A.该区域发生的演替属于初生演替
B.灰桦的数量优势在种间竞争中被逐渐取代
C.山毛榉的种群数量将呈“J”形增长
D.更换树种改变了该群落最终演替的方向
答案　B
解析　该区域发生的演替属于次生演替，A错误；根据表格数据可知，灰桦所占的比例由100%逐渐降为1%，说明灰桦的数量优势在种间竞争中被逐渐取代，B正确；由于空间和资源是有限的，山毛榉的种群数量将呈“S”形增长，C错误；分析表格数据可知，更换树种并没有改变该群落最终演替的方向，D错误。
11.(2022·济宁期末)以生物的有机物积累量(生物量)为指标，统计某农田在退耕3年、10年及30年后生态系统中草本植物、灌木和乔木生物量所占比例，结果如图。下列分析错误的是(　　)
A.图中所示的演替结果显示，优势物种明显发生了改变
B.在该退耕农田上群落演替的过程为草本阶段→灌木阶段→乔木阶段
C.该演替过程中物种丰富度逐渐增加，营养结构变复杂
D.该演替过程中，生态系统的生物量基本不变
答案　D
解析　在图中所示演替过程中，占据优势的种类分别是草本、灌木和乔木，故优势物种明显发生了改变，A正确；图示演替过程为发生在退耕农田的演替，属于次生演替，群落演替的过程为草本阶段→灌木阶段→乔木阶段，B正确；该演替过程中丰富度发生改变：物种丰富度逐渐增加，营养结构变复杂，C正确；图示为某农田在退耕3年、10年及30年后生态系统中草本植物、灌木和乔木生物量所占比例，而不是其生物量，演替过程中，群落生物量在不断增加后稳定不变，D错误。
12.(2023·河北衡水金卷)广东省湛江市的三岭山国家森林公园位于中国大陆最南端，被誉为湛江市的最美丽的后花园。这里环山依水，峡谷形态各异，林木茂盛，动植物资源十分丰富，在这里充分体现了人与自然的和谐。请依据所学知识回答下列问题：
(1)三岭山国家森林公园内的乔木、灌木、苔藓、虎纹蛙、蜥蜴、苍鹰、岩鹭等全部生物共同构成了________，森林中乔木、灌木、草本植物、苔藓等的分布，形成了________结构。随着峡谷的走势，环山傍水的地形变化，该公园还具有了________结构。森林中的乔木因体型大、数量多、生命力强而成为该地的________。
(2)三岭山国家森林公园的部分地区人工林纯度较高，容易出现虫灾。从图乙所示的林业部门对该地某次害虫生物防治过程的种群数量调查结果看，新的环境容纳量明显____于原来的环境容纳量，该防治依据的原理是_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
导致害虫种群数量下降的直接原因是___________________________________
____________________________________________________________________。
(3)某生物小组同学要调查该地物种数量，依据图甲，选取样方的最佳面积应该为_________________________________________________________________。
答案　(1)(生物)群落　垂直　水平　优势种　(2)低　降低环境容纳量　害虫死亡率大于出生率 (3)S5
13.(2023·湖南雅礼中学调研)间伐是在未成熟的森林中定期伐去部分林木，达到调整森林结构的一种技术手段。科研小组为了探究间伐强度对武夷山某马尾松人工林生长的影响，在2012～2020年间对该人工林进行了不同强度的间伐处理，并统计马尾松的生长情况，结果如下表所示：
　　生长　 　情况处理　　 2012年间伐后平均胸径/cm 2016年间伐前平均胸径/cm 2012～2016年胸径生长量/cm 2016年间伐后平均胸径/cm 2020年平均胸径/cm 2016～2020年胸径生长量/cm
对照 8.23 10.15 1.92 10.15 13.76 3.61
弱间伐区 8.52 11.24 2.72 12.38 16.20 3.82
中度间伐区 8.98 11.93 2.95 12.27 17.50 5.23
强度间伐区 8.80 11.97 3.17 12.36 17.90 5.54
极强度间伐区 8.46 12.29 3.83 12.38 173.50 5.12
(注：胸径指离地面1.3米处树干的直径。)
请回答：
(1)间伐可促进马尾松的生长，原因是间伐后马尾松的________(填数量特征)降低，减弱了种内竞争，同时采伐后残留的枯枝落叶可被________________，从而提高土壤的肥力。
(2)某同学认为间伐强度越强，马尾松生长越快。你是否赞同他的观点？请说明理由________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)间伐后林下的植物丰富度增加，阳生植物增多，该现象属于群落的________。从能量流动的角度分析，阳生植物增多的原因是
___________________________________________________________________。
(4)研究表明，适度干扰有利于生物群落的发展，但过度干扰会适得其反。与自然林相比，同样强度的干扰对人工林影响更大，请从生态系统的结构角度分析其原因是_______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)种群密度　微生物分解成无机物
(2)不赞同，理由是2016～2020年间极强度间伐区马尾松的胸径生长量小于强度间伐区(或答赞同，理由是2012～2016年间马尾松的胸径生长量随着间伐强度的增大而增加。或答部分赞同，理由是2012～2016年间马尾松的胸径生长量随着间伐强度的增大而增加；但是在2016～2020年间极强度间伐区马尾松的胸径生长量小于强度间伐区)　(3)演替(或次生演替)　间伐后有更多的阳光到达林下，阳生植物通过光合作用固定的太阳能增多，有利于阳生植物生长(或部分林木被砍伐后，与林下阳生植物竞争阳光的植物减少，使得更多的太阳能流向了阳生植物，有利于阳生植物生长)　(4)与自然林相比，人工林的营养结构更简单，抵抗力稳定性更低，因此同等强度的干扰对人工林的影响更大

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