第32讲 群落的结构与演替
[考纲要求] 1.群落的结构特征(Ⅰ)。2.群落的演替(Ⅰ)。3.实验:土壤中动物类群丰富度的研究。
一、群落的概念与物种组成
1. 群落
(1)概念要点:①同一时间;②一定区域;③各种生物种群。
(2)特征:物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。
2. 群落的物种组成
(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
(2)丰富度
①概念:群落中物种数目的多少。
②常用统计方法:记名计算法和目测估计法。
[判一判]
1. 池塘中的全部鱼、植物和微生物构成群落 ( × )
提示 群落包括该环境中的全部动物、植物和微生物,不只是全部鱼,还包括其他动物。
2. 物种丰富度从两极到赤道逐渐增大,而山上则随海拔高度的升高而降低 ( √ )
二、种间关系
[连一连]
[解惑] (1)大鱼吃小鱼均有利于种群的生存和繁衍。
(2)寄生和共生都是两种生物生活在一起,主要区别是看对一方有利对另一方有害(寄生)还是对双方都有利(共生)。
三、群落的空间结构
垂直结构
水平结构
现象
分层现象
镶嵌分布
决定
因素
植物分层:光照
动物分层:栖息空间和食物
地形变化、光照强度、土壤湿度、盐碱度的差异、生物自身生长特点不同以及人与动物的影响等
[辨析] 山上植被垂直分布的主要因素——温度;东西植被分布的主要因素——水分。
四、群落的演替
1. 演替的过程
(1)群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
(2)演替过程(以发生在裸岩上的演替为例):
→→
←←
2. 演替的类型(连一连)
[判一判]
1. 如果时间允许,弃耕的农田总能形成森林 ( × )
提示 森林形成必须有适宜的气候条件。
2. 动物群落的演替与光照条件无关 ( × )
提示 光影响动物的形态结构和生活习性。
3. 西北干旱地区的典型草原最终能演替成森林 ( × )
4. 冰川泥上和弃耕农田的演替都是次生演替 ( × )
提示 冰川泥上的演替属于初生演替。
5. 人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行 ( √ )
考点一 明析生物之间的关系
类型
数量坐标图
能量关系图
特点
举例
互利共生
相互依赖,彼此有利。如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化
地衣中的藻类和真菌;大豆与根瘤菌;人和大肠杆菌;白蚁与鞭毛虫等
寄生
略
对宿主有害,对寄生生物有利,如果分开,则寄生生物难以单独生存,而宿主会生活得更好
菟丝子与大豆;噬菌体与被侵染的细菌
竞争
数量上呈现出“你死我活”的同步性变化
同一培养液中大小两种草履虫;牛与羊;水稻和稗草
捕食
一种生物以另一种生物为食,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化
羊和草;狼和羊
易错警示 几种难辨别的种间关系
(1)要正确区别竞争和捕食的关系:①竞争是两种或两种以上生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争,并不以直接获得食物为目的。②捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物与能量,用以维持自身的生存,以下情况不属于捕食:a.一种生物以非生物为食,如牛饮水;b.一种生物以同种的幼体为食,如鲈鱼以本种的幼鱼为食,这属于种内斗争。
(2)寄生与腐生的区别:寄生是从活的生物体内获得营养物质;腐生是从死的生物体内获得营养物质。
(3)种内斗争与竞争的区别:简记为:“同斗争”,“异竞争”。“同斗争”:同种生物争夺资源和空间是种内斗争,如公羚羊争夺配偶。“异竞争”:不同生物争夺资源和空间是竞争,如水稻和稗草争夺阳光。
1. 如图所示为甲、乙、丙三种生物的种群密度随时间的变化关系,已知甲和丙之间没有能量传递,则甲和乙、乙和丙的种间关系分别是 ( )
A.竞争、竞争 B.捕食、寄生
C.寄生、竞争 D.捕食、互利共生
答案
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D
解析 由图可知,乙和丙表现为“同生共死”的同步性变化,则乙与丙之间为互利共生关系;乙的种群密度随甲的变化为非同步性变化,故甲和乙之间为捕食关系。
2. 某水池有浮游动物和藻类两个种群,其种群密度随时间变化的趋势如图所示。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙),一段时间后,该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群间的关系及变化的叙述,正确的是
( )
A.甲和丙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群
B.甲和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群
C.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下甲种群
D.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最终仅剩下丙种群
答案 C
解析 从曲线上可以看出,甲、乙应该为捕食关系,甲为藻类,乙为浮游动物,而丙为后期向水池中投放的大量专食浮游动物的某种鱼。建立的食物链应该是:藻类→浮游动物→鱼。投放某种鱼的初期,乙和丙因争夺生存空间而存在竞争关系。由于鱼是大量的,短时间内它们的食物——浮游动物会急剧减少,而由于食物缺乏等生存斗争加剧,鱼类随之也会大量减少。所以甲、乙、丙三个种群仅剩一个种群的话,该种群肯定是藻类,即甲种群。
技法提炼
巧辨几种种间关系曲线
1. 互利共生曲线——同步性变化(同生共死);
2. 捕食曲线——不同步性变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝),在捕食数量关系图中,捕食者与被捕食者的判断:其一,依两条曲线的关系,捕食者随着被捕食者的变化而变化,如图中A先达到最多,B随后才达到最多,即曲线B随着曲线A的变化而变化,故B捕食A;其二,依最多个体数,被捕食者的个体数通常多于捕食者,故由图中A的最大个体数多于B的,也可推出B捕食A。
3. 竞争曲线——看最终结果,一种数量增加,另一种下降甚至降为0,只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物,则必为竞争,竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。
考点二 群落的结构与演替
1. 观察下列图示,完成群落的空间结构的相关问题
(1)写出图中群落空间结构的类型:
A图:垂直结构。B图:水平结构。
(2)根据上图分析决定群落空间结构的主要因素:
A图:①植物分层:光照;②动物分层:栖息空间和食物条件。
B图:地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异、光照强度、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。
2. 比较群落演替的两种类型
演替
类型
项目
初生演替
次生演替
起点
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
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
时间
经历时间漫长
经历时间较短
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
森林砍伐地、弃
耕农田上的演替
3. 概括群落演替的特征
(1)方向:一定的方向性。
(2)能量:群落有机物总量增加。
(3)结构:营养结构变得复杂,物种多样性增加。
易错警示 群落演替的几个易错点:(1)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)群落是一个动态系统,它是不断发展变化的。在群落演替的最终阶段,生态系统的抵抗力稳定性高。(3)决定群落演替的根本原因存在于群落内部。群落之外的环境条件,诸如气候、地貌、土壤和火等,常可成为引起演替的重要条件。
3. 如图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述,正确的是(双选) ( )
A.该群落的演替属于初生演替,群落结构越来越复杂
B.在人为干扰下,可能发生⑤→①的动态变化,但不属于群落演替
C.该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果
D.在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,同时也有水平结构
答案 CD
解析 由图示可以看出,该演替的起点是采伐后的土地,原有土壤条件还保存,应是次生演替,A错误。⑤→①的动态变化也属于群落的演替,只是人为活动改变了演替的方向和速度,B错误。⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,同时也有水平结构,D正确。
4. 南方某农田弃耕后,很快就会长满一年生的杂草,后来又出现灌木。图中曲线b、c表示该群落中植物物种数或个体数的变化。下列说法正确的是 ( )
A.曲线a表示该群落所含能量的变化,曲线b表示植物物种
数
B.从草本阶段演替到灌木阶段,食物链基本不会发生变化
C.在人为干扰情况下,将来不可能演替至森林阶段
D.草本阶段最易遭受外来物种的入侵而使占优势的物种发生变化
答案 D
解析 从草本阶段演替到灌木阶段,植物物种数(曲线c)及群落所含能量增多(曲线a),但个体数减少(曲线b)。演替过程中植物种类发生变化,会使相应的食物链发生改变。如果人为地植树造林,可能会加快群落的演替,更早地演替至森林阶段。草本阶段抵抗力较弱,容易受到外来物种的入侵。
技法提炼
1. 区分初生演替和次生演替的方法
(1)从起点上
①原先从没有过植被或原有植被被彻底消灭的环境是初生演替。
②原有群落环境只是失去了原有植被是次生演替。
(2)从时间速度上
①经历的时间长,速度缓慢是初生演替。
②经历的时间短,速度较快是次生演替。
2. 全面理解影响群落的主要因素
(1)群落内部因素,如群落中植物繁殖体的迁移。
(2)外界环境因素,如气候的变化和大规模的地壳运动。
(3)人类活动,人类活动通常是有意识、有目的地进行的,因此人类对群落演替的影响要远远超过其他所有的生态因子。
? 群落演替的影响因素中,人为因素是不是影响最大的因素?
解答:群落演替的影响因素:生物群落的演替是群落内部关系(包括种内关系和种间关系)与外界环境中各种生态因子综合作用的结果。① 植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性是群落演替的先决条件; ② 群落内部环境的变化是演替的动力; ③ 种内和种间关系是演替的催化剂; ④ 外界环境条件的变化是诱因; ⑤ 人类活动是重要的影响因素。
总之:决定群落演替的根本原因存在于群落内部。即内因是群落演替的决定因素。
群落之外的环境条件诸如气候、地貌、土壤和火等常可成为引起演替的重要条件。人对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子。即在外因中,人为因素是影响最大的因素。
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