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文档介绍
高考生物一轮复习第九单元生物与环境第28讲群落的结构与演替课件
生物与环境 (选择性必修 2 ) 第九单元 第 28 讲 群落的结构与演替 等级考 (2017 级 ) 课标要求 内容标准 活动要求 1 .描述群落的结构特征。 2 .阐明群落的演替。 1 .研究土壤中动物类群的丰富度。 2 .尝试分析当地自然群落中某种生物的生态位。 1 . 群落的概念与物种组成 (1) 群落 考点一 群落的结构 区域 空间结构 (2) 物种组成 ①意义:区别 ____________ 的重要特征。 ②衡量指标: ______________ 。 a .丰富度概念: ________________________ 。 b .常用统计方法:记名计算法和 ______________ 。 不同群落 物种丰富度 群落中物种数目的多少 目测估计法 (3) 种间关系 2 . 群落的空间结构 (1) 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。 (2) 类型 空 间结构 生物种群 分层 光照强度 食物条件 温度和盐碱度 自身生长特点 (3) 群落结构的形成原因与意义 ①形成原因:在长期 ____________ 基础上形成的对环境的适应。 ②意义:利于群落整体对 ____________ 的充分利用。 自然选择 自然资源 [ 归纳整合 ] 1 . 图示解读四种种间关系 2. 生态位 (1) 概念 群落中每个种群与其他种群在时间、空间和营养关系上都存在着相对位置和机能关系,这就是生态位。 (2) 生态位的分化 群落中生态位相似的物种要通过竞争占据一定的生态位。生态位越相似的物种,竞争越激烈,选择压力也越大。激烈竞争的结果,可能使其中一个物种趋于灭绝,更多的情况是通过自然选择,生态位发生了分化,从而减少或排除了竞争,使它们共存下来。 3 . 正确区分三组易混淆的概念 ①寄生与腐生: 寄生是从活的生物体获得营养物质;腐生是从死的生物体获得营养物质。 ②捕食与竞争: 竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争,并不以获取对方当食物为目的;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:①一种生物以非生物为食,如牛饮水;②一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。 ③ 种内斗争与竞争: a . “ 同 ” 斗争:同种生物争夺资源和空间为种内斗争,如公羚羊争夺配偶。 b . “ 异 ” 竞争:异种生物争夺资源和空间为竞争,如水稻和稗草争夺阳光。 [ 思维探究 ] 如图 a 、 b 、 c 分别代表的是在- 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,请据图分析: (1)a 处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,这是群落的垂直结构吗? 提示: a 处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落,不是群落的垂直结构,属于植物的地带性分布。 (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什么? 提示: b 处森林中植物的垂直分层现象是受光照强度影响形成的, c 处藻类植物的分层现象是受光质 ( 波长 ) 影响形成的。 (3)b 处不同的植物层次中分布着不同的鸟类,鸟类的这种分层主要取决于什么因素? 提示: 主要取决于食物的分布和巢位的位置。 [ 教材深挖 ] 1 . ( 教材必修 3P 77 “ 二 · 2 ” 改编 ) 《 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: 蜾蠃捕食螟蛉幼虫。 2 . ( 教材必修 3 P 64 - P 75 文字和图示信息 ) 草原生物群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,这句话正确吗? 提示: 正确。 命题点一 群落的物种组成及种间关系的判断 1 . (2014 · 全国卷 Ⅰ , T6) 某种植物病毒 V 是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是 ( ) A .青蛙与稻飞虱是捕食关系 B .水稻与青蛙是竞争关系 C .病毒 V 与青蛙是寄生关系 D .水稻和病毒 V 是互利共生关系 解析: 稻田中青蛙增加抑制病毒传播,原因是青蛙捕食稻飞虱,青蛙与稻飞虱是捕食关系, A 正确;水稻和青蛙并不利用共同的资源,两者不是竞争关系, B 错误;病毒 V 和水稻之间是寄生的关系, C 、 D 错误。 A 2 . (2019 · 福建三明段考 ) 如图表示几种生物种群个体数量的变化情况,图甲、乙、丙表示的种间关系依次是 ( ) A .竞争、种内斗争、种内互助 B .竞争、捕食、互利共生 C .互利共生、寄生、捕食 D .捕食、竞争、互利共生 D 解析: 根据图甲中两种群的数量变化可知,种间关系有捕食和竞争 ( 竞争力相同 ) 两种可能;图乙中生物个体数量出现两极分化,种间关系为竞争 ( 竞争力差异较大,一种生物被淘汰 ) ;图丙中两种群数量变化呈平行状态,种间关系为互利共生。 捕食、竞争、互利共生三种种间关系曲线的辨别技巧 (1) 互利共生曲线:数量上同时增加,同时减少,呈现出 “ 同生共死 ” 的同步性变化。 (2) 捕食关系曲线:数量上呈现 “ 先增加者先减少,后增加者后减少 ” 的不同步性变化 ( 不会导致某种生物灭绝 ) 。坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定: ①从最高点判断,捕食者数量少,被捕食者数量多; ②从变化趋势看,先达到波峰的为被捕食者,后达到波峰的为捕食者,即被捕食者变化在先,捕食者变化在后。 (3) 竞争关系曲线:数量上呈现出 “ 你死我活 ” 的同步性变化,一种生物数量增加,另一种数量下降,甚至降为零。 命题点二 群落结构的判断 3 . (2014 · 海南卷 ) 某池塘中,某种成年鱼生活在底层,取食多种底栖动物,而该种鱼的幼体生活在水体上层,滤食浮游动物和浮游藻类。下列相关叙述错误的是 ( ) A .该种鱼的幼体与浮游动物具有竞争和捕食关系 B .该种鱼发育阶段不同,其所处营养级可能不同 C .底栖动物与浮游动物分层现象属于群落的垂直结构 D .该种成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构 D 解析: 该种鱼的幼体与浮游动物具有竞争和捕食关系;该种鱼发育阶段不同,其所处营养级可能不同;底栖动物与浮游动物分层现象属于群落的垂直结构;该种成年鱼及其幼体是一个物种,在水中的分布不能构成群落的垂直结构,仅仅是该物种的分布范围。 4 . (2019 · 安徽宣城调研 ) 关于群落的结构,以下理解不正确的是 ( ) A .竹林中竹子高低错落有致,其在垂直结构上有分层现象 B .动物在群落中的垂直分布与植物的分层现象密切相关 C .淡水鱼占据不同的水层,出现的分层现象与各种鱼的食性有关 D .不同地段生物种类有差别,在水平方向上无分层现象 解析: 竹林中的竹子是同一物种,属于种群而非群落, A 项错误;动物在群落中的垂直分布主要与食性有关,与植物的分层现象密切相关, B 项正确;淡水鱼的分层与陆地动物的分层的因素是一样的,也是与食性有关, C 项正确;不同地段的土壤性质、水分、温度、光照不同从而导致生物种类有差异,同一地段上种群密度也有差别,常呈镶嵌分布, D 项正确。 A 明辨群落结构的三个易误点 (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) 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。 考点二 群落的演替 时间 另一个群落 地衣阶段 灌木阶段 3 . 群落演替中两种类型的不同点 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 ________________ ________________ 影响因素 ____________ ____________________ 实例 裸岩上的演替 森林砍伐地、弃耕的农田上的演替 经历时间漫长 经历时间较短 自然因素 人类活动较为关键 4 . 人类活动对群落演替的影响: 会使群落演替按照不同于自然演替的 ______________ 进行。 5 . 我国政府颁布的 《 退耕还林条例 》 (1) 实施目的:处理经济发展同 ________ 、 ________ 、 ________ 的关系,走 ______________ 的道路。 (2) 提出内容:退耕 ____________________ ,退牧还草。 速度和方向 人口 资源 环境 可持续发展 还林、还草、还湖 [ 归纳整合 ] 1 . 群落演替的方向及变化 2 . 明辨关于群落演替的二个易误点 (1) 群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。当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。 (2) 并不是所有群落都可以演替到森林阶段。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,一般只能演替到草原或低矮灌木阶段。 [ 思维探究 ] 下图表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线,据图分析: (1) 图中甲、乙分别属于哪种演替类型?判断依据是什么? 提示: 由于甲曲线群落演替起点的物种多样性为零,因此甲应属于初生演替,乙曲线存在起始物种,故应属于次生演替。 (2) 火灾后森林的演替宜用哪条曲线表示? 提示: 火灾后森林的演替应为次生演替,与乙曲线相同。 (3) 哪种演替速度更快、历时更短? 提示: 次生演替的速度更快,时间更短。 [ 教材深挖 ] 1 .教材必修 3P 78 “ 思考与讨论 ” (1) 在群落演替进程中,地衣为苔藓的生长提供了怎样的基础?为何苔藓能取代地衣? 提示: 通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤,并积累起了有机物,这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后,由于其植株高于地衣能获得更多的阳光,处于优势地位,其结果是逐渐取代了地衣。 (2) 群落演替时,不同种群间是取而代之还是优势取代?在森林阶段,还能否找到地衣、苔藓等其他植物? 提示: 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 ” 。如形成森林后,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 .教材必修 3P 82 “ 侧栏思考题 ” :为什么大面积围湖造田是洪灾频繁发生的原因之一? 提示: 大面积围湖造田,使湖面大大缩小,减少了蓄洪容积,降低了蓄洪能力,导致洪灾频繁发生。 命题点一 群落演替的基本过程及类型判断 1 . (2019 · 重庆调研 ) 下列有关群落演替的叙述,不正确的是 ( ) A .初生演替和次生演替的主要区别是二者的起始条件不同 B .初生演替能形成森林,次生演替很难形成森林 C .沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替,弃耕的农田上进行的演替是次生演替 D .一般来说初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短 B 解析: 群落演替主要有初生演替和次生演替两种类型,根据初生演替和次生演替的概念比较可知,两者的区别主要表现为起始条件不同, A 项正确;初生演替和次生演替都可能形成森林,但是初生演替更难形成森林, B 项错误;沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替,弃耕的农田上进行的演替是次生演替, C 项正确;一般来说初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短, D 项正确。 2 . (2019 · 广东江门一模 ) 一个废弃鱼塘的演替过程如图所示,有关叙述正确的是 ( ) A .演替的先后顺序:乙→丙→甲→丁 B .生物多样性:丁>甲>丙>乙 C .此演替过程属于初生演替 D .此演替过程属于次生演替 解析: 在废弃鱼塘中的演替为次生演替,演替过程应为丁 → 甲 → 丙 → 乙。 D 命题点二 群落演替的基本过程及类型判断 3 . (2015 · 全国卷 Ⅰ , T4) 下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述,正确的是 ( ) A .草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同 B .草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂 C .草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强 D .草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境 D 解析: 初生演替是指在一个从来没有被植被覆盖过的地面,或者原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替,大致要经历裸岩阶段 → 地衣阶段 → 苔藓阶段 → 草本阶段 → 灌木阶段 → 森林阶段,灌木阶段较高的灌木取代了部分草本植物,物种丰富度增加, A 错误;物种丰富度增加,群落的空间结构更复杂, B 错误;物种丰富度增加,营养结构复杂度加强,自我调节能力更强, C 错误。 4 . (2019 · 湖南怀化模拟 ) 图甲是裸露岩石上开始的群落演替过程,图乙表示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 .图甲所示的群落演替过程属于次生演替 B .该群落只有垂直结构,没有水平结构 C .演替过程中植物种类丰富度逐渐增加并趋向稳定 D .演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降 C 解析: 图甲是裸露岩石上开始的群落演替过程属于初生演替, A 项错误;该群落既有垂直结构,也有水平结构, B 项错误;题图显示,演替过程中植物的种数增加,岩石体积也增大, D 项错误。 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 ____________ 。 (2) 取样方法:许多土壤动物身体微小且有 ________ 的活动能力,常用 __________ 取样的方法进行采集、调查。 (3) 统计方法:记名计算法和 ____________ 法。 考点三 ( 实验 ) 土壤中小动物类群丰富度的研究 栖息场所 较强 取样器 目测估计 2 . 实验流程 (1) 提出问题:不同区域土壤中,物种丰富度相同吗? (2) 制订计划:包括步骤、时间、地点、内容、方法、备注等。 (3) 实施计划 ①准备:制作 __________ ,记录调查地点的地形和环境的主要情况。 ②取样:选择取样地点,用 __________ 取土壤样本,并标明取样的地点、时间等。 ③采集小动物:从土壤样本中采集小动物。 ④观察和分类:对采集的小动物分类并做好记录。 ⑤统计和分析:设计数据收集和统计表,分析所搜集的数据。 取样器 取样器 (4) 得出结论 ①组成不同群落的优势种是 ________ 的,不同群落的物种丰富度是 ________ 的。 ②一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间 ________ ,物种越多,群落结构也 __________ 。 不同 不同 越长 越复杂 [ 延伸思考 ] 如图表示的是两种采集土壤中小动物的装置,请分析: (1) 甲装置的花盆壁丙和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是什么? 提示: 甲装置的花盆壁丙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。 (2) 利用该装置采集主要利用了小动物的什么习性? 提示: 甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集。 (3) 乙装置采集的小动物保存的主要方法是什么? 提示: 用乙装置采集的土壤动物可放入体积分数为 70% 的酒精溶液中,也可放入试管中。 [ 归纳提炼 ] 1 . 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。 2 . 做好该实验的五个注意事项 (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) 识别命名要准确,并进行分类。 (5) 远离危险地带,不要破坏当地环境。 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。 命题点一 实验基础 1 . (2019 · 湖北孝感模拟 ) 下列关于 “ 土壤中小动物类群丰富度的研究 ” 实验的说法中,不正确的是 ( ) A .为调查不同时间土壤中小动物丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样 B .许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标志重捕法调查土壤小动物类群丰富度 C .利用小动物的避光避热性,收集土样中的小动物可采用带灯罩的热光源 D .对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征 B 解析: 为调查不同时间土壤中小动物类群的丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样作为对照实验, A 项正确;土壤小动物身体微小、活动能力强,不能用样方法和标志重捕法调查其丰富度,可采用取样器取样的方法进行调查, B 项错误;利用小动物的避光、避热性,收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源, C 项正确;对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征,保证实验结果的可靠性, D 项正确。 2 . (2019 · 山西太原模拟 ) 为了对土壤动物的丰富度进行统计,下图 A 、 B 、 C 、 D 4 种土壤微型节肢动物分离收集装置中最合理的是 ( ) 解析: 土壤动物有趋暗、趋湿、避高温的特性,因此要让土壤动物从上面漏斗中转移到下面的收集瓶中,漏斗中的环境应有光、干燥、高温。对比 4 个选项, A 选项中热光源能同时满足有光和高温两个条件。 A 命题点二 实验拓展 3 . (2019 · 山西太原一模 ) 紫茎泽兰是一种恶性入侵杂草,该植物耐贫瘠,入侵后可迅速侵占撂荒地、稀疏林草地,排挤当地植物,给许多地区造成了严重的经济和生态损失。为研究其入侵机制,对某入侵地区进行了调查,结果如下表: 调查项目 重入侵区 轻入侵区 未入侵区 植物 覆盖度 紫茎泽兰覆盖度 (%) 67.2 20.3 0 当地植物覆盖度 (%) 3.1 45.8 52.5 注:植物覆盖度是指某一地区植物茎叶垂直投影面积与该地区面积之比。 调查项目 重入侵区 轻入侵区 未入侵区 土壤 微生物 总真菌数 ( × 10 4 个 ) 17.9 5.8 8.3 固氮菌 ( × 10 5 个 ) 4.4 2.9 2.2 硝化细菌 ( × 10 4 个 ) 8.7 7.8 7.2 植物可 吸收的 无机盐 NO(mg/kg) 92.0 27.9 15.7 NH(mg/kg) 53.0 15.3 5.3 植物可吸收磷 (mg/kg) 8.7 3.4 2.6 植物可吸收钾 (mg/kg) 351.0 241.5 302.8 (1) 某种植物的覆盖度可间接反映该种植物的种群 _________ ,紫茎泽兰的覆盖度越大,在与当地草本植物对 _________ 的竞争中所占优势越大。 (2) 对土壤微生物丰富度的调查中,首先用 _____________ 法获取土壤样品,然后制备土壤浸出液并适当稀释,再将土壤浸出液接种在培养基上,通过观察菌落进行初步的鉴定和 ________ 。 密度 阳光 取样器取样 计数 (3) 科研人员研究了紫茎泽兰与入侵地土壤状况变化之间的关系,由上表结果分析: ①真菌在生态系统中一般充当 __________ 者。 ②用紫茎泽兰根系浸出液处理未入侵区土壤,土壤微生物的变化与重入侵区一致,说明紫茎泽兰根系的分泌物可 __________ 土壤微生物的繁殖。 ③紫茎泽兰在入侵过程中改变了土壤微生物数量,进而提高了土壤中 __________________________ ,而这又有利于紫茎泽兰的生长与竞争。这是一种 __________ 调节。 分解 促进 植物可吸收的无机盐的量 正反馈 解析 (1) 植物覆盖度是指某一地区植物茎叶垂直投影面积与该地区面积之比,可间接反映该种植物的种群密度,紫茎泽兰的覆盖度越大,说明在与当地草本植物对阳光的竞争中所占优势越大。 (2) 对土壤微生物丰富度的调查中,首先用取样器取样法获取土壤样品,然后制备土壤浸出液并适当稀释,再将土壤浸出液接种在培养基上,通过观察菌落进行初步的鉴定和计数。 (3)① 真菌在生态系统中的主要作用是将有机物分解成无机物,充当分解者。 ②用紫茎泽兰根系浸出液处理未入侵区土壤,土壤微生物的变化与重入侵区一致,说明紫茎泽兰根系的分泌物可促进土壤微生物的繁殖。 ③紫茎泽兰在入侵过程中改变了土壤微生物数量,进而提高了土壤中植物可吸收的无机盐量,而这又有利于紫茎泽兰的生长与竞争。这是一种正反馈调节。 1 .一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落 ( ) 2 .谚语 “ 苗多欺草,草多欺苗 ” 反映的种间关系是共生 ( ) 3 .森林群落中植物和动物均具有垂直分层现象,以提高光的利用率 ( ) 4 .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 ( ) 5 .乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构 ( ) 6 .自然恢复林的形成属于初生演替 ( ) 课堂小结 · 内化体系 ……………………………………………………………………………………………………………… ◎ × × × × × × 7 .农田弃耕后,在自然状态下很快就会长满小灌木,成为灌木丛 ( ) 8 .人类干预对群落的演替总是不利的 ( ) 9 .若时间允许,弃耕的农田总会形成森林 ( ) 10 .演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化 ( ) 11 .某海岛上的群落因开发旅游,可能会按照不同于自然演替的方向和速度进行演替 ( ) 12 .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 .捕食和竞争并非都是不利的:实际上被淘汰的都是不适应环境的个体,有利于对环境资源的更合理利用,有利于生物的进化。 2 .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,并不都是由争夺食物引起的。 3 .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。 4 .演替并不都是 “ 不可逆 ” 的: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,但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。 ……………………………………………………………………………………………………………… ◎查看更多