资源简介

第9单元　生物与环境
第2课　群落及其演替
[复习目标]　1.能运用进化与适应观理解群落的演替是生物与环境、生物与生物之间相互作用的结果。(生命观念)　2.分析种间关系模式图，培养运用逻辑思维解决问题的能力。(科学思维)　3.通过学习人类活动对群落演替的影响，树立环境保护意识。(社会责任)　4.通过土壤小动物丰富度的研究，培养观察能力和制订并实施方案的能力。(科学探究)
考点一　群落的结构
1．群落及群落的物种组成
(1)群落概念三要素
①相同时间；
②一定地域；
③各种生物种群(包括全部植物、动物、微生物)。
(2)群落水平上研究的问题
(3)物种组成
①衡量指标：物种丰富度，即一个群落中物种数目的多少。
②意义：是区别不同群落的重要特征。
(4)各种种间关系的特点与实例(连线)
[教材深挖]
(选择性必修2 P29拓展应用1)《诗经·小雅·小宛》中有“螟蛉有子，蜾蠃负之”之句。请说出两种生物的种间关系。
提示：螟蛉是一种绿色小虫，蜾蠃是一种寄生蜂。蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里，产卵在它们身体里，卵孵化后，蜾蠃幼虫就拿螟蛉作食物，两者是捕食关系。
2．群落的空间结构
3．群落的季节性
(1)影响因素：阳光、温度和水分等随季节而变化。
(2)表现：群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
4．生态位
(1)概念：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。
(2)研究内容
①动物：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
②植物：研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及与其他物种的关系等。
(3)特点：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
(4)原因：群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
(5)意义：有利于不同生物充分利用环境资源。
[教材深挖]
(选择性必修2 P28思考·讨论，节选)如果两种鸟的觅食生境一样，生态位就完全一样吗？
提示：不一定。绿翅鸭和鹤鹬选择的觅食生境基本相同，但是食物种类有较大差异，占用的资源以及与其他物种的关系也不一样。
[易错辨析]
1．鄂尔多斯草原上所有的动物和植物构成群落。(×)
2．群落中某一种群数量下降说明该群落丰富度下降。(×)
3．立体农业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。(√)
4．四大家鱼的混养就是利用了它们在池塘中占据着不同的生态位。(√)
1．两个物种之间可能存在的种间关系比较
关系类型 物种 关系特点
A B
原始合作 ＋ ＋ 彼此互相有利　两者结合松散
互利共生 ＋ ＋ 彼此互相有利　两者结合紧密
寄生 ＋ － 种群A寄生于种群B并有害于后者
捕食 ＋ － 种群A杀死或吃掉种群B中的一些个体
种间竞争 － － 彼此互相抑制
注：“＋”表示有利，“－”表示有害。
2．模型构建五种种间关系
数量坐标图 营养关系图 举例
原始合作 甲 海葵与寄居蟹
互利共生 乙 地衣、大豆与根瘤菌
捕食 丙 狼与兔，青蛙与昆虫
寄生 丁 马蛔虫与马
种间竞争 戊　　　己　 牛与羊，农作物与杂草
3.群落空间结构的深度理解
(1)“竹林中的青皮竹错落有致”不属于群落的垂直结构，竹林中的青皮竹是一个种群，不具有群落的空间结构。
(2)水体中植物的垂直分布主要是由光照引起的分层现象，属于群落的垂直结构。
(3)植物地上、地下部分均有分层现象，决定因素不同。
4．生态位的变化与重叠
(1)生态位的变化：随着环境的改变，原来的适应者可能会发生生态位移动或改变，也可能因不适应新环境而被淘汰，新的适应者将取代其生态位，与其他种群共同维持群落的和谐与稳定。
(2)生态位重叠：指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。
①生态位重叠的两个物种因竞争排斥原理而难以长期共存，除非空间和资源十分丰富。
②资源有限的情况下，生态位重叠的物种之间竞争总会导致重叠程度降低，如彼此分别占领不同的空间位置和在不同空间部位觅食等。
命题点1　围绕群落中的种间关系考查科学思维及科学探究
1．如图甲、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，下列相关叙述错误的是(　　)
　　
甲　　　　　　乙　　　　　　丙
A．豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示
B．噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示
C．甲、乙、丙分别表示的可能是互利共生、捕食、种间竞争关系
D．图丙中实验初期，种内互助与种间竞争并存，后期X的种内竞争加剧
解析：选B。由曲线中两种生物的种群数量变化情况可判断：甲为互利共生关系，可用来表示豆科植物与根瘤菌的数量变化；乙为捕食关系，而噬菌体与细菌之间是寄生关系，所以两者的种群数量变化关系不能用图乙表示；丙为种间竞争关系，X种群在竞争中处于优势且将另一种群淘汰，这与种内互助有关，实验后期X种群密度增加，种内竞争加剧。
2．(2021·全国乙卷)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_______(答出一点即可)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______。
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种间竞争中，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，最终灭亡，或是种群间相互影响，共同进化，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。
答案：(1)两种草履虫数量相同，属于不同物种，且具有相同的资源利用方式　有限的　大草履虫全部死亡(或某一种群个体全部死亡)　(2)时间、位置　(3)生物种间竞争的结果可能是一方占优势，另一方处于劣势，最终灭亡，或是种群间相互影响，共同进化，最终在生存空间、利用资源等方面存在差异而达到共存
命题点2　围绕以群落的空间结构、季节性及生态位为载体考查生命观念
3．分布在热带稀树灌丛或稀树草丛中的梅花雀，雌雄在灌丛中活动的空间不一样，雄性个体偏好上层活动，雌性个体偏好下层活动。对于此现象分析正确的是(　　)
A．热带地区四季温度较高，梅花雀所在的群落没有季节性
B．雌雄雀活动空间的差异可能是对光照的需求不同引起
C．雌雄雀活动空间的差异与群落的垂直结构有关
D．雌雄雀活动空间的差异不利于他们繁殖后代
解析：选C。热带地区虽然四季温度较高，但降水仍有季节差异，因此梅花雀所在的群落仍有季节性，A错误；雌雄雀活动空间的差异主要是栖息空间和食物条件引起的，B错误；雌雄雀活动空间的差异与群落中植物的垂直结构有关，C正确；雌雀和雄雀活动的空间不同，但不影响他们产生后代，D错误。
4．(2022·重庆三模)如果生物的所有环境条件都适宜，且没有种间竞争和捕食的条件下，一个物种所栖息或利用的最大空间就是基础生态位；而一个物种实际占有的生态位空间叫作实际生态位。如图是某地三种食虫蝙蝠觅食活动的时间分布图，下列说法正确的是(　　)
A．生态位属于种群水平上研究的问题
B．如果气候适宜、空间充足，三种生物占据的生态位为基础生态位
C．三种蝙蝠栖息各自占据的实际生态位大小为棕蝙蝠>蓬毛蝙蝠>银毛蝙蝠
D．三种蝙蝠活动高峰时间相互错开，有利于避免生态位过度重叠，从而减少竞争
解析：选D。生态位是研究一个物种在群落中的地位或作用，应属于群落水平上研究的问题，A错误；即使气候适宜、空间充足，三种蝙蝠间也存在种间竞争关系，此时的生态位不是基础生态位，B错误；实际生态位包含了一个物种所处的空间位置、占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，图中仅仅表示不同种类的蝙蝠觅食活动时间的分布，无法比较实际生态位的大小，C错误；从图中看出三种蝙蝠活动高峰时间是相互错开的，有利于避免生态位过度重叠，从而减少竞争，D正确。
考点二　群落的主要类型和演替
1．群落的主要类型
(2)陆地群落的类型、特点和生物种类(连线)
(3)群落中生物的适应性
①影响群落类型的主要因素：水分、温度等因素。
②生物对群落的适应性
a．生活在某一群落中的生物都能适应所处的非生物环境。
b．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。
c．群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。
[教材深挖]
(选择性必修2 P35正文)从水分、温度等非生物因素角度分析荒漠、草原与森林群落的分布。
提示：荒漠分布在极度干旱区；草原分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区；森林分布在湿润或较湿润的地区。
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)群落演替的类型比较
(3)人类活动对群落演替的影响
[教材深挖]
(选择性必修2 P42思考·讨论，节选)如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？
提示：去除人类活动，这些群落一般会朝着人类活动出现之前的状态进行演替，趋向于恢复原来的群落，物种丰富度会增加，结构会变得复杂。
[易错辨析]
1．仙人掌具有肥厚的肉质茎，叶呈针状，气孔在白天才开放。(×)
2．生活在某一地区的物种能够形成群落，是因为它们都能适应所处的非生物环境。(√)
3．草本植物阶段的群落是不存在垂直结构的。(×)
4．演替最终一定能形成森林。(×)
5．自然群落往往是向物种丰富度越来越高的方向演替，而且种间关系越来越复杂(√)
1．自然群落演替的趋势
(1)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预测的。
(2)能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。
(3)结构：生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂。
(4)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，一般地，演替过程中群落抵抗力稳定性越来越高。
2．明辨群落演替的四个易错点
(1)演替并不是“取而代之”。演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
(2)演替是“不可逆”的，但人类活动可改变自然演替的速度和方向。
(3)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，此时群落内物种组成处于动态变化中。
(4)并不是所有群落都可以演替到森林阶段，如干旱地区，一般只能演替到草原或低矮灌木阶段。
命题点1　围绕群落的主要类型考查生命观念
1．(2022·威海期末)不同类型的生物群落，物种组成也不相同。下列说法正确的是(　　)
A．生活在草原的动物都不能生活在森林里
B．森林群落不需要从外界获得能量补给
C．森林、草原、荒漠生物群落中的生物分别与它们各自生活的环境相适应
D．草原群落中的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
解析：选C。一些动物既可以在草原生活，也可以在森林中生活，A错误；生物群落的能量的根本来源是太阳，需要源源不断地输入能量，B错误；森林、草原、荒漠生物群落中的生物与其生活的环境经过长期的相互作用，分别与它们各自生活的环境相适应，C正确；荒漠群落中的植物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，D错误。
命题点2　围绕群落演替的基本过程及类型考查生命观念及科学思维
2．(2021·全国甲卷)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
解析：选C。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；初生演替先后经历了裸岩阶段、地衣阶段、苔藓阶段、草本阶段、灌木阶段、森林阶段等，但次生演替一般直接进入草本阶段，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，群落结构会退化，稳定性降低，D正确。
3．(2022·山东临朐县实验中学模拟)如图是某森林在被大火完全烧毁前后(b点为发生火灾的时间)，草本、灌木和乔木植物体内贮存的能量(Pn)变化示意图。下列有关表述错误的是(　　)
A．a～b段，三类植物的镶嵌分布，形成了群落的水平结构
B．火灾后演替过程中，各种群的数量一般呈“S”形增长
C．该森林被大火完全烧毁，图示演替属于次生演替
D．群落演替过程中，生产者固定的太阳能总量一直在增加
解析：选D。由于环境和人为因素影响，同一地段种群密度有差别，常呈镶嵌分布，为群落水平结构，A正确；火灾后演替过程中，自然条件有限，各种群的数量一般呈“S”形增长，B正确；该森林被大火完全烧毁，原来有的植被虽然已经不存在，但是原有土壤条件基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体，因此图示演替属于次生演替，C正确；群落演替过程中，生产者固定的太阳能总量逐渐增加，最后趋于稳定，D错误。
考点三　(实验)研究土壤中小动物类群的丰富度
1．实验原理
(1)土壤条件：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)取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)统计方法：记名计算法和目测估计法。
①记名计算法：指在一定面积(体积)的样地中，直接数出各个种群的个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的物种。
②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少，等等。
2．实验步骤
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弱的动物如跳蝻，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，样方法计数的是种群活的个体数，抽样检测微生物时可能死活都有。
命题点1　教材基础实验
1．如图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是(　　)
甲　　　　　　　乙
A．甲装置的花盆壁M和放在其中的土壤之间要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、趋湿、避高温的习性采集
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
解析：选C。甲装置中花盆壁M和放在其中的土壤之间要留有一定空隙，目的是便于空气流通，以保证土壤小动物的有氧呼吸，A正确；乙装置较为简易，通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，B正确；甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿、趋暗的习性来进行采集的，C错误；用乙装置采集到的土壤动物，可以放入体积分数为70%的酒精溶液中保存，便于计数和观察，D正确。
2．下列关于种群密度、群落丰富度调查实验的叙述，正确的是(　　)
A．调查某有翅、趋光性强的昆虫种群密度可用样方法
B．调查土壤小动物丰富度时，记名计算法常用于个体较小、种群数量较多的群落
C．取样器取样法可调查土壤小动物类群丰富度，也可调查某种土壤小动物的种群密度
D．用取样器取样法调查土壤小动物丰富度的原因是土壤小动物的活动能力弱
解析：选C。调查某有翅、趋光性强的昆虫种群密度可用黑光灯诱捕法，A错误；调查土壤小动物丰富度时，记名计算法常用于个体较大、种群数量较少的群落，B错误；对于土壤小动物而言，取样器取样法可调查群落丰富度和某个种群的种群密度，C正确；用取样器取样法调查土壤小动物丰富度的原因是土壤小动物的活动能力强，身体微小，D错误。
命题点2　高考拓展延伸
3．(2022·广东卷)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)对于具有趋光性的昆虫，可采用灯光诱捕法进行取样。(2)由题表可知，荔枝园B中节肢动物的种类数多于荔枝园A中的，即荔枝园B中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中的节肢动物数量以及害虫和天敌的比例均低于荔枝园B中的，根据管理方式分析，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，害虫天敌数量也少。(4)可在荔枝林下种植大豆等固氮作物，这些作物可为果树提供氮肥，并通过种间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，繁育害虫天敌来治虫，可减少杀虫剂的使用。
答案：(1)趋光　(2)高　食物和栖息空间
(3)少　荔枝园A使用杀虫剂，可降低害虫数量，同时因食物来源少，害虫天敌数量也少
(4)林下种植大豆等固氮作物，通过种间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，繁育天敌来治虫，可减少杀虫剂的使用
[真题演练]
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以分为不同层次，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
解析：选A。森林群落的分层现象在占地面积相同情况下提供了更多空间，提高了生物对阳光等环境资源的利用能力，①正确；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；影响植物群落垂直分层的主要因素是光照，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；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；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；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；A正确，B、C、D错误。
2．(2022·浙江1月选考)某海域甲、乙两种浮游动物昼夜分布如图所示。下列分析中合理的是(　　)
A．甲有趋光性，乙有避光性
B．甲、乙主要以浮游植物为食
C．乙的分布体现了群落的垂直结构
D．甲、乙的沉浮体现了群落的时间结构
解析：选D。甲、乙在午夜黑暗的情况下均上浮，中午时均下沉，说明甲、乙都具有避光性，A不合理；大部分乙分布在该海域较深处，不太可能主要以浮游植物为食，B不合理；乙是一个种群，一个种群不能体现群落的垂直结构，C不合理；甲、乙的昼夜分布变化体现了群落的时间结构，D合理。
[长句特训]
(2022·北京昌平区期末)空心莲子草是恶性入侵杂草，对生态环境造成严重破坏，科研人员对该入侵植物开展了相关研究。
设问形式1　结果分析类命题
(1)空心莲子草是水陆两栖草本植物(图1)，科研人员调查了空心莲子草入侵样地群落物种丰富度，结果如图2所示。
图1　　　　　　　　　图2　　
由结果可知，空心莲子草入侵会导致物种丰富度__________，进而改变群落的__________方向。
设问形式2　实验分析与设计类命题
(2)空心莲子草主要通过节部生根形成不定根(图1)迅速繁殖，在种间____________过程中占据优势。科研人员推测空心莲子草还可能通过释放化学物质毒害本土物种，为此开展了实验研究，其结果如图3所示。
图3
与用____________处理的对照组相比，随空心莲子草(地上部和根系)浸提液浓度升高，三种牧草种子细胞膜损伤率增大，进而__________种子的萌发。以上实验是否可以证明推测，如果可以，请说出理由；如果不可以，请补充实验设计思路。
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
设问形式3　原因分析类命题
(3)空心莲子草由于繁殖能力强、抑制其他植物的生长、______________(写出一个)等原因，会取代本地优势种从而造成生态危机。
设问形式4　问题解决类命题
(4)科研人员提出采取生物防治的方法治理空心莲子草的入侵，请你写出一条可行性方案。_________________________________________________。
解析：(1)根据图2分析，与对照群落对比，入侵群落的丰富度指数降低，说明空心莲子草入侵会导致物种丰富度下降，进而改变群落演替的方向。(2)图1中显示，空心莲子草主要通过节部生根形成不定根，进而大量繁殖，在种间竞争过程中占据优势。图3中对照组的提取液浓度应该是0，即用等量的蒸馏水处理；结合柱状图分析可知，随着空心莲子草(地上部和根系)浸提液浓度升高，三种牧草种子细胞膜损伤率都增大了，进而抑制了种子的萌发。以上实验使用的是空心莲子草浸提液，还不能证明空心莲子草还可能通过释放化学物质毒害本土物种的推测，若要证明推测，还需要将空心莲子草与本土植物种植在一起，检测空心莲子草是否能释放毒害本土物种的化学物质。(3)空心莲子草由于繁殖能力强、生长迅速、会抑制其他植物的生长，还缺少捕食者，因此其会取代本地优势种而造成生态危机。(4)采取生物防治的方法治理空心莲子草的入侵，可以寻找空心莲子草的竞争者，如该植物能释放化学物质抑制空心莲子草生长繁殖，也可以引入空心莲子草的天敌或寻找对空心莲子草具有抑制作用的微生物。
答案：(1)降低　演替　(2)竞争　蒸馏水　抑制　不可以，需要将空心莲子草与本土植物种植在一起，检测空心莲子草是否能释放毒害本土物种的化学物质　(3)缺少捕食者、生长迅速(答案合理即可得分)　(4)寻找空心莲子草的竞争者，如该植物能释放化学物质抑制空心莲子草生长繁殖；引入空心莲子草的天敌；寻找空心莲子草的寄生植物；寻找对空心莲子草具有抑制作用的微生物(答案合理即可得分)
第2课　群落及其演替
[基础练透]
1．森林分为热带雨林、常绿阔叶林、寒带针叶林等，下列关于森林群落叙述错误的是(　　)
A．植物类群的差异是区分不同森林群落的重要特征
B．森林群落的形成速度受土壤、气候和物种迁移影响
C．适度砍伐森林可改变群落的垂直结构和水平结构
D．人类活动影响森林群落演替速度但不会改变演替的方向
解析：选D。区分不同森林群落的重要特征是植物类群的差异，A正确；森林群落的形成速度受土壤、气候和物种迁移等因素的影响，B正确；群落的结构包括垂直结构和水平结构，适度砍伐森林可改变群落的垂直结构和水平结构，C正确；人类活动往往会使森林群落演替朝着不同于自然演替的方向和速度进行，D错误。
2．(2022·潍坊一模)考拉专食桉树叶，行动非常迟缓，终生几乎都在桉树上度过。桉树叶单宁含量很高，且含有1，8-桉叶素等毒性物质，而考拉本身不能分解单宁和毒素，但其长达2米的盲肠内有一类单宁－蛋白质复合物降解菌，帮助考拉将单宁分解成可以吸收的营养物质，还能分解毒素。下列说法错误的是(　　)
A．考拉独特的生活习性是长期协同进化的结果
B．可用调查跳蝻密度的方法调查考拉的种群密度
C．根据考拉种群的年龄结构可预测其种群数量变化趋势
D．考拉与单宁－蛋白质复合物降解菌属于原始合作关系
解析：选D。协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，考拉盲肠内有一类单宁－蛋白质复合物降解菌，帮助考拉将单宁分解成可以吸收的营养物质，还能分解毒素，这样独特的生活习性是长期协同进化的结果，A正确；调查跳蝻密度的方法是样方法，根据“考拉专食桉树叶，行动非常迟缓，终生几乎都在桉树上度过”可知，考拉的活动能力弱且活动范围小，应用样方法进行调查，B正确；年龄结构在一定程度上能预测种群数量的变化趋势，C正确；原始合作指的是两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但各自分开也能独立生活，单宁－蛋白质复合物降解菌在考拉盲肠内，可帮助考拉将单宁分解成可以吸收的营养物质，还能分解毒素，对考拉有益，若两者分开，考拉食用的桉树叶无法被分解而导致其无法生存，因此属于互利共生，不属于原始合作关系，D错误。
3．(2022·湖南长郡中学模拟)如图表示某草原a、b两个种群数量变化关系。据图分析，下列说法正确的是(　　)
A．若该地区为草原，a为羊，则b不可能是牛，也不可能是狼
B．a、b两种群可能为捕食关系，也可能是种间竞争关系
C．a种群的出生率始终小于死亡率
D．a、b两种群在这段时间内均为“S”形增长，增长速率受环境影响
解析：选A。牛和羊之间的竞争实力相差不大，应该出现的是此消彼长，而不是一方被彻底淘汰，A正确；由图分析可知，横坐标为时间，纵坐标为a种群数量/b种群数量，刚开始比值大于1，说明a种群数量大于b种群，后来比值逐渐下降，直至为0，说明a种群数量最终为0，两者之间关系为种间竞争，捕食关系的两种生物任何一种数量一般不为0，B错误；比值第二年比第一年大，a种群数量可能增大了，出生率大于死亡率，C错误；a种群数量最终降为0，说明a种群在这段时间内并不是一直增长，D错误。
4．生物种群在群落中的功能关系和它们在时间和空间上占有的位置称为生态位。如在同一个池塘生物群落中，鲢鱼生活在水的上层，鳙鱼常栖息在水的中层，青鱼通常栖息在水的下层。下列叙述不正确的是(　　)
A．影响鲢鱼、鳙鱼和青鱼分布的主要因素是氧气
B．鲢鱼、鳙鱼和青鱼在不同水层的分布减少了生态位的重叠
C．两种生物生态位重叠越多，竞争越激烈
D．生态位的分化是自然选择和生物对环境长期适应的结果
解析：选A。影响鲢鱼、鳙鱼和青鱼分布的主要因素是食物，如生活在水上层的鲢鱼主要以浮游植物为食，A错误；鲢鱼、鳙鱼和青鱼在不同水层的分布减少了生态位的重叠，降低了其对相同资源的竞争，B正确；两种生物生态位重叠越多，其需求的生存空间和资源相同的越多，竞争越激烈，C正确；生态位的分化是自然选择和生物对环境长期适应的结果，D正确。
5．(2022·沈阳模拟)大兴安岭冬季严寒而漫长，温暖季短，有大面积落叶针叶林，针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢。某林区发生火灾后，植被演替过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．火灾后的林地上发生的是初生演替
B．与针阔混交林相比，针叶林土壤有机物含量较多
C．与阔叶林阶段相比，草本灌木阶段的群落空间结构更加复杂
D．火烧后，草本、灌木和乔木的丰富度均逐渐下降后保持稳定
解析：选B。林区火灾后发生的演替是从次生裸地上开始的演替，属于次生演替，A错误；由于针叶林凋落物的氮、磷分解速率较慢，因此与针阔混交林相比，针叶林土壤有机物含量较多，B正确；随着演替的不断进行，群落中的动植物种类增多，营养结构更加复杂，所以阔叶林阶段比草本灌木阶段的群落空间结构更加复杂，C错误；火烧后，乔木的丰富度逐渐升高后保持相对稳定，D错误。
6．(多选)为研究退耕还林的群落演替规律，利用“把同一时间内的不同群落当作同一群落不同演替阶段”原理，调查随退耕年限的变化，群落中不同植物类群的物种数变化如图。下列叙述正确的是(　　)
A．群落演替过程中，前一阶段为后一阶段的形成提供了适宜条件
B．植物为动物提供食物和栖息场所，群落演替主要表现为植物的更替
C．随着退耕时间的延长，群落对光能等环境资源的利用更充分
D．在第二年人工种植乔木，草本植物的物种数的峰值会推迟
解析：选ABC。群落演替过程中，随着环境和生物之间的相互作用，前一阶段为后一阶段的形成提供了适宜条件，A正确；群落演替主要表现为植物的更替，而植物为动物提供食物和栖息场所，故动物也发生更替，B正确；随着退耕时间的延长，群落结构变得复杂，对光能等环境资源的利用更充分，C正确；若在第二年人工种植乔木，则草本植物的物种数的峰值会提前，D错误。
7．(2022·青岛市一模)研究者调查了某森林群落中部分鸟类在不同空间层次中的相对密度及主要食物，结果如表。
物种 相对密度 主要食物
树冠层 灌木层 草本层 地表层
林鸽 330 3 － － 栋树等高大乔木的果核和种子为食
长尾山雀 118 139 20 11 鞘翅目和鳞翅目等昆虫
沼泽山雀 20 152 79 8 各种昆虫及其幼虫、卵和蛹等
大山雀 24 196 98 3 各种昆虫
乌鸫 2 6 86 45 (杂食性)昆虫和蚯蚓、植物种子和浆果
(1)森林中植物、动物和________________等微生物组成生物群落。若要推测鸟类的物种丰富度，需要统计调查区域中鸟的________________。
(2)没有两种鸟的生态位是完全重叠的，这有利于_______________。
(3)某同学对长尾山雀生态位的描述为：“长尾山雀生活在森林群落的各个空间层次，以树冠层和灌木层为主，主要以鞘翅目和鳞翅目等昆虫为食”。请对该同学的描述作出评价：__________________________。
(4)由于森林火灾，生境遭到较大程度的破坏，对林鸽种群影响较大，预测其遗传多样性将下降，理由是_____________________________________。
解析：(1)生物群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，因此包含了森林中植物、动物和细菌、真菌等微生物。物种丰富度是群落中物种数目的多少，因此要推测鸟类的物种丰富度，需要统计调查区域中鸟的种类数。(2)没有两种鸟的生态位是完全重叠的，这有利于充分利用环境资源。(3)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。因此该同学的描述不恰当，还要补充“与沼泽山雀、大山雀、乌鸫等具有竞争等种间关系”。(4)由于森林火灾，生境遭到较大程度的破坏，森林的环境容纳量降低，种群的基因库减小，遗传多样性将下降。
答案：(1)细菌、真菌　种类数(或种类和数目)　(2)充分利用环境资源(或充分利用空间资源和食物资源)　(3)不恰当；因为一个物种的生态位包括这个物种所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系，因此还要补充“与沼泽山雀、大山雀、乌鸫等具有竞争等种间关系”　(4)森林生境遭到破坏，森林的环境容纳量降低，种群的基因库减小，遗传多样性将下降
[能力提升]
8．(2022·辽宁协作体一模)生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的草履虫分别进行了单独培养、混合培养的实验。如图所示实线表示将大草履虫和双小核草履虫放在同一容器里混合培养的结果，虚线表示单独培养双小核草履虫的结果。下列说法正确的是(　　)
A．混合培养大草履虫和双小核草履虫的种间竞争程度由强到弱
B．该实验中直接决定大草履虫种群数量的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率
C．研究大草履虫和双小核草履虫之间的相互关系是在种群水平上研究的问题
D．图中阴影面积越大，说明与大草履虫共同培养时双小核草履虫遭遇的环境阻力越大
解析：选D。混合培养的初期，营养物质较丰富，空间充裕，大草履虫和双小核草履虫的种间竞争程度较小，随着二者数量的增加，营养物质减少，空间不足，二者竞争程度加剧，当大草履虫数量不断减少时，二者竞争程度减弱，A错误；该实验中直接决定大草履虫种群数量的因素是出生率和死亡率，该实验没有涉及迁入率和迁出率，B错误；研究大草履虫和双小核草履虫之间的相互关系属于种间关系，是在群落水平上研究的问题，C错误；两种草履虫生活在同一环境中，争夺生活资源使双小核草履虫遭遇的环境阻力增大，图中阴影面积越大，说明与大草履虫共同培养时双小核草履虫遭遇的环境阻力越大，D正确。
9．(2022·潍坊一模)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(　　)
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
解析：选C。根据题意，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；根据题意，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；生态位是指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，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，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大的意义，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。
10．(多选)“集团内双向捕食”是指具有同种食物来源的两种捕食者之间存在相互捕食对方的现象。这种现象广泛存在于多种类型的群落中，并对群落中相关物种的种群动态和害虫的生物防治效果产生很大影响。下列说法错误的是(　　)
A．图中天敌1和天敌2两者之间的关系为捕食和种间竞争
B．没有植食性昆虫时，天敌1和天敌2也能通过双向捕食长期共存
C．通过引入更多种类的天敌可以更有效地抑制害虫
D．只调查植食性昆虫的种群密度，不能反映其种群数量的变化趋势
解析：选BC。图示中天敌1和天敌2有共同的食物来源(植食性昆虫)，且二者之间相互捕食，其种间关系为捕食和种间竞争，A正确；没有植食性昆虫时，生产者固定的能量不能传递到天敌1和天敌2，故二者不能长期共存，B错误；引入更多天敌可能集团内双向捕食更严重，导致抑制害虫力度减弱，不一定能有效抑制害虫，C错误；种群密度只能反应个体数的多少，年龄结构才能反映其种群数量的变化趋势，D正确。
11．(2022·北京海淀区二模)二化螟和褐飞虱在水稻植株上产卵繁殖，导致水稻减产。科研人员对这两种害虫之间的关系进行研究。
(1)二化螟和褐飞虱同在水稻植株上寄生。确定它们生态位是否有重叠，可以通过查阅资料、__________法和实验法进行研究，分析它们的栖息地、食物、天敌和______________等，从而作出推断。
(2)科研人员在害虫寄生情况不同的四组水稻植株上，放置二化螟，7天后分别测定各组水稻植株上放置的二化螟虫体重量，处理及结果如图1所示。
图1
实验结果表明，褐飞虱对新放置的二化螟的影响是_________________。
(3)稻螟赤眼蜂可将卵产在二化螟的虫卵内，是二化螟的天敌。二化螟和褐飞虱在水稻上寄生导致水稻产生的防御性挥发物发生变化，“气味”有所不同。科研人员在Y形管(见图2)的A侧和B侧放置不同“气味”的水稻植株(见图3)，Y形管的底部放置稻螟赤眼蜂，得到稻螟赤眼蜂被吸引移向A侧或B侧水稻的百分率。
图2
图3
综合分析图3结果，概括本实验的结论：__________________________。
(4)研究发现，二化螟为钻蛀性害虫，以水稻茎秆纤维等为食；而褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液。请从生态位的角度，概括这两种害虫的关系：__________________________________。
解析：(1)生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用，表征了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系，要确定两种生物的生态位是否有重叠，可通过查阅资料、调查法和实验法进行研究，分析它们的栖息地、食物、天敌和与其他物种的关系等，从而作出推断。(2)据图分析，与对照(没有二化螟和褐飞虱)及其他组别相比，褐飞虱单独存在时(3组)有利于二化螟虫体生长，而与二化螟共同寄生时(4组)可减弱二化螟种内竞争。(3)结合题图可知，本实验的结论是：褐飞虱的存在降低了二化螟虫卵被稻螟赤眼蜂寄生的风险。(4)由于“二化螟为钻蛀性害虫，以水稻茎秆纤维等为食；而褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液”，故两者虽然在同一水稻植株上取食，但所利用的资源不同，生态位发生分化，种间竞争不激烈，且褐飞虱还能帮助二化螟抵御天敌寄生。
答案：(1)调查　与其他物种的关系(或种间关系)　(2)单独存在时有利于二化螟虫体生长，与二化螟共同寄生时可减弱二化螟种内竞争 (3)褐飞虱的存在降低了二化螟虫卵被稻螟赤眼蜂寄生的风险　(4)两者虽然在同一水稻植株上取食，但所利用的资源不同，生态位发生分化，种间竞争不激烈，且褐飞虱还能帮助二化螟抵御天敌寄生

展开更多......

收起↑