2018版高考生物大一轮复习教师用书：必修③第10单元

第02讲群落的结构和演替
考点一群落的结构
知|识|链|接
1．群落的概念与物种组成
(1)群落
①概念要点：a.同一时间；b.一定区域；c.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
a．概念：群落中物种数目的多少。

b．常用统计方法：记名计算法和目测估计法。

2．种间关系
(1)下列曲线中，属于捕食关系的是③，属于竞争关系的是②⑤，属于互利共生关系的是④，属于寄生关系的是①。

(2)种间关系实例：狼和兔的关系对应的曲线是③，T2噬菌体和大肠杆菌的关系对应的曲线是①，根瘤菌和大豆的关系对应的曲线是④，一片草原上的羊和牛的关系对应的曲线是⑤。

3．群落的空间结构
(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：阳光。

②动物分层：栖息空间和食物条件。

B图：地形的变化、土壤湿度、盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。

深度思考
1．繁殖季节，成年鲈鱼吞食小鲈鱼的行为属于捕食吗？
提示不属于，属于种内斗争
2．下图所示的现象是不是一个群落中的垂直结构？为什么？
提示不是。

高山植被的垂直分布是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被分布不同，依次为：阔叶林→针叶林→高原草甸→苔原。

这种状况与地球南(北)半球随纬度升高植
被分布的原理相同，属于植物的地带性分布，不是群落垂直结构中的分层现象。

3．一片长势参差不齐的竹子，垂直结构较生长整齐的竹子明显吗？
提示群落存在空间结构，而种群具有空间特征但不具有空间结构。

如竹林中竹子只是一个种群，不存在垂直结构和水平结构。

题|组|微|练
题组一群落中生物的种间关系
1.下图所示为甲、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直接的能量传递，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
解析由题图可知，乙和丙表现为“同生共死”的同步变化，则乙与丙之间为互利共生关系；又因乙的种群密度随甲的变化为非同步变化，故甲和乙之间为捕食关系。

答案 D
2．(2017·邯郸摸底)下图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果，下列相关的叙述错误的是()
A．豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示
B．图乙中b生物对a生物的进化有害无益
C．甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、竞争关系
D．图丙中实验初期，竞争与种内互助并存，后期X的种内斗争加剧
解析据图分析，甲图是“同生共死”的互利共生关系，乙图表示“先增加者先减少后增加者后减少”的非同步性变化，属于捕食，丙图表示“你死我活”的竞争关系；甲图是互利共生的关系图，豆科植物和根瘤菌是此关系；乙图是捕食关系图，两种生物能共同进化；丙初期种内互助与种间斗争都会存在，后期因与X竞争的种群消失，X种内斗争会加剧。

答案 B
[整合提升]
(1)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。

(2)在竞争的营养关系图中，双方争夺的对象可以是生物，也可以是非生物。

双方竞争可存在如下两种结果：
①两种生物的生存能力不同，竞争的结果如图一所示。

②两种生物的生存能力相同，竞争的结果如图二所示。

③二者在空间、食性、活动时间上发生变化，出现差异，逐渐减少竞争。

(3)两种生物的相似程度越大，竞争越激烈。

(4)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。

题组二群落结构的种类及成因分析
3.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
解析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 C
4．生长于四川大熊猫自然保护区的冷箭竹是大熊猫最主要的食用竹，此种竹子可成片生长为竹林。

竹笋位于竹林最下层，幼竹位于中层，成年竹子位于最高层。

竹林中不同地段上生有不同密度的冷箭竹，冷箭竹稀疏的地方生有较多的其他植物。

从群落的空间结构的角度来看，下列有关说法正确的是()
A．竹笋、幼竹、成年竹在垂直结构上具有明显的分层现象
B．成片的竹林中不存在水平结构特征
C．竹笋、幼竹、成年竹等所有大大小小的冷箭竹构成了一个群落
D．竹林既具有垂直结构，也具有水平结构
解析首先明确，群落的空间结构是指在群落中，不同生物种群占据不同的空间，使群落形成一定的空间结构。

同属于冷箭竹的竹笋、幼竹、成年竹应属于同一个物种(或种群)，不能用群落的空间结构特征来描述，竹林中还有其他动物、植物、微生物，不同的动物、植物、微生物分布于不同层次，不同地段上生有不同密度的冷箭竹或不同种类的其他生物，因此竹林既具有垂直结构，也具有水平结构。

答案 D
[整合提升]
1.垂直结构和水平结构的界定
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。

这些都是生物在同一地段上的分层现象，体现了群落的垂直结构。

2．地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、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，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。

这些现象都是不同地段上的表现，是区别垂直结构的最大不同。

考点二群落的演替
知|识|链|接
1．群落演替的原因
(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．群落演替的类型
(1)方向：有一定的方向性。

(2)能量：总生产量增加，群落有机物总量增加。

(3)结构：营养结构更加复杂，物种多样性增加，抵抗力稳定性增强。

深度思考
1．演替过程中一些种群取代另一些种群是“取而代之”吗？
提示不是。

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．如果时间允许，弃耕的农田一定会形成森林吗？
提示不一定，弃耕农田的演替结果要看环境的情况，比如热带地区，水肥条件充足，或者农田本身就是由森林开垦而来的，可能经过长期的演替，恢复到森林状态。

而在一些缺水的地区，比如沙漠边缘的农田，本身就是开垦草场而来的，不论怎么恢复，也只能恢复到草原状态，还有可能退化成荒漠。

3．只有群落的结构受到干扰或破坏，才会出现群落的演替，这种说法正确吗？
提示不正确。

根据群落演替的概念，演替应是其根本性质发生了变化的过程，大火、洪水、火山爆发等自然灾害会在短时间内改变一个群落，但即使没有这些灾难，群落也是会发生演替的。

题|组|微|练
题组一群落演替的类型
1.一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。

答案 D
2．请回答关于群落演替的问题：
(1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中，哪个属于初生演替，哪个属于次生演替？
(2)一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，分析其主要原因。

(3)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________(填“未发生改变”“变慢”或“变快”)，演替的方向________(填“发生改变”或“未发生改变”)
解析本题考查群落的演替。

(1)(2)初生演替是指在一个从来没被植被覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物种子或繁殖体的地方发生的演替，次生演替起始条件优越、历时较短。

(3)题干给出的演替类型是在气候干燥的不良条件下发生的由森林→灌木的退化性演替。

人类的开垦活动使环境条件更加恶劣，加快了这一演替，导致局部出现了荒漠，但其演替方向并未改变。

答案(1)光裸的岩石上开始的演替为初生演替。

从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替。

(2)形成森林需要一定的土壤条件，次生演替起始时即具备该条件，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间。

(3)变快未发生改变
[整合提升]
1.从起点上判断
(1)起点为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)起点为环境只是失去了原有植被的是次生演替。

2．从时间速度上判断
(1)经历的时间长，速度缓慢的是初生演替。

(2)经历的时间短，速度较快的是次生演替。

题组二群落演替的趋势和规律
3.(2016·江苏宿迁质检)如图是其森林在遭受大火完全烧毁前后(b点为发生火灾的时间)，草本、灌木和乔木植物体内储存的能量变化示意图。

有关叙述正确的是()
A．a～b段，三类植物在群落中的斑块镶嵌分布，形成了群落的
水平结构
B．b～d段，植物群落的演替情况是草本植物被灌木取代，灌木又被乔木取代
C．演替过程中，生产者固定的太阳能总量逐渐增加，各种群数量呈“S”型增长
D．演替到相对稳定状态时的群落类型取决于土壤中植物种子等繁殖体的存留状况
解析由于环境和人为因素等的影响，同一地段种群密度有差别，常呈镶嵌分布，为群落水平结构；b～d段，从各种植物出现先后时间，推断演替的过程是草本植物群落→灌木群落→乔木群落，在演替过程中优势种是不断地变化，但原有物种并没有消失；在整个演替过程中，由于生产者同化的能量越来越多，最后趋于稳定，图示为生物体储存的能量变化，因此不能体现各种群的种群数量增长；演替到相对稳定状态时的群落类型由气候、土壤、水分、温度等环境因素决定。

答案 A
4．(2017·百校联盟调研卷)下图表示某弃耕农田植物种类随时间变化的情况。

有关该地群落变化的叙述，正确的是()
A．在硬木林阶段仍可找到生活在草地阶段的植物，此类演替属于初生演替
B．在演替过程中，植物种类发生变化，动物种类也会随之改变C．在演替过程中，群落的垂直结构发生了变化，但水平结构未变
D．在演替过程中，物种丰富度增加，稳定性都有所降低
解析在硬木林阶段仍可找到生活在草地阶段的植物，该演替类型应属于次生演替。

在演替过程中，由于植物种类发生变化，提供给动物的食物也会发生改变，导致动物的种类随之改变；群落的垂直结构和水平结构都将发生变化；物种丰富度增加，抵抗力稳定性应增强。

答案 B
[整合提升]
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，使抵抗力稳定性越来越高。

考点三土壤动物类群丰富度的研究
知|识|链|接
1．实验原理
(1)土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物良好的栖息场所。

(2)许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用取样器取样的方法进行采集、调查。

(3)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。

2．实验流程
3．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)从相同的营养土壤中采集样本，多组同学进行统计比较。

(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。

题|组|微|练
1．下列有关研究土壤中小动物类群丰富度的活动中，说法正确的是()
A．该探究活动一般都采用样方法
B．该探究主要针对小动物进行，最好采用标志重捕法
C．进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集和调查
D．若完成统计和分析后，发现小动物还存活，最好再放入70%的酒精溶液中
解析由于许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查，而最好用取样器取样的方法进行采集调查。

实验彻底结束后，还存活的小动物最好放回原地，因为它们对土壤中动植物遗体的分解有重要的辅助作用。

答案 C
2．土壤是无数小动物的家园，鼠妇、跳虫、甲螨和线虫等是土壤中的主要动物类群，对动植物的遗体、排泄物的分解起重要作用。

图示是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述正确的是()
A．若要采集大量的甲螨作为标本保存，最好将其放入体积分数为70%的酒精溶液中
B．②通常用于对体型较小的土壤动物如蝗虫、蚯蚓、线虫等的
采集
C．①主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
D．丰富度的统计方法之一是目测估计法，该方法一般适用于个体较大、种群数量有限的群落
解析②通常用于对体型较小的土壤动物的采集，故对蝗虫、蚯蚓不适合；①主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集；记名计算法一般适用于个体较大、种群数量有限的群落。

答案 A
术语强记一定记清背熟
1.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。

一般情况下，我国越靠近热带地区，单位面积内木本植物的物种越丰富。

2．在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。

植物的分层现象主要与光照有关；动物的分层现象则与栖息条件和食物有关。

3．随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替，包括初生演替和次生演替。

4．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。

思维辨析千万分清辨明
1.误认为草坪群落中无垂直结构
垂直结构是群落中各物种在垂直空间方向上的分布，是长期自然选择形成的合理利用资源或空间的空间配置格局，它应存在于所有群落(包括草坪群落)中。

2．误认为演替是一个无休止的过程
任何环境下的演替最终都要达到一个成熟阶段，这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。

此时生物与环境之间高度协调，能量和物质的利用率高，生态系统抵抗力稳定性提高。

3．混淆生存斗争与竞争的关系
(1)范围关系
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。

(2)种内斗争与竞争的判断方法
简记：“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。

考题演练试试真本事
1.判断正误
(1)群落是由生产者和消费者构成的。

(×)
(2)演替达到相对稳定的阶段后，群落内的物种组成不再变化。

(×)
(3)互利共生、捕食和竞争等可以出现在森林群落中。

(√)
(4)人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低。

(√)
(5)一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是豌豆和其根中的根瘤菌。

(×)
(6)自然恢复林的形成属于初生演替。

(×)
(7)群落演替中的森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分。

(√)
(8)如果时间允许，弃耕农田总能演替形成森林。

(×)
2．(2017·云南诊断测试)如图表示某草地上草、虫、鸟三类生物数量的变化曲线，下列叙述正确的是()
A．甲、乙、丙依次是鸟、虫、草
B．生态系统崩溃的原因最可能是鸟类的锐减
C．b点时甲的数量下降主要是由天敌的减少引起的
D．a点时甲的数量上升主要是由食物增加引起的
解析分析图形可知，乙是生产者草，甲是虫，丙是鸟；鸟类的锐减造成生态系统中虫的数量增多，导致生态系统被破坏；b点时，若甲的天敌减少会造成甲数量增加；由图分析，a点时甲数量上升的原因主要是其天敌鸟减少。

答案 B
3．(2017·黄冈调研)如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。

已知种群C是自养生物，下列说法不正确的是()
A．该生态系统简单食物链可表示为C→B→A
B．种群B在第5→7年时间内个体数下降是由于A的增加和C 的减少所致
C．B和A的存在能加快该生态系统的物质循环
D．一定自然区域内，A、B、C三个种群中全部的生物构成生物群落
解析该生态系统的食物链为C→B→A；在5→7年，B的食物减少，天敌增加，故B减少；消费者能促进物质循环；在一定地域中，包括A、B、C在内的所有生物构成群落。

答案 D
4．(2017·西安调研)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()
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
解析表中数据说明移栽植物后，动植物种类、数量增加，会增大该群落结构的稳定性；移栽植物后，土壤有机质增多，小型土壤动物会增多；如果条件适宜，边坡甲上可能发生演替，自然长出乔木；边坡甲上的群落演替随时间延长而逐渐稳定、成熟，而不是逐渐加剧。

答案 B
5．(2017·保定调研)在两块条件相同的退化林地上进行森林人工恢复和自然恢复的研究，20年后两块林地的生物多样性均有不同程度提高，其中人工种植的马尾松人工恢复林植物种数为137种，无人工种植的自然恢复林植物种数为226种。

下列叙述错误的是() A．可采用样方法调查林地上植物的种群密度
B．森林恢复提高了生产者固定的太阳能总量
C．人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低
D．自然恢复林的形成属于初生演替
解析植物种群密度的调查通常采用样方法；森林恢复后，植物物种数量大大增加，出现分层现象，提高了生产者固定的太阳能总量；人工恢复林植物种数为137种，自然恢复林中植物种数是226种，所以人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低。

自然恢复林和人工恢复林都是在退化林地上的演替，都属于次生演替。

答案 D。