新人教生物一轮复习学案：第31讲 群落及其演替（教师版）

新人教生物一轮复习学案
第31讲 群落及其演替
【素养目标】　1.通过分析群落的结构和演替，建立生物与环境相统一及生命系统发展与稳态的观点。(生命观念)　2.通过分析种间关系的模式图，培养运用逻辑思维解决问题的能力；通过总结群落演替的特征，培养归纳与总结的思维习惯。(科学思维)　3.通过“研究土壤中小动物类群的丰富度”的实验，掌握科学研究计划的制订与实施能力。(科学探究)4.通过总结人类活动对群落演替的影响，关注人类活动对环境的影响及保护。(社会责任)
考点一　群落的结构
1．群落的概念与特征
2．群落的物种组成
3．种间关系(连线)
【拓展延伸】　(1)图示解读五种种间关系
类型 曲线图例 箭头图例 种间关系特点
原始合作 (互惠) “双方都受益”的同步性变化
捕食 “先增加者先减少”的非同步性变化，且捕食者数量高峰变动滞后于被捕食者
种间竞争 c代表共同的生活条件，结局一般有二：一是a取代b；二是a、b两种群个体间形成平衡，相互抑制
寄生 寄生种群a得利，宿主种群b受害；宿主b不可能全部死亡
互利共生 “同生共死”的同步性变化
(2)与种间关系有关的几组概念辨析
原始合作与互利共生 共同点：共同在一起时对双方都有利
区别：原始合作的双方分开后均能独立生活，而互利共生的双方分开后出现两方或其中一方不能正常生活的现象
种内竞争与种间竞争 种内竞争：同种生物之间存在的对于空间和资源的竞争。如绵羊和绵羊、棉花与棉花
种间竞争：不同种生物之间的竞争，如棉花与杂草
捕食与竞争 捕食是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存
竞争是生物为了争夺食物、空间等资源而发生的相互排斥的现象
【拾遗补缺】　源于选择性必修2 P29“练习与应用”：“螟蛉有子，蜾蠃负之”，这两种生物之间是捕食关系。蝉与树之间是寄生关系；蚕与桑树之间是捕食关系。
4．群落的空间结构
概念 在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构
类型 垂直结构 水平结构
模型
表现 垂直方向有明显的分层现象 水平方向上常呈镶嵌分布
决定因素 植物：光照、温度、水分、无机盐等； 动物：栖息空间和食物条件； 植物分层决定动物分层 环境因素：地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异以及光照强度的不同； 生物因素：生物自身生长的特点的不同以及人与动物的影响
原因 在长期自然选择基础上形成的对环境的适应
意义 利于群落整体对自然资源的充分利用
【拾遗补缺】　源于选择性必修2 P32“科学技术·社会”：立体农业是充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。
5．群落的季节性
由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也随之发生有规律的变化。
6．生态位
(1)概念：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。
【拾遗补缺】　源于选择性必修2 P28“与社会的联系”：四大家鱼的混养就是利用了它们在池塘中占据着不同的生态位。
(1)捕食关系对维持种群的稳定有重要作用(　　)
(2)群落中两个物种之间可能存在一种以上的种间关系(　　)
(3)草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象(　　)
(4)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构(　　)
(5)如果两种鸟的觅食生境一样，则这两种鸟的生态位完全一样(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×
[典例剖析]
(多选)(2022·江苏卷，17)下图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列相关叙述合理的有(　　)
A．决定群落垂直分层现象的非生物因素主要是温度和含氧量
B．自养型生物主要分布在表水层，分解者主要分布在底泥层
C．群落分层越明显层次越多，生物多样性越丰富，生态系统稳定性越强
D．湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林
BC　[植物的分层主要受光照强度的影响，因此水生生物群落分层现象主要取决于光的穿透性(光照强度)、温度、氧气，A错误；自养型生物需要利用光合成有机物，因此自养型生物主要分布在表水层，分解者的作用是分解动植物遗体的残骸，水生生物的遗体残骸会遗落在水体底部，因此分解者主要分布在底泥层，B正确；群落分层越明显、层次越多，生物多样性越丰富，营养结构越复杂，生态系统稳定性越强，C正确；湖泊发生的初生演替过程会经历水生植物阶段、湿生植物阶段、和陆生植物阶段，D错误。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：湖泊不同水深含氧量、温度的变化＋题图
信息2：群落分层越明显层次越多
信息转化 1.在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，植物主要受光照、温度等的影响，动物主要受食物的影响
2.生物丰富度越高，营养结构越复杂
素养考查 生命观念：稳态与平衡观 学科思维：建构模型能力
【角度转换】　提升语言表达能力
重建人工林生态系统后，野生动植物也随之增多，原因是大量的林木为野生动植物的生存创造了条件(提供食物和生存空间)。
考向一　种间关系的判断及相关曲线分析
1．(2021·山东卷，10)某种螺可以捕食多种藻类，但捕食喜好不同。L、M 两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻，L中不放螺，M中放入100只螺。一段时间后，将 M 中的螺全部移入L中，并开始统计L、M 中的藻类数量，结果如图所示。实验期间螺数量不变，下列说法正确的是(　　)
A．螺捕食藻类的喜好为甲藻＞乙藻＞丙藻
B．三种藻的竞争能力为乙藻＞甲藻＞丙藻
C．图示 L 中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D．甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
A　[结合两图可知，在放入螺之前，甲藻数量多，乙藻数量其次，丙藻数量较少，放入螺之后，甲藻的数量减少明显，乙藻其次，丙藻数量增加，说明螺捕食藻类的喜好为甲藻＞乙藻＞丙藻，且三种藻的竞争能力为甲藻＞乙藻＞丙藻，A正确，B错误；图示 L 中使乙藻数量在峰值后下降主要原因是引入了螺的捕食使其数量下降，C错误；生态系统是由该区域所有生物和生物所处的无机环境构成，甲、乙、丙藻和螺只是该区域的部分生物，D错误。]
2．(2022·广东高三10月联考)某草原中狐和兔数量变化呈现周期性的波动。据图分析下列叙述错误的是(　　)
A．据图分析，狐和兔的数量变化受种群内部生物因素的影响
B．狐和兔数量变化相互制约，是循环因果关系
C．狐捕食兔的种间关系客观上促进了兔的发展和进化
D．若兔逃避狐捕食能力提高，两种群数量变化仍符合该曲线模型
A　[根据题图分析可知，狐和兔的数量变化呈现周期性的波动，说明狐和兔种群之间的关系是影响种群数量变化的因素，A错误；兔种群数量增加会使狐数量增加(食物增多)，兔减少，狐数量也会减少(食物不足)，符合循环因果关系，B正确；狐和兔之间的种间关系是协同进化的结果，狐捕食兔的种间关系客观上促进了兔的发展和进化，C正确；捕食者和被捕食者之间相互选择协同进化，随着猎物逃避捕食的能力提高，捕食者的捕食能力也将进一步提高，两种群数量变化仍符合该曲线模型，D正确。]
【归纳总结】　捕食关系中捕食者与被捕食者的判断技巧
(1)若两种生物的最大数量有明显差异，一般数量多的为被捕食者，如图1中A为被捕食者。
(2)若两种生物数量相当，则从变化趋势看，先到达波峰的为被捕食者，后到达波峰的为捕食者。即被捕食者变化在先，捕食者变化在后，如图2中A为捕食者，B为被捕食者。
考向二　群落的组成与结构的相关辨析
3．(2022·全国乙卷，5)分层现象是群落研究的重要内容。下列关于森林群落分层现象的叙述正确的是(　　)
①森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力
②森林植物从上到下可分为不同层次，最上层为灌木层
③垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关
④森林群落中动物的分层现象与食物有关
⑤森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果
⑥群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的
A．①③④⑤ B．②④⑤⑥
C．①②③⑥ D．③④⑤⑥
A　[森林群落的分层现象使不同生物占据不同的空间，提高了生物对阳光等环境资源的利用能力，①正确；森林植物从上到下可分为不同层次，最上层为乔木层，②错误；影响植物群落垂直分层的主要因素是光照，垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关，③正确；森林群落中动物的分层现象与食物和栖息空间有关，④正确；群落垂直结构的分层现象、群落的水平结构等都是自然选择的结果，⑤正确；群落中植物垂直分层现象的形成主要是由光照决定的，⑥错误。A正确，B、C、D错误。]
4．(2023·江淮十校高三联考)下图表示北温带湖泊的垂直结构，下列有关叙述正确的是(　　)
A．水生群落的分层现象主要取决于温度、溶氧量
B．该湖泊从边缘的浅水区到深水区的生物分布差异体现了群落的水平结构
C．从夏天到冬天湖泊中的生物种类和数量发生明显变化属于群落的演替
D．夏天温度变化较大是斜温层，导致浮游植物主要分布在斜温层
B　[水生群落的分层现象主要取决于温度、溶氧量和光照，A错误；从湖泊浅水区到深水区主要由于地形的变化导致生物分布差异，体现了群落的水平结构，B正确；由于阳光、温度和水分随着季节的变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的周期性变化，这属于群落的季节性，C错误；夏天温度变化较大是斜温层，但由于光照充足，温度适宜，产生氧气较多，浮游植物主要分布在表水层，D错误。]
考向三　生态位
5．(2023·哈尔滨高三检测)生态位(niche)是传统生态学中一个基本的概念，又称格乌司原理。由J.Grinnel提出，最初用于研究生物种间竞争关系，以下叙述错误的是(　　)
A．生态位是一个物种在群落中的地位或作用，如空间位置、活动时间、占用资源等情况
B．群落中的物种存在相似生态位时，它们可能因争夺共同资源发生竞争
C．群落中生物多样性之所以能够形成并维持稳定，是群落中物种之间及生物与无机环境间协同进化的结果
D．两个物种生态位重叠较多时，一定会因为共同利用同一资源而给对方带来伤害
D　[生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，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，A正确；群落中的物种存在相似生态位时，会竞争共同资源，B正确；生态位是群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果，能维持群落中生物多样性的稳定，C正确；在资源丰富的情况下，生态位重叠较多的生物可以共同利用同一种资源而不给对方带来伤害，D错误。]
6．(2022·襄阳高三检测)生态位宽度是物种所能利用的各种资源的综合指标。某学者对大兴安岭不同发育阶段的落叶松生态位宽度进行了研究，结果如下图所示。相关叙述不正确的是(　　)
A．随落叶松的个体发育，其生态位宽度总体呈先增大后减小的规律性变化
B．物种的生态位宽度越大，其对环境的适应能力一般就越大
C．研究中的落叶松成龄组、老龄组和幼龄组可看作三个种群
D．该研究的指标主要是落叶松植株的高度及种间关系等
C　[图中横轴表示发育阶段，纵轴表示生态位宽度值，由图可知，随落叶松的个体发育，生态位宽度总体呈先增大后减小的规律性变化，A正确；因为生态位宽度是物种所能利用的各种资源的综合指标，因此物种的生态位宽度越大，其对环境的适应能力一般就越大，B正确；研究中的落叶松成龄组、老龄组和幼龄组可看作一个种群，而不是三个种群，C错误；该研究的因变量为生态位宽度，生态位宽度是物种所能利用的各种资源的综合指标，因此该研究的指标主要是落叶松植株的高度及种间关系等，D正确。]
考点二　群落的主要类型及演替
1．群落的主要类型
(2)陆地生物群落的比较
群落类型 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落
生存环境 极度干旱；年降水量稀少且分布不均匀 半干旱；不同年份或季节雨量不均匀 湿润或较湿润
群落结构 物种少；结构非常简单 物种较少；结构相对简单 物种繁多；结构非常复杂且相对稳定
生存生物特点 动植物具有耐旱特性 植物抵抗干旱能力强，动物善于挖洞或快速奔跑 阳生植物多居上层，阴生植物利用光能较强，动物善于树栖和攀援
(3)群落中生物的适应性
在不同的群落中，生物适应环境的方式不尽相同，每一种生物都有自己适宜的生存环境，所以说群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。
2．群落的演替
(1)演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
(2)演替过程(以发生在裸岩上的演替为例)
【拾遗补缺】　源于选择性必修2 P40“思考·讨论”：
①在群落演替过程中，地衣通过分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累有机物，这为苔藓的生长提供了条件。苔藓能取代地衣的原因是由于其植株高于地衣，能获得更多的阳光，处于优势地位，逐渐取代了地衣。
②群落演替时，不同种群间是优势取代(填“取而代之”或“优势取代”)，在森林阶段能(填“能”或“不能”)找到地衣、苔藓等其他植物。
③草本植物阶段的群落是否存在垂直结构？存在(填“存在”或“不存在”)。
(3)初生演替与次生演替的比较
类型 项目　　　 初生演替 次生演替
不 同 点 起点 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、但被彻底消灭了的地方 在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
演替速度 慢 快
形成群落 新群落 恢复原来的群落
经历阶段 相对较多 相对较少
相同点 ①群落结构从简单→复杂； ②物种数量和群落层次增多； ③土壤、光能得到更充分的利用； ④最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
【拾遗补缺】　源于选择性必修2 P41“图2－12”：演替最终一定能形成森林吗？ 不一定(填“一定”或“不一定”)；原因：演替最终能否形成森林取决于所处地域的气候等条件，如干旱地区或冻土地带很难演替到森林阶段。
(4)人类活动对群落演替的影响
②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。
(1)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。该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替(　　)
(2)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(　　)
(3)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化(　　)
(4)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(　　)
(5)不同群落中的生物因生态位的不同而达到相对平衡的状态，和谐共存(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
[典例剖析]
(多选)(2020·山东卷，19)在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑，因无瓣海桑生长快，能迅速长成高大植株形成荫蔽环境，使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代，促进了本地植物群落的恢复。下列说法错误的是(　　)
A．在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度
B．由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替
C．逐渐被本地植物替代的过程中，无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型
D．应用外来植物治理入侵植物的过程中，需警惕外来植物潜在的入侵性
AB　[用样方法估算种群密度时要在样地中随机取样，在相对集中的区域取样会导致估算值偏大，A错误；一种优势种被另外一种优势种取代的过程属于群落的演替，B错误；在逐渐被本地植物替代的过程中，无瓣海桑种群数量减少，年龄结构为衰退型，C正确；外来物种入侵会破坏本地生态系统的稳定性，因此要警惕外来植物潜在的入侵性，D正确。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：互花米草因缺乏光照而减少
信息2：无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代
信息转化 1.无瓣海桑使互花米草减少
2.本地植物替代无瓣海桑成为优势物种
素养考查 生命观念：稳态与平衡观 科学思维：分析与综合能力
【角度转换】　提升语言表达能力
对互花米草入侵地进行本地植物群落的恢复的过程中，选择栽种无瓣海桑的原因是无瓣海桑在与互花米草的竞争中占优势，但在与本地植物的竞争中占劣势。
考向一　群落的主要类型
7．(2023·重庆高三检测)观察一个群落，首先看到的是群落的外貌。根据群落外貌的差异，陆地的群落可大致分为荒漠、草原、森林等类型，下列叙述正确的是(　　)
A．荒漠生物群落的动物主要是斑马、长颈鹿﹑鸟类等
B．森林生物群落中种群的生态位不随季节更替而变动
C．热带雨林中空气流通不畅，风媒花植物很少
D．草原生物群落的植物叶片巨大，能抵抗干旱
C　[荒漠生物群落中的生物应该具有耐干旱的特性，斑马、长颈鹿适合生活在草原群落中，A错误；生态位表现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系，由于不同季节食物种类会有变化，因此森林生物群落中种群的生态位会随季节更替而变动，B错误；热带雨林中空气流通不畅，风媒花植物很少，大多数是虫媒花，C正确；草原生物群落的植物叶片狭窄，能抵抗干旱，D错误。]
8．(多选)(2022·济南高三检测)下图是某岩底潮间带群落中一些重要的生物种类及其食物联系，海星以藤壶、贻贝、石鳖等为食。科学家在一个8米长，2米宽的试验样地中进行生态模拟实验，每年把所有海星去除掉，几个月后，样地中藤壶成了优势种，之后藤壶又被贻贝所排挤，贻贝成为稳定的优势种，样地变成了“单种养殖”地。下列叙述正确的是(　　)
A．图中所有生物构成了岩底潮间带群落，与非生物的物质和能量共同构成小型生态系统
B．荔枝螺与海星之间为捕食和竞争关系，藤壶和贻贝之间是竞争关系
C．本试验证明了捕食对形成群落的作用，顶级食肉动物成为决定该群落结构的关键种
D．海星的存在有利于石鳖、帽贝等生物的生存，有利于维持群落物种多样性
BCD　[群落指一定空间内所有生物的集合，图中所有生物是一些重要的生物种类，不能构成岩底潮间带群落，A错误；荔枝螺与海星之间为捕食(海星捕食荔枝螺)和竞争关系(都捕食藤壶)，藤壶和贻贝之间存在竞争关系，B正确；每年把所有海星去除掉，几个月后，样地中藤壶成了优势种，之后藤壶又被贻贝所排挤，贻贝成为稳定的优势种，样地变成了“单种养殖”地，说明顶级食肉动物成为决定该群落结构的关键种，C正确；每年把所有海星去除掉，几个月后，样地变成了“单种养殖”地，因此海星的存在有利于石鳖、帽贝等生物的生存，有利于维持群落物种多样性，D正确。]
考向二　群落演替的基本过程及类型的判断与分析
9．(2021·全国甲卷，6)群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是(　　)
A．人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B．发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C．发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段
D．在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
C　[人类活动可以影响群落演替的方向和速度，退湖还田、封山育林、改造沙漠、生态农业等相关措施都能促进群落良性发展，A正确；发生在裸岩上的演替是初生演替，依次经过：地衣阶段→苔藓阶段→草本阶段→灌木阶段→森林阶段，弃耕农田的演替为次生演替，自然演替方向为草本阶段→灌木阶段→乔木阶段，B正确，C错误；一般情况下，演替过程中生物生存的环境逐渐改善，群落的营养结构越来越复杂，抵抗力稳定性越来越高，恢复力稳定性越来越低，D正确。]
10．(2022·江门高三模拟)塞罕坝位于河北省承德市与内蒙古自治区交界处。60年前，第一代塞罕坝林场的建设者在“黄沙遮天日，飞鸟无栖树”的荒漠沙地上奉献了青春，用手中的锄头开启了“荒原变成林海”的奇迹故事。时间流逝半个多世纪，经过三代塞罕坝人的艰苦奋斗，终于在荒漠上造出百万亩林海，为京津构筑了一道“绿色长城”。下表是研究人员对塞罕坝林场两种乔木的调查数据(单位：株/hm2)。下列相关说法错误的是(　　)
树种 幼年树 成年树 老年树
花栎树 830 75 45
华北松 73 70 72
A．“荒原变成林海”说明人类活动会影响群落演替的速度和方向
B．在荒漠上造出百万亩林海的过程中发生了群落的初生演替
C．荒漠的群落结构简单，荒漠中的植物一般具有耐旱的特性
D．表中花栎树和华北松种群的年龄组成分别为增长型和稳定型
B　[“荒原变成林海”体现了人类活动会影响群落演替的速度和方向，A正确；荒漠生物群落的植被稀疏，在荒漠上造出百万亩林海的过程中发生了群落的次生演替，B错误；荒漠生态系统营养结构简单，物种很少、群落结构简单，植物一般具有耐旱特性，C正确；由表格可知，花栎树幼年树较多，属于增长型，而华北松幼年树、成年树、老年树比例相当，属于稳定型，D正确。]
考向三　群落演替的趋势分析
11．(2023·泉州高三模拟)某弃耕农田演替过程的优势植物类型变化如表所示，下列叙述错误的是(　　)
弃耕年数 优势植物
0～1 马唐
1 飞蓬
2 紫苑
3 须芒草
5～10 短叶松
50～150 栎
A．该弃耕农田草本植物演替速度快于木本植物
B．弃耕5年后，短叶松相比须芒草剥夺了更多阳光而占据优势
C．演替过程优势植物种类的变化表明该弃耕农田位于干旱地区
D．该农田弃耕后总体上朝着物种增多、结构复杂的方向演替
C　[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，A正确；须芒草的生长为短叶松提供了营养更丰富、通气性更好的土壤；短叶松比须芒草更高大，“剥夺”了草本植物的阳光，所以短叶松取代须芒草成为优势植物，B正确；如果该弃耕农田位于干旱地区，由于受到水分重要生态因子的限制，群落演替可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段，而短叶松和栎属于乔木，C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，该农田弃耕后总体上朝着物种增多、结构复杂的方向演替，D正确。]
12．(2022·广州高三检测)生物量是指某一调查时刻单位面积内现存生物的有机物总量。某自然保护区部分区域受到了某种地质灾害的破坏。经过若干年的自然恢复，科研人员拟对该保护区中受破坏区域的恢复群落和未受干扰区域的原始群落进行生物量研究。下列相关叙述正确的是(　　)
A．应选在茂密的区域采集生物并分类测量生物量
B．恢复群落的生物量一定比原始群落的生物量低
C．生物量的高低可以反映群落的物种丰富度
D．判断恢复过程发生的演替类型需了解受破坏程度
D　[生物学中对于生物量等的测定应注意随机取样，A错误；由于人为因素的作用，恢复群落的生物量可能比原始群落的生物量要高，B错误；群落中物种数目的多少称为物种丰富度，生物量高的群落物种丰富度不一定高，C错误；群落演替包括初生演替和次生演替两种类型，判断恢复过程发生的演替类型需了解受破坏程度，以便有更为科学的判断依据，D正确。]
【归纳总结】　群落演替的方向及变化分析
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
能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定
物质变化
考点三　研究土壤中小动物类群的丰富度
1．实验原理
(1)土壤条件：不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。
(2)取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)统计方法：记名计算法和目测估计法。
①记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大，种群数量有限的物种。
②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
2．实验流程
提出问题：如土壤中有哪些小动物，它们的种群密度是多少？
↓
制订计划：包括三个主要操作环节——取样、观察和分类、统计和分析。
↓
↓
得出结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度也是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越丰富，群落结构也越复杂。
3．采集土壤小动物的方法
(1)简易采集法：用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现小动物后进行采集。
(2)诱虫器采集：诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，诱虫器利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温、避光的习性，使土壤小动物远离光源、热源。
(3)吸虫器采集：吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走，将其收集在试管中。
【说明】　采集到的小动物可放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可将活着的小动物放入试管中。
考向一　实验过程和注意事项
13．(2023·新高考研究联盟高三检测)下列关于“活动：不同群落中土壤动物类群丰富度的研究”叙述正确的是(　　)
A．土壤中的所有动物和植物组成一个群落
B．土样采集时不需要记录样地的植被及土壤类型
C．干漏斗分离装置利用动物的习性实现土壤动物的分离
D．土壤湿度、温度、pH不会影响土壤动物的种类和数量
C　[群落是指一定区域内所有的种群，包括动物、植物、微生物，A错误；土样采集时需要记录样地的植被及土壤类型，B错误；干漏斗分离装置利用动物的习性，如怕强光，实现土壤动物的分离，C正确；土壤中的湿度、温度、pH会影响土壤动物的种类和数量，D错误。]
14．(2023·洛阳高三检测)下列关于土壤中小动物类群丰富度调查的叙述，正确的是(　　)
A．可用五点取样法调查土壤中小动物类群的丰富度
B．若土壤中大多数小动物不知名，则无法统计其丰富度
C．用诱虫器采集土壤小动物时未开灯，会导致调查的丰富度偏低
D．利用吸虫器采集体型较大的土壤动物并置于体积分数为70%的酒精溶液中
C　[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记重捕法调查土壤小动物的丰富度，可用取样器取样法进行调查，A错误；若土壤中大多数小动物不知名，可以用目测估计法进行统计，需要记为“待鉴定”，B错误；土壤小动物活动能力强，具有趋湿、趋暗、避光、避高温的特性，利用该特性采用诱虫器采集小动物，若未打开电灯，则收集到的土壤动物会减少，C正确；对于体型较小的动物使用吸虫器进行采集，D错误。]
考向二　实验拓展和应用
15．(2023·盐城高三检测)研究者调查了管理方式相同的“茶树与马尾松间作茶园”和“常规茶园”中的叶蝉及其天敌蜘蛛，结果如下表所示。下列叙述不正确的是(　　)
茶园类型 叶蝉总数(只) 蜘蛛总数(只) 游猎型蜘蛛丰富度 结网型蜘蛛丰富度
间作 692 1542 14 12
常规 1410 995 14 8
A．游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛属于竞争关系
B．马尾松遮阴有利于结网型蜘蛛的生存和繁殖
C．与常规茶园相比，林下茶园显著改变了群落的水平结构
D．天敌增加是林下茶园中叶蝉环境容纳量降低的主要原因
C　[游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛都捕食叶蝉，存在竞争关系，A正确；据表可知，间作茶园中结网型蜘蛛丰富度比常规茶园中大，游猎型蜘蛛丰富度相同，则马尾松遮阴有利于结网型蜘蛛的生存和繁殖，B正确；林下茶园与常规茶园在垂直方向上的群落分布差异较大，C错误；林下茶园中蜘蛛总数较大，捕食更多叶蝉，减低了叶蝉的环境容纳量，D正确。]
16．(2022·永州高三检测)为了解黄浦江上游和淀山湖的鱼类物种多样性及群落结构状况，研究人员分别于2020年夏季和秋季在10个采样断面(S1～S10)对鱼类样本进行采集，发现刀鲚、鲫和大鳍鱊为主要优势种，采用定量样本分析的物种丰富度指数(群落中所含物种丰富程度的数量指标)如下图。下列有关叙述错误的是(　　)
注：S1～S5位于黄浦江上游，S6～S10位于淀山湖。
A．群落中物种丰富度指数会随季节的变化而改变
B．夏秋两季鱼类物种丰富度指数可以代表不同断面的生物多样性
C．可采用标记重捕法调查不同断面刀鲚、鲫和大鰭鱊的种群密度
D．夏秋两季黄浦江上游鱼类物种相对丰富。群落结构较淀山湖稳定
B　[据图分析可知，群落中物种丰富度指数会随季节的变化而改变，A正确；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，故物种丰富度指数不能代表不同断面的生物多样性，B错误；标记重捕法适用于调查活动能力强，活动范围大的生物的种群密度，所以可采用标记重捕法调查不同断面刀鲚、鲫和大鳍的种群密度，C正确；夏秋两季黄浦江上游(S1～S5)物种丰富度指数总体高于淀山湖(S6～S10)，说明黄浦江上游鱼类物种相对丰富，群落结构较淀山湖稳定，D正确。]
(三十一)外来物种对生物群落的影响
1．概念：借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍，而进入一个原来并没有该物种存在的生态系统的物种。在自然情况下，自然或地理条件构成了物种迁移的障碍，依靠物种的自然扩散能力进入一个新的生态系统是相当困难的。
2．外来物种入侵的负面影响
(1)破坏景观的自然性和完整性
外来植物物种人侵后，会乘机扎根、繁殖，不断扩张，逐渐发展为优势种，使得原有的天然植被景观遭到破坏，并阻碍植被的自然恢复。
(2)摧毁生态系统
由于外来入侵物种杀死或排挤当地植物，依靠当地植物生存的动物也就紧跟着大量减少，引起生态系统中物种的单一化，从而导致很多相应的生态问题，包括引起水土流失、火灾虫灾以及当地特有的生物资源丧失等，最终导致生态系统的崩溃。
(3)危害物种多样性
外来入侵物种中的一些恶性杂草，可分泌某些化合物抑制其他植物发芽和生长，排挤本土植物并阻碍植被的自然恢复。
(4)影响遗传多样性
残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透，使本土生物种群的分布区进一步破碎化，还可以造成一些物种的近亲繁殖和遗传漂变。
[对点训练]
1．(2022·荆州高三模拟)最新统计表明，入侵我国的外来物种有近800种，它们绝大多数来自美洲。入侵物种的数量和密度呈现东南部沿海地区向西北部内陆地区逐渐减少的趋势。下列有关叙述正确的是(　　)
A．外来入侵种会增加当地的生物多样性
B．应对生物入侵最有效的措施是引入其天敌从而降低环境容纳量
C．相似的气候环境是入侵生物绝大多数来自美洲的重要原因之一
D．入侵种侵入我国沿海地区后，种群数量逐渐下降
C　[外来入侵种会威胁到本地物种的生存，使生物多样性降低，A错误；引入入侵生物的天敌可能造成新的生物入侵，B错误；入侵种在入侵地大量繁殖，说明该环境十分适宜于其生存，与原分布地环境相似，C正确；东南沿海比西北内陆更适宜其生存，故入侵物种的数量和密度呈现东南部沿海地区向西北部内陆地区逐渐减少的趋势，但入侵种侵入后种群数量均会增加，D错误。]
2．(2022·广州高三检测)唐鱼是华南地区的小型濒危杂食性鱼类，入侵物种食蚊鱼会捕食唐鱼。研究人员调查比较了在不同生境中唐鱼种群的体长在食蚊鱼入侵取样点与无入侵取样点间的差异。(图中矩形代表体长集中分布区域，其内黑色横线表示平均值，垂直线段表示数值的变动范围，上下两端分别表示最大值和最小值。体长与鱼龄相关。)下列推测错误的是(　　)
　
A．入侵初期，与溪流生境相比农田生境中食蚊鱼更容易捕食到唐鱼幼体
B．食蚊鱼入侵使唐鱼种群的平均体长上升，有利于唐鱼种群的数量增长
C．无论在农田还是溪流生境，食蚊鱼入侵都可能降低了唐鱼的种内斗争
D．相同生境里，食蚊鱼入侵取样点中唐鱼种群K值比无入侵取样点的低
B　[由图可知，入侵初期，与溪流生境相比农田生境中唐鱼体长更长，说明农田生境中唐鱼成体更多，故农田生境中食蚊鱼更容易捕食到唐鱼幼体，A正确；由图可知，食蚊鱼入侵使唐鱼种群的平均体长上升，使唐鱼种群的年龄组成变为衰退型，不利于唐鱼种群的数量增长，B错误；无论在农田还是溪流生境，食蚊鱼入侵都可能使得唐鱼数量减少，从而降低了唐鱼的种内斗争，C正确；相同生境里，食蚊鱼入侵取样点中唐鱼种群增长压力大，唐鱼种群K值比无入侵取样点的低，D正确。]
1．(2022·浙江1月选考，15)某海域甲、乙两种浮游动物昼夜分布如图所示。下列分析中合理的是(　　)
A．甲有趋光性，乙有避光性
B．甲、乙主要以浮游植物为食
C．乙的分布体现了群落的垂直结构
D．甲、乙的沉浮体现了群落的时间结构
D　[由图可知，甲在图中的每个时间段的数量差不多，故甲即不趋光也不避光，乙在午夜中的在较浅水域分布的数量比中午明显要多，故乙有避光性，A错误；浮游植物一般分布在浅海，因为植物的垂直结构决定了动物的垂直分层，故可推测位于浅海的甲浮游动物主要以浮游植物为食，而乙位于深海，故乙不是主要以浮游植物为食，B错误；乙是一种浮游动物，是一个种群，故乙的分布不能体现群落的垂直结构，C错误；由图可知，甲、乙在不同时间段在该海域中所处的位置是不同的，甲和乙在午夜都会有所上浮，因此甲、乙的沉浮体现了群落的时间结构，D正确。]
2．(2021·海南卷，18)农业生产中常利用瓢虫来防治叶螨。某小组研究瓢虫的饥饿程度和密度对其捕食作用率的影响，结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．在相同条件下，瓢虫密度越高，捕食作用率越低
B．饥饿程度和叶螨密度共同决定了瓢虫的捕食作用率
C．对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果
D．田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度
B　[据图可知，在相同条件下(饥饿状态相同条件下)，瓢虫密度越高，捕食作用率越低，故为保证较高的捕食作用率，田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度，A、D正确；本实验的自变量为饥饿程度和瓢虫密度，因变量为捕食作用率，据图可知饥饿程度和瓢虫密度(而非叶螨密度)共同决定了瓢虫的捕食作用率，B错误；结合题图可知，在瓢虫密度相同的情况下，饥饿24 h和饥饿48 h的捕食作用率均高于未饥饿的捕食作用率，故对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果，C正确。]
3．(2021·福建卷，8)我国古诗词蕴含着丰富的生物学道理。下列相关叙述，错误的是(　　)
A．“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”可体现植物的向光性
B．“螟蛉有子，蜾蠃负之”可体现生物之间存在种间互助的关系
C．“独怜幽草涧边生，上有黄鹂深树鸣”可体现生物对环境的适应
D．“茂林之下无丰草，大块之间无美苗”可体现光照对植物生长的影响
B　[“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”中，“葵花向日倾”可体现植物向日葵的向光性，该现象是由于生长素分布不均造成的，A正确；螟蛉是一种绿色小虫，蜾蠃是一种寄生蜂。蜾蠃常捕捉瞑蛉放在窝里，产卵在他们的身体里，卵孵化后以螟蛉为食，“螟蛉有子，蜾蠃负之”体现的种间关系是捕食，B错误；“独怜幽草涧边生，上有黄鹂深树鸣”中体现了“幽草”、“黄鹂”等各有不同的生存环境，可体现生物对环境的适应，C正确；“茂林之下无丰草，大块之间无美苗”，说明在茂林之下草木生长不利，大土块之间苗木生长不好，充分说明光照对植物生长的影响，D正确。]
4．(2022·浙江6月选考，26)科研小组在一个森林生态系统中开展了研究工作。回答下列问题：
(1)对某种鼠进行标志(标记)重捕，其主要目的是研究该鼠的__________。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可绘制该种群的________图形。
(2)在不同季节调查森林群落的________与季相的变化状况，可以研究该群落的________结构。
(3)在不考虑死亡和异养生物利用的情况下，采取适宜的方法测算所有植物的干重(g/m2)，此项数值称为生产者的__________。观测此项数值在每隔一段时间的重复测算中是否相对稳定，可作为判断该森林群落是否演替到__________阶段的依据之一。利用前后两次的此项数值以及同期测算的植物呼吸消耗量，计算出该时期的__________。
答案　(1)种群密度　年龄金字塔　(2)组成　时间
(3)生物量　顶级群落　总初级生产量
解析　(1)标志(标记)重捕法是研究种群密度的方法之一，适用于鼠这种活动能力强、活动范围大的动物。通过对捕获个体进行年龄鉴定，可以绘制种群的年龄金字塔图形。
(2)群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间(昼夜变化、季节变化)而发生有规律的变化，季相就是植物在不同季节表现的外貌。
(3)生产量在某一调查时刻前的积累量，就是生物量，故测得所有植物的干重即为生产者的生物量。群落演替达到平衡状态，生物量不发生增减就可称为顶级群落。单位时间内的净初级生产量加上植物的呼吸消耗量就是总初级生产量。