专题25 群落教师版

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专题25 群落[考试标准]知识内容必考要求加试要求植物的生长型和群落结构群落的概念和结构aa群落的主要类型主要的陆地生物群落类型aa群落演替(1)群落演替的概念、类型和过程(2)顶极群落的概念aaa 一、群落的概念、物种组成和优势种1、群落：在一定空间内所有生物种群的集合体。2、群落的特点：具有一定的结构、种类构成和种间相互关系；在环境条件相似的地段可以重复出现。3、群落的物种组成：包括多种动物、植物和微生物。组成群落的物种是通过长期发展和自然选择保存下来的，群落是各个物种适应环境和彼此相互适应过程的产物。4、物种丰度：群落中物种数目的多少。它是衡量群落的生物多样性的评价指标。5、优势种：（1）定义：在组成群落的物种中，凭借自己的大小、数量和生产力对群落产生重大影响的物种。（2）优势种的主要识别特征：个体数量多；占有竞争优势，能通过竞争来取得资源的优先占有地位；常在群落中占有持久不变的优势。二、植物的生长型和群落结构1、植物的生长型任何陆地群落都是由几种不同生长型的植物构成的。主要有6种生长型：①乔木：3米以上的木本植物，包括各种数木。②灌木：3米以下的木本植物。③藤本植物：木本攀缘植物。④草本植物：没有多年生的木质茎，包括禾叶草本、阔叶草本和蕨类植物。⑤附生植物：完全依附在其他植物体上的植物。⑥地表植物：包括地衣、苔藓等低等植物。2、群落结构群落结构形成的原因：群落结构与环境中生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。意义：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于生物群落整体对自然资源的充分利用。3、群落的主要类型森林北方针叶林 （最大的森林带）、温带落叶阔叶林、  热带雨林  （生物种类最多，是地球上最丰富的生物基因库）草原植物优势种：  禾本科  植物、  阔叶草本  植物；代表动物：野驴、黄羊、黄鼠、鼠兔等荒漠（沙漠）优势植物：蒿属植物、藜属植物、  肉质旱生  植物、各种仙人掌等，植株间隔大，一般均匀分布，根系发达。生物特点：适应  缺水  环境苔原（冻原或冻土带）分布：北方针叶林以北的环北冰洋地带植物特点：结构  简单  、种类  稀少  、生长缓慢、能忍受  强风吹袭  。苔原植物几乎完全依靠  营养繁殖  。4、群落结构类型比较项目空间结构时间结构垂直结构水平结构含义群落中的生物在垂直方向上具有明显的分层现象群落中的生物在  水平方向  上的配置状况群落的组成和外貌随 时间 而发生有规律的变化主要影响因素陆生群落分层决定因素：①植物：  光 、温度②动物：栖息空间和食物条件。水生群落分层决定因素：光的穿透性、温度、O2的垂直分布水分、土壤、地形、风和火等光、温度表现植物配置在不同高度上，动物也随之具有层次性。湖泊：表水层：浮游生物活动主要场所斜温层：水温变化较大静水层：水的密度最大，约4℃底泥层：动植物残体腐败分解大多群落生物呈集群分布或表现为斑块状镶嵌分布。不同地段分布着不同的种群，同一地段种群密度也有差别。少数群落如沙漠里的灌木倾向于均匀分布。①群落物种组成的昼夜变化，有的动物白天活动，有的夜间活动。②群落外貌的 季节变化 ，温度决定季相。群落的季节性决定于植物与传粉动物之间的协同进化。特点有明显的 分层 现象植被特点:斑块性、镶嵌性 周期性、季节性 三、群落的演替1、概念：一些物种取代另一些物种、一个群落类型取代另一个群落类型的过程，这个过程直到出现一个稳定的群落   才会中止。群落的这种依次取代现象就叫演替。实例1：发生在裸岩上的演替：裸岩阶段→地面上只有火山喷发产生的火山灰和岩石。↓地衣阶段→地衣首先在裸岩上定居→地衣分泌的有机酸可加速岩石的分化，土壤颗粒和有机物增多。↓苔藓阶段→苔藓与地衣竞争处于优势→土层加厚、有机物增多、土壤微生物群落越来越丰富。↓草本植物阶段→草本植物逐渐占优势→昆虫、小动物进入，土壤有机物越来越丰富，土壤通气性越来越好。↓灌木阶段→灌木逐渐取代部分草本植物→物种的多样化使群落结构较为稳定，抵御环境变化的能力增强。↓森林阶段→乔木最终占据优势→物种进一步多样化，生物与环境关系变得丰富多样，达到相对稳定的森林。(顶极)实例2：从湖泊演替为森林的过程：裸底阶段→ 沉水植物阶段 → 浮叶根生植物阶段 →挺水植物和沼泽植物阶段→ 森林群落阶段 （顶极）2、群落演替的两种类型类型原生演替次生演替含义在从未有 任何生物 定居过的裸岩、沙丘和湖底开始演替。在  被毁灭群落  基质上所进行的演替。起点从来没有被植物覆盖的地面，或原来存在过植被，但被彻底灭绝了的地方原有植被虽已不存在，但土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方特点经历的  时间比较长  基质和环境条件比较好，经历 时间比较短 基质与环境条件无有机质和生命胚种有大量有机质和生命胚种速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键举例裸岩上发生的演替：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段弃耕农田上发生的演替：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木阶段→乔木阶段原始森林被砍伐→（次生演替）→次生林3、演替的结果——顶极群落（1）定义：一个群落经过长期的演替，最终与  当地气候  和  土壤条件  处于平衡的状态，演替所达到的这个最终平衡状态叫顶极群落。（2）特点 ①顶极群落是一种稳定的、自我维持的、成熟的生物群落；②其物种组成和数量比例相对稳定，群落结构最复杂也最稳定，层次较多，各物种都占据着不同的空间，能最充分、最有效地利用周围的资源，只要没有外力干扰，将永远保持原状。③一般与当地的气候条件相适应，能反映气候条件的特点。（3）表现：①各主要种群的出生率和死亡率达到平衡；②能量的输入与输出及产生量和消耗量达到平衡。（4）决定因素：顶极群落主要由  平均温度  和  年降雨量  决定。（5）地球上现存的群落大都处于   顶极状态   。类型：①高温高湿→热带雨林②低温高湿→北方针叶林③中温中湿→温带草原④低温低湿→苔原⑤极端缺水→沙漠（6）群落演替的四项特征①演替方向：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测的。②能量：总生成量增加，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，稳定性越来越高。（7）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，而对于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。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，如治理沙漠、建立人工群落等。补充：（1）演替问题分析的关键点：①在群落演替的过程中，物种的取代是一种优势取代，而不是完全取代。②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。（2）人类活动对演替的影响：①群落演替类型的划分可以按照不同的原则进行，因而存在各种各样的演替名称。②原生演替和次生演替划分的依据是演替发生的起始条件。③判断一种演替是原生演替还是次生演替，关键看群落演替的起始条件。④人类活动既可以改变群落演替的方向，又可以改变群落演替的速度。⑤人类活动对群落演替的影响既有负面作用：破坏森林、乱排污水等；又有正面作用：退耕还林、退耕还草、退耕还湖、治理沙漠等诸多可持续发展治理。[诊断与思考]1．判断下列叙述的正误(1)土壤动物群落不存在分层现象(　×　)(2)乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构(　×　)(3)池塘中鲤鱼的性比率及出生率、死亡率也属于群落水平上研究的问题(　×　)(4)自然恢复林的形成属于原生演替(　×　)(5)森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单(　×　)(6)人类活动可以影响演替的方向和速度(　√　)(7)决定群落演替的根本原因存在于群落外部的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等(　×　)(8)某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替(　×　)(9)演替过程中群落的物种组成不断变化，甚至可发生优势取代(　√　)2．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：a.植物分层：  光照   ；b.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、光强度、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。(3)群落演替的两种类型类型内容　原生演替次生演替起点从未有任何生物定居过的环境原有群落毁灭，但仍保留了被毁灭群落基质时间经历的时间  长  经历的时间  短  速度  缓慢    较快  影响因素自然因素人类活动较为关键实例裸岩上的演替弃耕农田上的演替题组一　群落结构的种类及成因分析1．一个湖泊经历了一系列演替阶段后，可以演变为一个森林，其演替过程大体为 (　　)A．湖泊→湿地→沼泽→草原→森林    B. 湖泊→草原→湿地→沼泽→森林C．湖泊→沼泽→湿地→草原→森林    D. 湖泊→湿地→森林解析　湖泊发生的演替属于次生演替，即湖泊→沼泽→湿地→草原→森林。答案 C2．下图中A、B、C分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的是(　　)A．温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素B．A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构C．C处植物的分层现象主要是因为光照的影响D．影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是水分三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素应是环境条件不同，A项错误；A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明温度影响群落分布，B项错误；C处植物的分层现象主要是因为在水的不同深度上光照不同，C项正确；影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是光照，D项错误。答案C3．根据图中显示的信息，结合所学知识，判断下列说法中正确的是(　　)A．该图中所有的植物构成生物群落B．决定植物分层的主要环境因素除光照外，还有地形、湿度、盐碱度等C．森林生态系统中的植物有分层现象，但动物没有分层现象D．从山麓到山顶的群落分布属于水平结构，是由地形起伏造成的解析　该图中的所有植物并不能构成生物群落，还缺少了动物和微生物；群落的结构分为垂直结构和水平结构，决定植物分层的主要环境因素是光照，地形、湿度和盐碱度是影响群落水平分布的主要环境因素；森林生态系统中植物和动物都有分层现象。答案D题组二　群落演替类型的判断4．如图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述正确的是(　　)A．该群落的演替属于原生演替，群落结构越来越复杂B．演替的方向和速度主要与气候、土壤等条件有关，与人类活动无关C．在群落演替过程中，群落的物种组成不断地发生着改变，其中④→⑤过程中，云杉逐渐成为优势种D．在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构解析　该群落的演替保留了植物种子和土壤条件，为次生演替，群落结构越来越复杂，A错误；人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，但也属于群落的演替，B错误；①→⑤的过程中，乔木逐渐增加，草本植物逐渐下降，其中④→⑤过程中，云杉逐渐成为优势种，C正确；在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，也有水平结构，D错误。答案C5．一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．此演替过程属于原生演替              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。答案D题组三　群落演替的趋势和规律6．图甲表示弃耕农田的群落演替情况，图乙、丙、丁表示演替过程中各种量随时间的变化曲线，下列有关分析不正确的是(　　)A．图甲中，b点时只存在群落的水平结构，d点时存在垂直结构和水平结构B．图乙可表示演替过程中物种丰度与时间的关系C．图丙可表示该地块上恢复原状的能力与时间的关系D．图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况解析　b点和d点均有垂直结构和水平结构，A错误；随着时间的推移，物种数量逐渐增多，物种丰度增加，抵抗干扰的能力升高，恢复原状的能力降低，B、C正确；在灌木和乔木占优势前，草本植物数量逐渐增加，在灌木和乔木占优势后，草本植物数量减少，最终趋于稳定，D正确。答案A7．为了研究某降水充沛、气温较高的山区内群落演替的规律，生态学家利用把同一时间内的不同群落当作同一群落在不同演替阶段的原理，研究了灌草丛、针阔混交林、常绿阔叶林、针叶林等4个群落的相关特征，结果如下：比较项目灌草丛针阔混交林常绿阔叶林针叶林生产者光合作用产生的有机物的[t/(hm2·a)]17.43116.61150.8155.50总呼吸量[t/(hm2·a)]15.9392.73124.8040.98叶面积指数2.4811.2817.766.63植被干物质的量(t/hm2)6.65377.52398.57184.74注：叶面积指数是指单位土地面积上的总植物叶面积。下列有关说法正确的是 (　　)A．群落的叶面积指数与其垂直结构有关，与水平结构无关B．植被干物质的量只与群落中植被的光合作用、呼吸作用有关C．群落的总呼吸量比生产者光合作用产生的有机物的量少，说明群落含有的有机物总量增加D．该地区群落演替的顺序是灌草丛→针阔混交林→常绿阔叶林→针叶林解析　叶面积指数又叫叶面积系数，是一块土地上阳光直射时植物叶片垂直投影的总面积与占地面积的比值，所以与水平结构有关，A错误；植被干物质的量与群落中动物的呼吸作用也有关，B错误；由于该地区降水充沛、气温较高，群落应朝着更有益的方向发展，正确的演替顺序为灌草丛→针叶林→针阔混交林→常绿阔叶林，D错误。答案C1．群落的垂直结构和水平结构的成因分析(1)影响地上植物分层的主要因素是光照；群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象，影响动物分层的主要因素是食物。群落的分层现象不仅表现在地面上，也表现在地下，但地下分层现象主要与水分和矿质元素有关。水域中，某些水生动物也有分层现象，影响因素主要有阳光、温度、食物、含氧量等。(2)影响群落水平结构的因素包括地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常常呈镶嵌分布。而山麓到山顶的群落分布属于水平结构，是由地形起伏造成的。2．判断原生演替和次生演替的方法(1)从起点上判断①原生演替的起点为从没有过植被或原有植被被彻底消灭了的环境。②次生演替的起点为只是失去了原有植被的环境。(2)从时间和速度上判断①经历的时间长、速度缓慢的是原生演替。②经历的时间短、速度较快的是次生演替。3．群落演替的方向和结果分析(1)群落演替的方向①自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。②最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。如在干旱的荒漠地区很难形成森林。(2)群落演替的结果①能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。②结构：生物种类越来越多，群落结构越来越复杂。③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的变化，使抵抗干扰能力越来越高。