群落的结构和演替
一、选择题
1.(2018·黑龙江哈三中一模)从种群和群落的水平看,有关生命系统具有的特征描述正确的是( )
A.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征
B.高大乔木在森林中均匀分布属种群的空间特征
C.环境容纳量就是一定空间中所能维持的种群最大数量
D.草地的不同地段上往往分布着不同的种群属随机分布
答案 A
解析 群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,A正确;森林中有很多种乔木,不属于同一个种群,B错误;环境容纳量指的是在自然环境不受破坏的情况下,一定空间中所能容纳的种群数量的最大值,又称K值,C错误;草原的不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,这种结构特征被称为群落的水平结构,D错误。
2.关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法,错误的是( )
A.该研究过程是:提出问题→制订计划→实施计划→分析实验结果→得出结论
B.许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标志重捕法进行调查
C.利用小动物的避光、避热性,可采用带灯罩的热光源收集土壤中的小动物
D.对于个体较小的动物,可借助放大镜观察记数
答案 B
解析 许多土壤小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志重捕法进行调查,B错误。
3.关于群落结构和群落演替的叙述,错误的是( )
A.群落水平结构与种群分布、土壤湿度、光照强度及生物自身特点有关
B.同一时间栽培,长势相同的人工马尾松群落不存在垂直结构的分层现象
C.自然群落一般是向物种多样化的方向演替,而且种间关系越来越复杂
D.沙丘造林、退耕还湖等人类活动可改变群落演替的方向和速度
答案 B
解析 由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,不同种群在水平方向上常呈镶嵌分布,A正确;长势相同的人工马尾松群落存在垂直结构的分层现象,如草本层、灌木层、乔木层等,B错误;自然群落往往是向物种丰富度越来越大的方向演替,物种越多种间关系越复杂,C正确;人类活动可改变群落演替的方向和速度,D正确。
4.热带雨林中,常可见所谓的“绞杀”现象,即某些大型藤本缠绕在高大的乔木之上,依靠乔木支撑爬到雨林高层接受阳光逐渐长大,最终将乔木缠死。这种藤本与乔木的关系可称之为( )
A.共生 B.竞争 C.寄生 D.捕食
答案 B
解析 依题意可知,某些大型藤本与高大的乔木相互竞争阳光等资源,二者存在竞争关系。
5.科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者—猎物模型,如图所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)。下列相关叙述错误的是( )
A.该模型属于数学模型
B.猎物和捕食者之间存在负反馈调节
C.猎物和捕食者K值的数据分别为N3和P3
D.图中猎物和捕食者的关系是自然选择的结果,对双方种群的繁衍都有利
答案 C
解析 该模型是用坐标曲线构建的,应属于数学模型,A正确;从该曲线可以看出,捕食者种群数量随着猎物种群数量的变化而变化,即猎物种群数量增加—捕食者种群数量增加—猎物种群数量减少—捕食者种群数量减少—猎物种群数量增加,依次循环,可见猎物和捕食者之间存在负反馈调节,B正确;因为当生态系统处于稳定状态时,生物的数量围绕K值上下波动,故猎物的K值应为N2,捕食者的K值应为P2,C错误;猎物和捕食者的关系是自然选择的结果,对双方种群的繁衍都有利,D正确。
6.某地区生态环境破坏严重,采用封山育林措施若干年后,现已成为植被茂盛,风景优美的旅游胜地。下列叙述不正确的是( )
A.该地区不同地段物种组成上的差异是群落垂直结构的体现
B.该地区封山育林后会经历草本、灌木、乔木三个演替阶段
C.该地区恢复过程中进行的群落演替属于次生演替
D.人类活动可能使群落演替按照不同于自然演替的速度进行
答案 A
解析 由于地形变化、土壤湿度等差异,使不同地段物种组成上形成差异,这种差异属于群落的水平结构,A错误;封山后山坡上很快会长满杂草,土壤条件得到改善后,先是形成灌木林,再经一段时间,乔木开始出现,高大的乔木占据更多的空间,最终蔚然成林,B正确;由于该生态系统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,因此该地区恢复过程中进行的群落演替属于次生演替,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。
7.(2018·江西毕业班质检)某植物群落最初由针茅、早熟禾等多年生草本构成。放牧和烧荒后,变为由野燕麦、毛雀麦等一年生草本构成,之后由于鼠尾草、高等灌木分泌的樟脑等物质聚集在土壤中,抑制雨季时发芽的一年生草本,最终在这些灌木的周围形成1~2 m草本不能生长的裸地。下列相关分析正确的是( )
A.灌木群落中各种植物之间主要存在竞争与共生关系
B.灌木群落和一年生草本只有垂直结构没有水平结构
C.放牧烧荒和樟脑都会影响该植物群落演替的速度
D.灌木群落中动物的出现使该生态系统具有物质循环功能
答案 C
解析 依题意可知:灌木群落中各种植物之间主要存在竞争关系,A错误;灌木群落和一年生草本的结构包括垂直结构和水平结构,B错误;樟脑可抑制雨季时发芽的一年生草本,因此樟脑会影响该植物群落演替的速度,而放牧烧荒是人为地对该植物群落演替的速度产生影响,C正确;灌木群落中动物的出现,加速了该生态系统的物质循环,D错误。
8.如图中甲、乙、丙分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的是( )
A.温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的唯一生态因素
B.甲处不同高度的山坡上分布着不同的植被类群,这说明群落具有垂直结构
C.丙处植物的分层现象主要是因为光照的影响
D.影响乙处植物出现明显分层现象的主要因素是水分
答案 C
解析 温度是造成高山植物垂直分布的主要生态因素,而森林和水域生物群落的分层现象,主要受光照的影响,A错误;甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,为不同地点的植物分布,不属于同一个生物群落,B错误;丙处植物的分层现象为水域生物群落的分层现象,主要是受光照的影响,C正确;乙处植物的分层现象为森林生物群落的分层现象,主要受光照的影响,D错误。
9.森林被砍伐殆尽,一段时间后该处出现了新的生物群落。下列相关叙述正确的是( )
A.该群落形成过程中先出现的生物最可能是地衣
B.各种昆虫进入不会影响群落对环境变化的抵抗力
C.演替过程中,灌木取代草本的主要原因是草本植物属于较低等的生物
D.若有人类活动,则该群落演替的速度和方向可能有变
答案 D
解析 森林被砍伐殆尽后发生的演替为次生演替,先出现的生物最可能是草本植物,A错误;群落中物种增多可使生态系统的抵抗力稳定性提高,B错误;演替过程中,灌木比草本植物高大,可接受到更多的光照,因而会取代草本植物,C错误;人类活动可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。
10.如图甲、乙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果,下列相关叙述错误的是( )
A.豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系不能用图甲表示
B.噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示
C.图甲、图乙分别表示的是捕食、竞争关系
D.图乙中实验初期,种内互助与竞争并存,后期X的种内斗争加剧
答案 B
解析 由图可知,图甲、图乙分别表示的是捕食、竞争关系,C正确;豆科植物与根瘤菌是互利共生关系,不能用图甲曲线表示,A正确;噬菌体与细菌为寄生关系,而不是竞争关系,B错误;图乙中实验初期,两个种群的个体数量都较少,故种内互助和竞争并存,随着种群X个体数量的增加,其种内斗争加剧,D正确。
11.(2018·河北保定市一模)某农村有大量人员外出务工,导致很多农田弃耕。如图表示某弃耕农田中,某种草本植物种群密度变化曲线,其中A点农田弃耕,C点出现灌木。下列说法错误的是( )
A.该草本植物种群密度的调查可采用样方法,调查时要注意随机取样
B.D点之后可能会出现乔木,演替过程中物种的丰富度不断增加
C.BC段该植物种群密度不再增加的原因可能是天敌数量增加、种内斗争加剧等
D.地表生满杂草、灌木等植被有利于防风固沙,这体现了生物多样性的间接价值
答案 B
解析 植物种群密度的调查可采用样方法,取样的关键是要做到随机取样,不能掺入主观因素,A正确;D点之后可能会出现乔木,群落自然演替过程中,物种的丰富度可能稳定或减少,B错误;BC段该植物种群密度不再增加的原因可能是天敌数量增加、生活资源减少导致种内斗争加剧等,C正确;植被具有防风固沙、调节气候等作用,体现了生物多样性的间接价值,D正确。
12.(2018·北京东城区一模)以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。近年来人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降,使得青龙湖湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度
B.根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向
C.群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一
D.不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变
答案 A
解析 通过统计样方内物种数可获知物种丰富度,A错误;植物群落演替研究的方法是以空间变化代替时间变化过程,即以现有群落组成及结构为基础,通过同时研究当前植被空间上的组合,揭示植物群落先后变化的时间过程,故根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向,B正确;群落演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”,而非“取而代之”,所以群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一,C正确;不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变,D正确。
二、非选择题
13.如图是研究人员对某果园生态系统中动物甲和动物乙近五年种群数量变化的监测数据曲线,请回答以下问题。
(1)由连续五年的监测数据可知:2015年动物甲的种群数量________(填“小于”“大于”或“等于”)动物乙的种群数量;甲、乙两动物的种间关系是________。
(2)该果园生态系统的物质循环和能量流动是沿着________这种渠道进行的。
(3)果园害虫防治时,生物防治的方法之一是利用信息素诱杀害虫雄性个体使种群密度明显减小,原因是该方法最终导致了____________。
(4)若该果园在砍伐后被废弃,则该地区随后发生的演替为次生演替,其原因是____________________________________________________________。
答案 (1)大于 捕食 (2)营养结构
(3)出生率下降
(4)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
解析 (1)由连续五年的监测数据可知:2015年动物甲的种群数量为1.5×104个,动物乙的种群数量为5×103个,即甲的种群数量大于乙;根据曲线图分析,甲种群数量先增加先减少,乙种群数量后增加后减少,属于捕食关系。
(2)该果园生态系统的物质循环和能量流动是沿着营养结构(食物链和食物网)这种渠道进行。
(3)利用人工合成的信息素(性引诱剂),诱杀害虫的雄性个体,可以破坏害虫种群正常的性别比例,降低出生率,从而使害虫的种群密度明显降低,该技术属于生物防治。
(4)若该果园在砍伐后被废弃,则该地区随后发生的演替为次生演替,其原因是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。
14.下面表示某地从裸岩演替到森林的过程,大致经历了以下几个阶段。请回答:
裸岩阶段→地衣阶段→A→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
(1)图中所示过程属于________演替,其中A表示________阶段。在该演替的过程中,生态系统的________稳定性增强。
(2)草本植物阶段→灌木阶段,灌木逐渐取代了草本植物,其主要原因是____________________________。
(3)森林阶段有些啄木鸟虽然外形相似但不是同一个物种,支持这一判断最重要的依据是自然条件下,这些啄木鸟之间存在着________。
(4)森林阶段中植物有明显的分层现象,形成群落的________,而森林中的动物也有类似的分层现象,原因是群落中植物为动物创造了多种多样的_________和________。
答案 (1)初生 苔藓 抵抗力
(2)灌木较为高大,能获得更多的阳光
(3)生殖隔离
(4)垂直结构(空间结构) 栖息空间 食物条件
解析 (1)裸岩上发生的演替为初生演替,A阶段是苔藓阶段,在演替过程中,生态系统的抵抗力稳定性增强。
(2)灌木逐渐取代了草本植物是因为灌木较为高大,能获得更多的阳光。
(3)物种形成的标志是生殖隔离。
(4)群落中生物的分层现象是群落的垂直结构,动物的垂直结构取决于它的栖息空间和食物条件。
15.(2018·山东淄博一模)“退耕还林、还草、还湖”是实现“绿水青山就是金山银山”的重要生态工程之一。下表是某地退耕还林后的植被变化,请据表回答:
(1)发生在退耕地上的演替为________,其演替速度快的原因是___________。
(2)随着演替的进行,退耕地上的植被演替先后经历了________三个阶段,它们在垂直方向上具有明显的分层现象,形成了__________,这种结构显著提高了__________________________________________________。
(3)在确定群落的优势物种时,需要调查物种的种群密度。调查植物种群密度的常用方法是________。为减小调查误差,应注意__________________。
(4)“绿水青山就是金山银山”。“绿水青山”的生态功能有___________,“退耕还林、还草、还湖”工程的生态学意义是_______________________。
答案 (1)次生演替 保留了土壤条件及生物的繁殖体
(2)草本、灌木、乔木 群落的垂直结构 群落利用光等环境资源的能力
(3)样方法 随机取样、取平均值
(4)保持水土、防风固沙、涵养水源、调节气候 改善生态环境,提高生物多样性的价值和生态系统的生态、社会、经济效益
解析 (1)退耕地上发生的演替属于次生演替,由于保留了土壤条件,可能还有生物的繁殖体,所以其演替速度比较快。
(2)随着演替的进行,退耕地上的植被演替先后经历了草本、灌木、乔木三个阶段;群落在垂直方向上具有明显的分层现象属于群落的垂直结构,这种结构有利于群落利用光等环境资源。
(3)调查植物种群密度的常用方法是样方法;调查时应该注意随机取样、取平均值,以减小调查误差。
(4)“绿水青山”的生态功能有保持水土、防风固沙、涵养水源、调节气候等;“退耕还林、还草、还湖”工程的生态学意义是改善生态环境,提高生物多样性的价值和生态系统的生态、社会、经济效益等。
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考点1 生长素的发现
考点2 群落的演替
实验14 土壤中小动物类群丰富度的研究
高考热点突破
第30讲 群落的结构和演替
[考纲明细] 1.群落的结构特征(Ⅰ) 2.群落的演替(Ⅰ) 3.实验:(1)土壤中小动物类群丰富度的研究 (2)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替
考点1 群落的结构
1.群落的概念与物种组成
(1)生物群落概念:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
(2)生物群落物种组成
①意义:是区别不同群落的重要特征。
②衡量指标:丰富度,即群落中物种数目的多少。
③规律:不同群落丰富度不同,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
2.群落的种间关系
(1)连线群落中生物的种间关系
答案 ①—c—Ⅲ ②—b—Ⅳ ③—d—Ⅰ ④—a—Ⅱ
(2)“四种”种间关系的比较
[易错警示] (1)生存斗争既包括生物与生物之间的关系,又包括生物与无机环境之间的关系。
(2)种内关系包括种内斗争和种内互助;种间关系包括捕食、竞争、寄生、互利共生。
(3)种内斗争与竞争。简记为:“同斗争”“异竞争”。
同种生物以同种的幼体为食,或同种生物之间对资源和空间的争夺都为种内斗争,不同种生物之间对资源和空间的争夺就是竞争。另外两种生物以同一植物为食,但取食的部位不同并不构成竞争关系,例如:人吃玉米子粒,而牛吃秸秆。
3.群落的空间结构
(1)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。
(2)类型
(3)群落结构的形成原因与意义
①形成原因:在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
②意义:利于群落整体对自然资源的充分利用。
深挖教材
高山从低到高植被分布依次为阔叶林—针叶林—高原草甸—苔原,这是群落的垂直结构吗?试说明理由。
提示 不是群落的垂直结构。因为在每一个自然区域地段,均具有自然群落,而每一个自然群落都有各自的垂直结构和水平结构。
(必修3 P72资料分析改编)生态学家高斯为研究三种草履虫的种间关系完成如下实验,其中尾草履虫的食物主要是好氧细菌,大草履虫的食物主要是酵母菌,有关叙述正确的是( )
A.图甲显示双小核草履虫和尾草履虫混合培养后呈现捕食关系
B.图甲显示双小核草履虫和尾草履虫混合培养的结果对双方都有利
C.图乙中尾草履虫和大草履虫混合培养后在试管上部和下部的草履虫分别是尾草履虫、大草履虫
D.图乙中尾草履虫和大草履虫混合培养后体现了群落的水平结构
答案 C
解析 从图甲看出,双小核草履虫和尾草履虫之间存在明显的竞争关系,A错误;竞争的结果是对双小核草履虫有利,对尾草履虫不利,B错误;图乙中尾草履虫的食物主要是好氧细菌,大草履虫的食物主要是酵母菌,所以分布在试管上部和下部的草履虫分别是尾草履虫、大草履虫,这种分层现象体现了群落的垂直结构,C正确,D错误。
(必修3 P77拓展题T2改编)《诗经·小雅·小宛》中有“螟蛉有子,蜾蠃负之”之句,这两种生物有怎样的种间关系?( )
A.互利共生 B.寄生
C.捕食 D.竞争
答案 C
题组 种间关系判断
1.下图1中所示的是生物间关系,A、B代表两种生物,C代表生物的生活条件,箭头表示营养流动的方向;图2坐标系中的曲线表示两种生物之间的关系。
下列相关判断中,错误的是( )
A.图1中①~④表示的生物间关系分别是互利共生、种内斗争、捕食和竞争
B.图1的③中A的数量大量减少后,B的数量一直增加
C.图2中的甲、乙、丙分别对应图1中的①、③、④
D.在一个生态系统中,两种生物可能同时存在如图2中的乙和丙两种关系
答案 B
解析 根据图1中几种生物关系的模式图可判断①、③、④分别表示互利共生、捕食和竞争,②表示的是生物A的不同个体间的种内斗争,A正确;图1的③中A与B是捕食关系,当A大量减少后,B的数量先增加后达到稳定,B错误;图2中的甲、乙和丙分别表示互利共生、捕食和竞争,对应图1中的①、③、④,C正确;在食物网中,两种生物可能既存在捕食关系也存在竞争关系,D正确。
2.(2014·全国卷Ⅰ)某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是( )
A.青蛙与稻飞虱是捕食关系
B.水稻与青蛙是竞争关系
C.病毒V与青蛙是寄生关系
D.水稻和病毒V是互利共生关系
答案 A
解析 由题干信息可知青蛙与稻飞虱是捕食关系,A正确;水稻和青蛙并未利用共同的资源,两者不是竞争关系,B错误;病毒V和水稻之间是寄生关系,C、D错误。
3.甲、乙、丙是食性相同、不同种的蝌蚪,三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者,一段时间后,各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表:下列推测不合理的是( )
A.捕食者主要捕食甲和丙
B.蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响
C.无捕食者时,蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D.随着捕食者数量增加,乙可获得的资源减少
答案 D
解析 随着池塘捕食者数量的增加,甲、丙蝌蚪存活率降低、乙存活率升高,说明捕食者的食物主要是甲和丙,随着捕食者数量增加,乙可获得的资源增加,A正确、D错误;三种蝌蚪由于有相同的食物来源和生存空间而构成竞争关系,但捕食者的介入改变了它们原有的竞争,B正确;无捕食者时,乙蝌蚪的存活率最低,说明无捕食者时乙的竞争力最弱,乙可能消失,C正确。
题组 群落结构的种类及成因分析
4.(2018·成都金堂中学高三月考)下列关于森林群落垂直结构的叙述,错误的是( )
A.群落中的植物具有垂直分层现象
B.乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构
C.动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关
D.群落中的动物具有垂直分层现象
答案 B
解析 群落中的植物因受光照的影响具有垂直分层现象,A正确;乔木层的疏密程度会影响草本层接受的光照的分布,从而会影响草本层的水平结构,B错误;动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关,C正确;群落中的动物因受食物条件和栖息空间影响也具有垂直分层现象,D正确。
5.关于群落的结构,以下理解不正确的是( )
①凤尾竹竹林中竹子高低错落有致,其在垂直结构有分层现象 ②高山上不同海拔分布着不同的植被属于群落的垂直结构 ③森林群落有垂直分层现象,草原群落中植被类型主要为草本,不存在垂直分层现象 ④不同地段生物种类有差别,在水平方向有水平结构上的分布
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③④
答案 B
解析 垂直结构上的分层是指群落在垂直空间上的分布,凤尾竹是一个种群,不存在垂直结构的说法,①错误;高山上不同海拔分布着不同植被,它们分属于不同群落,所以它们的分布不属于群落的结构,②错误;草原群落中主要为草本植物,但也存在垂直分层现象,③错误;不同地段生物的种类和密度不同,受到水平方向上地形、酸碱度、湿度和光照等的影响,存在水平结构,④正确。
考点2 群落的演替
1.图解群落演替的两种类型
深挖教材
(1)演替最终都能形成森林吗?
提示 不一定,演替最终能否形成森林取决于所处地域的气候条件,如干旱地区或冻土地带很难演替到森林阶段。
(2)群落演替的原因有哪些?
提示 ①环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,而对另一些物种生存产生不利影响。
②生物本身不断进行繁殖、迁徙。
③群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
④种内和种间关系不断发生变化。
⑤人类活动的干扰。
2.自然群落演替的特征
群落演替时,不同种群间是取而代之还是优势取代?在森林阶段,还能否找到地衣、苔藓等其他植物?
提示 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“取而代之”。如形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
(必修3 P82基础题T4改编)一个湖泊生物群落经一系列演替后,可以变成森林生物群落,在演替过程中先有哪个阶段( )
A.沼泽 B.湿地 C.草原 D.森林
答案 A
题组 演替的类型及各自的特点
1.(2018·江苏高考)下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沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强
答案 D
解析 从形成沙丘开始发生的演替是初生演替,A错误;阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势,群落结构比较简单,但已经形成垂直结构,B错误;阶段Ⅱ由阶段Ⅰ演替而来,两个阶段沙丘上生长的植物种类部分相同,C错误;和阶段Ⅰ、Ⅱ相比,阶段Ⅲ沙丘上的群落结构复杂,对外界干扰的抵抗力稳定性最强,D正确。
2.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,在冰川泥、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
答案 C
解析 在冰川泥上进行的演替是初生演替,A错误;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;次生演替时虽然原有的植被已不存在,但原有土壤条件基本保留,因此次生演替所用的时间短,C正确;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。
题组 演替规律及趋势
3.火山爆发时炽热的岩浆所到之处生物全部死亡,之后当地生物群落演替过程非常缓慢(如下图所示)下列相关叙述正确的是( )
A.在群落的演替过程中,由地衣苔藓阶段到森林阶段,总生产量和有机物的总量在不断增加
B.群落演替过程中,群落对光能的利用率保持不变
C.极乐鸟捕食一只蜘蛛后,所获得的能量最多为该蜘蛛同化量的20%
D.群落演替的不同阶段均存在捕食、竞争、共生、腐生等种间关系
答案 A
解析 群落演替过程中,群落对光能的利用率逐渐增加,B错误;能量传递效率指的是营养级之间的能量传递效率,不是个体之间的能量传递效率,C错误;群落演替的不同阶段可存在捕食、竞争、共生、寄生等种间关系,腐生不是种间关系,D错误。
4.某山区实施退耕还林之后,群落经过数十年的演替发展为树林。图甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中,优势植物种群数量变化情况。下列说法中错误的是( )
A.实施退耕还林措施之后,可增大部分野生动植物种群的环境容纳量
B.甲、乙、丙之间为竞争,第三阶段的群落具有明显的垂直分层现象
C.演替中后一阶段优势物种的兴起,一般会造成前一阶段优势物种的消亡
D.该过程中,群落的物种丰富度和生态系统的抵抗力稳定性会逐渐提高
答案 C
解析 由题干可知,山区实施退耕还林之后,群落主要由原来较单纯的农作物,经过数十年的演替发展为树林,该树林中,部分野生动植物种群的环境容纳量会增大,群落的物种丰富度增加,生态系统的抵抗力稳定性也会逐渐提高,A、D正确;在三个连续群落演替阶段中,甲、乙、丙之间相互竞争,依次作为优势种群,这时群落具有明显的垂直分层现象,造成群落垂直结构的主要因素是光照强度,B正确;在竞争中,前者被后者替代,由图示可知,这种演替虽然使前一优势物种的数量降至较低水平,却没有造成前一阶段优势物种的消亡,C错误。
技法提升
“二看法”区分初生演替和次生演替
实验14 土壤中小动物类群丰富度的研究
1.实验原理
(1)土壤: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,可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。
2.研究步骤
3.采集小动物所用到的仪器
(1)诱虫器(A图)
诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置,诱虫器利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,使土壤动物远离光源、热源。
(2)吸虫器(B图)
吸虫器中的纱布作用是防止吸气时将土壤小动物吸走。
1.下列关于实验“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法中,正确的是( )
A.对于无法知道名称的小动物,可忽略,不必记录下它们的特征
B.丰富度的统计方法有两种:一是取样器取样法;二是目测估计法
C.为了调查不同时间土壤中小动物丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查
D.许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标志重捕法调查土壤小动物类群丰富度
答案 C
解析 对于无法知道名称的小动物,不可忽略,应记录下它们的特征,A错误;丰富度的统计方法有两种:一是记名计算法,二是目测估计法,B错误;为了调查不同时间土壤中小动物丰富度,可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查,C正确;由于土壤小动物身体微小,活动能力强,不能用样方法和标志重捕法调查丰富度,可采用取样器取样的方法进行调查,D错误。
2.如图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,下列叙述不正确的是( )
A.A装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通
B.B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C.A装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
D.用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中
答案 C
解析 由图可知,A装置主要是利用土壤动物趋暗、避高温、趋湿的习性采集,其中的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通,便于小动物的采集,A正确,C错误;B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集,用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,B、D正确。
知识拓展
实验成功关键点
(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时,根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
(3)从同样营养土壤中采集的样本,多组同学进行统计比较。
(4)识别命名要准确,并进行分类、对于不认识的动物也应作好记录,并记为“待鉴定××”记下其特征。
(5)远离危险地带,不要破坏当地环境。
高考热点突破
1.(2015·全国卷Ⅰ)下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述,正确的是( )
A.草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同
B.草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂
C.草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强
D.草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境
答案 D
解析 灌木阶段由于除了草本植物还增加了灌木,同时提供了更多的食物,成为许多鸟类的栖息地,因此物种丰富度比草本阶段高,A错误;灌木阶段空间结构更为复杂,B错误;灌木阶段由于物种丰富度高,其自我调节能力也强,C错误;在群落演替过程中,草本阶段在动物、植物和微生物共同作用下,土壤有机物越来越丰富,土壤的通气性也越来越好,为灌木阶段群落的形成创造了条件,D正确。
2.(2016·海南高考)下列有关群落的叙述,错误的是( )
A.群落有垂直结构和水平结构
B.演替是生物群落的特征之一
C.群落中物种之间是相互联系的
D.群落是由空气、水和生物组成的
答案 D
解析 群落的结构包括垂直结构和水平结构,A正确;群落是一个动态系统,它是不断发展变化的,演替是生物群落的特征之一,B正确;群落中的物种通过复杂的种间关系(如竞争、捕食、互利共生和寄生等)形成一个有机的整体,C正确;群落由一定空间内所有生物种群构成,空气、水属于无机环境成分,不参与群落的组成,D错误。
3.(2015·浙江高考)在沙漠的一个灌木群落中,某种基于种子繁殖的灌木,其分布型随着生长进程会发生改变,幼小和小灌木呈集群分布,中灌木呈随机分布,大灌木呈均匀分布。下列叙述错误的是( )
A.这种改变使群落的水平结构发生变化
B.这种改变是群落演替所引起的结果
C.均匀分布的形成原因主要是种内竞争
D.集群分布主要是由于种子不能远离母株所致
答案 B
解析 种群分布型的改变使群落的水平结构发生变化,A正确;这种分布型的改变主要是灌木适应环境条件的结果,B错误;均匀分布是种内竞争的结果,C正确;树木的种子常落在母株附近而形成集群分布,D正确。
4.(2015·四川高考)某放牧草地有一些占地约1 m2的石头。有人于石头不同距离处,调查了蜥蜴个体数、蝗虫种群密度和植物生物量(干重),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.随着蝗虫种群密度的增大,植物之间的竞争将会加剧
B.蜥蜴活动地点离石头越远,被天敌捕食的风险就越大
C.距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素
D.草地上放置适量石头,有利于能量流向对人类有益的部分
答案 A
解析 随着蝗虫种群密度的增大,禾草植物和非禾草植物生物量均减少,因此植物之间的竞争减弱,A错误;从柱状图可以看出,蜥蜴活动地点离石头越远,被天敌捕食的风险就越大,B正确;石头导致了地形、光照等变化,故距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素,C正确;草地上放置适量石头,可控制蝗虫等有害昆虫数量,有利于能量流向对人类有益的部分,D正确。
5.(2017·天津高考)大兴安岭某林区发生中度火烧后,植被演替过程见下图。
据图回答:
(1)该火烧迹地上发生的是____________演替。与①相比,③中群落对光的利用更充分,因其具有更复杂的________结构。
(2)火烧15年后,草本、灌木丰富度的变化趋势均为__________________,主要原因是它们与乔木竞争时获得的________________。
(3)针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢。火烧后若补栽乔木树种,最好种植________,以加快氮磷循环。
(4)用样方法调查群落前,需通过逐步扩大面积统计物种数绘制“种—面积”曲线,作为选取样方面积的依据。下图是该林区草本、灌木、乔木的相应曲线。据图分析,调查乔木应选取的最小样方面积是________。
答案 (1)次生 垂直
(2)下降后保持相对稳定 光逐渐减少
(3)阔叶树 (4)S3
解析 (1)林区发生中度火烧后,原有土壤条件基本保留,在其上发生的演替属于次生演替。③针阔混交林比①草本灌木在垂直方向上具有更复杂的分层现象,因此③中群落对光能的利用更充分。
(2)分析图中曲线,火烧15年后,草本、灌木的物种数即丰富度都是先下降后保持相对稳定。主要原因是乔木更高,在与草本、灌木的竞争中更易获得阳光,即草本与灌木获得的阳光逐渐减少。
(3)针叶林凋落物的氮磷分解速率较慢,氮磷在生态系统中的循环就慢。火灾后若补栽乔木树种,最好种植阔叶树,其凋落物的氮磷分解速率较快,能加快氮磷循环。
(4)据植被演替过程图可知,该林区物种数为草本>灌木>乔木,据此可知,最下面的曲线为乔木对应的曲线。
用样方法调查群落物种丰富度时,若样方面积过小,统计的物种就不全面,当达到最大物种数的样方面积后,继续增大样方面积会浪费人力、物力和财力,故对于乔木来说,应选取的最小样方面积为S3。
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