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第2章 群落及其演替
学 习 目 标
方向和速度
①③⑥⑦
②④⑤
毁林开荒
生态问题
可持续发展
《退耕还林条例》
探究一 演替的类型
答案:A
答案:A
答案:D
课堂建构
素养点拨
●
●
●
●
●
●
●
●
●
概念
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程
人类活动改变演替
是否存在土壤条件或植被
的方向和速度
起始条件
的种子或其他繁殖体
初生演替
区别
类型
群落的演替
应用
退耕还林、
次生演替
还草、还湖
影响
初生演替速度慢，次生演
速度
替速度快
群落是一个
原因
内部
外界环
动态的系统
因素
境因素
初生演替经历的时间长，
时间
次生演替经历的时间短第3节 群落演替
[基础检查]
1.(2023·广东一模)“离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生”昭示着又一个春天的到来。下列关于该古诗的分析,错误的是( )
A.草在生态系统的组成成分中属于生产者
B.草的茂盛与枯谢更替是次生演替的过程
C.草被火烧过后,留下的灰烬为无机盐
D.草将风带来的CO2转化为淀粉,淀粉属于二糖
2.初生演替和次生演替的主要区别是( )
A.气候条件不同B.群落中生物数量不同
C.起始条件不同D.速度不同
3.关于群落演替的叙述,正确的是( )
A.群落中一些生物消失了,另一些生物来占据它们的空间,就属于演替
B.光裸的岩石上最先出现的是地衣
C.沙漠地区易形成树林
D.不论在什么条件下,群落的演替都能形成树林
4.一块弃耕的农田上很快会杂草丛生,几年后,草本植物开始减少,各种灌木繁茂起来,最后演变成一片森林,成为一个相对稳定的生态系统。下列曲线符合此演变过程中相关变化趋势的是( )
①②③④
A.①② B.②④ C.①③ D.①④
5.下列关于在弃耕的农田上和裸岩上发生的演替的叙述,正确的是( )
A.在弃耕的农田上发生的演替为初生演替
B.在裸岩上发生的演替为次生演替
C.这两种演替过程完全相同
D.这两种演替过程不完全相同
6.(2023·浙江选考6月)群落演替是一个缓慢、持续的动态过程,短时间的观察难以发现这个过程,但是有些现象的出现,可以一窥其演替进行的状态。下列事实的出现,可以用来推断群落演替正在进行着的是( )
A.毛竹林中的竹笋明显长高
B.在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物
C.荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面
D.在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡
7.某地火山喷发产生的大量岩浆形成火山岩。预测若干年后,该火山岩上可着生草本植物。下列有关这一群落演替过程的叙述,错误的是( )
A.该群落演替类型属于初生演替
B.该过程通常不出现地衣和苔藓
C.人类活动会影响该过程的方向和速度
D.该过程最先出现的动物是植食性动物
8.(2023·深圳)鲸落是鲸死亡后沉入深海形成的一种特殊生态系统,其演化分为四个阶段:鲨鱼、螃蟹等取食鲸的柔软组织;海蜗牛、蠕虫等无脊椎动物以残余鲸尸为食;鲸骨腐烂产生硫化氢,硫细菌等从硫化氢中获取能量;鲸骨的矿物遗骸作为礁岩成为生物的聚居地。下列相关叙述正确的是( )
A. 鲸落中的各种动物和微生物共同构成了上述特殊生态系统
B. 因为深海没有阳光,特殊生态系统鲸落中不存在生产者
C. 鲸落的形成演化会改变鲸落所在地的环境和生物种群分布
D. 鲸骨礁岩上演化出充满生机的珊瑚礁的过程属于初生演替
9.(2021·茂名)一片原始森林因大火而毁灭。一段时间后长出绿草,几年后出现一些灌木,再过不久会有树木落脚。根据所处环境的不同,经过数十年、上百年甚至上千年之后,植被会重新恢复干扰之前的面貌。据此回答下列问题。
(1)上述过程称为 。随着该过程的进行,群落植物对光能和空间的利用率 。为调查大火前后林地土壤小动物的丰富度变化,宜采用 法进行采集、调查,这属于 (选填“种群”“群落”或“生态系统”)水平上的研究。
(2)据研究,演替过程中,取代先锋灌木优势地位的先锋乔木往往是一些速生树种,原因是 。
(3)森林群落中由于老龄树木死亡造成林冠层出现空隙,称为“林窗”。“林窗”形成后,“林窗”区域的物种多样性 (选填“大于”“小于”或“等于”)林冠封闭区域的物种多样性,原因是 。
[拓展应用]
10.研究人员在调查某沙地的植物群落演替时,发现其自然演替顺序为一年生草本植物→多年生草本植物→多年生亚灌木→多年生灌木。下列有关叙述错误的是( )
A.多年生草本植物在争夺阳光和空间方面比一年生草本植物更有优势
B.与草本植物群落相比,灌木群落的垂直结构更加复杂
C.多年生亚灌木群落里有草本植物和亚灌木,其自我调节能力比多年生灌木群落更强
D.该沙地主要植被是多年生灌木,与其根系发达、抗风和吸水能力较强有关
11.(2022·梅州)某森林曾被开垦用于种植农作物,后因产量不高而弃耕,若干年后又恢复为森林。下列关于该演替的叙述,错误的是( )
A.该演替属于次生演替B.演替过程中群落结构不变
C.人为因素引发了该演替D.弃耕地中有种子等繁殖体
12.(2021·茂名)20世纪60年代,由于开沟疏浚等人类活动的加剧,加上气候变化的胁迫,某高原湿地生态系统受到严重损害,局部湿地逐渐退化成草地或荒漠,呈现出“沼泽→沼泽化草甸→草甸→沙漠化地→荒漠”的生态演替趋势。关于上述现象,下列叙述正确的是 ( )
A.该演替类型属于初生演替
B.自然演替的速度和方向都会受到人类活动的影响
C.上述演替过程中群落结构呈现出由简单到复杂的趋势
D.荒漠生态系统的抵抗力稳定性高于草甸生态系统
13.请回答下列关于群落演替的问题。
(1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中,哪个属于初生演替,哪个属于次生演替
。
(2)一般来说,若要演替到相对稳定的森林阶段,上述两个演替中次生演替所需的时间短,其主要原因是: 。
(3)据调查,近5万年以来,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代,这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化,该现象表明:与该地区具有的自然演替相比,人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度 (选填“未发生改变”“变慢”或“变快”),演替的方向 (选填“发生改变”或“未发生改变”)。
第3节 群落演替
[基础检查]
1.(2023·广东一模)“离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生”昭示着又一个春天的到来。下列关于该古诗的分析,错误的是( )
A.草在生态系统的组成成分中属于生产者
B.草的茂盛与枯谢更替是次生演替的过程
C.草被火烧过后,留下的灰烬为无机盐
D.草将风带来的CO2转化为淀粉,淀粉属于二糖
解析:生产者主要指绿色植物,能够通过光合作用制造有机物,为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量,草在生态系统的组成成分中属于生产者,A项正确;次生演替是指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发生的演替,草的茂盛与枯谢更替是次生演替的过程,B项正确;草被火烧过后,留下的灰烬为无机盐,C项正确;淀粉属于多糖,D项错误。
答案:D
2.初生演替和次生演替的主要区别是( )
A.气候条件不同B.群落中生物数量不同
C.起始条件不同D.速度不同
解析:根据初生演替和次生演替的概念比较可知,二者的区别主要表现为起始条件不同。
答案:C
3.关于群落演替的叙述,正确的是( )
A.群落中一些生物消失了,另一些生物来占据它们的空间,就属于演替
B.光裸的岩石上最先出现的是地衣
C.沙漠地区易形成树林
D.不论在什么条件下,群落的演替都能形成树林
解析:演替不是取而代之,而是优势取代;沙漠地区气候干旱少雨,不易形成树林;若在环境条件极为恶劣且有人为破坏等情况下,群落的演替很难形成树林。
答案:B
4.一块弃耕的农田上很快会杂草丛生,几年后,草本植物开始减少,各种灌木繁茂起来,最后演变成一片森林,成为一个相对稳定的生态系统。下列曲线符合此演变过程中相关变化趋势的是( )
①②③④
A.①② B.②④ C.①③ D.①④
解析:由弃耕的农田演变为森林的过程中,营养结构越来越复杂,物种丰富度越来越高。生态系统在达到稳态后,物种丰富度、净光合量、总光合量和生物呼吸量基本保持不变,由此可知②④符合题意。
答案:B
5.下列关于在弃耕的农田上和裸岩上发生的演替的叙述,正确的是( )
A.在弃耕的农田上发生的演替为初生演替
B.在裸岩上发生的演替为次生演替
C.这两种演替过程完全相同
D.这两种演替过程不完全相同
解析:在弃耕的农田上发生的演替为次生演替;在裸岩上发生的演替为初生演替;二者的演替起点等不同。
答案:D
6.(2023·浙江选考6月)群落演替是一个缓慢、持续的动态过程,短时间的观察难以发现这个过程,但是有些现象的出现,可以一窥其演替进行的状态。下列事实的出现,可以用来推断群落演替正在进行着的是( )
A.毛竹林中的竹笋明显长高
B.在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物
C.荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面
D.在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡
解析:毛竹林中的竹笋明显长高,描述的是种群内个体的变化,据此不能判断群落演替是否正在进行;在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物这一新的物种,物种丰富度增加了,说明群落正在发生演替;荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面,是荷叶生长的结果,据此不能判断群落演替是否正在进行;在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡,描述的是种群内个体的变化,据此不能判断群落演替是否正在进行。故选择B项。
答案:B
7.某地火山喷发产生的大量岩浆形成火山岩。预测若干年后,该火山岩上可着生草本植物。下列有关这一群落演替过程的叙述,错误的是( )
A.该群落演替类型属于初生演替
B.该过程通常不出现地衣和苔藓
C.人类活动会影响该过程的方向和速度
D.该过程最先出现的动物是植食性动物
解析:在火山岩上发生的初生演替可能会经过的阶段为裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段,因此该过程会出现地衣和苔藓。
答案:B
8.(2023·深圳)鲸落是鲸死亡后沉入深海形成的一种特殊生态系统,其演化分为四个阶段:鲨鱼、螃蟹等取食鲸的柔软组织;海蜗牛、蠕虫等无脊椎动物以残余鲸尸为食;鲸骨腐烂产生硫化氢,硫细菌等从硫化氢中获取能量;鲸骨的矿物遗骸作为礁岩成为生物的聚居地。下列相关叙述正确的是( )
A. 鲸落中的各种动物和微生物共同构成了上述特殊生态系统
B. 因为深海没有阳光,特殊生态系统鲸落中不存在生产者
C. 鲸落的形成演化会改变鲸落所在地的环境和生物种群分布
D. 鲸骨礁岩上演化出充满生机的珊瑚礁的过程属于初生演替
解析:生态系统是由生物群落和无机环境形成的有机整体,各种动物和微生物不能构成生态系统,A项错误;特殊生态系统鲸落中的硫细菌属于生产者,B项错误;鲸落是鲸死亡后沉入深海形成的一种特殊生态系统,鲸落的形成演化会改变鲸落所在地的环境和生物种群分布,C项正确;鲸骨礁岩上发生的演替属于次生演替,D项错误。
答案:C
9.(2021·茂名)一片原始森林因大火而毁灭。一段时间后长出绿草,几年后出现一些灌木,再过不久会有树木落脚。根据所处环境的不同,经过数十年、上百年甚至上千年之后,植被会重新恢复干扰之前的面貌。据此回答下列问题。
(1)上述过程称为 。随着该过程的进行,群落植物对光能和空间的利用率 。为调查大火前后林地土壤小动物的丰富度变化,宜采用 法进行采集、调查,这属于 (选填“种群”“群落”或“生态系统”)水平上的研究。
(2)据研究,演替过程中,取代先锋灌木优势地位的先锋乔木往往是一些速生树种,原因是 。
(3)森林群落中由于老龄树木死亡造成林冠层出现空隙,称为“林窗”。“林窗”形成后,“林窗”区域的物种多样性 (选填“大于”“小于”或“等于”)林冠封闭区域的物种多样性,原因是 。
解析:初生演替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,但被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替是指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发生的演替。一般群落演替过程中,物种丰富度增加,植物固定的太阳能总量增多,净光合产量增加,生态系统物种多样性增加,生态系统的抵抗力稳定性增强,恢复力稳定性减弱。(1)原始森林因大火而毁灭,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,此过程为次生演替。随着该过程的进行,群落的垂直结构比较明显,植物对光能和空间的利用率提高。为调查大火前后林地土壤小动物的丰富度变化,宜采用取样器取样法进行采集、调查,这属于群落水平上的研究。(2)据研究,演替过程中,速生树种迅速拔高、拓宽树冠,能争夺到更多的阳光,故取得先锋灌木优势地位的先锋乔木往往是一些速生树种。(3)“林窗”形成后,优势个体死亡之后,为其他原来不占优势的生物提供了更多生存和发展的空间,故“林窗”区域的物种多样性大于林冠封闭区域的物种多样性。
答案:(1)次生演替 提高 取样器取样 群落 (2)速生树种迅速拔高、拓宽树冠,能争夺到更多的阳光 (3)大于优势个体死亡之后,为其他原来不占优势的生物提供了更多生存和发展的空间
[拓展应用]
10.研究人员在调查某沙地的植物群落演替时,发现其自然演替顺序为一年生草本植物→多年生草本植物→多年生亚灌木→多年生灌木。下列有关叙述错误的是( )
A.多年生草本植物在争夺阳光和空间方面比一年生草本植物更有优势
B.与草本植物群落相比,灌木群落的垂直结构更加复杂
C.多年生亚灌木群落里有草本植物和亚灌木,其自我调节能力比多年生灌木群落更强
D.该沙地主要植被是多年生灌木,与其根系发达、抗风和吸水能力较强有关
解析:多年生草本植物在争夺阳光和空间方面比一年生草本植物更有优势,A项正确;灌木比草本植物高大,因此与草本植物群落相比,灌木群落拥有更加复杂的垂直结构,B项正确;相比多年生亚灌木群落,多年生灌木群落里有草本植物、亚灌木和灌木,生物种类和空间结构更为复杂,自我调节能力更强,C项错误;多年生灌木根系发达,有很好的抗风能力和吸水能力,更加适合在沙地生存,所以随着演替的进行,其逐渐取代其他植物,成为该沙地的主要植被类型,D项正确。
答案:C
11.(2022·梅州)某森林曾被开垦用于种植农作物,后因产量不高而弃耕,若干年后又恢复为森林。下列关于该演替的叙述,错误的是( )
A.该演替属于次生演替B.演替过程中群落结构不变
C.人为因素引发了该演替D.弃耕地中有种子等繁殖体
解析:弃耕地中保留了土壤基质和有生存力的孢子或种子等繁殖体,在此基础上进行的演替属于次生演替,A、D两项正确;弃耕地演替为森林的过程中,群落的物种多样性会增加,群落中的食物链增加,群落的结构逐渐变得复杂,B项错误;由“某森林曾被开垦用于种植农作物,后因产量不高而弃耕,若干年后又恢复为森林”可知,该演替是人为因素引发的,C项正确。
答案:B
12.(2021·茂名)20世纪60年代,由于开沟疏浚等人类活动的加剧,加上气候变化的胁迫,某高原湿地生态系统受到严重损害,局部湿地逐渐退化成草地或荒漠,呈现出“沼泽→沼泽化草甸→草甸→沙漠化地→荒漠”的生态演替趋势。关于上述现象,下列叙述正确的是 ( )
A.该演替类型属于初生演替
B.自然演替的速度和方向都会受到人类活动的影响
C.上述演替过程中群落结构呈现出由简单到复杂的趋势
D.荒漠生态系统的抵抗力稳定性高于草甸生态系统
解析:初生演替是在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发生的演替,沼泽中存在一定的植被条件,故题干中的演替不是初生演替,A项错误;人类活动可使演替不按自然演替的方向和速度进行,B项正确;“沼泽→沼泽化草甸→草甸→沙漠化地→荒漠”,该演替中群落结构呈现出由复杂到简单的趋势,C项错误;与草甸生态系统相比,荒漠生态系统物质组成成分少,营养结构简单,故荒漠生态系统的抵抗力稳定性低于草甸生态系统,D项错误。
答案:B
13.请回答下列关于群落演替的问题。
(1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中,哪个属于初生演替,哪个属于次生演替
。
(2)一般来说,若要演替到相对稳定的森林阶段,上述两个演替中次生演替所需的时间短,其主要原因是: 。
(3)据调查,近5万年以来,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代,这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化,该现象表明:与该地区具有的自然演替相比,人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度 (选填“未发生改变”“变慢”或“变快”),演替的方向 (选填“发生改变”或“未发生改变”)。
解析:(1)初生演替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,但被彻底消灭了的地方进行的演替;而次生演替是指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进行的演替。(2)次生演替中原有土壤条件基本保留,甚至保留了植物的种子或其他繁殖体,所以演替过程所需的时间短。(3)群落之外的环境条件,诸如气候、地貌、土壤和火等,常可成为引起演替的重要条件。由于人类过度开垦,破坏了土壤表土层及耕作层的结构,导致局部灌丛出现了荒漠化,使得该地区群落的演替速度变快,演替的方向未发生改变。
答案:(1)光裸的岩石上开始的演替是初生演替,森林被全部砍伐的地方开始的演替是次生演替 (2)形成森林需要一定的土壤条件,上述次生演替起始时即具备该条件,而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间 (3)变快 未发生改变
