第2章 群落及其演替
第3节 群落的演替
课标解读
课标要求
学习目标
学法指导
阐明一个群落替代另一个群落的演替过程,包括初生演替和次生演替两种类型
1.通过分析裸岩上的演替和弃耕农田上的演替,阐明演替的概念、类型和过程(生命观念)
2.通过分析人类活动与演替的关系,说明人类活动对群落演替的影响(科学思维)
3.认同我国实行退耕还 林、还草、还湖的政策 (社会责任)
1.通过对具体实例的分析和讨 论,运用结构与功能观、进化与适应观阐明群落演替的概念、过程、机制和规律2.结合实例,运用比较、分析、归纳等科学思 维,说出群落演替包括初生演替和次生演替两种类型,以及二者的异同
3.通过材料分析,探讨人类活动对群落演替的不同影响,增强改善生态环境、实现可持续发展的责任感
一、群落演替
1.概念:随着时间的推移,一个群落被①___________________________的过程。
2.原因:群落是一个动态系统,是不断发展变化的。
另一个群落代替
二、群落演替的类型
1.初生演替
(1)概念:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被②_______________________的地方发生的演替。
(2)过程:裸岩阶段→③_____________________→苔藓阶段→④_________________________→灌木阶段→乔木阶段。
(3)举例:沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
彻底消灭了
地衣阶段
草本 植物阶段
(1)概念:是指在原有植被虽已不存在,但原有⑤____________________基本保留,甚至还保留了植物的⑥____________________________的地方发生的演替。
(2)过程:弃耕的农田→⑦_______________________→多年生杂草、小灌木→⑧___________________→乔木林。
(3)举例:如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
土壤条件
种子或其他繁殖体
一年生杂草
灌木丛
2.次生演替
(1)外部因素:群落⑨___________________的变化,生物的迁入、迁出。
(2)内部因素:群落内部种群⑩_____________________的发展变化。
(3)人类活动。
外界环境
相互关系
3.影响群落演替的因素
三、人类活动对群落演替的影响
1.根据下列人类活动对群落演替的影响进行归类
a.封山育林 b.砍伐森林 c.治理沙漠 d.填湖造地 e.捕杀动物 f.建立人工群落 g.管理草原
2.结果:使群落演替按照不同于自然演替的?___________________进行。
方向和速度
b、d、e
a、c、f、g
四、退耕还林、还草、还湖
(1)存在的问题:以牺牲环境为代价的垦殖活动,导致了严重的水土流失,并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
(2)目的:为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,走?___________________道路。
(3)措施:我国政府颁布了《退耕还林条例》,自2003年1月20日起施行。
可持续发展
(4)取得的成效:
Ⅰ.截至2019年,全国共有25个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团参与这项工程,累计完成退耕还林3.43×107hm2。
Ⅱ.2014年启动了新一轮?_________________________工程;
Ⅲ.2015年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分;
Ⅳ.2018年,我国启动了大规模国土绿化行动。
?
退耕还林还草
主题学习一 演替的类型
如图表示某生物群落的演替过程。请据图回答下面问题。
1. 图中包含几种群落演替类型?请指出来。
提示:针阔叶混交林群落遭受火山喷发等自然灾害而引起的群落演替属于初生演替;阔叶林群落经人工砍伐后引起的群落演替为次生演替。
2. 杂木植物群落演替成针阔叶混交林群落和阔叶林群落的主要原因是什么?
提示:两地所处的环境条件不同。
提示:有机物总量会逐渐增加,群落结构会变得更加复杂,物种丰富度会变得更大,群落的稳定性会变得更强。
4. 一般情况下,在群落演替过程中曾经出现过的生物随着优势物种地位被取代,是否会灭绝?
提示:不会,仅仅是优势物种的地位被取代。
3. 在乱石窑裸地演替成针阔叶混交林群落的过程中,有机物总量、群落结构、物种丰富度及群落的稳定性分别会发生怎样的变化
1.初生演替与次生演替的比较
类型
初生演替
次生演替
起点
起始于从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方
原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至保留了植物种子或其他繁殖体
时间
经历的时间长
经历的时间短
速度
缓慢
较快
经历阶段
相对较多
相对较少
类型
初生演替
次生演替
影响因素
自然因素
自然因素和人类活动
结果
趋向于形成新群落
趋向于恢复原来的群落
相同点
大部分都是从结构简单的群落发展为结构复杂的群落,物种数量和群落层次增多,土壤、光照得到更充分的利用
续表
2.群落演替的方向及相应过程中各种量的变化
项目
类型一
类型二
方向
简单→复杂→稳定
复杂→简单→稳定
实例
大多数自然群落
受污染或破坏的群落
“五个量”的变化(Y可表示物种丰富度、群落结构复杂程度、种间关系复杂程度、有机物总量、生产者固定的能量)
(1)演替并不是“取而代之”。演替过程中一个群落取代另一个群落,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)演替是“不可逆”的。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变化,但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进 行。
3.明辨关于群落演替的四个易误点
(3)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。当群落演替到与环境处于平衡状态时,就以相对稳定的群落为发展的顶点。
(4)并不是所有群落都可以演替到森林阶段。如果陆地环境条件适宜,群落都能演替到最高阶段——森林阶段。在干旱地区,一般只能演替到草本植物或低矮灌木阶段。
例1 [2020辽宁沈阳月考] 下图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化,下列叙述不正确的是( )
B
A. 甲可表示在火灾后森林中进行的演替
B. 甲的演替比乙的演替速度慢、历时长
C. 甲中①②处的物种组成不一定相同
D. 若气候条件适宜,甲、乙均可演替成森林
[解析] 在火灾后森林中进行的演替为次生演替,图中甲曲线表示次生演替,乙曲线表示初生演替,次生演替比初生演替的速度快、历时短,A不符合题 意,B符合题意;由于环境的变化、新物种的迁入等,②处的物种组成与① 处不一定相同,C不符合题意;群落最终发展为与当地气候相匹配的群落, 若气候条件适宜,次生演替和初生演替均可演替成森林,D不符合题意。
该题主要围绕群落的演替,通过比较不同类型的群落演替过程的异同,认同群落演替会受到环境因素和人类活动的影响,考查了识图分析能力和科学思维能力。
1. [2020山东日照莒县一中质检] 群落演替一般耗时较长,初生演替甚至要用地质年代来进行衡量。但我们身边发生的一些次生演替还是很明显的,如一个无人管理的小水塘可能会慢慢变小、变浅,成为一个小沼泽地,然后慢慢变成一小片灌木丛。下列关于群落演替过程的描述,正确的是( )
A. 初生演替都从裸岩阶段开始
B. 群落演替过程中物种多样性一般是先增多后减少
C. 人类行为能在演替方向和速度方面干扰群落的演替
D. 群落演替使各种群的K值上升
C
[解析] 初生演替不一定都从裸岩阶段开始,A错误;群落演替过程中,物种多样性一般慢慢增加,直至群落演替为与当地环境相适应的稳定群落,B错误;人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行,C正确;群落演替过程中,可能使一些种群的K值上升,也可能使一些种群的K值下降,D错误。
主题学习二 人类活动对群落演替的影响
人类的生产生活往往会改变环境,这将对当地的群落演替产生影响, 人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。请分析下列问题并回 答。
1. 请列举人类的哪些活动可能导致现有群落的破坏而引起群落的演替。
提示:砍伐森林、填湖造地、过度放牧等。
提示:在草原地区,应该科学地分析牧场的载畜量,做到合理放牧。
3. 你认为采取哪些措施,能提高群落结构的复杂性
提示:封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等。
2. 从防止草原群落的有害演替角度出发,你认为应如何合理利用草原
提示:不对。在某一地区,群落演替的结果往往是由环境和群落内的生物共同作用而决定的,但人类活动可以对生物之间以及生物与环境之间的相互作用产生影响并加以控制,甚至可以建立新的关系,故人类活动可以改变群落演替的方向和速度。人类活动对群落演替的影响有时会超过其他因素的影响,所以,人类活动可能加快群落演替的速度,也可能延缓群落演替的速度,人类活动可能会改变群落演替的方向,也可能不改变群落演替的方向。
4. 人类活动均加快了群落演替的速度吗?为什么?人类活动均使演替朝不同于自然演替的方向进行吗?为什么?
1.人类活动对群落演替的影响——消极影响
(1)砍伐森林可以在短期内改变森林群落中的物种组成和物种丰富度,进而改变群落的演替方向。
(2)过度放牧则可能很快导致土地荒漠化,使草原生物群落演替为荒漠生物群落。
(3)未经处理的污水直接排入河流,可能给水生生物带来灭顶之灾。
2.人类活动对群落演替的影响——积极影响
通过封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至建立人工群落等,人类活动也可以使群落朝着物种增多、结构变复杂的方向演替。
3.人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
(1)人类活动可以使群落演替的速度在原来的基础上增速或者减缓。
(2)人类活动往往会使演替改变其自然演替的方向,有时也会和自然演替的方向一致。
(3)人类活动可以同时改变群落演替的方向和速度。
例2 [2020天津六校联考] 如图a?f表示10万年前某水体演替的过程示意图,但近5万年以来,该地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌木丛取代;尤其是近50年来,由于人类过度开垦,导致局部灌木丛出现了荒漠化。下列有关叙述不正确的是( )
?
C
A. 图中a?f演替过程属于初生演替,该演替过程所需的时间较长
B. 在f阶段将树木砍伐,重新演替到f阶段所需的时间较图示过程短
C. 近50年来,人类的活动改变了演替的方向
D. 近50年来,人类的活动改变了演替的速度
?
[解析] 由题图可知,图中演替过程的起点是原生裸地,故图中a?f演替过程属于初生演替,该演替过程所需的时间较长,A正确;在f阶段将树木砍 伐,重新演替到f阶段属于次生演替,其所需的时间较题图过程短,B正确;根据题意可知,该地区气候越来越干燥,无论是否有人类活动,该树林都会退化为荒漠,说明人类的活动没有改变演替的方向,人类活动只是加快了荒漠化的进程,因此人类活动改变了演替的速度,C错误,D正确。
?
该题主要围绕人类活动对群落演替的影响,通过分析某地区群落演替的过程,以及人类过度开垦在其中的作用,考查了识图分析能力和科学思维能力。
2. [2020山东聊城莘县一中月考] “退耕还林”是实现“绿水青山就是金山银山”的重要措施之一。下图是科研人员对某地不同退耕年限植物群落的物种数目变化的调查结果,请分析作答:
(1) 如图是采用_________法调查三类植物的物种数而构建的_________模型,该模型说明群落具有_________结构,这种结构显著提高了_________________________________。
样方
数学
垂直
群落利用阳光等环境资源的能力
[解析] 草本植物、灌木、乔木均为植物,调查植物群落的物种数宜用样方法,曲线图反映了随演替时间的增加物种数变化情况,属于数学模型。由图可知,该群落具有垂直结构,可以显著提高群落对阳光等环境资源的利用能力。
(2) 发生在退耕地上的演替为_____________,其演替速度快的原因是 _________________________________。
次生演替
保留了土壤条件及生物的繁殖体
[解析] 退耕地本来有土壤条件及生物的繁殖体存在,故为次生演替,且演替速度相对较快。
(3) 如果第2年在该地区人为种植一些灌木和乔木并加以保护,则草本植物的丰富度达到最大的时间将_________(填“不发生变化”或“提前”或“推后”),这说明人类活动___________________________。
提前
可以改变群落演替的速度
[解析] 若人为栽种灌木和乔木等植被并加以保护,群落演替的速度将加快,草本植物的丰富度达到最大的时间将会提前,这说明人类活动可以改变演替的速度。
1. 下列叙述,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1) 决定群落演替的根本原因在于群落外部的环境条件,诸如气候、地 貌、土壤等。( )
×
(2) 人类干预对群落的演替总是不利的。( )
×
(3) 只要时间允许,弃耕的农田总会形成森林。( )
×
(4) 演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化。( )
×
(5) 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。( )
√
2. 群落演替过程中,草本植物的优势逐渐被灌木取代,其主要原因是( )
A. 灌木繁殖能力较强
B. 草本植物寿命较短
C. 草本植物较为低等
D. 灌木较为高大,能获得更多的阳光
D
[解析] 灌木较为高大,能获得更多的阳光,竞争力强。
3. 初生演替和次生演替的主要区别是( )
A. 气候条件不同 B. 起始条件不同
C. 群落中生物数量不同 D. 速度不同
B
4. 密歇根湖沙丘是湖水退却后暴露出来的极端干燥的一片区域,大约经历了一千年,那里形成了稳定的山毛榉—槭树林群落。下列叙述错误的是
( )
B
A. 这种现象称为群落演替,该过程中物种组成或优势物种发生变化
B. 群落演替是一个群落中的物种被另一个群落中的物种代替的过程
C. 演替过程中群落内部因素与外部因素共同发挥作用
D. 山毛榉—槭树林群落具有水平结构和垂直结构
[解析] 群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,由沙丘形成山毛榉—槭树林群落属于群落演替,演替过程中,物种组成或优势物种发生变化,A正确,B错误;在群落内部因素和外部因素共同作用下,群落发生演替,C正确;山毛榉—槭树林群落具有一定的空间结构,包括水 平结构和垂直结构,D正确。
5. 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的群落中生物种类最多
D
[解析] 沙丘上发生的演替属于初生演替,A错误;草本植物占优势的群落有垂直结构,B错误;群落演替是优势物种取代的过程,原先的物种还存在,故阶段Ⅰ和Ⅱ的沙丘上有相同的植物种类,C错误;阶段Ⅲ的群落中生物种类最多,D正确。
6. 某地的常绿阔叶林因森林大火而遭到破坏,一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。如图为恢复过程中群落演替的不同阶段及其植物组成。
(1) 随着时间的推移,_____________________________的过程,称为群落的演替。在Ⅰ阶段经历了从一年生草本植物占优势,到多年生草本植物占优势的过程,在Ⅱ阶段,草本植物和灌木混生,群落内很少有一年生草本植物生长,其原因是______________________________________________________________
一个群落被另一个群落代替
大部分一年生草本植物在争夺阳光和空间等的竞争中被淘汰
[解析] 随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,称为群落的演替。在Ⅰ阶段经历了从一年生草本植物占优势,到多年生草本植物占优势的过程,在Ⅱ阶段,草本植物和灌木混生,群落内很少有一年生草本植物生长,其原因是一年生草本植物在争夺阳光和空间等的竞争中被淘汰。
(2) 该群落演替的类型为_________演替,在Ⅰ→Ⅳ阶段的演替过程中,群落对光能的利用能力_________,抵御环境变化的能力逐渐_________。
次生
提高
增强
[解析] 该群落演替的类型为次生演替,在Ⅰ→Ⅳ阶段的演替过程中物种丰富度越来越高,空间结构越来越复杂,群落对光能的利用能力提高,抵御环境变化的能力逐渐增强。
(3) 在Ⅳ阶段,自上而下分别有乔木、灌木和草本植物,这体现了群落的_________ 结构。
垂直
[解析] 在Ⅳ阶段,自上而下分别有乔木、灌木和草本植物,这体现了群落的垂直结构。
(4) 如果人类参与了该群落演替过程,那么人类的活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的_________________和_________________进行,
速度(方向)
方向(速度)
[解析] 如果人类参与了该群落演替过程,那么人类的活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度(方向)和方向(速度)进行。
一、选择题
1. [2020湖南郴州高二期末] 下列有关群落演替的叙述,错误的是( )
A. 演替就是随着时间的推移,一个种群被另一个种群取代的过程
B. 从裸岩阶段发展成森林阶段的演替,属于初生演替
C. 火灾过后的草原上进行的演替是次生演替
D. 人类的活动往往影响群落演替的速度和方向
A
[解析] 群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,A错误;从裸岩阶段发展成森林阶段的演替,属于初生演替,B正确;火灾过后的草原基本保留原有土壤条件,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,所以火灾过后的草原上进行的演替是次生演替,C正确;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,D正确。
2. [2021广东深圳高级中学期末] 下列关于群落演替的叙述,错误的是
( )
A. 过量砍伐的森林上进行的演替属于次生演替
B. 如果气候适宜、时间允许,弃耕农田可以演替到森林阶段
C. 人类活动可以任意对生物与环境相互关系加以控制
D. 在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势取代
C
[解析] 过量砍伐后的森林仍保留部分生物,此时进行的演替属于次生演替,A正确;如果气候适宜、时间允许,弃耕农田可以演替到稳定性较高的森林 阶段,B正确;人类活动必须在遵循自然规律的前提下对生物与环境的相互 关系进行调整,C错误;在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指 优势取代,而不是完全取代,D正确。
3. [2020山东泰安联考改编] 某农田弃耕一段时间后,逐渐出现杂草、灌木及小型动物,下列有关叙述正确的是( )
A. 由于灌木丛较高,灌木遮挡草本植物,导致群落对光的利用率减少
B. 经过漫长的演替过程,该地必然能形成森林群落
C. 群落演替过程中,各影响因素常处于动态变化过程中,适应变化的种群数量增长或维持,不适应变化的种群数量减少甚至被淘汰
D. 为加速群落演替,可构建人工林以缩短演替时间,这对提高物种丰富度有积极作用
C
[解析] 随着草本植物阶段演替至灌木阶段,群落结构变得复杂,所以群落对光的利用率增加,A错误;除演替时间外,该农田能否演替至森林阶段还取决于环境,如果是在干旱的地方,很难演替至森林阶段,或许只能演替至草本植物阶段或者灌木阶段,B错误;群落演替过程中,各影响因素常处于动态变化过程中,适应变化的种群数量增长或维持,不适应变化的种群数量减少甚至被淘汰,C正确;人工林生物种类简单,不利于提高物种丰富度,D错误。
4. [2020河北辛集中学高二期中改编] 下列有关生物群落演替的叙述正确的是( )
A. 演替是群落结构发生变化的现象
B. 人类活动能决定演替的方向和速度
C. 裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→乔木几个阶段为初生演替的必经过程
D. 群落的结构受到干扰或破坏,才会出现群落的演替
A
[解析] 随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程为群落演替,故演替是群落结构发生变化的现象,A正确;人类活动往往能影响演替的方向和速度,但不能决定,B错误;初生演替的初始条件不同,不一定从裸岩开始,另外,只有在气候条件等适宜的情况下,群落才会演替到乔木阶段,有的群落只能发展到草本植物阶段或灌木阶段,C错误;在群落的结构没有受到干扰和破坏时,也可能发生群落演替,D错误。
易错警示 ①人类活动往往能影响演替的方向和速度,但不能决定演替的方向和速度。
②裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→乔木几个阶段并不是初生演替的必经阶段。
5. [2020山东惠民二中期末] 下列有关影响群落演替的因素叙述错误的是
( )
A. 人类可以对群落演替起促进、抑制、改造和建设作用
B. 生物本身不断进行繁殖、迁徙会影响群落的演替
C. 种间关系会影响群落演替,种内关系则不会影响群落演替
D. 决定群落演替的根本原因存在于群落内部,环境变化也是影响演替的重要条件
C
[解析] 人类可以对群落演替起促进、抑制、改造和建设作用,使之朝着对 人类有益的方向发展,例如退耕还草、还湖工程,A正确;生物本身不断进 行繁殖、迁徙会使群落的物种组成和结构发生变化,从而影响群落的演替, B正确;生物群落的演替往往是群落内部关系(包括种内和种间关系)与外 界环境综合作用的结果,C错误;决定群落演替的根本原因存在于群落内部,即内因是群落演替的决定因素,群落之外的条件如气候、自然灾害等也是影响演替的重要条件,D正确。
6. [2020山东历城二中期末] 下列关于群落演替的说法错误的是( )
A. 群落演替的结果往往受环境和群落内的生物的共同影响
B. 自然界的群落演替是普遍的,没有规律可循
C. 演替过程只要不遭到人类的破坏和各种自然力的干扰,其总的趋势是物种多样性增加
D. 人类活动对演替的影响有时超过其他自然因素对演替的影响
B
[解析] 演替是生物和环境反复相互作用而发生的群落变化,因此演替的结果往往受环境和群落内的生物的共同影响,A正确;在自然界,群落的演替是普遍现象,而且有一定的规律,B错误;演替过程在自然状态下的总趋势是物种多样性增加,C正确;人类活动对群落演替有一定的影响,有时会超过其他自然因素的影响,例如,过度放牧导致土地荒漠化等,D正确。
7. [2020福建三明高二期末] 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。下列叙述正确的是( )
A. 次生演替的速度比初生演替的速度慢
B. 该演替为次生演替,且发生在海底火山喷发形成岛屿后
C. 演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化
D. 海岛旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行
D
[解析] 次生演替具有原有土壤条件等,因此演替的速度比初生演替的速度快,A错误;由题意知,该岛屿由海底火山喷发形成,所以后来出现的植被 应该是漫长的初生演替形成的,B错误;演替达到相对稳定的阶段后,由于 自然环境的变化、人类活动的影响等,群落内物种组成会发生变化,C错误;人类的许多活动影响着群落的演替,往往使群落演替按照不同于自然演替的速度进行,D正确。
易错警示 群落稳定≠物种组成不再变化,由于自然环境的变化、人类活动的影响等,群落内物种组成会发生变化。
8. [2020福建“百校联考”期末] “退耕还林、退耕还草、退耕还湖”是实现“绿水青山就是金山银山”的重要生态工程。如表是某地退耕还林后的植被变化,请据表分析,下列说法错误的是( )
演替时间(年)
优势物种
主要物种
5
荻
草本植物:荻、艾蒿、黄背草、苔草等
10
牡荆
灌木:牡荆、杠柳、酸枣等
20
刺槐
乔木:刺槐、黄连木、构树
B
A. 退耕之后的农田发生的演替为次生演替,由于保留了原有土壤条件,演替速度快于冰川泥上发生的演替
B. 退耕还林、还草、还湖说明群落的演替规律是不可改变的
C. 退耕农田先后经历了草本植物、灌木和乔木阶段,垂直方向上出现了明显的分层现象,提高了利用阳光等环境资源的能力
D. “退耕还林、退耕还草、退耕还湖”是人类活动对群落演替产生的积极影响
[解析] 由于保留了原有土壤条件等,退耕之后的农田发生的演替为次生演替,而冰川泥上发生的演替属于初生演替,故退耕之后的农田发生的演替速度快于冰川泥上发生的演替,A正确;退耕还林、还草、还湖说明群落的演 替规律是可以改变的,B错误;据题表可知,退耕农田先后经历了草本植物、灌木和乔木阶段,群落垂直结构越来越复杂,显著提高了植物利用阳光等环境资源的能力,C正确;“退耕还林、退耕还草、退耕还湖”有利于改善环 境,是人类活动对群落演替产生的积极影响,D正确。
二、非选择题
9. [2020山东淄博高三联考] 当土地停止耕种时,演替便开始了,最早入侵耕地的植物称为先锋植物,先锋植物的出现是演替开始的标志。随着演替的发展,弃耕地周围环境中的物种逐渐向弃耕地中扩散。在自然状态下,演替会使植被得以恢复,最终发展为稳定的群落。生态学家在研究某弃耕地区群落演替过程中,对不同时期群落的丰富度指数进行了统计。结果如图所示。请回答下列问题。
(1) 弃耕土地上进行的演替属于_________演替。土地经数年精耕细作后,以往植被的痕迹往往被清除,同时创造出一种新的生态环境,这种环境不仅适于作物,还适于不受耕作抑制的杂草生长,所以最早入侵弃耕土地的先锋植物是_______________________________________。
次生
不受耕作抑制的杂草(或一年生杂草)
[解析] 在弃耕土地上发生的演替属于次生演替,根据题中信息可知,弃耕之后,最先生长的是不受耕作抑制的杂草(一年生杂草)。
(2) 随着演替的进行,物种数量增多,群落内不同植物种群之间的______关系明显加剧,依据曲线图,请描述物种丰富度在50?a内的变化:__________________________________________________________________________________________________________。
?
竞争
在演替的前20?a内物种丰富度逐渐升高并达到最大,20?30?a间物种丰富度下降,30?a后物种丰富度达到稳定状态
?
[解析] 随着群落演替的进行,物种数量越来越多,不同植物种群间竞争关系明显加剧。依据曲线图,物种丰富度在50?a内的变化为在演替的前20?a内物种丰富度逐渐升高并达到最大,20?30?a间物种丰富度下降,30?a后物种丰富度达到稳定状态。
?
(3) 经调查研究发现,群落中有一部分植物能在自然条件下无性繁殖,属于克隆植物。在群落演替的中后期,这些克隆植物占据优势地位,与大部分非克隆植物相比,克隆植物能通过分株之间的连接物实现资源共享,有效地提高了克隆植物的环境适应能力,这种现象叫生理整合。请据此推测群落演替过程中物种丰富度曲线下降的原因:_________________________________________________________________________________________________________________________________。
因为克隆植物有生理整合的特征,与非克隆植物相比,克隆植物有很大竞争优势,阻碍了其他非克隆植物的发展,使得该地区物种丰富度降低
[解析] 生理整合特征的存在,使得克隆植物与非克隆植物相比在生长繁殖和利用资源等方面有很大的优势,从而在群落中逐渐占据优势地位。据此推测群落演替过程中,物种丰富度曲线下降是因为克隆植物生理整合的特征使其与非克隆植物相比有很大的竞争优势,阻碍了其他非克隆植物的发展。
一、选择题
1. [2021山东枣庄期末] 某弃耕农田中的植物种类40年间的变化情况见下表。下列有关叙述错误的是( )
年份
1
4
15
25
40
乔木
0
0
0
14
23
灌木
0
3
4
12
19
草本植物
28
27
26
30
34
总计
28
30
30
56
76
D
A. 群落的垂直结构和水平结构发生改变
B. 某种乔木的生态位包括其与其他物种的关系
C. 群落发生了次生演替
D. 物种丰富度呈“S”形增长
[解析] 群落在不断演替的过程中其垂直结构和水平结构都会发生改变,A正确;一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,某种乔木的生态位包括其与其他物种的关系,B正确;由于弃耕农田中保留了基本土壤,甚至部分种子或繁殖体,所以在此发生的演替为次生演替,C正确;从表格中统计年份分析,其物种丰富度逐渐增加,不呈“S”形增长,D错误。
2. [2020山东淄博四中月考] 某兴趣小组深入一块弃耕农田进行调查,记录演替过程中不同阶段优势植物和常见植物,结果如下表。下列说法错误的是( )
弃耕年数
优势植物
其他常见植物
0?1
马唐草
1
飞蓬草
豚草
2
紫菀
豚草
3
须芒草
弃耕年数
优势植物
其他常见植物
5?10
短叶松
火炬松
50?150
栎等硬木树
山核桃
弃耕年数
优势植物
其他常见植物
马唐草
1
飞蓬草
豚草
2
紫菀
豚草
3
须芒草
弃耕年数
优势植物
其他常见植物
短叶松
火炬松
栎等硬木树
山核桃
A
A. 在演替过程中不断形成新物种,并取代原有的物种
B. 随着时间的推移,群落的垂直结构变得复杂
C. 群落演替使生态系统对光能的利用率提高
D. 与草本植物阶段相比,木本植物阶段的演替比较缓慢
[解析] 演替过程中发生的是群落中优势种的取代,原优势种没有消失,A错误;由题表可知,该演替过程为草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,群落的垂直结构变得复杂,B正确;群落演替中物种组成越来越复杂,使生态系统对光能的利用率提高,C正确;由题表可知,与草本植物阶段相比,木本植物阶段的演替需要的时间较长,比较缓慢,D正确。
3(A) [2020山东滨州无棣一中月考] 有关初生演替和次生演替的叙述,错误的是( )
A. 在沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替,在弃耕的农田上进行的演替是次生演替
B. 初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显
C. 次生演替比初生演替所用的时间短,原因是次生演替原有的土壤条件基本保留
D. 初生演替很容易发展到森林阶段,次生演替很难发展到森林阶段
D
[解析] 不论是初生演替,还是次生演替,只要气候等条件适宜,都能演替到森林阶段,D错误。
3(B) [2020山东滨州无棣一中月考] (不定项)有关初生演替和次生演替的叙述,正确的是( )
A. 在沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替,在弃耕的农田上进行的演替是次生演替
B. 初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显
C. 次生演替比初生演替所用的时间短,原因是次生演替原有的土壤条件基本保留
D. 初生演替很容易发展到森林阶段,次生演替很难发展到森林阶段
AC
[解析] 不管是初生演替,还是次生演替,群落内均有竞争现象,B错误; 不论是初生演替,还是次生演替,只要气候等条件适宜,都能演替到森林阶段,D错误。
4(A) [2020湖北荆州月考] 如表是退耕还林后,某森林生态系统中的群落自然演替所经历的“一年生草本、多年生草本和灌木”三个阶段中优势物种的种群密度变化情况(单位:株/平方米)。
第1年
第5年
第10年
第15年
第20年
物种a
5
10
2
0
0
物种b
1
2
5
3
3
物种c
0
1
3
8
6
A. 第1?10年内,该生态系统中物种的丰富度先升高然后降低
B. 第1?20年内,物种c逐渐成为优势物种,主要与其适应环境有关
C. 第1?5年内,物种a密度上升的主要原因是该种群年龄组成属于增长型
D. 第10?15年内,物种a逐渐消失的原因可能与其不能适应强光环境相关
?
下列分析合理的是( )
B
[解析] 表中只列举了3个物种的种群密度变化情况,据此不能判断该生态系统中物种丰富度的变化情况,A错误;第1?20年内,物种c逐渐成为优势物种,主要与其适应环境有关,B正确;第1?5年内,物种a密度上升的主要原因是该种群能获得较多的光照,能够适应环境,C错误;第10?15年内,由于多年生草本和灌木的遮盖,物种a获得的光照较少,因此不能适应弱光环境而逐渐消失,D错误。
?
4(B) [2020湖北荆州月考] (不定项)如表是退耕还林后,某森林生态系统中的群落自然演替所经历的“一年生草本、多年生草本和灌木”三个阶段中优势物种的种群密度变化情况(单位:株/平方米)。
第1年
第5年
第10年
第15年
第20年
物种a
5
10
2
0
0
物种b
1
2
5
3
3
物种c
0
1
3
8
6
A. 第1?10年内,该生态系统中物种的丰富度先升高然后降低
B. 第1?20年内,物种c逐渐成为优势物种,主要与其适应环境有关
C. 第1?5年内,物种a密度上升的主要原因是该种群年龄组成属于增长型
D. 第10?15年内,物种a逐渐消失的原因可能与其不能适应弱光环境相关
?
下列分析合理的是( )
BD
[解析] 表中只列举了3个物种的种群密度变化情况,据此不能判断该生态系统中物种丰富度的变化情况,A错误;第1?20年内,物种c逐渐成为优势物种,主要与其适应环境有关,B正确;第1?5年内,物种a密度上升的主要原因是该种群能获得较多的光照,能够适应环境,C错误;第10?15年内,由于多年生草本和灌木的遮盖,物种a获得的光照较少,因此不能适应弱光环境而逐渐消失,D正确。
?
命题分析 本题结合表格,考查群落演替的相关知识,要求考生识记群落演替的概念、类型及特点,能结合表中数据准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
解题思路 分析表格,表中是退耕还林后,某生态系统在20年内群落自然演替所经历的“一年生草本、多年生草本和灌木”三个阶段中优势物种的种群密度变化情况,其中物种a、物种b和物种c的种群密度都先升高后降低,但物种a的变化先于物种b,而物种b的变化先于物种c。
5(A) [2020黑龙江牡丹江一中考试] 下列关于人类活动对群落演替的影响的说法,错误的是( )
A. 过去的黄土高原森林覆盖率在50%以上,现在黄沙满天,水土流失的现状是人类过度破坏群落结构导致群落退化的结果
B. 人类可以根据当地的气候条件通过植树等手段加速次生演替的步伐
C. 我国颁布的《退耕还林条例》有利于群落演替的进行
D. 在沙漠上不能演替出稳定的群落
D
[解析] 群落的演替一般是由低级向高级,由简单向复杂进行的,如果人为因素破坏群落结构而且程度很大时群落就难以恢复,甚至退化;另一方面 人类也可以通过封山育林、植树造林加速次生演替的速度,或改变演替的 方向;我国颁布的《退耕还林条例》能使群落尽快恢复并按自然演替规律进行,是实现人与自然和谐发展的基础;沙漠地区也可演替成稳定的群落。
5(B) [2020黑龙江牡丹江一中考试] (不定项)下列关于人类活动对群落演替的影响的说法,正确的是( )
A. 过去的黄土高原森林覆盖率在50%以上,现在黄沙满天,水土流失的现状是人类过度破坏群落结构导致群落退化的结果
B. 人类可以根据当地的气候条件通过植树等手段加速次生演替的步伐
C. 我国颁布的《退耕还林条例》有利于群落演替的进行
D. 在沙漠上不能演替出稳定的群落
ABC
[解析] 群落的演替一般是由低级向高级,由简单向复杂进行的,如果人为因素破坏群落结构而且程度很大时群落就难以恢复,甚至退化;另一方面 人类也可以通过封山育林、植树造林加速次生演替的速度,或改变演替的 方向;我国颁布的《退耕还林条例》能使群落尽快恢复并按自然演替规律进 行,是实现人与自然和谐发展的基础;沙漠地区也可演替成稳定的群落。
二、非选择题
6. [2020河北唐山质检] 冰碛层是冰川融化后形成的裸地,冰碛层上的群落演替要经历上百年的时间。下表为冰碛层演替过程中优势植物的替代情况及部分阶段土壤的pH。
土壤的pH
7.9~8.0
—
7.2
6.5
5
4.8
演替过程中优势种的替代顺序
冰川退去后的裸地
苔藓→草本植物→柳树
赤杨
云杉、铁杉
第9年
第18年
第35?50年
第80?10年
演替过程中优势种的替代顺序
冰川退去后的裸地
苔藓→草本植物→柳树
赤杨
云杉、铁杉
第9年
第18年
(1) 冰碛层上的群落演替属于_____________(填写演替类型)。
初生演替
[解析] 冰碛层上的群落演替是从冰川退去后的裸地开始的,属于初生演替。
(2) 由表分析,演替过程中土壤pH的变化主要与_________(填写生物名称)有关。
赤杨
[解析] 由表分析,演替过程中,在赤杨阶段时土壤pH的变化较大,说明土壤pH的变化主要与赤杨有关。
(3) 赤杨定居后,一些固氮微生物侵入赤杨根部,形成根瘤。这些固氮微生物从赤杨根部获得营养,同时也将空气中的氮转化为植物能够吸收的离子形式。固氮微生物与赤杨的种间关系是____________。根据分析,云杉和铁杉成为优势种的原因有:①______________;②_____________________。
互利共生
土壤的酸化
土壤中氮素含量增加
[解析] 根据题意可知,固氮微生物与赤杨的种间关系是互利共生。根据分析可知,云杉和铁杉成为优势种的原因有:①土壤的酸化;②土壤中氮素含量增加。
(4) 据表分析,从冰碛层上的优势种替代过程可以看出,群落的发展变化是生物与环境间定向_________的结果。
选择
[解析] 据表分析,从冰碛层上的优势种替代过程可以看出,群落的发展变化是生物与环境间定向选择的结果。