2024届苏教版高考生物一轮复习生物群落的主要类型及演替学案

第5课时　生物群落的主要类型及演替

课标要求　1.阐明一个群落代替另一个群落的过程，包括初生演替和次生演替两种类型。

2.分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点。

考点一　群落的主要类型

1．群落的主要类型

2．几种典型的陆地生物群落

3．物种丰富度

4．不同群落中的生物与环境相适应

(1)针叶林生物群落

①植物以裸子植物组成的针叶林群落为主。

②动物都具有耐寒性和一些特殊的适应特性。

(2)荒漠生物群落

①植物大多耐旱耐盐，植物根系的深度、幅度比地上部分的高度、幅度大几倍至几十倍。

②动物也能适应干旱少雨的环境，如野骆驼。

(3)草原生物群落

①耐干旱的草本植物特别茂盛。

②动物具有在地下洞穴中生活、会贮存粮食和蛰伏越冬的习性。

考向　群落的主要类型

1．(2023·江苏盐城高三期末)陆地生物群落包括荒漠、草原、森林等类型。下列有关叙述正确的是(　　)

A．不同的陆地生物群落的物种组成存在差异，且保持稳定不变

B．不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点

C．荒漠生物群落物种少、结构简单，因此各物种之间没有生态位的重叠

D．森林多分布在湿润或较湿润的地区，森林中的生物完全不能适应半干旱地区的草原环境

答案　B

解析　不同的陆地生物群落的物种组成不完全相同，并且是可变的，A错误；荒漠生物群落物种少、结构简单，各物种之间生态位的重叠相对较少，C错误；森林分布在湿润或较湿润的地区，森林中的生物不能完全适应半干旱地区的草原环境，D错误。

2．荒漠中生物适应缺水环境，具有耐旱特性的表现为(　　)

①仙人掌具有肥厚的肉质茎，叶呈针状

②骆驼刺植株可高达15 m，但根才几厘米长

③蜥蜴和蛇表皮外有角质鳞片，有助于减少水分蒸发

④爬行动物以固态尿酸盐形式排泄含氮废物，减少了水分排泄

A．①②③   B．②③④

C．①③④   D．①②④

答案　C

3．(2023·江苏苏州高三检测)群落最小面积是指基本上能够表现出群落中所有植物种类的样方的最小面积。调查群落丰富度时，通过改变样方大小确定群落最小面积，进而判断群落类型，是研究群落的常用方法。如图为三类群落物种数目的调查结果，下列说法正确的是(　　)

A．群落丰富度随样方面积的增大而不断增大

B．调查土壤中动物类群丰富度宜用标志重捕法

C．群落最小面积越大的群落，丰富度往往也越大

D．宜选用50×50 m2群落最小面积调查常绿阔叶林的丰富度

答案　C

解析　在一定范围内，群落丰富度随样方面积的增大而不断增大，超过一定样方面积后，丰富度不再增加，A错误；统计热带雨林土壤中动物丰富度用取样器取样法，不宜用标志重捕法，B错误；宜选用20×20 m2群落最小面积调查常绿阔叶林的丰富度，D错误。

考点二　测定土壤动物的物种丰富度

1．实验原理

尝试采用样方法测定动物类群的丰富度。

2．实验步骤

(1)背景资料：土壤动物一生或其中某个阶段在土壤中生活，按照体型不同，一般分为四大类：

注意　一般确定以中型或大型土壤动物为研究对象。

(2)确定样方与取样

在采样地随机选取3～5个样方(50 cm×50 cm×15 cm)，采集样方内的落叶和土壤，研究土壤动物类群的丰富度时，一般采用取样器取样的方法，放入体积分数为70%的酒精的采集罐中。

(3)样本鉴定：根据有关资料，分拣、鉴定标本。

(4)结果统计：通过统计样方中的土壤动物类群和数量，确定土壤动物类群的丰富度。

1．注意区分丰富度的两种统计方法

(1)记名计算法：指在一定面积的样地中，直接记录物种的名称和数量。一般用于个体较大、种群数量有限的群落。

(2)目测估计法：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：很多、多、较多、较少、少、很少等等。

2．土壤中动物类群丰富度研究的注意事项

(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。

(2)尽可能多地收集动物。收集动物时，根据土壤中动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，进行多组统计比较。

考向　实验过程和注意事项

4．土壤是无数小动物的家园，常见的有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓，以及多种昆虫，等等。若要对某未知土壤的小动物类群丰富度进行研究，采用较多的是(　　)

A．样方法，用目测估计法统计各种群的个体数

B．标志重捕法，用记名计算法统计各种群的个体数

C．取样器取样法，用记名计算法或目测估计法统计各个种群的个体数

D．样方法，用记名计算法或目测估计法统计各种群的个体数

答案　C

5．(多选)如图是在统计土壤动物的物种丰富度的实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是(　　)

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大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

答案　BC

解析　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错误；甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿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。

考点三　生物群落的演替

1．群落演替的概念和过程

(1)演替的概念：在生物群落发展过程中，随着时间的推移和空间分布的变化，一个群落替代另一个群落的演替过程。

(2)演替过程(以发生在火山裸地上的演替为例)

源于选择性必修2 P54图2－3－3：①在群落演替过程中，地衣通过分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累有机物，这为苔藓的生长提供了条件。苔藓能取代地衣的原因是由于其植株高于地衣，能获得更多的阳光，处于优势地位，逐渐取代了地衣。

②群落演替时，不同种群间是优势取代(填“取而代之”或“优势取代”)，在森林阶段能(填“能”或“不能”)找到地衣、苔藓等其他植物。

③草本植物阶段的群落是否存在垂直结构？存在(填“存在”或“不存在”)。

2．初生演替与次生演替的比较

3．群落演替的趋势

(1)演替最终一定能形成森林吗？ 不一定(填“一定”或“不一定”)；原因：演替最终能否形成森林取决于所处地域的气候等条件，如干旱地区或冻土地带很难演替到森林阶段。

(2)火山爆发后经过初生演替形成新群落，一般不能(填“能”或“不能”)恢复原来的群落结构。

4．群落演替的影响因素

(3)人类活动

人类的生产活动通常是有意识、有目的的，对群落外部环境因素和群落内部环境因素具有促进或抑制作用。

延伸应用　(1)如图表示甲、乙两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线，据图分析回答下列问题：

①图中甲、乙分别属于哪种演替类型？判断依据是什么？由于甲群落演替起点的物种多样性为零，因此应属于初生演替；乙群落存在起始物种，故应属于次生演替。

②火灾后森林的演替与乙群落的演替类型相同。

③次生演替的速度更快，历时更短。原因是次生演替的原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的繁殖体。

(2)据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化，该现象表明：与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快(填“未发生改变”“变慢”或“变快”)，演替的方向未发生改变(填“发生改变”或“未发生改变”)。

考向一　群落演替的基本过程及类型的判断与分析

6．(2023·江苏连云港高三调研)下列关于群落演替的说法，错误的是(　　)

A．演替是群落结构发生变化的现象

B．只有群落的结构受到干扰或破坏，才会出现群落的演替

C．人类活动会改变群落自然演替的速度和方向

D．初生演替和次生演替的主要区别是演替的起始条件不同

答案　B

解析　演替是一定区域内一个群落被另一个群落代替的过程，势必会造成群落结构发生变化，A正确；自然状态下，即使群落的结构没有受到干扰或破坏，群落演替也会进行，B错误。

7．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。下列叙述错误的是(　　)

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

答案　D

解析　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；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。

方法技巧　“三看法”判断初生演替与次生演替

考向二　群落演替的趋势分析

8．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，三类植物的斑块镶嵌分布，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”型增长

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

答案　D

解析　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”型增长，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。

9．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。下列有关说法正确的是(　　)

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

答案　B

解析　火灾后的林地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；与阔叶林阶段相比，草本灌木阶段垂直结构更为简单，阔叶林阶段群落对光的利用更充分，所以阔叶林阶段的群落空间结构更加复杂，C错误；据图分析，草本、灌木丰富度的变化趋势均为先下降后保持相对稳定；乔木丰富度的变化趋势为先增加后减少，最后保持相对稳定，D错误。

1．(2021·全国甲，6)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群落阶段、草本群落阶段

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

答案　C

解析　发生在裸岩上的演替是初生演替，依次经过：裸岩群落阶段→地衣群落阶段→苔藓群落阶段→草本群落阶段→灌木群落阶段→乔木群落阶段，弃耕农田的演替为次生演替，自然演替方向一般为草本群落阶段→灌木群落阶段→乔木群落阶段，B正确，C错误；一般情况下，演替过程中生物生存的环境逐渐改善，群落的营养结构越来越复杂，稳定性越来越强，D正确。

2．(多选)(2022·江苏，17)下图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列相关叙述合理的有(　　)

A．决定群落垂直分层现象的非生物因素主要是温度和含氧量

B．自养型生物主要分布在表水层，分解者主要分布在底泥层

C．群落分层越明显层次越多，生物多样性越丰富，生态系统稳定性越强

D．湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林

答案　BC

解析　植物的分层主要受光照强度的影响，因此水生生物群落分层现象主要取决于光的穿透性(光照强度)、温度、氧气，A错误；自养型生物需要利用光合成有机物，因此自养型生物主要分布在表水层，分解者的作用是分解动植物遗体残骸中的有机物，水生生物的遗体残骸会遗落在水体底部，因此分解者主要分布在底泥层，B正确；群落分层越明显、层次越多，生物多样性越丰富，营养结构越复杂，生态系统稳定性越强，C正确；湖泊发生的初生演替过程会经历水生植物阶段、湿生植物阶段和陆生植物阶段，D错误。

3．(2021·江苏·9)某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施，并将沿湖地区改造成湿地公园。下列相关叙述正确的是(　　)

A．该公园生物群落发生的演替属于初生演替

B．公园建成初期草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构

C．在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息

D．该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值

答案　D

解析　由题干信息可知，该公园生物群落发生的演替属于次生演替，A错误；公园建成初期草本植物占优势，群落的垂直结构不明显，但并不是没有垂直结构，B错误；在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于物理信息，C错误；该湿地公园具有旅游观赏和调节生态系统等作用，这体现了生物多样性的直接价值和间接价值，D正确。

4．(2018·江苏，13)如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　从形成沙丘开始的演替属于初生演替，A错误；草本植物阶段的群落中也存在垂直结构，B错误；群落演替是指优势取代而非完全的取而代之，所以阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上生长的植物种类有相同的，C错误；与阶段Ⅰ、Ⅱ相比，阶段Ⅲ沙丘上的群落中生物种类最多，营养结构最复杂，故阶段Ⅲ沙丘上的群落的自我调节能力最强，对外界干扰的抵抗力稳定性最强，D正确。

5．(2022·山东，24)在一个群落中随机选取大量样方，某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度，频度分级标准如表所示。在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中，各频度级植物物种数在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律，如图所示。

(1)若植物甲为该群落的优势种，则植物甲的频度最可能属于____级，而调查发现该频度级中的植物乙不是优势种，则乙的种群密度和分布范围的特点分别是___________、____________。

(2)若某草地植物物种的频度级符合上图所示比例关系，且属于D频度级的植物有16种，则该草地中植物类群的丰富度为______。

(3)若研究植物甲的生态位，通常需要研究的因素有______(填标号)。

A．甲在该区域出现的频率

B．甲的种群密度

C．甲的植株高度

D．甲与其他物种的关系

(4)随着时间的推移，群落可能会发生演替。群落演替的原因是__________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)E　种群密度大　分布范围广　(2)200　(3)ABCD　(4)影响群落演替的因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰

解析　(1)优势种是指群落中占优势的种类，它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类，而某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度，因此若植物甲为该群落的优势种，则植物甲的频度最可能属于E级。调查发现E级中的植物乙不是优势种，说明植物乙在整个群落的数量较多，即乙的种群密度大，同时说明植物乙在整个群落中分布范围广。(2)由图可知，D频度级物种数所占百分比为8%，属于D频度级的植物有16种，则该草地中植物类群的丰富度为＝200(种)。(3)研究植物的生态位，通常要研究它在该区域出现的频率、种群密度、植株高度等特征，同时也要研究它与其他物种的关系。

一、易错辨析

1．草本群落阶段的群落中不会有地衣和苔藓(　×　)

2．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(　×　)

3．群落演替中的乔木群落阶段对太阳光的利用比灌木群落阶段更充分(　√　)

4．人类干预对群落的演替总是不利的(　×　)

5．演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化(　×　)

6．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(　√　)

7．不同群落中的生物因生态位的不同而达到相对平衡的状态，和谐共存(　√　)

二、填空默写

1．(选择性必修2 P44)根据生活环境的不同，可以将群落分为陆地生物群落和水生生物群落，可以将陆地生物群落主要分为森林生物群落、草原生物群落、荒漠生物群落和苔原生物群落。

2．(选择性必修2 P54)演替：在生物群落发展过程中，随着时间的推移和空间分布的变化，一个群落替代另一个群落的演替过程。

3．如果气候条件适宜，群落都能演替到最高阶段——乔木群落阶段。在干旱地区，一般只能演替到草本群落阶段或稀疏的灌木群落阶段。

4．(选择性必修2 P54)初生演替：在从未有过植物生长或虽有过植物生长但已被彻底毁灭了的裸地上发生的演替。

5．(选择性必修2 P55)次生演替：植被遭受严重破坏，甚至消失，但原有的土壤条件基本保留，原有植物的繁殖体仍有可能存在，进而进行新的演替。

6．(选择性必修2 P57)生物群落的演替是群落内部因素(如种内关系、种间关系)和外部环境因素综合作用的结果。