高考生物提分秘籍：专题32《群落的结构与演替》教学案（含答案）教案

1．群落的结构特征(Ⅰ)。2．群落的演替(Ⅰ)。3．实验：土壤中小动物类群丰富度的研究(Ⅰ)。热点题型一    群落的结构 例1、（年海南卷，18）在某一农田生态系统中，大面积单一种植某种农作物（甲）可导致害虫A的爆发，改成条带状合理地间作当地另一种农作物（乙）后，乙生长良好，害虫A的爆发也受到了抑制。对此，不合理的解释是（　　）A．新的种间关系不利于害虫AB．新的群落空间结构不利于害虫AC．乙的出现使害虫A的环境容纳量下降D．乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系【答案】D【变式探究】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，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【提分秘籍】种间关系的四个警示点 (1)竞争是两种或两种以上的生物由于空间、食物有限，呈现出“你死我活”的变化，导致“强者更强，弱者更弱”，甚至弱者最终被淘汰；生物之间的竞争关系大小与它们所需的食物种类和居住空间相似度有关，一般所需的食物种类越接近，居住空间重叠程度越高，生物之间的竞争力越大。(2)一般生物之间的捕食关系不会导致其中一个物种的灭绝，而生物之间的竞争关系会导致一个物种的灭绝，所以一般不能盲目引进外来物种，防止引起生态危机。(3)生物之间长期的寄生关系，会使寄主和寄生生物相互的危害减小，有利于各自的生存。(4)辨析生存斗争、竞争与种内斗争种内斗争为种内关系，竞争为种间关系。种间斗争包括竞争，而生存斗争既包括生物与生物之间的关系，又包括生物与无机环境之间的关系，图示如下：A代表生存斗争、B代表种内斗争，C代表种间斗争、D代表竞争。【方法技巧】 种间关系判断的技巧 (1)弄清是同种生物还是不同种生物，同种生物以同种的幼体为食，或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内斗争，不同种生物之间对资源和空间的争夺就是竞争，简单记为：“同斗争，异竞争”。(2)不同种生物要注意区分竞争和捕食：竞争是争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争，不直接获取食物；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，以维持自身生存。(3)两种生物甲和乙以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成竞争关系，例如：人吃玉米子粒，而牛吃秸秆。(4)坐标图中捕食者和被捕食者的判断①看曲线上升和下降的先后关系，一般先上升或下降的曲线代表被捕食者。②看曲线峰值的高低，一般曲线峰值高的是被捕食者，另外，被捕食者的个体一般也比捕食者的小，所以被捕食者的数量相对较多。    右图曲线中a为被捕食者，b为捕食者。【举一反三】 下列关于种群和群落的叙述，错误的是 (　　)A．一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群B．可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度C．演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化D．洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构【答案】C 热点题型二  群落的演替  例2、（江苏卷，13）下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段，下列叙述正确的是（　　）A．从形成沙丘开始发生的演替是次生演替B．阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构C．阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同D．阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强【答案】D【变式探究】（年天津卷，7）大兴安岭某林区发生中度火烧后，植被演替过程见下图。 　　　据图回答：（1）该火烧迹地上发生的是_____演替。与①相比，③中群落对光的利用更充分，因其具有更复杂的_____结构。（2）火烧15年后，草本、灌木丰富度的变化趋势均为________，主要原因是它们与乔木竞争时获得的_______________。（3）针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢。火烧后若补栽乔木树种，最好种植______，以加快氮磷循环。（4）用样方法调查群落前，需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“种-面积”曲线，作为选取样方面积的依据。下图是该林区草本、灌木、乔木的相应曲线。据图分析，调查乔木应选取的最小样方面积是________。 　　　　　　　　　　　【答案】（1）次生    垂直    （2）下降后保持相对稳定    光逐渐减少   （3）阔叶树   （4）S3【变式探究】有关初生演替和次生演替的叙述，错误的是 (　　)A．沙丘、冰川泥、火山岩上进行的演替是初生演替，弃耕农田上进行的演替是次生演替B．初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显C．初生演替所需时间较长，次生演替所需时间较短D．初生演替能形成森林，次生演替也可能形成森林 【答案】B【解析】沙丘、火山岩、冰川泥上进行的均是初生演替，故A正确；无论是初生演替还是次生演替，群落内都会有竞争现象，故B错误；无论是初生演替还是次生演替，只要条件具备，都能演替形成森林，故D正确。 【提分秘籍】 1．群落演替的五大原因 (1)环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。(2)生物本身不断进行繁殖、迁徙。(3)群落内部由于生命活动造成内部环境改变。(4)种内和种间关系不断发生变化。 (5)人类活动的干扰。 2．群落演替的三个过程 群落演替的过程可人为地划分为三个阶段(1)侵入定居阶段：一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境，为以后侵入的同种或异种物种创造有利条件。(2)竞争平衡阶段：通过种内斗争或竞争，优势物种定居并繁衍后代，劣势物种被排斥，相互竞争过程中共存下来的物种在资源上达到相对平衡。(3)相对稳定阶段：资源利用更为充分有效，群落结构更加完善，有比较固定的物种组成和数量比例，群落结构复杂，层次多。 【举一反三】 在一段新建公路的边坡(甲)上移栽灌木和草本植物以保护边坡，另一段边坡(乙)不进行移栽，其他实验条件相同，1年后两段边坡的检测结果如下表。下列分析合理的是 (　　)边坡 处理方式   植被覆盖率(%) 小型土壤动物 物种数 个体数 土壤有机质(g/kg) 甲 种植植物 97 37 260 19.8 乙 不干预 8 9 28 11.9 A．可以推测移栽植物会降低该群落结构的稳定性B．小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果C．边坡甲上因没有移栽乔木而不可能自然长出乔木D．边坡甲上的群落演替会随时间延长而逐渐加剧 【答案】B热点题型三     实验：土壤中小动物类群丰富度的研究例3．下表为三个稳定草原生态系统中植物调查的统计数据，据表可以确认的是 (　　)草原类型草甸草原典型草原荒漠草原植物总种数16010080平均种群(种树/平米)201810平均产量(千克干重/公顷)2 000900200旱生植物的种数比例(%)25.049.178.0A．在植物丰富的区域采用样方法获得数据B．典型草原中各种群密度均大于荒漠草原C．流经草甸草原的总能量大于典型草原D．表中荒漠草原旱生植物的丰富度最高 【答案】D【提分秘籍】(1)在土壤动物的物种丰富度的研究实验中，从不同营养环境中采集的土壤样本要分别统计。从同样营养环境土壤中采集的样本，可以多组进行统计比较。(2)尽可能多收集小动物。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)如果要调查水中小动物类群的丰富度，则需要对取样和采集方法进行改进。根据调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等。取样和采集时要考虑定点、定量等因素。定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量(例如一瓶、一网等)要相同。【举一反三】 在统计土壤动物的物种丰富度的实验中，某小组设计的采集小动物的装置如图所示，下列说法正确的是 (　　)A．采集的原理是利用土壤动物的趋光性B．灯罩的功能是防止昆虫逃跑C．金属筛网阻止小动物向下移动D．广口瓶中需要加入体积分数为70%的酒精溶液【答案】D 1．（江苏卷，13）下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段，下列叙述正确的是（　　）A．从形成沙丘开始发生的演替是次生演替B．阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构C．阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同D．阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强【答案】D【解析】本题考查群落演替的含义、过程以及种类。从形成沙丘开始发生的演替属于初生演替，A错误；阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落的垂直结构不明显，B错误；阶段Ⅰ到阶段Ⅱ发生的演替是优势取代，不是完全取代，所以阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类不完全相同，C错误；阶段Ⅲ为森林阶段，具有明显的分层现象，群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强，D正确。 变简单，该生态系统的自我调节能力变弱，抵抗力稳定性降低。8．（2014·山东卷）6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。甲 乙(1)根据图甲分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应处于________点。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(2)海洋鱼类生活在不同的水层，这体现了生物群落的__________结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等，该过程称为________。(3)图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图中________和________(填字母)在碳循环过程中起着关键作用；能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为________。(4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的____________，海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。【答案】(1)b　偏高　(2)垂直　(群落的)演替(或初生演替)　(3)A　B(注：两空可颠倒)　20%(4)自我调节能力(或自净能力)【解析】(1)图甲中b点时，种群增长速率最大，捕捞后大黄鱼种群数量处于b点，种群数量能迅速恢复，可获得最大持续捕捞量。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则由公式＝(M表示标记个体数，N表示种群数量估计值，m表示重捕个体中标记的个体数，n表示重捕的个体总数)可知，种群密度的估计值偏高。(2)海洋鱼类生活在不同的水层体现了群落的垂直结构，新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现其他各种生物的过程称为演替。(3)图乙中A、B、C、D分别表示生产者、分解者、次级消费者、初级消费者。其中，生产者和分解者是生态系统中的必要成分，在碳循环中起着关键作用。能量在第一、二营养级间的传递效率为1.5×106÷7.5×106×100%＝20%。(4)生态系统稳定性依赖于其自我调节能力，如果外界干扰超过一定限度时，该能力被破坏，生态系统就到了难以恢复的程度。9．（2014·江苏卷）机场飞行跑道及场内小路旁多是大片草地，有多种动物栖息。下图是某机场生态系统食物网的主要部分。请回答下列问题：(1)此食物网中，小型猛禽分别处于__________营养级。(2)机场内的小鸟初遇稻草人十分惊恐，这种反应属于________反射。(3)工作人员根据生态系统中________信息传递的特点，释放训练过的猎鹰来驱赶小鸟。(4)为了进一步驱鸟，某机场先铲除原有杂草，而后引种了虫和鸟都不爱吃的“驱鸟草”，机场内小鸟大为减少。以后“驱鸟草”逐渐被杂草“扼杀”，这种生物群落的变化过程属于________演替。(5)为了解机场内蜗牛密度，三个调查人员各自随机布设样方如下图所示(图中阴影带为水泥小路，其他处为草地)，其中最合理的是________(填序号)。调查中某个样方内蜗牛分布示意图如上，该样方的蜗牛数应计为________个。【答案】(1)第三、第四、第五　(2)条件　(3)行为　(4)次生　(5)①　6 或71．下列有关群落的叙述，错误的是 (　　)A．研究种群是研究群落的基础B．区别不同群落类型的重要特征是物种组成C．群落水平上研究的问题就是研究群落的丰富度D．一个群落中的物种，都不是随机地聚集在一起的【答案】C【解析】群落水平上研究的问题不仅仅是研究群落的丰富度，还需要研究不同物种之间的关系等。2．有关群落演替的说法错误的是 (　　)A．群落中一个种群被另一个种群代替的过程叫做演替B．保留植物繁殖体的地方发生的演替为次生演替C．在干旱的荒漠地区，群落演替很难形成森林D．人类活动可以影响演替的速度和方向【答案】A【解析】群落演替是一个群落被另一个群落代替的过程。3．某生物课外兴趣小组对甲、乙两地土壤中的小型动物类群丰富度进行了调查研究，每次随机取相同体积的甲、乙两地土壤对比研究。结果发现，甲地土壤中的小型动物类群平均有18种，个体数平均值是109个，乙地土壤中的小型动物类群平均有15种，个体数平均值是209个，则甲、乙两地土壤小型动物类群丰富度的大小是 (　　)A．甲＝乙　　　  　   B ．甲<乙C．甲>乙                D．无法确定【答案】C4．如图，纵轴表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的数量变化。下列对此图的分析，错误的是 (　　)A．海洋中的鱼类具有垂直分层现象B．此图表明鱼类对食物竞争状况C．此图表明海洋中鱼类的捕食状况D．此图表明海洋中鱼类的共生关系【答案】D【解析】纵坐标为甲、乙、丙三种鱼类的食物分布，有共同的食物资源和生存空间，故构成竞争关系。5．寒带针叶林中两个动物种群(N1、N2)的数量变化如下图所示，据图判断这两个种群的关系是 (　　)A．捕食关系，N1为捕食者，N2为被捕食者B．捕食关系，N2为捕食者，N1为被捕食者C．竞争关系，N1为竞争中的胜利者，N2为失败者D．共生关系，N1、N2彼此依赖，相互有利【答案】B6．东北东部山地的阔叶红松林受破坏之后，形成一片空地，叫做“林窗”，这时候往往最先进入的是杨树、白桦等。但随着时间的推移，周围的红松林会慢慢在这片区域生长繁殖并逐渐替代杨树和白桦重新成为林地中的优势种。下列有关说法正确的是 (　　)A．杨树、白桦在受破坏的空地上生长繁殖引起的群落演替属于初生演替B．红松林重新取代杨树和白桦的原因是红松林在竞争中处于优势C．在群落演替的初期，不存在种群间的竞争关系D．在群落演替的过程中，群落的物种组成不会发生变化 【答案】B【解析】红松林受破坏后原有的土壤和繁殖体仍存在，这种演替属于次生演替；红松林取代杨树和白桦的原因是红松在竞争中处于优势地位；在群落演替的整个过程中都存在种群间的竞争关系；在演替的过程中，群落的物种组成会发生改变。7．如图为某一区域内M、N两物种的资源利用曲线。从图中可以得出的结论是 (　　)A．曲线不重叠时，M与N一定不存在竞争B．d越小，M与N种间竞争越激烈C．b越大，生物适应环境能力越弱D．M、N两物种间存在捕食关系【答案】B【解析】曲线不重叠的情况下，M、N两物种有可能争夺空间或栖息场所，也可构成竞争关系，A错误；d越小，表明曲线重叠就越多，M与N种间竞争越激烈，B正确；b越大，表明生物的可利用资源就越多，适应环境的能力应越强，C错误；据图不能得出M与N之间存在捕食关系的结论，D错误。8．下图1中所示的生物间关系，A、B代表两种生物，C代表生物的生活条件，箭头表示营养流动的方向；图2在坐标系中表示两种生物之间的关系。下列相关判断中，错误的是    (　　)A．图1中①～④表示的种间关系分别是互利共生、种内斗争、捕食和竞争B．图1中的③中A的数量大量减少后，B的数量一直增加C．图2中的甲、乙、丙分别对应图1中的①、③、④D．在一个生态系统中，两种生物可能同时存在如图2中的乙和丙两种关系【答案】B9．生态学家常常用面包虫进行各种种群生态学实验，它们的卵、幼虫、蛹和成虫都生活在面粉里。如图是两种具有捕食习性的面包虫(甲面包虫：实心点曲线；乙面包虫：空心点曲线)在不同环境下的生长情况。图1表示甲、乙面包虫生活在装有面粉的容器内；图2表示甲、乙面包虫生活在面粉中放入细玻璃管的容器内。(1)由图1可知两种面包虫之间的关系是________，在不改变外界环境的情况下________面包虫占优势。在加入细玻璃管的情况下，两种面包虫可以共存。已知乙面包虫比甲面包虫小，请猜测两种面包虫可以共存的原因是____________________________________________。(2)甲面包虫和乙面包虫放在一起的时候，不论异种还是同种产下的卵，都会遭到捕食。斜吻棘头虫是一种寄生在这两种面包虫上的原生生物。图3是在没有寄生虫与有寄生虫的状况下，两种面包虫在实验中的表现。在有寄生生物的状况下，处于优势地位的是________(填“甲”或“乙”)面包虫。斜吻棘头虫在生态系统中的成分是__________________。(3)面粉中小动物丰富度的统计方法可采用________及________。(4)综合图1、2、3可知，________对生物间作用结果有很大的影响。【答案】(1)竞争　甲　玻璃管为乙面包虫提供了隐蔽场所(意思对即可)(2)乙　消费者(3)记名计算法　目测估计法(4)环境条件10．研究小组对某自然保护区四种典型森林生态系统展开调查研究，获得如下调查结果，请据表中信息回答：样地编号生态系统类型海拔(m)优势树种  密度(株/hm2)凋落物现存量(kg/hm2)N、P、K、Ca、Mg五种元素的年归还总量(kg/hm3·a)甲 常绿阔叶林780    9876 807.97352.84乙常绿落叶阔叶混交林1 6707317 118.14323.77丙落叶阔叶林1 970  5306 975.20  303.33丁亚高山针叶林2 5704304  250.67243.98(注：凋落物是指森林生态系统内由生物组分产生并归还到林地表面，作为分解者物质和能量的来源，借以维持生态系统功能的所有有机物的总称)(1)若要调查每块样地优势树种的种群密度，所用的方法是________，为使调查数据尽可能真实，应做到________；若要调查4块样地木本植物类群的丰富度，需要调查的项目有______________________________。(2)每块样地的生物群落都有一定的空间结构，这是因群落中各个________分别占据不同的空间所致。四块样地中抵抗力稳定性最小的是________(填编号)。(3)表中________数据能直接反映四种生态系统物质循环功能的强弱，凋落物归还量主要取决于群落中________作用强度。【答案】(1)样方法　随机取样并统计足够样方　每块样地木本植物的种类及其数量    (2)种群　丁(3)五种元素的年归还总量　分解者的分解(或呼吸)11．有人在1980年对栖息于岩石地带原来生活在一起的大、小两个种的鬣蜥做了相互移走的实验。四年实验中，其中两年气候干旱，鬣蜥的食物短缺；另两年气候湿润，食物极为丰富。实验者将实验分成六组，每组都有一定数量的大、小鬣蜥。实验过程及结果如下： 实验设置结果干旱A组：将大鬣蜥移走A组小鬣蜥的体重、种群密度比B组明显增加B组：不作处理 C组：将小鬣蜥移走C组大鬣蜥的存活率比B组略有增加湿润D组：将大鬣蜥移走D组小鬣蜥的体重、种群密度与E组差别不大E组：不作处理 F组：将小鬣蜥移走F组大鬣蜥存活率与E组差别不大(1)如果只在A组与B组间比较，在干旱年份，将大鬣蜥移走后，小鬣蜥的体重、种群密度比B组明显增加。据此分析，大、小两种鬣蜥的种间关系可能是________，再将干旱组与湿润组比较后，可以确定两种鬣蜥间是________关系。(2)从实验来看，大鬣蜥的竞争能力强于小鬣蜥，判断理由是____________________。(3)在湿润年份，将大鬣蜥移走后，小鬣蜥的体重、种群密度与E组差别不大，出现这种情况的原因是__________________________。(4)B、E两组在实验中都起对照作用。根据实验过程的气候条件分析，两组中小鬣蜥种群密度较小的是______________组。【答案】(1)竞争或捕食或竞争和捕食(缺一不可)　竞争(2)移走大鬣蜥对小鬣蜥的影响较大，移走小鬣蜥对大鬣蜥的影响较小 (3)食物充分，竞争较弱　(4)B