重難點(diǎn)(二)　群落的結(jié)構(gòu)與演替

精研重難點(diǎn)(二)群落的結(jié)構(gòu)與演替

從“高度”上研究高考[典例]

(2023·湖南高考)瀕危植物云南紅豆杉(以下稱紅豆杉)是喜陽喜濕高大喬木，郁閉度對(duì)其生長(zhǎng)有重要影響。研究人員對(duì)某區(qū)域無人為干擾生境和人為干擾生境的紅豆杉野生種群開展了調(diào)查研究。選擇性采伐和放牧等人為干擾使部分上層喬木遭破壞，但尚余主要上層喬木，保持原有生境特點(diǎn)。無人為干擾生境下紅豆杉野生種群年齡結(jié)構(gòu)的調(diào)查結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)調(diào)查紅豆杉野生種群密度時(shí)，樣方面積最合適的是____(填“1”“20”或“400”)m2，理由是__________________。由圖可知，無人為干擾生境中紅豆杉種群年齡結(jié)構(gòu)類型為__________。(2)調(diào)查發(fā)現(xiàn)人為干擾生境中，樹齡≤5年幼苗的比例低于無人為干擾生境，可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。分析表明，人為干擾生境中6～25年樹齡紅豆杉的比例比無人為干擾生境高11%，可能的原因是____________________________________。選擇性采伐與紅豆杉生態(tài)位重疊度______(填“高”或“低”)的部分植物，有利于紅豆杉野生種群的自然更新。(3)關(guān)于紅豆杉種群動(dòng)態(tài)變化及保護(hù)的說法，下列敘述正確的是(

)①選擇性采伐和放牧等會(huì)改變紅豆杉林的群落結(jié)構(gòu)和群落演替速度②在無人為干擾生境中播撒紅豆杉種子將提高6～25年樹齡植株的比例③氣溫、干旱和火災(zāi)是影響紅豆杉種群密度的非密度制約因素④氣候變濕潤(rùn)后可改變紅豆杉的種群結(jié)構(gòu)并增加種群數(shù)量⑤保護(hù)紅豆杉野生種群最有效的措施是人工繁育

解題關(guān)鍵——破譯新情境情境信息化新為熟瀕危植物云南紅豆杉(以下稱紅豆杉)是喜陽喜濕高大喬木，郁閉度對(duì)其生長(zhǎng)有重要影響紅豆杉為高大喬木，種群密度??；聯(lián)系人教版選擇性必修2教材第13頁郁閉度是指林冠層遮蔽地面的程度研究人員對(duì)某區(qū)域無人為干擾生境和人為干擾生境的紅豆杉野生種群開展了調(diào)查研究(題圖略)。人為干擾生境中，樹齡≤5年幼苗的比例低于無人為干擾生境；人為干擾生境中6～25年樹齡紅豆杉的比例比無人為干擾生境高11%選擇性采伐和放牧等人為干擾使部分上層喬木遭破壞，導(dǎo)致郁閉度下降，土壤濕度下降不利于幼苗的生長(zhǎng)，但可以使6～25年樹齡的個(gè)體能獲得更多的陽光，有利于其生長(zhǎng)選擇性采伐與紅豆杉生態(tài)位重疊度高的部分植物生態(tài)位表示一個(gè)物種在群落中的地位和作用，不同物種間生態(tài)位重疊程度越高，競(jìng)爭(zhēng)越激烈續(xù)表[解析]

(1)紅豆杉屬于高大喬木，且是瀕危植物，因此調(diào)查其種群密度時(shí)，應(yīng)選取較大樣方面積。由題圖可知，無人為干擾生境下，樹齡≤5年幼苗所占比例大，而老年樹齡個(gè)體所占比例小，年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型。(2)由題意可知，選擇性采伐和放牧等人為干擾使部分上層喬木遭破壞，導(dǎo)致郁閉度下降，光照強(qiáng)度過強(qiáng)不利于幼苗的生長(zhǎng)，故人為干擾生境中，樹齡≤5年幼苗的比例低于無人為干擾生境。由題意可知，紅豆杉是喜陽喜濕高大喬木，人為干擾生境中6～25年樹齡紅豆杉的比例比無人為干擾生境中6～25年樹齡紅豆杉的比例高11%，可能是人為干擾生境下6～25年樹齡的個(gè)體能獲得更多的陽光，有利于其生長(zhǎng)。若要有利于紅豆杉野生種群的自然更新，應(yīng)選擇性采伐與紅豆杉生態(tài)位重疊度高的部分植物，從而減少競(jìng)爭(zhēng)。(3)選擇性采伐和放牧等會(huì)改變紅豆杉林的群落結(jié)構(gòu)和群落演替速度；在無人為干擾生境中播撒紅豆杉種子將提高0～5年樹齡植株比例；氣溫、干旱和火災(zāi)等自然因素屬于非密度制約因素；由題意可知，紅豆杉是喜陽喜濕高大喬木，氣候變濕潤(rùn)后可改變紅豆杉的種群結(jié)構(gòu)并增加種群數(shù)量；保護(hù)紅豆杉野生種群最有效的措施是建立自然保護(hù)區(qū)。故選①③④。[答案]

(1)400紅豆杉屬于高大喬木，且是瀕危植物增長(zhǎng)型(2)選擇性采伐和放牧等人為干擾使部分上層喬木遭破壞，導(dǎo)致郁閉度下降，不利于幼苗的生長(zhǎng)人為干擾生境下6～25年樹齡的個(gè)體獲得更多的陽光，有利于其生長(zhǎng)高(3)①③④從“深度”上提升知能1．建模理解生物種間關(guān)系(1)種間關(guān)系數(shù)量坐標(biāo)圖和營養(yǎng)關(guān)系圖類型互利共生原始合作寄生種間競(jìng)爭(zhēng)捕食數(shù)量坐標(biāo)圖營養(yǎng)關(guān)系圖

常見形式：無明確的營養(yǎng)關(guān)系續(xù)表(2)“三看法”快速判斷捕食曲線中的被捕食者[特別提醒]①捕食是一種生物以另一種生物的整體或部分為食，往往會(huì)使被捕食者死亡；寄生是一種生物從另一種生物(寄主)的體液、組織或已消化的物質(zhì)中獲取營養(yǎng)，一般不會(huì)導(dǎo)致寄主死亡。②互利共生和原始合作關(guān)系中，兩種生物均能體現(xiàn)互利關(guān)系，但分開后對(duì)兩種生物影響不同。2．歸納總結(jié)自然群落演替的方向和結(jié)果實(shí)例大多數(shù)自然群落受污染或破壞的群落方向簡(jiǎn)單→復(fù)雜→穩(wěn)定復(fù)雜→簡(jiǎn)單→穩(wěn)定能量變化增加并趨向穩(wěn)定減少并趨向穩(wěn)定物質(zhì)變化從“精度”上拓展訓(xùn)練1．(2023·南昌模擬)植物間除存在相互之間的直接競(jìng)爭(zhēng)和資源競(jìng)爭(zhēng)外，還存在表觀競(jìng)爭(zhēng)。如果兩個(gè)物種具有相同的天敵，那么物種間就可能通過間接的方式相互影響，這種間接的相互影響被稱為表觀競(jìng)爭(zhēng)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．以食草動(dòng)物為中介的表觀競(jìng)爭(zhēng)有利于維持物種多樣性B．資源需求差異很大的兩種植物間也可能會(huì)存在表觀競(jìng)爭(zhēng)C．植物間的表觀競(jìng)爭(zhēng)不會(huì)改變流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量D．植物的直接競(jìng)爭(zhēng)和間接競(jìng)爭(zhēng)都可能會(huì)改變?nèi)郝涞乃浇Y(jié)構(gòu)答案：C

解析：食草動(dòng)物的取食抑制了競(jìng)爭(zhēng)物種的生長(zhǎng)，且大多數(shù)食草動(dòng)物的取食是有選擇性的，通過食草動(dòng)物的取食可以降低競(jìng)爭(zhēng)物種的相互競(jìng)爭(zhēng)，從而維持物種的多樣性，A正確；如果兩種資源需求差異大的植物間具有相同的天敵，則存在表觀競(jìng)爭(zhēng)，B正確；植物間的表觀競(jìng)爭(zhēng)會(huì)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育速率，因而會(huì)改變流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，C錯(cuò)誤；植物的直接競(jìng)爭(zhēng)和間接競(jìng)爭(zhēng)都會(huì)改變各自的生存能力，影響各自的分布，然后影響相應(yīng)動(dòng)物的分布，因此都可能會(huì)改變?nèi)郝涞乃浇Y(jié)構(gòu)，D正確。2．(2023·廈門二模)由于氣候變暖，高山冰川從山腳至山頂逐漸消退。生態(tài)學(xué)家通過對(duì)某高山冰川不同時(shí)期的冰川退縮區(qū)典型樣地的調(diào)查，反演了歷史上植被演替的動(dòng)態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)各樣地喬木層的幾種優(yōu)勢(shì)植物各具不同的生長(zhǎng)特性：柳、沙棘根系中有固氮根瘤，冬瓜楊生長(zhǎng)迅速并形成較大樹冠占據(jù)上層空間，而云冷杉幼體喜蔭成體更為高大但生長(zhǎng)相對(duì)較慢。對(duì)喬木層生物量的調(diào)查結(jié)果如圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．山腳冰川退縮區(qū)的優(yōu)勢(shì)種為柳、沙棘，山頂冰川退縮區(qū)的優(yōu)勢(shì)種為云冷杉B．演替早期，土壤的含氮量增加，為冬瓜楊的快速生長(zhǎng)提供了良好的生境條件C．冬瓜楊快速生長(zhǎng)取代了柳、沙棘，并為云冷杉幼體生長(zhǎng)提供庇蔭環(huán)境D．群落喬木層優(yōu)勢(shì)種演替的方向：柳、沙棘→冬瓜楊→云冷杉答案：A

解析：由于氣候變暖，高山冰川從山腳至山頂逐漸消退，山腳冰川退縮區(qū)演替時(shí)間較長(zhǎng)，優(yōu)勢(shì)種應(yīng)為云冷杉，山頂冰川退縮區(qū)演替時(shí)間較短，優(yōu)勢(shì)種應(yīng)為柳、沙棘，A錯(cuò)誤；演替早期，柳、沙棘根系中有固氮根瘤，使土壤的含氮量增加，為冬瓜楊的快速生長(zhǎng)提供了良好的生境條件，B正確；冬瓜楊快速生長(zhǎng)成為優(yōu)勢(shì)種取代了柳、沙棘，并且其可以形成較大樹冠占據(jù)上層空間為云冷杉幼體生長(zhǎng)提供庇蔭環(huán)境，C正確；據(jù)調(diào)查結(jié)果分析，喬木層優(yōu)勢(shì)種演替的方向：柳、沙棘→冬瓜楊→云冷杉，D正確。3．(2022·天津高考)為研究河流中石塊上微生物群落的演替，將滅菌后的裸石置于河流中，統(tǒng)計(jì)裸石上不同時(shí)間新增物種數(shù)目(圖1)、自養(yǎng)類群和異養(yǎng)類群的個(gè)體數(shù)量(A和H分別代表自養(yǎng)和異養(yǎng)類群的優(yōu)勢(shì)種)(圖2)。(1)裸石上發(fā)生的群落演替類型為__________。(2)由圖1可知，演替的前120天，生長(zhǎng)在裸石上的物種總數(shù)______(填“增加”或“減少”)，之后，演替趨于穩(wěn)定。(3)由圖2可知，演替穩(wěn)定后，優(yōu)勢(shì)種A的環(huán)境容納量與演替初期相比______(填“變大”或“變小”)。(4)已知自養(yǎng)類群為異養(yǎng)類群提供有機(jī)碳，演替達(dá)到穩(wěn)定后，兩者的數(shù)量金字塔是______(填“正”或“倒”)金字塔形，能量金字塔是______(填“正”或“倒”)金字塔形。(5)當(dāng)裸石上的演替穩(wěn)定后，其群落結(jié)構(gòu)應(yīng)與周圍類似石塊上已穩(wěn)定存在的群落結(jié)構(gòu)相似，原因是兩者所處的__________相似。解析：(1)群落演替的類型有初生演替和次生演替，裸石上沒有土壤條件，發(fā)生的群落演替類型為初生演替。(2)由圖1可知，演替的前120天，隨著演替時(shí)間增加，新增物種數(shù)目減少，也就是增加速率減慢，但還是在增加，到120天時(shí)，新增物種數(shù)為0，即不再增加，因此演替的前120天，生長(zhǎng)在裸石上的物種總數(shù)增加，之后，演替趨于穩(wěn)定。(3)由(2)分析可知，120天后，演替趨于穩(wěn)定，由圖2可知，與120天前優(yōu)勢(shì)種A的圓圈面積相比，120天后的優(yōu)勢(shì)種A圓圈面積較小，因此演替穩(wěn)定后，優(yōu)勢(shì)種A的環(huán)境容納量與演替初期相比變小。(4)由圖2可知，120天后，異養(yǎng)類群圓圈面積較自養(yǎng)類群圓圈面積大，即數(shù)量可能較多，自養(yǎng)類群為異養(yǎng)類群提供有機(jī)碳，據(jù)此推測(cè)演替達(dá)到穩(wěn)定后，兩者的數(shù)量金字塔