課程內(nèi)容

《群落的結(jié)構(gòu)和演替》（必修3）
一、群落的概念與物種組成
1.群落
（1）概念要點：①同一時間；②一定區(qū)域：③各種生物種群。
（2）特征：物種的豐富度、種間關(guān)系、空間結(jié)構(gòu)、群落的演替等。
2.群落的物種組成
（1）群落的物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征
（2）豐富度
①概念：群落中物種數(shù)目的多少。
②常用統(tǒng)計方法：記名計算法和目測估計法。
二、種間關(guān)系
1.捕食：一種生物以；另一種生物作為食物。
2.競爭：兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等
3.寄生：一種生物（寄生者）寄居于另一種生物（寄主）的機(jī)體內(nèi)或體表，攝取寄主的養(yǎng)分以維持生活
4.互利共生：兩種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
三、群落的空間結(jié)構(gòu)

1.寫出圖中群落空間結(jié)構(gòu)的類型
A圖：垂直結(jié)構(gòu)。B圖：水平結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)上圖分析決定群落空間結(jié)構(gòu)的主要因素
A 圖：（1）植物分層：陽光。
（2）動物分層：棲息空間和食物條件。
B圖：地形的變化、土壤濕度、鹽堿度的差異、光照強(qiáng)度的不同、生物自身生長特點的不同以及人與動物的影響等。
四、群落的演替
1.概念
隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。
2.類型
初生演替、次生演替。
3.寫出群落演替的一般過程。
裸巖階段→ 地衣階段→ 苔蘚階段→ 草本植物階段→ 灌木階段→ 森林階段
4.人類活動使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行
（1）有利于群落演替的人類活動：退耕還林、還草、還湖等。
（2）不利于群落正常演替的活動：砍伐森林、填湖造地、捕殺動物等。
【點撥】群落是一個動態(tài)系統(tǒng)，它是不斷發(fā)展變化的。在群落演替的過程中，物種的取代是一種優(yōu)勢取代，而不是完全取代。
【判斷】
1.研究個體是研究群落的基礎(chǔ)。（×）
【分析】群落是種群的基礎(chǔ)上簡歷的，因此研究種群是研究群落的基礎(chǔ)。
2.池塘中的全部魚、植物和微生物您構(gòu)成群落。（×）
【分析】群落強(qiáng)調(diào)各種生物種群的集合，其中包括各種動物、植物和微生物。
3.捕食關(guān)系對維持種群的穩(wěn)定有重要作用。（√）
【分析】物種間通過捕食關(guān)系制約捕食者與被捕食者的數(shù)量，從而維持著各種群的穩(wěn)定。
4.群落中植物的分層現(xiàn)象決定了動物的分層現(xiàn)象。（√）
【分析】動物之所以有分層現(xiàn)象，主要與食物有關(guān)，其次還與不同層次的微氣候條件相關(guān)，植物為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件。
5.群落演替的根本原因在于群落內(nèi)部，不受外界因素的影響。（×）
【分析】影響初生演替的主要外界因素是自然環(huán)境，影響次生演替的主要外界因素是人類的活動。
群落的演替
1.演替類型比較
初生演替：起點：原先從沒有過植被，或雖存在過植被、但被徹底消滅了的環(huán)境；時間：經(jīng)歷的時間長；速度：緩慢；影響因素：自然因素；實例：裸巖上的演替
次生演替：起點：雖失去了原有植被，但扔保留了原有土壤條件甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的環(huán)境；時間：經(jīng)歷的時間短；速度：較快；影響因素：人類活動較為關(guān)鍵；實例：棄耕農(nóng)田上的演替
2.群落演替的原因
（1）環(huán)境不斷變化，為群落中某些物種提供有利的繁殖條件，而對另一些物種生存產(chǎn)生不利影響。
（2）生物本身不斷進(jìn)行繁殖、遷徙。
（3）群落內(nèi)部由于生命活動造成內(nèi)部環(huán)境改變。
（4）種內(nèi)和種間關(guān)系不斷發(fā)生變化。
（5）人類活動的干擾。
3.群落演替的結(jié)果
（1）演替方向：演替是群落組成向著一定方向、具有一定規(guī)律隨時間而變化的有序過程，因而它往往是能預(yù)見的或可測的，一般都可以發(fā)生演替到森林階段這一最高階段。
（2）能量：總生產(chǎn)量增加，群落的有機(jī)物總量增加。
（3）結(jié)構(gòu)：生物種類越來越多，群落的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。
（4）穩(wěn)定性：演替是生物和環(huán)境反復(fù)相互作用，發(fā)生在時間和空間上的不可逆變換，穩(wěn)定性越來越高。
【注意】
1.演替不是一個無休止的過程
任何環(huán)境下的演替都要最終達(dá)到一個成熟階段，這時候群落和周圍環(huán)境處于相對平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。此時物種與環(huán)境之間高度協(xié)調(diào)，能量和物質(zhì)的利用率高，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性也高
2.演替并不是“取而代之”
演替過程中一些種群取代另一些種群，是一種“優(yōu)勢取代”而非“取而代之”，如形成森林后，喬木占據(jù)優(yōu)勢地位，但森林中扔有灌木、草本植物、苔蘚等。
【典例】（2011.安徽高考）某島嶼由海底火山噴發(fā)形成，現(xiàn)已成為旅游勝地，島上植被茂盛，風(fēng)景優(yōu)美。下列敘述不正確的是（ ）
A 該島嶼不同地段物種組成上的差異是群落水平結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)
B 該島嶼形成后最初進(jìn)行的群落演替屬于次生演替
C 旅游可能使島上的群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行
D 該島嶼一定發(fā)生過漫長的群落演替過程
【解題指南】
1.考查實質(zhì)：本題考察群落的有關(guān)知識，主要涉及群落演替的類型、方向和過程特點。
2.解題思路：從演替的起點（由海底火山噴發(fā)形成)入手，區(qū)分群落演替的類型及影響因素。
【解析】選B。群落的水平結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，因此A項正確；火山巖上進(jìn)行的演替屬于初生演替，因此B項錯誤；人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行，因此C項正確；從光裸的火山巖上長出茂盛的植被是一個漫長的演替過程，因此D項正確。
判定捕食曲線中捕食者與被捕食者
（1）從最高點判斷，捕食者數(shù)量少，被捕食者數(shù)量多
（2）從變化趨勢看，先打到波峰的為被捕食這，后達(dá)到波峰的為捕食者，即被捕食者變化在先，捕食者變化在后。
自然界中不同生物之間的（互利）共生關(guān)系一般理解為“互相依存，互利互惠”。下列存在（互利）關(guān)系的是（ D ）
A 親鳥與其雛鳥
B 豆科植物與鏈球菌
C 北極熊與海豹
D 牛與其胃腸中分解纖維素的細(xì)菌
【解析】選D。A項，親鳥與其雛鳥間的關(guān)系屬于種內(nèi)關(guān)系；B項，豆科植物與鏈球菌之間屬于種間關(guān)系，前者能被后者感染；C項，北極熊與海豹之間屬于種間關(guān)系，兩者構(gòu)成捕食關(guān)系；D項，牛與其胃腸中分解纖維素的細(xì)菌之間屬于（互利）共生關(guān)系，牛為這些細(xì)菌提供棲息的場所和營養(yǎng)物質(zhì)，而這些細(xì)菌幫助牛消化胃腸中的纖維素。
拓展延伸
群落的空間結(jié)構(gòu)
1.群落的空間結(jié)構(gòu)類型
（1）垂直結(jié)構(gòu)
植物群落的垂直結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了群落垂直方向上的分層性。植物的分層現(xiàn)象主要與光照強(qiáng)度有關(guān)，群落中的光照強(qiáng)度隨高度的下降而逐漸減弱（如圖所示）。

群落中植物的垂直結(jié)構(gòu)又為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件，因此，動物也有類似的分層現(xiàn)象。
（2）水平結(jié)構(gòu)：
在水平方向上由于光照強(qiáng)度、地形的變化、土壤濕度和鹽堿度、生物自身生長生長特點的不同，以及人與動物的影響等因素，不同地段上分布著不同的種群。
2.群落結(jié)構(gòu)形成的原因及意義
（1）原因：群落結(jié)構(gòu)域環(huán)境中生態(tài)因素有關(guān)，群落結(jié)構(gòu)的具體表現(xiàn)都是在長期自然選擇基礎(chǔ)上形成的對環(huán)境的適應(yīng)。
（2）意義：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置關(guān)系有利于提高生物群落整體對自然資源的利用。
【注意】
水域中水生動物的分層現(xiàn)象
（1）示例：水域中，某些水生動物也有分層現(xiàn)象，比如湖泊、海洋中的浮游動物即表現(xiàn)出明顯的垂直分層現(xiàn)象。
（2）影響因素：①影響浮游動物垂直分布的原因主要取決于陽光、溫度、食物和含氧量等；②此外，在不同季節(jié)也會因光照條件的不同而引起垂直分布的變化。
實驗方法：分析調(diào)查生物種類、數(shù)量的不同方法
對于不同種類的生物，對其數(shù)量調(diào)查采用不同的方法，如：樣方法，標(biāo)志重捕法、抽樣檢測法、取樣器取樣法等。
樣方法：適用范圍:植物和活動能力較弱，活動范圍較小的動物；計數(shù)方法：在若干樣方計數(shù)全部個體，然后將其平均數(shù)推廣，來估計種群總體數(shù)量
標(biāo)志重捕法：適用范圍：活動能力較強(qiáng)、活動范圍較大的動物；計數(shù)方法：在被調(diào)查種群的生存環(huán)境中，捕獲一部分個體，做上標(biāo)記后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕中標(biāo)記個體數(shù)占總捕獲數(shù)的比例來估計改種群的數(shù)量。
抽樣檢測法：適用范圍：生活在液體培養(yǎng)基中的微小生物；計數(shù)方法：將含待測生物的培養(yǎng)液滴在計數(shù)板上，用顯微鏡觀察計數(shù)板上待測生物的數(shù)量，再以此為根據(jù)，估算培養(yǎng)液中待測生物的數(shù)量
取樣器取樣法：適用范圍：個體微小不適于同樣方法和標(biāo)志重捕法的小動物；計數(shù)方法：用一定規(guī)格的捕捉器（如采集罐、吸蟲器等）進(jìn)行取樣，通過調(diào)查樣本中小動物的種類和數(shù)量來推測某一區(qū)域內(nèi)土壤小動物的豐富度
【典例分析】跳蟲、甲螨和線蟲是土壤中的主要動物類群，對動植物的遺體分解起重要作用，某生物興趣小組以跳蟲、甲螨和線蟲以實驗對象，探究其在土壤中的分布情況及土壤中小動物類群的豐富度。
【分析】
對土壤中小動物類群豐富度的研究，常用取樣器取樣法進(jìn)行采集，調(diào)查，取樣時應(yīng)注意隨機(jī)取樣，避免人為因素的干擾造成實驗結(jié)果偏差較大，許多土壤小動物（如蜘蛛、鼠婦、蜈蚣、馬陸、蚯蚓）以及多種多樣的昆蟲雖有較強(qiáng)的活動能力，但身體微小，不適于同樣方法或標(biāo)志重捕法進(jìn)行調(diào)查。
【拓展】
（1）若要采集大量的跳蟲用于實驗室培養(yǎng)，最好選擇圖中哪種吸蟲器？若要采集大量的跳蟲作為標(biāo)本保存，最好選擇哪種吸蟲器？

提示：實驗室培養(yǎng)最好選擇吸蟲器B；標(biāo)本保存最好選擇吸蟲器D
分析：吸蟲器B中濕潤的棉花模擬了土壤濕潤環(huán)境，適于跳蟲存活；吸蟲器D中的酒精可將收集的跳蟲及時固定，防止腐爛。
（2）如果套調(diào)查水中小動物類群豐富度，應(yīng)如何對研究方法進(jìn)行改進(jìn)？
提示：主要是取樣和采集方式要進(jìn)行改進(jìn)。
分析：根據(jù)調(diào)查水中小動物種類的不同，取樣設(shè)備也不同，例如用網(wǎng)兜、瓶子等，取樣和采集時要考慮定點、定量等因素，定點就是要選取有代表性的地點取樣；定量就是每次取樣的數(shù)量（如一瓶、一同等）要相同。
（2011.江蘇高考）我國西南橫斷山區(qū)被公認(rèn)為全球生物多樣性的關(guān)鍵地區(qū)，不同海拔區(qū)域蝶類物種多樣性研究結(jié)果見下表。下列有關(guān)敘事，正確的是（ D ）

A 不同垂直帶的植被類型差異是群落演替的結(jié)果
B 不同垂直帶的植被類型差異反映群落的空間結(jié)構(gòu)特征
C 蝶類物種多樣性與各垂直帶植被類型無關(guān)
D 蝶類物種多樣性與各垂直帶氣候特征相關(guān)
【解析】選D。A項，不同垂直帶的植被類型差異是長期自然選擇的結(jié)果。B項，不同垂直帶的植被類型只是反映了群落的垂直結(jié)構(gòu)特征，C項，蝶類物種多樣性越各垂直帶植被類型有關(guān)。D項，蝶類物種多樣性與各垂直帶氣候特征（如光照、溫度）有關(guān)。
練習(xí)
1.下列關(guān)于豐富度的敘述不正確的是（A  ）
A 群落中生物數(shù)目的多少稱為豐富度
B 不同群落生物的豐富度是不同的
C 從赤道到北極，群落的豐富度逐漸減小
D 豐富度越大的群落，其結(jié)構(gòu)越復(fù)雜
【解析】選A。群落中物種數(shù)目的多少稱為豐富度，并不是生物數(shù)目的多少；不同群落物種數(shù)目是不同的，豐富度也是不同的；從赤道到北極，群落的物種數(shù)目由于溫度降低而減少，豐富度逐漸減少；豐富度越大的群落，物種越多，食物鏈，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)越復(fù)雜
2.（2012.巢湖模擬）說明生物群落在垂直方向上具有分層現(xiàn)象的是（A?。?br> A 森林中具有喬木層、灌木層、草本層和地被層
B 森林中樹木的間隙有較多的灌木和草叢
C 一片竹林中的竹子高矮不一
D 鹿群中有的鹿高，有的鹿矮
【解析】選A。生物群落的垂直結(jié)構(gòu)是指群落內(nèi)不同種群在垂直方向上的分層現(xiàn)象，C選項和D選項研究的是群落中某一群內(nèi)個體的差異，不屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)，B選項沒有在垂直方向上考慮，也不屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)。