高中生物蘇教版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第三章生物群落的演替第三節(jié)生物群落的演替 全國獲獎

第三節(jié)生物群落的演替※典題例析規(guī)律總結(jié)※【例1】某山區(qū)實(shí)施退耕還林之后，群落經(jīng)過數(shù)十年的演替發(fā)展為樹林。下圖中曲線甲、乙、丙分別表示群落演替的三個連續(xù)階段中優(yōu)勢植物種群的數(shù)量變化情況。下列說法錯誤的是()A.實(shí)施退耕還林等措施之后，可增大部分野生動植物種群的環(huán)境容納量B.曲線甲、乙、丙對應(yīng)的物種之間為競爭關(guān)系，第3階段群落具有明顯的垂直分層現(xiàn)象C.演替中后一階段優(yōu)勢物種的興起，一般會造成前一階段優(yōu)勢物種的消亡D.該過程中，群落的物種豐富度和生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性會逐漸提高【解析】群落演替是指隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，在此過程中群落的總生產(chǎn)量增加，有機(jī)物總量增加，生物種類越來越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越來越高。在演替過程中，后一階段優(yōu)勢物種的興起，一般不會造成前一階段優(yōu)勢物種的消亡，而是取代其優(yōu)勢地位?！敬鸢浮緾【例2】某一森林在遭受大火完全燒毀前后，草本植物、灌木和喬木的生物量變化如圖所示（b點(diǎn)為發(fā)生火災(zāi)的時間）。請回答：（1）a-b段，三類植物在群落中的斑塊狀鑲嵌分布，形成了群落的。（2）b-d段，顯示火災(zāi)后植物群落的演替情況，其演替的過程是，該演替類型屬于，演替后形成的森林為。（3）c-d段，三類植物的生物量都處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，這表明該群落已演替到群落階段，此時群落的總初級生產(chǎn)量與總呼吸量是的?！窘馕觥可锶郝湓谒椒较蛏洗蠖鄶?shù)呈集群分布或鑲嵌分布，該圖示中a-b段，三類植物在群落中的斑塊狀鑲嵌分布，故形成了群落的水平結(jié)構(gòu)。分析圖示中的三條曲線，草本植物在火災(zāi)后第一個出現(xiàn)，隨后是出現(xiàn)了灌木，最后出現(xiàn)了喬木。雖然發(fā)生了火災(zāi)，原有植被雖已不存在，但土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他的繁殖體，故該群落的演替是次生演替。且演替后形成的森林為次生林。c-d段時群落的總初級生產(chǎn)量與總呼吸量是基本相等，三類植物的生物量都處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)展到高大喬木為優(yōu)勢種的時候，說明演替已進(jìn)入頂級階段——森林階段。【答案】（1）水平結(jié)構(gòu)（2分）（2）先出現(xiàn)草本植物群落，再出現(xiàn)灌木群落，最后出現(xiàn)喬木群落（草本植物群落→灌木群落→喬木群落）（2分）次生演替（2分）次生林（2分）（3）頂極（2分）基本相等（2分）規(guī)律總結(jié)：初生演替與次生演替概念的理解：①以“無”為基礎(chǔ)的演替為初生演替：a.“從頭開始”，從來沒有過群落的地方衍生出群落。b.“從頭再來”，原有群落破壞殆盡，衍生新的群落。②以“有”為基礎(chǔ)的演替為次生演替：a.發(fā)展性演替：在已有的較低級的群落基礎(chǔ)上，發(fā)展成其他較高級的群落，直至頂級群落。b.恢復(fù)性演替：原有群落遭到一定破壞后的恢復(fù)。【例3】如圖表示兩個群落演替過程中物種豐富度的變化，下列敘述不正確的是（）A.甲可表示在火災(zāi)后森林上進(jìn)行的演替B.甲的演替速度比乙快、歷時短C.甲中①、②處的物種組成相同D.若氣候條件適宜，甲、乙均可演替成森林【解析】甲中①、②處的物種豐富度雖然相同，但是物種組成不一定相同，因?yàn)樵谘萏孢^程中，可能出現(xiàn)新物種?！敬鸢浮緾易錯警示：錯選的原因有：(1)不能準(zhǔn)確從題圖中獲得解題信息。由于沒有準(zhǔn)確判斷出圖中甲表示次生演替，乙是初生演替，導(dǎo)致錯選。(2)基本概念及其特點(diǎn)掌握不準(zhǔn)、理解不透。由于不理解次生演替和初生演替的特點(diǎn)——“次生演替比初生演替快，所以甲的演替速度比乙快、歷時短”，導(dǎo)致錯選B項(xiàng)。由于不清楚“在適宜的條件下次生演替和初生演替的最終結(jié)果是可演替成森林”，導(dǎo)致錯選D項(xiàng)。※小試高考※1.（2023江蘇卷，10）在一段新建公路的邊坡（甲）上移栽灌木和草本植物以保護(hù)邊坡，另一段邊坡（乙）不進(jìn)行移栽，其他實(shí)驗(yàn)條件相同，1年后兩段邊坡的檢測結(jié)果如下表。下列分析合理的是A.可以推測移栽植物會降低該群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性B.小型土壤動物的增多是移栽植物的預(yù)期結(jié)果C.邊坡甲上因沒有移栽喬木而不可能自然長出喬木D.邊坡甲上的群落演替會隨時間延長而逐漸加劇【解析】種植植物與不干預(yù)相比，生物數(shù)量及種類都明顯提高，因此移栽植物會提高該群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，A錯誤；種植植物后小型土壤動物的明顯增多B正確；邊坡甲實(shí)驗(yàn)時沒有移栽喬木，但也有可能發(fā)生群落的演替自然長出喬木，C錯誤；群落演替過程達(dá)到相對穩(wěn)定階段后不會再繼續(xù)加劇，D錯誤?！敬鸢浮緽2.(2023海南卷，17)關(guān)于群落演替的敘述，錯誤的是()A.人類活動可以影響演替的方向和速度B.森林階段動物的分層比灌木階段的簡單C.初生演替可發(fā)生在從來沒有植被分布的地帶D.森林階段對太陽光的利用比灌木階段更充分【解析】人類的活動可影響群落演替的方向，并能影響演替的速度。森林群落垂直結(jié)構(gòu)比灌木群落要復(fù)雜，生活在其中的動物分層也比灌木階段復(fù)雜(多了棲居在喬木層的動物)。初生演替指的是在一個從來沒有被植物覆蓋的地方，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。森林階段垂直結(jié)構(gòu)層次明顯，各種植物對太陽光的利用比灌木階段要高。【答案】B3.（2023海南卷，24）關(guān)于群落演替的敘述，錯誤的是（）A.圍湖造田活動對群落演替有影響B(tài).演替過程中群落的物種組成不斷變化C.次生演替的速度比初生演替的速度快D.棄耕農(nóng)田上發(fā)生的群落演替是初生演替【解析】本題考查對群落演替的相關(guān)知識的理解能力。人類的活動會在一定程度上影響群落的演替，所以圍湖造田會影響群落演替；在演替過程中，不同時期物種數(shù)量會發(fā)生變化；初生演替是在一個從來沒有被植被覆蓋的地面，活著是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替，因此經(jīng)歷的時間要長。棄耕農(nóng)田上還保留著植物的種子、根等繁殖體，屬于次生演替。【答案】D※能力提升訓(xùn)練※一、選擇題1.以下關(guān)于群落及其演替的說法，正確的是()A.群落演替的結(jié)果是一定能形成森林B.群落演替過程中種群的基因頻率不會發(fā)生變化C.大魚吃同種小魚是群落中的捕食關(guān)系D.群落演替過程中其結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜2.一塊棄耕的農(nóng)田，很快長滿雜草，幾年后，草本植物開始減少，各種灌木卻繁茂起來，最后這塊農(nóng)田演變成了一片森林。這片森林在不受外力干擾的情況下將會長期占據(jù)那里，成為一個非常穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。該生態(tài)系統(tǒng)在此演變過程中，相關(guān)變化趨勢正確的是()3.關(guān)于群落的結(jié)構(gòu)與演替，下列敘述不正確的是()A.“遠(yuǎn)芳侵古道，晴翠接荒城”可看作人類活動對群落演替影響的典型實(shí)例B.“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”應(yīng)屬次生演替的實(shí)例C.群落中各種群間不存在地理隔離，因而能進(jìn)行基因交流D.群落中植物的垂直結(jié)構(gòu)可為動物創(chuàng)造多種多樣的棲息空間和食物條件，從而為動物種群分層分布提供了基礎(chǔ)4.(2023·安徽皖南八校)某島嶼由海底火山噴發(fā)形成，現(xiàn)已成為旅游勝利，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了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進(jìn)行D.該島嶼一定發(fā)生過漫長的群落演替過程5.巨尾桉具有速生、高產(chǎn)的特點(diǎn)。某地區(qū)將天然林全部砍伐燒毀，大量單一種植巨尾桉，對環(huán)境造成不利的影響。下列敘述正確的是()A.天然林替換成巨尾桉林的過程屬于初生演替B.天然林替換成巨尾桉林后物種豐富度增加C.在巨尾桉林中混種其他林木有利于改善該地區(qū)環(huán)境D.巨尾桉林比天然林的抵抗力穩(wěn)定性高6.我國西南橫斷山脈地區(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)域蝶類生物多樣性研究結(jié)果見下表。下列有關(guān)敘述，正確的是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了群落的空間結(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有關(guān)二、非選擇題7.下表是某地區(qū)森林群落演替過程中部分相關(guān)量統(tǒng)計(jì)，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題：群落演替灌草叢針葉林針闊葉混交林季風(fēng)常綠闊葉林群落垂直結(jié)構(gòu)層數(shù)2345葉面積指數(shù)光能漏射率(%)生產(chǎn)者總初級生產(chǎn)量(t·hm－2·a－1)凈初級生產(chǎn)量(t·hm－2·a－1)總生產(chǎn)量/總呼吸量注葉面積指數(shù)指單位土地面積上的植物葉面積。(1)該地區(qū)生物群落的演替類型屬于__________________；從數(shù)據(jù)上分析，在演替過程中群落物種豐富度的變化趨勢是____________________________________________。(2)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明隨著群落演替的進(jìn)行，生態(tài)系統(tǒng)截獲光能的百分率________，總初級生產(chǎn)量增多，這可能與植物群落的垂直結(jié)構(gòu)________________增多有關(guān)。(3)生態(tài)系統(tǒng)總初級生產(chǎn)量指全部生產(chǎn)者(綠色植物)固定的能量，而凈初級生產(chǎn)量指全部生產(chǎn)者固定并貯存的能量，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明在由針葉林到季風(fēng)常綠闊葉林演替的過程中，生態(tài)系統(tǒng)的總生產(chǎn)量/總呼吸量有下降趨勢，試解釋可能的原因：________________________________________________________________________。參考答案與解析【解析】群落演替的結(jié)果是由該群落所處的環(huán)境條件所決定的，故A錯誤。在群落的演替過程中，生物的種類和數(shù)量在不斷變化，其結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，種群的基因頻率也在變化，故B錯誤、D正確。捕食屬于種間關(guān)系，大魚吃小魚為種內(nèi)斗爭，故C錯誤?！窘馕觥吭撋鷳B(tài)系統(tǒng)在此演變過程中，群落結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，演變成森林后趨于穩(wěn)定。物種豐富度、凈光合產(chǎn)量、固定太陽能總量都是不斷增多，最后趨于穩(wěn)定?；謴?fù)力穩(wěn)定性不斷降低3.C【解析】天然林替換成巨尾桉林的過程屬于次生演替，A錯誤；天然林替換成巨尾桉林后物種豐富度減少，B錯誤；在巨尾桉林中混種其他林木增加了物種豐富度，增強(qiáng)了該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，有利于改善該地區(qū)的環(huán)境，C正確；巨尾桉林比天然林的抵抗力穩(wěn)定性低，D錯誤?！窘馕觥勘绢}考查群落演替和群落的結(jié)構(gòu)。不同垂直帶的植被類型差異主要是由于溫度的影響，A錯誤。不同垂直帶的植被屬于不同的生態(tài)系統(tǒng)，不能反應(yīng)群落的空間結(jié)構(gòu)特征，B錯誤。蝶類物種多樣性與各垂直帶植被類型有關(guān)，C錯誤。7.【答案】（1)次生演替隨著時間的推移，群落物種豐富度逐漸增加(2)增大分層(3)隨著生態(tài)系統(tǒng)中生物種類和數(shù)量的增多，全部生物的總呼吸量不斷增加，而綠色植物可利用的光能有限，限制了光合作用總生產(chǎn)量的增加【解析】(1)表中數(shù)據(jù)表明該地區(qū)生物群落的演替是由灌草叢開始的，因此，這種演替屬