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第2讲　群落及其演替
选择性必修2　生物与环境
第九单元　种群及其动态
一、群落的概念
在相同时间聚集在一定地域中____________的集合。强调该区域中全部生物，包括全部植物、动物、微生物。
各种生物种群
考点1　群落的结构
二、群落的物种组成
　
不同群落
物种数目
组成
越丰富
三、常见的种间关系及实例(连线)
提示：①—c—Ⅲ　②—b—Ⅳ　③—d—Ⅰ　④—a—Ⅱ　⑤—e—Ⅴ
四、群落的空间结构
概念 在群落中，各个________分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构 类型 垂直结构 水平结构
表现 垂直方向有明显的____现象 水平方向上常呈____分布
生物种群
分层
镶嵌
决定因素 植物：____、温度、水分、无机盐等； 环境因素：地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异以及光照强度的不同；
生物因素：生物______________的不同以及人与动物的影响
原因 在长期自然选择基础上形成的对环境的适应 意义 利于群落整体对________的充分利用 光照
自身生长的特点
自然资源
五、群落的季节性
外貌
结构
物种组成
空间结构
六、生态位
　　　　　　　
空间位置
占用资源
栖息地
天敌
种群密度
相对稳定
协同进化
环境资源
1．资料2中藤壶和贻贝两个种群之间相互作用的结果是什么？在上述实验中，再过一段时间，贻贝又代替藤壶成了该群落最终占优势的物种。由此可见，说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的？(选择性必修2　P25“思考·讨论”)
提示：优势种发生改变，群落发生演替；捕食会影响自然群落中不同物种间的竞争的强弱，进而调节物种的种群密度。
2．青鱼、草鱼、鳙鱼和鲢鱼是我国传统的四大家鱼，将四大家鱼在池塘中混养，种群之间没有出现竞争食物和栖息地的现象，并且提高了养殖效益，原因是什么？(选择性必修2　P28“与社会的联系”)
提示：四大家鱼在池塘中占据着不同的生态位，有利于充分利用环境资源。
1．群落的形成是不同物种协同进化的结果。 ( )
2．控制放牧强度对于维持草原群落稳定、实现可持续发展非常重要。 ( )
3．海葵和寄居蟹为原始合作关系，分开后，各自不能独立生活。 ( )
提示：海葵和寄居蟹分开后，各自能独立生活。
√
√
×
4．研究动物的生态位时，它在研究区域内的出现频率通常是研究的一个方面。 ( )
提示：研究植物的生态位时，它在研究区域内的出现频率通常是研究的一个方面。
5．在陆生群落中，决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等。 ( )
×
√
1．在林场进行适度砍伐后，会出现空地(林窗)。请说明林窗对林场生物多样性产生的影响并简要说明理由：_____________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：可引起林场生物多样性的改变，适度砍伐后，形成林窗，会改变林场局部原有的环境(阳光、通风、湿度等)，从而引起林场物种的变化，适当砍伐形成的林窗可因上述改变，增加林场生物多样性
2．湖泊在人们生产生活中占有重要地位。对底栖动物开展调查，结果显示各种群数量和分布具有显著的季节性，其原因可能是____
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：不同季节温度、光照的变化，会直接影响底栖动物的栖息环境；另一方面食物的种类、数量和分布也影响底栖动物种群的数量和分布
1．捕食关系中捕食者与被捕食者的判断技巧
图1　　　　　　　　　图2
(1)若两种生物的最大数量有明显差异，一般数量多的为被捕食者，如图1中A为被捕食者。
(2)若两种生物数量相当，则从变化趋势看，先到达波峰的为被捕食者，后到达波峰的为捕食者。即被捕食者变化在先，捕食者变化在后，如图2中A为捕食者，B为被捕食者。
2．分析当地自然群落中某生物的生态位
(1)生态位分化
当群落中的物种存在相似生态位时，它们可能因竞争共同资源发生竞争排除。群落生物多样性之所以能够形成并维持稳定，是因为群落中的各个物种发生了生态位的分化，最终达到各个物种“各安生态位”的共存状态。例如，树林中如果存在多种鸟，它们往往都有各自偏好的分布范围，但如果树林中仅存在其中一种鸟，它的分布范围会明显扩大，这种现象就是在群落构建时生态位分化的结果。
(2)生态位与种间竞争
生态位重叠可以理解为两个物种在生态位上相似性的量度，是描述一个物种生态位以及物种间关系的重要指标之一。种间竞争与生态位重叠是密切相关的：如果两个物种的生态位是完全分开的，则不会有种间竞争，但在这种情况下可能会有未被利用的资源；一般来说，生态位重叠越大意味着物种间可能存在的竞争就越强(如图所示)。但也有例外的情况，当资源很丰富时，有生态位重叠的两种生物就可以共同利用同一资源而不给对方带来损害，如在资源十分丰富的热带雨林。
资源(食物、空间、时间等)
两个物种对资源的利用曲线
1．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。
2．东海原甲藻与中肋骨条藻是我国近海主要的两个赤潮藻种。有人认为，两藻类共同培养时，中肋骨条藻依靠化感作用(一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接的影响)获取优势，请就所给实验材料设计实验加以探究中肋骨条藻对东海原甲藻是否具有化感作用，写出实验方案及实验结果与结论。
实验材料；中肋骨条藻，东海原甲藻，中肋骨条藻的无藻细胞滤液、东海原甲藻的无藻细胞滤液、正常培养液。
实验方案：_________________________________________________　
__________________________________________________________
__________________________________________________________
实验结果与结论：__________________________________________　
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
提示：取适量的东海原甲藻，随机均分为甲、乙、丙三组，甲组在正常培养液中培养、乙组在中肋骨条藻的无藻细胞滤液中培养、丙组与中肋骨条藻在正常培养液中共同培养，定期观察三组的东海原甲藻生长情况。如果乙组和丙组中的东海原甲藻的数量大致相当，并且比甲组的数量少，说明中肋骨条藻对东海原甲藻具有化感作用；如果甲、乙组中的东海原甲藻的数量大致相当，并且比丙组的数量多，说明中肋骨条藻对东海原甲藻不具有化感作用。
考向1生物的种间关系辨析
1．(2021·山东等级考)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中放入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
A　[结合两图可知，在放入螺之前，甲藻数量多，乙藻数量其次，丙藻数量较少，放入螺之后，甲藻的数量减少明显，乙藻其次，丙藻数量增加，说明螺捕食藻类的喜好为甲藻＞乙藻＞丙藻，且三种藻的竞争能力为甲藻＞乙藻＞丙藻，A正确，B错误；图示L中使乙藻数量在峰值后下降的主要原因是引入了螺的捕食，使乙藻数量下降，C错误；生态系统是由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，甲、乙、丙藻和螺只是该空间内的部分生物，D错误。]
2．(2023·华师大附中检测)将自然界中的家蝇和丽蝇培养在大的种群笼中，测试两个种群的竞争能力，实验结果如下图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．两种蝇培养在大种群笼中时，家蝇在竞争中处于优势
B．自然环境中野生家蝇和野生丽蝇由于竞争关系的存在只有一种蝇能够存活
C．实验中丽蝇种群在数量稀少并处于灭绝边缘时逐渐获得了竞争优势
D．培养在大种群笼中时，两种蝇的种间竞争属于竞争共存现象
C　[培养在大种群笼中的初期，家蝇在竞争中处于优势，培养在大种群笼中的后期，丽蝇在竞争中处于优势，A错误；自然环境中，家蝇和丽蝇分布在广泛的空间中，两者都可以存活，B错误；第38周时，丽蝇种群数量稀少并处于灭绝边缘，后来丽蝇与家蝇进行竞争时却占有明显的优势，这表明丽蝇获得了竞争优势，C正确；种间竞争是不同种群之间为争夺生活空间、资源、食物等出现的竞争，培养在大种群笼中的家蝇和丽蝇最终不能共存于同一栖息地中，属于竞争排斥现象，D错误。]
　 种间关系曲线的多角度判断
考向2群落的物种组成与空间结构的综合分析
3．(2022·山东潍坊二模)两个或多个群落间的过渡地带称为群落交错区。交错区内单位面积的生物种类和种群密度较之于相邻群落均有所增加，生态学上把这种现象称为“边缘效应”。下列说法错误的是(　　)
A．海陆潮间带的群落交错区既有相邻两个群落共有的物种，也有其特有物种
B．森林和草原的交错区内，群落的水平结构、垂直结构均比较明显
C．交错区能为生物提供更加丰富的资源，通常生物多样性较高
D．交错区物种繁多、食物网复杂，使生态系统具有较高的恢复力稳定性
D　[海陆潮间带的群落交错区环境介于海陆之间，环境更复杂，既有相邻两个群落共有的物种，也有其特有物种，A正确；交错区内生物种类和数量增加，群落的水平结构、垂直结构均更明显，B正确；交错区内环境更复杂，能为生物提供更加丰富的资源，生物多样性较高，C正确；交错区内单位面积的生物种类和种群密度较之于相邻群落均有所增加，使该生态系统具有较高的抵抗力稳定性，D错误。]
4．(2022·河北张家口三模)群落物种可划分为生活型和水分生态型两种不同类型的功能群。生活型包括：多年生根茎禾草，多年生丛生禾草，多年生杂草类，一、二年生草本和灌木；水分生态型包括：旱生植物、中旱生植物和中生植物。科研人员以内蒙古某家庭牧场为研究对象，分别对禁牧、休牧和常牧样地中草地植被的物种数进行观测，并采用植物生活型和水分生态型功能群的分类方法，分析不同放牧样地的群落特征、功能群的物种数和综合优势比的差异性如下图所示。回答下列问题：
(1)分析不同放牧样地群落特征的重要依据是群落的________，在常牧、休牧、禁牧三种情况下此家庭牧场都没有出现草场退化的趋势，但常牧和禁牧样地未发现灌木，而休牧样地出现灌木，这说明人类的放牧活动可以影响演替的________。
(2)由图可知，多年生根茎禾草功能群在各放牧样地出现的物种均为________(填“中生”“中旱生”或“旱生”)植物，多年生丛生禾草在休牧样地出现____________两种水分生态型物种。研究区草地群落中多年生杂草之间________(填“存在”或“不存在”)垂直结构，该种结构可以显著提高__________________________。
(3)据图分析，科学的休牧制度有助于提高生态系统的稳定性，原因是_________________________________________________________
__________________________________________________________。
[解析]　(1)分析不同群落特征的重要依据是群落的物种组成。在常牧、休牧、禁牧三种情况下此家庭牧场都没有出现草场退化的趋势，但常牧和禁牧样地未发现灌木，而休牧样地出现灌木，放牧是人类活动，这说明人类的放牧活动可以影响演替的速度。(2)由图可知，多年生根茎禾草功能群在各放牧样地出现的物种均为中生植物，多年生丛生禾草在休牧样地出现中生和旱生两种水分生态型物种。研究区草地群落中多年生杂草之间存在分层现象，即存在垂直结构，该种结构可以显著提高群落利用阳光等环境资源的能力。(3)据图分析可知，与长期禁牧、常牧相比，休牧提高了草地群落的物种多样性，增加了食物网的复杂程度，食物网越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，进而提高了生态系统的稳定性。
[答案]　(1)物种组成　速度　(2)中生　中生和旱生　存在　群落利用阳光等环境资源的能力 (3)与长期禁牧、常牧相比，休牧提高了草地群落的物种多样性，增加了食物网的复杂程度，提高了自我调节能力，进而提高了生态系统的稳定性
考向3生态位及其特点、意义
5．(2022·山东烟台三模)生态位表示生态系统中每一种生物生存所必需的生态环境的最小阈值。生态位宽度是指被一种生物所利用的各种不同资源的总和。下列叙述正确的是(　　)
A．生态位相似但存在地理隔离的种群常会进化出相似的生理结构
B．生态系统中的种群生态位差异越大，抵抗力稳定性越弱
C．生活在相同空间内的两个种群具有相同的生态位
D．生态位宽度大的种群遇到外来物种入侵时，较易被淘汰
A　[生态位相似说明生物对生存所必需的生态环境需求也相似，所以生态位相似但存在地理隔离的种群，由于利用的生态资源相似，常会进化出相似的生理结构，A正确；由“生态位表示生态系统中每一种生物生存所必需的生态环境的最小阈值”可推测，生态位与物种所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系有关，所以生态系统中的种群生态位差异越大，群落的结构一般越复杂，抵抗力稳定性越强，B错误；生活在相同空间内的两个种群可能因所占用资源的情况、与其他物种的关系有差异而导致生态位不同，C错误；生态位宽度大的种群可利用的资源多，遇到外来物种入侵时，由于可以利用各种不同的资源来躲避敌害，一般不易被淘汰，D错误。]
6．(2022·江苏苏州模拟)群落结构总体上是对环境条件的生态适应，在其形成过程中，生物因素起着重要作用。生物群落各物种之间的关系主要有3类：①营养关系，一个物种以另一个物种的活体、残体或产物为食；②成境关系，一个物种的生命活动使另一个物种的居住条件发生改变；③助布关系，一个物种参与另一个物种的分布。下列说法错误的是(　　)
下列说法错误的是(　　)
A．植物在群落的成境关系方面起主要作用
B．动物在群落的助布关系方面起主要作用
C．同一群落中同营养级生物在生态位上往往高度重叠
D．营养关系和成境关系把不同物种的生物聚集在一起，是生物群落存在的基础
C　[据题意，成境关系指一个物种的生命活动使另一个物种的居住条件发生改变，植物在这方面起的作用特别大，如林冠下的灌木、草类和地被以及所有动物栖居者都处于较均一的温度、较高的空气湿度和较微弱的光照等条件下，植物还以各种不同性质的分泌物(气体的和液体的)影响周围的其他生物，A正确；助布关系指一个物种参与另一个物种的分布，在助布关系中，动物起主要作用，它们可以携带植物的种子、孢子、花粉，帮助植物散布，B正确；同一群
落中同营养级生物为了自身的生存和发展，以及对食物等条件的最大化，一般不会使生态位高度重叠，从而使自己得到的利益最大化，C错误；营养关系和成境关系在生物群落中具有重要的意义，是生物群落存在的基础，正是这两种相互关系把不同物种的生物聚集在一起，把它们结合成不同规模的相对稳定的群落，D正确。]
1．实验原理
(1)土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。
(2)许多土壤动物有较强的活动能力，且身体微小，可用______取样的方法进行采集、调查。
(3)丰富度的统计方法通常有两种：__________和目测估计法。
取样器
记名计算法
考点2　(探究·实践)研究土壤中小动物类群的丰富度
2．实验流程
取样器
酒精
体视显微镜
记名计算
目测估计
1．注意事项
(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多地收集小动物。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)从同样营养土壤中采集的样本，多组进行统计比较。
(4)命名要准确，并进行分类。
(5)远离危险地带，不要破坏当地环境。
2．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XX”，并记下其特征)。
3．样方法、取样器取样法、抽样检测法的区别
样方法一般是针对植物和活动能力不强的动物如跳蝻，取样器取样法是针对土壤中的小动物，抽样检测法针对单独的细胞或微生物，各有侧重。取样器取样法用于调查物种丰富度，样方法和抽样检测法可以比较准确地计算出种群的数量。另外，样方法计数的是活的种群个体数，抽样检测微生物时可能死活都有。
1．(2023·湖南长沙联考)科研人员对洞庭湖环湖丘岗区不同土壤动物群落进行了调查和研究，结果见下表。下列说法正确的是(　　)
洞庭湖丘岗区不同生境土壤动物的分布
土壤动物群落 中小型土壤动物类群数 大型土壤动物类群数 Ⅰ层 Ⅱ层 Ⅲ层 Ⅰ层 Ⅱ层 Ⅲ层
茶林 21 11 8 20 12 7
阔叶林 17 12 10 17 12 8
竹林 18 14 9 21 13 9
(注：Ⅰ：0～5 cm；Ⅱ：5～10 cm；Ⅲ：10～15 cm。)
A．表中信息说明，土壤动物群落也具有垂直结构
B．三种生境中，阔叶林中的物种丰富度最小
C．可利用小动物的趋光、趋湿、避高温的习性，采用带灯罩的热光源收集样土中的小动物
D．调查土壤动物的种群密度可以采用标记重捕法
A　[Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层土壤中动物类群数不同，体现了群落的垂直结构，A正确；从表中数据可知，阔叶林中土壤小动物类群最少，但不能得出其物种丰富度最小的结论，B错误；土壤小动物的调查利用的是小动物的避光、趋湿、避高温的习性，来收集样土中的小动物，C错误；许多土壤动物身体微小，不适于用标记重捕法进行调查，D错误。]
2．(2022·江苏苏州模拟)森林群落中由于老龄树木死亡造成林冠层出现空隙，称为林窗。研究者调查了某森林中林窗与林下的土壤动物群落，得到如图所示的结果。据此不能推断出(　　)
A．在各层次中林窗的土壤动物丰富度均高于林下
B．光照明显影响了土壤动物群落的垂直结构
C．林窗和林下土壤动物种类数随深度的增加而减少
D．林窗和林下不同层次的土壤动物种群密度相同
D　[在各层次中林窗的土壤动物丰富度均高于林下，A不符合题意；由图可知，随着枯落物层以及土壤深度的增加，土壤动物种类数逐渐减少，由此可推知，光照明显影响了土壤动物群落的垂直结构，B不符合题意；林窗和林下土壤动物种类随深度的增加而减少，C不符合题意；林窗和林下不同层次的土壤动物种类有差别，但是不能推测某物种种群密度的大小，D符合题意。]
3．(2022·广东高三模拟)土壤线虫与农作物健康和土壤群落的稳定性密切相关。为研究不同种植条件对土壤线虫的影响，某研究小组进行了相关实验，结果如图所示。下列有关叙述或推测中，错误的是(　　)
A．可用取样器取样法调查土壤线虫的种群密度和丰富度
B．与番茄连作相比，水稻—番茄轮作条件下，真菌和细菌的丰富度可能更高
C．番茄连作条件下，土壤环境条件最不利于番茄生长
D．轮作条件下，土壤线虫个数最少，因此土壤生态系统的抵抗力稳定性最低
D　[调查土壤线虫的种群密度和丰富度可采用取样器取样法，A 正确；据图可知，与番茄连作相比，水稻—番茄轮作条件下，食真菌线虫和食细菌线虫个数较少，推测真菌和细菌的丰富度可能更高，B 正确；番茄连作条件下，各种线虫的个数均较多，推测土壤环境条件最不利于番茄生长，C 正确；轮作条件下，各种线虫个数较低，推测可以通过改善土壤质量防控线虫病害，故土壤生态系统的抵抗力稳定性较强，D 错误。]
一、群落的主要类型
　物种组成
群落的外貌
考点3　群落的主要类型和群落的演替
2．陆地生物群落的比较
群落类型 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落
生存环境 极度干旱；年降水量稀少且分布不均匀 半干旱；不同年份或季节雨量______ 湿润或较湿润
不均匀
群落类型 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落
群落结构 ______；结构非常简单 物种较少；结构相对简单 ________；结构非常复杂且相对稳定
生存生物特点 动植物具有耐旱特性 植物抵抗干旱能力强，动物善于挖洞或快速奔跑 阳生植物多居上层，阴生植物利用光能较强，动物善于树栖和攀缘
物种少
物种繁多
3．群落中生物的适应性
(1)影响群落类型的主要因素：__________等因素。
(2)生物对群落的适应性
①生活在某一群落中的生物都能适应所处的__________。
②群落中不同种群之间通过复杂的________，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的协调和平衡。
③群落是一定时空条件下________的天然群聚。
水分、温度
非生物环境
种间关系
不同物种
二、群落的演替
1．演替：随着时间的推移，一个群落被______________的过程。
2．群落演替的类型比较
另一个群落代替
　　　　　
彻底
土壤条件
种子
繁殖体
长
短
3．影响群落演替的因素
(1)群落外界环境的变化。
(2)________________。
(3)群落内部____________的发展变化。
(4)人类的活动。
生物的迁入、迁出
种群相互关系
4．人类活动对群落演替的影响
方向
速度
1．某沙地的优势种是耐风沙与干旱的灌木而不是草本或乔木。一般这类灌木的根茎干重比大于乔木，请尝试解释其适应性较强的原因。(选择性必修2　P35“思考·讨论”)
提示：灌木树冠低矮，具有很强的防风固沙的能力。根系发达，能从土壤中吸收较多水分。
2．农田中的生物形成人工生物群落，写出它是群落的判断依据。它与森林、草原等自然生物群落相比，有何不同？(选择性必修2　P37“拓展应用”)
提示：农田中生活着多个生物种群，它们不是孤立的，而是直接或间接地联系着，共同构成了有序的整体，即农田生物群落。与自然生物群落相比，人工生物群落的物种丰富度较低，群落结构简单，易受外界影响，需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构。
3．如果一块弃耕农田位于干旱的荒漠地区，群落演替最可能发展到哪个阶段？并说明理由。(选择性必修2　P40“图2－12”)
提示：只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。由于处于干旱的荒漠地区，受水分影响，弃耕农田最可能演替到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
1．草原上动植物的种类较少，群落结构相对简单。 ( )
2．在不同的森林群落中，生物适应环境的方式不尽相同。 ( )
3．森林中的乔木、灌木与草本植物之间，可以因生态位的不同而达到相对平衡的状态。 ( )
4．在某一地区，群落演替的结果往往是仅由环境而决定的。 ( )
提示：在某一地区，群落演替的结果往往是由环境和群落内部的生物共同作用而决定的。
√
√
√
×
5．海岛旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行。
( )
6．动物群落的演替与光照无关。 ( )
提示：动物群落的演替与光照有关。
√
×
1．生活在某一地区的物种能够形成群落，且能和谐共存，原因在于_______________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：它们都能适应所处的非生物环境，同时，群落中不同种群之间通过复杂的种间关系，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的协调和平衡
2．一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，在光裸的岩石上开始的初生演替和从森林被全部砍伐的地方开始的次生演替相比，该次生演替所需的时间短，分析其主要原因____________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：形成森林需要一定的土壤条件，该次生演替起始时既具备该条件，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间
1．自然群落演替的特征
2．外来物种对生物群落的负面影响
外来物种是指借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍，而进入一个原来并没有该物种存在的生态系统的物种。在自然情况下，自然或地理条件构成了物种迁移的障碍，依靠物种的自然扩散能力进入一个新的生态系统是相当困难的。但是，现在人类有意或无意的活动却使物种的迁移越来越频繁。
(1)破坏景观的自然性和完整性
外来植物物种入侵后，会乘机扎根、繁殖，不断扩张，逐渐发展为优势种，使得原有的天然植被景观遭到破坏，并阻碍植被的自然恢复。例如，凤眼蓝原产南美，1901年作为花卉引入中国，20世纪50～60年代曾作为猪饲料推广，此后大量逸生。在昆明滇池内，1994年该物种的覆盖面积约达10 km2，不但破坏当地的水生植被，严重损害当地水生生态系统，还堵塞水上交通，给当地的渔业和旅游业造成很大损失。
(2)摧毁生态系统
由于外来入侵物种杀死或排挤当地植物，依靠当地植物生存的动物也就紧跟着大量减少，引起生态系统中物种的单一化，从而导致很多相应的生态问题，包括引起水土流失、火灾、虫灾以及当地特有的生物资源丧失等，最终导致生态系统的崩溃。
(2)摧毁生态系统
由于外来入侵物种杀死或排挤当地植物，依靠当地植物生存的动物也就紧跟着大量减少，引起生态系统中物种的单一化，从而导致很多相应的生态问题，包括引起水土流失、火灾、虫灾以及当地特有的生物资源丧失等，最终导致生态系统的崩溃。
(4)影响遗传多样性
残存的次生植被常被入侵物种分割、包围和渗透，使本土生物种群的分布区进一步破碎化，还可以造成一些物种的近亲繁殖等。有些入侵物种可与同属近缘种，甚至不同属的种杂交。
1．科研人员发现，一些森林在几年内经历两次火灾后，比经历一次火灾更难恢复。为探究其中原因，科研人员做了调查，结果如下所示。
森林 土壤磷(mg/kg) 土壤碳(g/kg) 土壤氮(g/kg)
正常森林 247.1 50.4 3.9
一次火灾后的森林 341.9 56.3 4.6
两次火灾后的森林 164.4 36.8 3.0
分析图、表数据，并推测森林经历两次火灾后更难恢复的可能原因。
提示：两次火灾后的森林中树木种子的密度远远小于一次火灾和正常森林的种子密度，这样新生的树木少，而且土壤中的营养物质磷、碳、氮含量减少，土壤比较贫瘠，不利于植物生长。
2．生物量是指生物群落在单位面积某一时刻现存的有机物总量(一般用干重代表)。泥石流使某原始林群落遭到破坏，经过长期的演替逐渐形成新的恢复群落，但恢复群落植被的总生物量仍然很低，请你提出一条促进这种恢复林快速增加植被生物量的措施。
提示：种植适合本地土壤条件的植物；合理施肥改良土壤；引入土壤微生物，改善土壤状况等。
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考向1考查群落的主要类型及特点
1．(2022·辽宁沈阳三模)不同类型的生物群落，群落外貌和物种组成也不相同，下列相关表述正确的是(　　)
A．生活在草原群落中的生物都不能生活在森林里
B．同一群落中的不同物种都能适应它们所处的非生物环境，因此不存在种间竞争
C．不同的森林群落中，生物适应环境的方式完全相同
D．不同类型生物群落中的生物分别与它们各自生活的环境相适应
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D　[生活在草原群落中的有些生物也能生活在森林里，A错误；同一群落中的不同物种都能适应它们所处的非生物环境，但是由于空间和资源有限，还是会存在种间竞争，B错误；各个群落中的生物与各自的环境相适应，各种生物适应环境的方式各有差别，C错误；不同生物群落，其生态环境不同，生物群落中的生物与环境相适应，D正确。]
2．(2022·江西南昌三模)盐沼是处于海洋和陆地之间的过渡地区，规则或不规则地被海洋潮汐淹没，常形成红树林—滨海盐沼生态交错带，是具有较高草本或低灌木植被覆盖度的一种湿地生态系统。该湿地生态系统常具有较高的光合固定能力和较缓慢的有机质降解速率。下列关于盐沼生态系统的叙述，正确的是(　　)
1
3
5
2
4
A．盐沼群落是一定时空条件下所有动植物全部个体的天然群聚
B．同一地点不同水深群落类型的差异只与光照强度的不同有关
C．不同水深到陆地区域分布的植被类型有差异，体现了群落的垂直结构
D．盐沼湿地生态系统对净化海水、促淤护岸及缓解全球变暖有重要影响
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4
D　[盐沼群落是一定时空条件下动植物及微生物所有个体的天然群聚，A错误；同一地点不同水深群落类型的差异与光照强度、温度等因素的不同有关，B错误；不同水深到陆地区域分布的植被类型有差异，反映了群落的水平结构，C错误；盐沼湿地生态系统常具有较高的光合固定能力和较缓慢的有机质降解速率，对净化海水、促淤护岸及缓解全球变暖有重要影响，D正确。]
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考向2群落演替的类型及过程分析
3．(2023·广东佛山联考)通过人工输水来恢复已干涸50多年的青土湖，对阻隔腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠联合具有重要的生态意义。青土湖的演替顺序为荒漠→盐化草甸→草甸。下列叙述错误的是(　　)
A．青土湖的演替属于次生演替
B．人为因素引发了青土湖的演替
C．演替过程中物种丰富度逐渐增加
D．严重缺水时青土湖无法形成顶极群落
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D　[由于青土湖保留了土壤条件，故属于次生演替，A正确；由人工输水来恢复已干涸50多年的青土湖可知，人为因素引发了青土湖的演替，B正确；演替过程中物种丰富度逐渐增加，C正确；若该生态系统中的生物群落演替达到最终的平衡状态，即顶极群落，不同地区的气候环境有所不同，其群落最终会演替到各自的顶极群落，D错误。]
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4．(2022·湖北襄阳模拟)矿山开发后留下大大小小的废弃矿坑，经生态修复，这些矿山的“疤痕”可变成焕然新生的景观。在生态修复中，矿坑岩壁的绿化是最大的难题，如图为矿山岩壁绿化的示意图，下列相关表述正确的是(　　)
1
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4
A．岩壁绿化中设置的种植穴利于土壤微生物的繁殖
B．经改造过的矿坑生物群落发生的变化属于初生演替
C．矿坑绿化过程中，生物的种类和各种生物的数量都在增加
D．垂吊植物、攀缘植物、灌木的不同分布构成群落的垂直结构
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A　[与矿坑岩壁相比，岩壁绿化中设置的种植穴有较为适宜的土壤和气体环境，有利于土壤微生物的繁殖，A正确；经改造过后的矿坑具备土壤和植被条件，演替的起始条件不是零，故发生的演替属于次生演替，B错误；矿坑绿化过程中，由于条件较为恶劣，只有适宜该条件的生物能存活，故并非生物的种类和各种生物的数量都在增加，C错误；群落中的各种群在垂直方向上的分布构成群落的垂直结构，据图可知，垂吊植物、攀缘植物、灌木的不同分布属于在海拔高度不同的分布，故不属于垂直结构，D错误。]
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考向3影响群落演替的因素
5．(2022·山东滨州期末)内蒙古大兴安岭森林火灾后，选择重度火烧迹地为研究区域，进行3种不同更新方式的实验研究。一段时间后，生态恢复的结果如图所示。CK为未发生火灾的对照组。下列说法错误的是(　　)
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A．火灾过后群落的演替为次生演替
B．未发生火灾时优势植物为草本层植物
C．三种更新方式下群落演替的方向相同，速度不同
D．人工促进更新的恢复策略更适合该地区火灾后植被的演替与恢复
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B　[火灾过后群落的演替为次生演替，A正确；未发生火灾时优势植物为乔木层植物，B错误；由图可知，三种更新方式下群落演替的方向相同，都是草本→灌木→乔木，但是演替的速度不同，C正确；人工促进更新方式恢复生态群落的效果最优，物种数接近未发生火灾的数值，D正确。]
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(教师用书独具)
(2022·北京通州一模)高原鼠兔是青藏高原高寒草甸生态系统中群居性的小型哺乳类动物，通过掘洞和采食行为对高寒草甸产生了一定的影响。
(1)高寒草甸生态系统由高原上所有的生物与____________________共同组成，在此生态系统组成成分中，高原鼠兔属于________者。
(2)为研究高原鼠兔干扰对高寒草甸植物多样性和土壤的影响，科学家进行了相关实验，结果如下。
表1　高原鼠兔干扰对植物群落物种组成的影响
序号 物种 干扰梯度 T1 T2 T3 T4
1 高山嵩草 0.509 0.576 0.554 0.495
2 小花草玉梅 0.309 0.301 0.271 0.461
3 珠芽蓼 0.012 0.057 － －
序号 物种 干扰梯度 T1 T2 T3 T4
4 大黄 0.011 0.054 － －
5 蒲公英 － － 0.003 －
6 黄帚橐吾 － － － 0.020
植物多样性指数 2.779 3.2368 2.74 2.257
注：“－”表示此物种在该样方中未出现。
表2　高原鼠兔干扰对土壤中物质成分的影响
T1 T2 T3 T4
土壤含水量(%) 43.1 35.9 34.7 32.9
土壤有机碳(g/kg) 52.6 65.8 41.2 42.8
土壤全氮(g/kg) 1.37 1.22 1.15 0.95
①在实验地通过________方式选取36个25 m×25 m的样地，划分4个干扰梯度。
②由表1中结果可知，干扰梯度分别为__________时植物种类最多和最少。干扰梯度从T1增加至T4的过程中，________物种始终在竞争中占优势，但其主导地位的变化趋势是________。高寒草甸群落__________(填“有”或“没有”)演替为其他群落。
③随高原鼠兔干扰梯度的增加，土壤裸露的面积会增大，植物群落中的珠芽蓼、大黄等湿生植物会退出该群落，结合表1及表2的结果，推测可能的原因是_______________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
(3)高原鼠兔主要采食禾本科、莎草科、豆科等固氮植物，对表2中土壤有机碳、全氮含量变化原因的推测正确的有________。
a．伴随高原鼠兔的掘洞和采食、地面排泄活动会增加土壤有机碳含量
b．随干扰梯度的增大，植物多样性下降，使土壤有机碳的输入源减少
c．高原鼠兔对植物采食策略的选择，对土壤中氮元素含量的来源无影响
d．土壤裸露面积的增加，加快土壤侵蚀过程，使土壤全氮含量下降
(4)研究表明，高原鼠兔的活动并不是影响高山草甸退化的主要原因。请结合已有知识及本研究，提出一种高寒草甸放牧可持续发展的对策。
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
[解析]　(1)某一区域所有的生物、非生物的物质和能量共同组成了生态系统；高原鼠兔是动物，属于生态系统的消费者。(2)①该实验中，样地的选取要做到随机取样。②根据表1数据分析可知，干扰梯度为T2时植物种类最多，干扰梯度为T4时植物种类最少；干扰梯度从T1增加至T4的过程中，高山嵩草的数值先增加后降低，但是始终最大，说明其始终在竞争中占优势，但其主导地位的变化趋势是先增加后降低；高寒草甸群落的物种组成发生了一定的改变，但是并没有演替为其他群落。③随高原鼠兔干扰梯度的增加，土壤裸露的
面积会增大，植物群落中的珠芽蓼、大黄等湿生植物会退出该群落，结合表1和表2分析，其原因可能是高原鼠兔数量增加，对土壤的掘土程度增加，导致土壤含水量明显降低，从而影响植物群落的动态变化。(3)高原鼠兔的掘洞和采食、地面排泄等活动，会增加土壤有机碳含量，a正确；土壤中的有机碳可以来自植物、动物和微生物，因此随干扰梯度的增大，植物多样性有所下降，会导致土壤有机碳的输入源减少，b正确；不同植物的主要成分含量是有差异的，因
此高原鼠兔对植物采食策略的选择，对土壤中氮元素含量的来源是有影响的，c错误；土壤裸露面积的增加，加快了土壤侵蚀过程，进而会使土壤全氮含量下降，d正确。(4)高寒草甸放牧时要想做到可持续发展，应该做到合理放牧；合理控制高原鼠兔的种群数量；合理种植固氮类植物等。
[答案]　(1)非生物的物质和能量　消费　(2)①随机　②T2、T4　高山嵩草　(随干扰梯度增加)先增加后降低　没有　③高原鼠兔数量增加，对土壤的掘土程度增加，土壤含水量明显降低，从而影响植物群落的动态变化　(3)abd　(4)合理控制高原鼠兔的种群数量；合理放牧；合理种植固氮类植物
1．核心概念
(1)(选择性必修2 P22)群落：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
(2)(选择性必修2 P23)物种丰富度：一个群落中的物种数目。
(3)(选择性必修2 P24)原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。
(4)(选择性必修2 P27)生态位：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
(5)(选择性必修2 P38)演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
2．结论语句
(1)(选择性必修2 P25～26)在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，决定植物地上分层的环境因素为光照、温度等，决定植物地下分层的环境因素为水分、无机盐等；动物的分层现象则与栖息空间和食物条件有关。
(2)(选择性必修2 P28)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(3)(选择性必修2 P40)如果陆地环境条件适宜，群落都能演替到最高阶段——森林阶段。在干旱地区，一般只能演替到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
(4)(选择性必修2 P41)影响群落演替的因素常常处于变化的过程中，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。
(5)(选择性必修2 P42)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．(2022·全国乙卷)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
真题体验·感悟高考
A　[①森林群落的分层现象在占地面积相同的情况下提供了更多的空间，提高了生物对阳光等环境资源的利用能力，①正确；②森林植物从上到下可分为不同层次，最上层为乔木层，②错误；③影响植物群落垂直分层的主要因素是光照，因此，垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关，③正确；④森林群落中动物的分层现象与食物和栖息空间有关，④正确；⑤群落垂直结构的分层现象、群落的水平结构等都是自然选择的结果，⑤正确；⑥群落中植物垂直分层现象的形成主要是由光照决定的，⑥错误。]
2．(2022·广东选择性考试)荔枝是广东特色农产品，其产量和品质一直是果农关注的问题。荔枝园A采用常规管理，果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理，林下几乎没有植被，荔枝产量高；荔枝园B与荔枝园A面积相近，但不进行人工管理，林下植被丰富，荔枝产量低。研究者调查了这两个荔枝园中的节肢动物种类、个体数量及其中害虫、天敌的比例，结果见下表。
荔枝园 种类(种) 个体数量(头) 害虫比例(%) 天敌比例(%)
A 523 103 278 36.67 14.10
B 568 104 118 40.86 20.40
回答下列问题：
(1)除了样方法，研究者还利用一些昆虫有________性，采用了灯光诱捕法进行取样。
(2)与荔枝园A相比，荔枝园B的节肢动物物种丰富度____________，可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了______________________，有利于其生存。
(3)与荔枝园B相比，荔枝园A的害虫和天敌的数量________，根据其管理方式分析，主要原因可能是____________________________
__________________________________________________________。
(4)使用除草剂清除荔枝园A的杂草是为了避免杂草竞争土壤养分，但形成了单层群落结构，使节肢动物物种多样性降低。试根据群落结构及种间关系原理，设计一个生态荔枝园简单种植方案(要求：不用氮肥和除草剂、少用杀虫剂，具有复层群落结构)，并简要说明设计依据____________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
[解析]　(1)采用灯光诱捕法，利用的是某些昆虫具有趋光性。(2)由题表可知，荔枝园B节肢动物的种类数多于荔枝园A，即荔枝园B节肢动物的物种丰富度高，可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和栖息空间，有利于其生存。(3)由题表可知，荔枝园A的节肢动物总数量以及害虫和天敌的比例均低于荔枝园B，可推知荔枝园A的害虫和天敌的数量均低于荔枝园B ，原因可能是荔枝园A使用杀虫剂，降低了害虫的数量，同时因食物来源少，导致害虫天敌的数量也低。(4)根据群落结构和种间关系原理，在荔枝林下种植大豆等固氮作物，可以为果树提供氮肥，并通过竞争关系减少杂草的数量，避免使用除草剂；同时通过种植良性杂草或牧草，繁殖天敌来治虫，可减少杀虫剂的使用。
[答案]　(1)趋光　(2)高　食物和栖息空间 (3)低　荔枝园A使用杀虫剂，可降低害虫数量，同时因食物来源少，导致害虫天敌的数量也低　(4)林下种植大豆等固氮作物，通过竞争关系可减少杂草的数量，同时为果树提供氮肥；通过种植良性杂草或牧草，繁殖天敌来治虫，可减少杀虫剂的使用
(教师用书独具)
1．(2020·全国卷Ⅱ)河水携带泥沙流入大海时，泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中，会出现3种植物群落类型：①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中)，②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中)，③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的，演替的顺序是(　　)
A．②①③ B．③②①
C．①③② D．③①②
A　[河水携带泥沙进入大海时，在入海口淤积形成三角洲的过程中，海水逐渐淡化，所以，该三角洲上的植物生长环境的变化为：生长在海水环境中→生长在淡水环境中→生长在陆地环境中，对应的植物群落演替顺序是②①③，A选项正确。]
2．(2020·全国卷Ⅰ)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述，错误的是(　　)
A．调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标记重捕法
B．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
C．土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力，进而影响植物生长
D．土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
A　[土壤小动物身体微小，活动能力较强，可采用取样器取样法调查其数量，不适合用标记重捕法进行调查，A项错误；丰富度是指一个群落中的物种数目，物种数目越多，丰富度越高，B项正确；题述土壤小动物可以将有机物分解成无机盐和CO2等，无机盐可以提高土壤肥力，影响植物生长，C项正确；土壤小动物呼吸作用产生的CO2可以被绿色植物等利用从而进入生物群落，参与生态系统中的碳循环，D项正确。]
3．(2022·湖南选择性考试)入侵生物福寿螺适应能力强、种群繁殖速度快。为研究福寿螺与本土田螺的种间关系及福寿螺对水质的影响，开展了以下实验：
实验一：在饲养盒中间放置多孔挡板，不允许螺通过，将两种螺分别置于挡板两侧饲养；单独饲养为对照组。结果如图所示。
实验二：在饲养盒中，以新鲜菜叶喂养福寿螺，每天清理菜叶残渣；以清洁自来水为对照组。结果如表所示。
养殖天数(d) 浑浊度(FTU) 总氮(mg/L) 总磷(mg/L) 实验组 对照组 实验组 对照组 实验组 对照组
1 10.81 0.58 14.72 7.73 0.44 0.01
3 15.54 0.31 33.16 8.37 1.27 0.01
5 23.12 1.04 72.78 9.04 2.38 0.02
7 34.44 0.46 74.02 9.35 4.12 0.01
注：水体浑浊度高表示其杂质含量高。
回答下列问题：
(1)野外调查本土田螺的种群密度，通常采用的调查方法是________。
(2)由实验一结果可知，两种螺的种间关系为________。
(3)由实验二结果可知，福寿螺对水体的影响结果表现为________________________。
(4)结合实验一和实验二的结果，下列分析正确的是________(填序号)。
①福寿螺的入侵会降低本土物种丰富度　②福寿螺对富营养化水体耐受能力低　③福寿螺比本土田螺对环境的适应能力更强　④种群数量达到K/2时，是防治福寿螺的最佳时期
(5)福寿螺入侵所带来的危害警示我们，引种时要注意____________
_____________________________________________(答出两点即可)。
[解析]　(1)由于本土田螺活动能力弱、活动范围小，故调查本土田螺的种群密度时，常采用的调查方法是样方法。(2)由坐标图形可以看出，随着培养天数增加，单独培养时，本土田螺生存率与福寿螺无明显差异，混合培养时，本土田螺生存率明显下降，福寿螺生存率没有明显变化，两者属于种间竞争关系。(3)据表中数据可见：随着福寿螺养殖天数增加，水体浑浊度增加，说明水质被污染，总氮量、总磷量增加，说明引起了水体富营养化。(4)结合实验一和实验
二的结果可知，福寿螺对环境的适应能力比本土田螺强，更适应富营养化水体，竞争中占优势，导致本土田螺数量减少，降低了本土物种丰富度，需在种群数量在K/2前防治，此时种群增长速率没有达到最高，容易防控，故选①③。(5)引入外来物种，可能会破坏当地的生物多样性，故在引入前需要考虑物种对当地环境的适应性，有无敌害及是否对其他物种形成敌害，还需建立外来物种引进的风险评估机制、综合治理机制及跟踪监视等。
[答案]　(1)样方法　(2)种间竞争　(3)水体富营养化，水质被污染　(4)①③　(5)物种对当地环境的适应性，有无敌害及是否对其他物种形成敌害

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