2020版高考新创新一轮复习生物通用版学案：必修③第三单元第2讲群落的结构和演替


第2讲 群落的结构和演替

一、群落的概念与物种组成
1．群落
(1)概念关键点：a.同一时间；b.一定区域；c.各种生物种群。
(2)特征：物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。
2．群落的物种组成
(1)意义：群落的物种组成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。
(4)探究实验：土壤中小动物类群丰富度的研究。
①取样方法：取样器取样法。
②统计方法：记名计算法和目测估计法。
二、主要种间关系的特点及实例

三、群落的空间结构

四、群落的演替
1．据群落演替的两幅图回答问题
图1为某池塘群落的演替历程，图2为演替过程中物种多样性的变化情况

(1)图1中正确的演替进程为丁→甲→丙→乙，该演替过程属于次生演替，它与火山喷发处所发生的演替的区别在于起始条件不同。
(2)图2中属于初生演替的是甲，属于次生演替的是乙，演替速度更快、历时更短的是曲线乙。
(3)人类活动对群落演替的影响
会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
(4)群落演替的趋势
自然条件下，群落沿着一定的方向演替：生物种类越来越多，群落结构越来越复杂，总生产量越来越高，稳定性越来越强。
2．连线群落演替的类型、特点及实例

[基础微点全练]
1．判断正误
(1)黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目(2018·全国卷Ⅲ，T6D)(√)
(2)从形成沙丘开始发生的演替是次生演替(2018·江苏卷，T13A)(×)
(3)一棵树上不同高度的喜鹊巢，不能反映动物群落的垂直结构(2017·江苏卷，T2D)(√)
(4)若鹰迁入蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中，则会导致该树林中蝉及其天敌的数量增加(×)
(2016·全国卷Ⅲ，T5A)
(5)草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂(×)
(2015·全国卷Ⅰ，T4B)
(6)互利共生、捕食和竞争等可以出现在森林群落中(√)
(2015·海南卷，T22C)
(7)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化(2014·江苏卷，T5C)(×)
2．(2018·海南高考)在一个群落中，当甲、乙两个种群利用同一有限的资源时，种群间通常会发生(　　)
A．捕食　　　　　　　　　 B．竞争
C．寄生 D．互利共生
解析：选B　两个对资源利用方式完全相同的种群生长在一个稳定的、资源有限的环境中，二者相互争夺氧气、营养物质和生存的空间，属于竞争关系。
3．下列关于演替的说法正确的是(　　)
A．从裸岩开始的演替属于次生演替
B．演替都会达到一个相对稳定的阶段
C．演替就是一个物种被另一个物种代替的过程
D．人类对演替的影响远远超过其他所有自然因素的影响
解析：选B　从裸岩开始的演替属于初生演替；演替都会达到一个相对稳定的阶段；群落演替就是一个群落被另一个群落优势取代的过程；人类活动对群落演替有一定的影响，但并不是超过所有自然因素的影响。
4．(2019·福州期末)在一个发育良好的森林里，从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层和地衣层，同时林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别，这表明群落有一定的(　　)
A．物种组成及比例
B．垂直结构和水平结构
C．对群落产生重大影响的优势种
D．彼此间有直接或间接的营养关系
解析：选B　从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层和地衣层，说明该群落具有垂直结构；林下透光度不同的地点，植物种类有所区别，说明该群落在水平方向上具有水平结构。
5．下列有关生物群落的说法中，错误的是(　　)
A．间种玉米和花生可以提高光能利用率，依据的原理是优化群落垂直结构
B．退耕还林、还草、还湖体现了人类活动改变了群落演替的速度和方向
C．湖泊中的群落不同于森林中的群落主要体现在群落丰富度上
D．豆科植物和根瘤菌的关系与蚂蚁共同协助筑巢、捕食体现的关系是不一样的
解析：选C　玉米植株高大，花生植株矮小，间种玉米和花生可以提高光能利用率，依据的原理是优化群落垂直结构，A正确；退耕还林、还草、还湖是人类活动改变了群落演替的速度和方向的具体体现，B正确；群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，湖泊中的群落不同于森林中的群落主要体现在群落的物种组成上，C错误；豆科植物和根瘤菌的关系为互利共生，蚂蚁共同协助筑巢、捕食为种内互助，两者体现的关系是不一样的，D正确。

一、群落的结构
[试考题·查欠缺]
1．(2017·海南高考)在某一农田生态系统中，大面积单一种植某种农作物(甲)可导致害虫A的爆发，改成条带状合理地间作当地另一种农作物(乙)后，乙生长良好，害虫A的爆发也受到了抑制。对此，不合理的解释是(　　)
A．新的种间关系不利于害虫A
B．新的群落空间结构不利于害虫A
C．乙的出现使害虫A的环境容纳量下降
D．乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系
解析：选D　由题目所给信息可以直接推出，新的种间关系和群落空间结构对害虫A是不利的，且乙的出现使害虫A的环境容纳量下降。由“乙生长良好，害虫A的爆发受到了抑制”可判断出乙和害虫A之间不存在互相抑制的关系。
2．(2019·长沙一中检测)图1所示为生物间关系，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在坐标系中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、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
解析：选B　根据图1中几种生物间关系的模式图可判断①、③、④分别表示互利共生、捕食、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的数量先增加后减少，B错误；图2中的甲、乙、丙分别表示互利共生、捕食、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又存在竞争关系，D正确。
[强知能·补欠缺]
1．“表格法”比较四种种间关系

互利共生
寄生
竞争
捕食
数量坐标图




曲线
判断
依据
数量上同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化
对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好
数量上呈现出“你死我活”的同步性变化，一种生物数量增加，另一种数量下降，甚至降为零
数量上呈现“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化。捕食者数量少，被捕食者数量多；先达到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者
举例
地衣，大豆与根瘤菌
蛔虫与人，菟丝子与植物
牛与羊，农作物与杂草
狼与兔，青蛙与昆虫

2．表解群落的空间结构

垂直结构
水平结构
模型


现象
分层现象
镶嵌分布
决定
因素
植物分层：光照、温度
动物分层：栖息空间和食物
地形变化、光照强度、土壤湿度和盐碱度的差异、生物自身生长特点不同以及人与动物的影响等
意义
显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
在长期自然选择基础上形成的对环境的适应，有利于群落整体对自然资源的充分利用



[练题点·全过关]
1.如图表示一片草原上的兔子和狼在一段时间内相对数量变化的趋势，下列相关分析正确的是(　　)
A．甲代表狼，乙代表兔子
B．狼的K值接近B点对应的数值
C．兔子的K值接近C点对应的数值
D．第2年，狼的数量因为缺乏食物而下降
解析：选C　据图分析可知，甲曲线代表被捕食者，乙曲线代表捕食者，所以甲代表兔子，乙代表狼。狼的K值应该是波峰与波谷值的平均数值。兔子的K值也应该是波峰与波谷值的平均数值，接近C点对应的数值。第2年，狼的数量因为食物充裕而上升。
2．(2019·兰州一模)植物群落的生长具有分层现象，下列叙述错误的是(　　)
A．分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
B．因为群落具有分层现象，所以种植玉米时要合理密植
C．在生产上，可以充分利用该现象，合理搭配种植的作物品种
D．群落的结构包括垂直结构和水平结构
解析：选B　不同种生物在空间上的配置不同，所以群落具有垂直结构和水平结构，玉米的合理密植没有涉及不同种生物，不属于群落的分层现象；分层现象主要是长期适应环境条件(如阳光、温度、湿度等)的结果，这是植物群落与环境条件相互联系的一种独特形式；在生产上利用植物群落的分层现象合理搭配作物品种，充分利用光能，可达到提高产量的目的。
[易错提醒]
有关群落垂直结构的两个易错点
(1)草坪中也存在垂直结构：垂直结构是群落中各物种在垂直空间方向上的分布，是长期自然选择形成的合理利用资源或空间的空间配置格局，它存在于所有群落(包括草坪群落)中。
(2)垂直结构涉及的是群落中“不同物种”在空间垂直方向上呈现“分层”现象，切不可将“同种生物”的高矮差异视作垂直结构。　 　
二、群落的演替
[试考题·查欠缺]
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
解析：选D　在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替属于初生演替；草本阶段的群落也存在垂直结构；群落演替是指优势取代而非取而代之，所以阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上的植物种类并非完全不同；阶段Ⅲ沙丘上的群落生物种类最多，营养结构最复杂，自我调节能力最强，所以对外界干扰的抵抗力稳定性最强。
2．(2014·全国卷Ⅰ)请回答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，分析其主要原因。
(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________(填“未发生改变”“变慢”或“变快”)，演替的方向________(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方，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，故在光裸的岩石上开始的演替是初生演替。次生演替是指在原有植被虽已经不存在，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(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。从森林被全部砍伐的地方开始的演替属于次生演替。(2)次生演替开始就具备了形成森林所需要的土壤条件，而初生演替形成该土壤条件需要漫长的时间。(3)人类的过度开垦导致局部灌丛出现了荒漠化，使该地区的演替速度变快。由于该地区气候越来越干燥，该地区最终会向荒漠化方向演替，故该地区群落的演替方向并未改变。
答案：(1)光裸的岩石上开始的演替为初生演替；从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替。　(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

[强知能·补欠缺]
1．群落演替的类型比较
类型
内容
初生演替
次生演替
起点
原先从没有过植被，或虽存在过植被，但被彻底消灭了的地方
虽失去了原有植被，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
时间
经历的时间比较长
经历的时间比较短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
弃耕农田上的演替：
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
裸岩上的演替：
弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木阶段→乔木阶段
2.“三看法”区分初生演替和次生演替

3．自然群落演替的特征
方向
演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律，随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的
能量
总生产量增加，群落的有机物总量增加
结构
生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂
稳定性
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，一般地，演替过程中群落稳定性越来越高
原因
(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)人类活动的影响

[练题点·全过关]
1．如图表示某种类型的群落演替示意图，下列相关叙述错误的是(　　)

A．该群落的演替属于初生演替
B．自然演替的方向和速度与气候、土壤等条件有关
C．群落演替到森林阶段开始出现分层现象
D．森林阶段群落物种丰富度最大
解析：选C　该群落的演替是从裸岩阶段开始的，属于初生演替，A正确；自然演替的方向和速度与人类活动、气候、土壤等条件有关，B正确；群落一直存在分层现象，C错误；演替过程中各类植物的种类都在增多，动物种类也会增多，森林阶段群落的物种丰富度最大，D正确。
2．在一废弃采石场弃土(甲)上移栽灌木和草本植物，另一废弃采石场弃土(乙)不进行移栽，其他实验条件相同，一年后甲、乙两地的统计结果如下表。下列分析合理的是(　　)
组别
植被
覆盖率(%)
小型土壤动物
土壤
有机质(g/kg)
物种数
个体数
甲
97
37
260
19.8
乙
8
9
28
11.9
A.甲地小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果
B．乙地因没有移栽乔木而不可能自然长出乔木
C．人类的活动不会改变甲地演替的速度
D．甲地发生的演替属于次生演替，乙地属于初生演替
解析：选A　甲地植被覆盖率高，有机质的量增加，小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果，A正确；由于群落的演替乙地可能自然长出乔木，B错误；人类的活动会改变演替的速度和方向，C错误；甲地、乙地发生的演替都属于次生演替，D错误。
[易错提醒]
关于群落演替的四个易错点
(1)自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。
(2)最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。如在干旱的荒漠地区很难形成森林。
(3)演替并不都是不可逆的。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。
(4)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。　 　

三、土壤中小动物类群丰富度的研究(实验)
[试考题·查欠缺]
1．(2018·石家庄二模)关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”有关说法正确的是(　　)
A．取样时轻轻拨开表层土上的落叶，在土壤2 cm深度处取样
B．采集的小动物可放在体积分数为97%的酒精溶液中
C．采集的时间会影响采集的物种数和个体总数
D．个体较大、数量有限的动物采用记名计算法取样
解析：选C　取样时，要用手来回旋转取样罐，将其按入土中，按压到罐底几乎与地面平齐，而罐的高度约5 cm；采集的小动物可放在体积分数为70%的酒精溶液中；有的土壤小动物具有避光性，因此不同的时间活动的小动物数量不同，故采集时间会影响采集的物种数和个体总数；记名计算法是统计方法，而不是取样方法。
2．(2018·屯溪模拟)下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法，错误的是(　　)
A．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
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样中的小动物
D．可分别在白天和晚上取同一地块的土样，调查不同时间土壤中小动物丰富度
解析：选B　统计土壤小动物丰富度的方法有记名计算法和目测估计法，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正确；调查土壤小动物的丰富度常采用取样器取样法，B错误；一般来说，土壤小动物具有避光避热性，可采用带灯罩的热光源收集土样中的小动物，C正确；可分别在白天和晚上取同一地块的土样，调查不同时间土壤中小动物丰富度，D正确。
[强知能·补欠缺]
1．实验原理
(1)土壤条件：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，常用取样器取样法进行采集、调查。
(3)丰富度的统计方法：
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，种群数量有限的群落。
②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。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

3．注意事项
(1)从不同营养环境中采集的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。
(5)注意安全，远离危险地带；不要破坏当地环境。
4．样方法、取样器取样法、抽样检测法的区别
样方法一般是针对植物和活动能力不强的动物(如跳蝻)，取样器取样法是针对土壤中的小动物，抽样检测法针对单独的细胞或微生物，各有侧重。取样器取样法用于调查物种丰富度，样方法和抽样检测法可以比较准确地计算出种群的数量。另外，样方法计数的是活的种群个体数，抽样检测微生物时可能死活都有。


[练题点·全过关]
1．如果进行菜园土壤中小动物类群丰富度的研究，下列做法错误的是(　　)
A．可用取样器取样法进行土壤小动物的采集与调查
B．可能用到解剖针、放大镜或实体显微镜等实验用具
C．可依据土壤小动物趋光、趋热等特性来设计诱虫器
D．可用记名计算法来统计土壤中小动物类群的丰富度
解析：选C　土壤小动物常具有趋暗、趋湿、避高温等特性，故设计诱虫器时注意根据这些特点设计。
2．(2019·永州调研)如图是“土壤中动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是(　　)

A．甲装置的花盆壁M和放在其中的土壤之间要留一定空隙的目的是便于空气流通
B．乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C．甲装置主要是利用土壤动物趋光、趋湿、避高温的习性采集
D．用乙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
解析：选C　甲装置中花盆壁M和放在其中的土壤之间要留有一定空隙，目的是便于空气流通，以保证土壤小动物的有氧呼吸；乙装置较为简易，通常用于对体型较小的土壤动物进行采集；甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性来进行采集的；用乙装置采集到的土壤动物，可以放入体积分数为70%的酒精溶液中保存，便于计数和观察。
3．某地土壤中小动物的物种数和个体总数如下表，以下有关叙述正确的是(　　)
土层
物种数
个体总数
0～5 cm
11
79
5～10 cm
4
20
10～15 cm
3
13

A．表中的信息说明群落具有垂直结构
B．不同土层中小动物的分布与光照无关
C．不同土层中的小动物都是消费者
D．土壤中某种小动物个体总数下降则该地物种丰富度随之下降
解析：选A　表中结果显示，在垂直方向上不同的土层中分布有不同种类的物种，这体现了群落的垂直结构；不同土层中的小动物分布与光照有关；小动物不一定都是消费者，如土壤中的蚯蚓是分解者；物种丰富度是指物种数目的多少，某个物种的个体数量减小，只要该物种不消失，就不会影响物种丰富度。

科学思维(一)——坐标曲线类题目的解法
[典例]　(2017·天津高考)大兴安岭某林区发生中度火烧后，植被演替过程如图。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“物种—面积”曲线，作为选取样方面积的依据。如图是该林区草本、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________。

[典例示法]
1．“三看”识图
→→
方法例解：
(1)图中横坐标为火烧后的年数及群落的演替阶段，相当于自变量；纵坐标为不同群落的物种数，相当于因变量。
(2)图中的特殊点为火烧15年和火烧40年对应的曲线点。
(3)火烧15年后草本和灌木丰富度下降，至40年后基本保持平稳。
2．“二找”析图
―→
方法例解：分析图中的各关键点及曲线变化可知：
(1)火灾后群落中迅速出现了多种草本植物和灌木，这说明大火后还保留原有土壤条件，甚至还可能保留了植物的种子或其他繁殖体，所以该火烧迹地上发生的是次生演替。群落中植物的垂直结构有利于群落对光能的充分利用。
(2)火烧15年后草本和灌木丰富度下降，到40年后基本保持相对稳定，主要原因是草本和灌木在与乔木的竞争中得到的光逐渐减少。
(3)火烧后若补栽乔木树种，最好种植阔叶树，因为针叶树的凋落物不易被分解，物质循环速度慢，而由题知乔木中除了针叶树就是阔叶树，因此应该种植的是阔叶树。
(4)从样方大小和物种数间的关系可判断，坐标曲线中最下面的曲线为乔木对应的曲线，从该曲线可以看出，当样方面积为S3时乔木的物种数就达到最大，所以调查乔木应选取的最小样方面积为S3。
3．“一联”说图：联系题目设问，利用图中信息准确答题。
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
[针对训练]
1．(2019·湖南湘东五校联考)研究人员在千岛湖地区两个面积、植被、气候等环境条件相似的甲、乙两岛上对社鼠进行种群数量调查，得到如图所示结果。已知乙岛上另一种鼠类——青毛硕鼠的数量要明显多于甲岛，且6～8月该岛上有黄鼠狼活动。下列分析正确的是(　　)

A．甲、乙两岛上的社鼠与青毛硕鼠存在共生关系
B．从3～11月，两岛社鼠的环境容纳量均保持不变
C．两岛6～7月期间社鼠的出生率均小于死亡率
D．黄鼠狼的捕食是导致6月之后乙岛社鼠数量下降快的唯一因素
解析：选C　甲、乙两岛上的社鼠与青毛硕鼠不生活在一起，不存在共生关系，A错误；环境容纳量会受到天敌、气候、环境等因素的影响，因此从3～11月，两岛社鼠的环境容纳量均有改变，B错误；两岛社鼠的数量在6～7月期间都迅速下降，迁入率、迁出率、出生率、死亡率是影响种群数量的主要因素，两岛社鼠在6～7月期间没有迁入和迁出，可见两种社鼠的出生率均小于死亡率，C正确；6～8月乙岛上有黄鼠狼活动，在6月之后乙岛社鼠数量下降快的影响因素包括黄鼠狼的捕食，另外还包括竞争等，D错误。
2．科研人员对某地群落的自然演替过程进行了数年追踪研究，结果如图1所示，其中A～I表示群落逐渐发展到稳定时的不同阶段。图2是研究过程中构建的捕食者—猎物模型。请据图回答下列问题：

(1)图1中信息能体现出的群落结构是__________。科研人员在对植物的丰富度进行调查时，需要统计各层植物的__________。
(2)图1中A～I阶段的演替过程属于____________。C～E阶段，物种丰富度逐渐增加，群落恢复力稳定性__________(填“增强”或“减弱”)。
(3)图2中最可能代表捕食者种群K值的数据为________。猎物种群数量为__________时，其种群的增长速率最大。
解析：(1)图1中群落自上而下依次为乔木层、灌木层、草本层，体现出植物群落的垂直结构。丰富度是指物种数目的多少，因此在对植物的丰富度进行调查时，需要统计各层植物的种类数(或种类数和数量)。(2)图1中A～I表示群落逐渐发展到稳定时的不同阶段，可见A～I阶段的演替过程属于次生演替。C～E阶段，物种丰富度逐渐增加，群落的营养结构趋于复杂，自我调节能力逐渐增大，因此群落恢复力稳定性逐渐减弱。(3)图2模型属于数学模型，其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节。仅从该模型分析，图中捕食者种群数量围绕P2上下波动，说明最可能代表捕食者种群K值的数据为P2。猎物种群数量围绕N2上下波动，说明其K值为N2，所以当猎物种群数量为N2/2时，其种群的增长速率最大。
答案：(1)垂直结构　种类数(或种类数和数量)　(2)次生演替　减弱　(3)P2　N2/2

科学思维(二)——数据、表格分析类题目的解法
[典例]　土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工广场绿地、某植物园、农用地3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查，结果见下表。据表中数分析下列叙述正确的是(　　)

样地
类群数
个体数
第1层
第2层
第3层
第1层
第2层
第3层
人工广场绿地
14
8
3
182
74
22
某植物园
13
7
4
190
92
18
农用地
11
8
4
92
113
21

注：第1层为距地表0～5 cm；第2层为距地表5～10 cm；第3层为距地表10～15 cm。
A．可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数
B．各样地相同土层土壤中动物类群丰富度有明显的差异
C．各样地相同土层土壤中各动物类群密度没有明显的差异
D．人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响
[典例示法]
1．“三看”识表
―→―→
方法例解：
(1)表格调查内容为不同区域内的动物类群数和个体数。
(2)自变量为不同区域和不同土层。
(3)变化趋势为随着土层加深，动物类群数和个体数逐渐减少。
2．“二找”析表
―→
方法例解：自变量为不同区域和不同土层。因变量为不同区域和土层中，土壤中动物类群数和个体数。变化趋势为随着土层加深，动物类群数和个体数逐渐减少，不同的区域内动物的分布不同，土层不同小动物的分布也不同。
3．“一联”说表：联系题目设问及所学知识，利用表中信息准确答题。
解析：土壤中动物丰富度的调查采用的是取样器取样法；根据表中数据分析可知，各样地相同土层土壤中动物丰富度差异较小，动物类群丰富度没有明显的差异；各样地不同土层土壤中各动物类群密度存在明显的差异；人类活动对土壤动物的数量和分布有一定的影响。答案为D。
[针对训练]
3．若将某森林中局部区域的全部乔木更换为单一乔木“灰桦”，在没有人为继续干预的情况下，该区域各种乔木的相对比例随时间变化结果如下。有关说法正确的是(　　)

物种
更换树种前占比(%)
更换树种后占比(%)
0年
50年
100年
150年
200年
灰桦
1
100
5
2
1
1
野生蓝果木
3
0
36
28
17
4
红枫
4
0
50
39
24
8
山毛榉
92
0
9
31
58
87
A.该区域发生的演替属于初生演替
B．灰桦的数量优势在竞争中被逐渐取代
C．山毛榉的种群数量将呈“J”型增长
D．更换树种改变了该群落最终演替的方向
解析：选B　该区域发生的演替属于次生演替；根据表格数据可知，灰桦所占的百分比由100%逐渐降低为1%，即灰桦的数量优势在竞争中被逐渐取代；由于空间和资源是有限的，山毛榉的种群数量将呈“S”型增长；更换前和更换后比较，更换树种并没有改变该群落最终演替的方向。
4．(2019·邯郸质检)科研人员对姜太公山常绿落叶针阔混交林内繁殖季节时鹭类组成和筑巢高度情况进行了调查，调查结果如表所示。据此回答下列问题：
筑巢
高度(m)
池鹭(只)
白鹭(只)
夜鹭(只)
牛背鹭(只)
鹭鸟总
数(只)
6～8
6
6
8
0
20
8～10
52
6
6
2
66
10～12
14
4
4
2
24
12～14
10
22
4
0
36
(1)表中数据显示，该森林群落鹭类中的优势种是________。表中数据的获得是科研人员在林内从山脚到山顶________________(填“随机”或“在密度大的地方”)选取9块(10m×10m)样方，逐个调查、统计并记录得出的。调查这些树种上某鹭类的种群密度常采用的方法是________，正常情况下，所得数据比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)4种鹭在林内乔木层筑巢高度不同体现了群落的_______结构，这种分布特点体现了鸟类对群落_______资源的合理利用。
(3)当不同鹭类利用同一资源时，会发生生态位的重叠。本次的调查结果显示，白鹭与夜鹭的生态位重叠程度最大，然而，白鹭主要在白天飞向西南方向活动、觅食，而夜鹭主要在傍晚飞向西北方向活动、觅食。由于这两种鹭鸟在觅食时间和方向上的改变，错开了取食相同食物资源的______和____________，可以使之得到较为均衡的资源利用，二者之间的________关系趋于缓和，从而实现共存，这是进化过程中这两种鹭鸟对环境________的必然结果。
解析：(1)表中池鹭的种群数量最多，是该森林群落鹭类中的优势种。采用样方法调查鹭类筑巢高度时，样方应该随机选取。调查鸟类的种群密度常采用的方法是标志重捕法。由于被捕捉过的鸟，不容易再被捕捉，所以正常情况下，所得数据比真实值偏大。(2)筑巢高度不同表明群落内具有明显的垂直分层现象，这种分布特点体现了鸟类对群落空间资源的合理利用。(3)白鹭主要在白天飞向西南方向活动、觅食，而夜鹭主要在傍晚飞向西北方向活动、觅食，可见这两种鹭鸟在觅食时间、觅食方向上发生了改变，这样错开了取食相同食物资源的高峰时间和取食地点，可以使之得到较为均衡的资源利用，二者之间的竞争关系趋于缓和，从而实现共存，这是进化过程中这两种鹭鸟对环境适应的必然结果。
答案：(1)池鹭　随机　标志重捕法　偏大　(2)垂直　空间　(3)高峰时间(或高峰时期)　取食地点　竞争　适应

一、选择题
1．下列关于丰富度的说法，正确的是(　　)
A．调查土壤中小动物类群丰富度可采用标志重捕法
B．甲池塘鲫鱼数量多于乙池塘，则甲池塘鲫鱼丰富度较高
C．经过群落演替，不同群落的物种丰富度均达到相同水平
D．森林中物种数目多于河流，则森林的物种丰富度高于河流
解析：选D　调查土壤中小动物类群丰富度的实验采用的是取样器取样法；丰富度描述的是群落中物种数目的多少，而不是种群中个体数目的多少；群落演替的最终结果与其所处环境密切相关，所以经过群落演替，不同群落的物种丰富度不一定均达到相同水平。
2．(2019·郑州质检)下列关于种群和群落的叙述，正确的是(　　)
A．群落的演替是指一个群落优势取代另一个群落的过程
B．丰富度是种群的重要特征
C．竹子有高有矮，属于群落垂直分层
D．如果野兔在被捕捉一次后更难被捕捉，统计出的种群密度会比实际值低
解析：选A　丰富度是群落的重要特征，B错误；竹子的高矮是种群内不同个体之间的差异，不属于群落的结构特征，C错误；如果野兔在被捕捉一次后更难被捕捉，则统计出的种群密度会比实际值高，D错误。
3．下列有关生物群落演替的叙述，正确的是(　　)
A．初生演替的地面在多年前不可能存在过植被
B．群落演替必须经历草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
C．群落演替过程中，群落的垂直结构和水平结构都会发生改变
D．人类活动对群落演替的影响很小，可忽略不计
解析：选C　初生演替是指在一个从来没有植被覆盖的地面，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，A错误；群落演替一般会经历草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段，但只有气候适宜情况下，才能演替到森林阶段，B错误；群落演替过程中，随着生物种类和数量的改变，群落的垂直结构和水平结构都会发生改变，C正确；在没有大规模自然灾害发生的情况下，人类活动对群落演替的影响远远超过其他自然因素，D错误。
4．(2019·潍坊期末)下列关于种群和群落的叙述，错误的是(　　)
A．一个池塘中所有的鲫鱼是一个种群
B．建立自然保护区可提高大熊猫种群的K值
C．长白山不同海拔高度分布着不同的植物，属于群落的垂直结构
D．从临岸区到湖心区生物分布发生一定变化，构成群落的水平结构
解析：选C　长白山不同海拔高度分布着不同的植物，这是由于地形的起伏引起的不同高度的山坡上温度不同所致，属于群落的水平结构，C错误。
5．红圆蚧是美国加州南部的一种柑桔害虫，蔷薇轮蚧小蜂能寄生在红圆蚧中而抑制其暴发。但在引入岭南蚜小蜂的十年后，岭南蚜小蜂几乎在整个区域完全取代了蔷薇轮蚧小蜂。下列叙述错误的是(　　)
A．岭南蚜小蜂与蔷薇轮蚧小蜂是竞争关系
B．岭南蚜小蜂能够摄取红圆蚧的养分以维持生活
C．岭南蚜小蜂可以改变红圆蚧和蔷薇轮蚧小蜂相互作用的结果
D．岭南蚜小蜂的引入使该群落的丰富度增加
解析：选D　“蔷薇轮蚧小蜂能寄生在红圆蚧中而抑制其暴发。但在引入岭南蚜小蜂的十年后，岭南蚜小蜂几乎在整个区域完全取代了蔷薇轮蚧小蜂”，说明岭南蚜小蜂和蔷薇轮蚧小蜂是竞争关系，两者都能够摄取红圆蚧的养分以维持生活，岭南蚜小蜂可以改变红圆蚧和蔷薇轮蚧小蜂相互作用的结果，A、B、C正确；岭南蚜小蜂的引入使蔷薇轮蚧小蜂几乎完全被取代，生物多样性减小，造成该群落的丰富度降低，D错误。
6.(2019·青岛期末)如图表示两个群落的演替过程，下列叙述正确的是(　　)
A．甲可表示从森林被全部砍伐的地方开始的演替
B．若时间允许，甲定能演替到相对稳定的森林阶段
C．乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型
D．第N年时，甲、乙的群落结构一定相同
解析：选C　甲表示初生演替，而从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替，A错误；若环境条件不利，即使时间允许，甲也不能演替到相对稳定的森林阶段，B错误；乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型，C正确；第N年时，甲、乙的群落中物种丰富度相同，但甲、乙群落结构不一定相同，D错误。
7．(2019·衡水测试)下列关于群落结构和群落演替的叙述，正确的是(　　)
A．群落的空间结构有利于对资源的充分利用，缓解种间竞争
B．连绵的燕山不同海拔植被分布不同属于群落的垂直结构
C．群落演替的原因在于群落内部变化，不受外界因素的影响
D．在沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替，在冰川泥上进行的演替是次生演替
解析：选A　燕山海拔不同植被分布不同，是由于地形的起伏造成的，属于群落的水平结构，B错误；群落演替受群落内部因素和外界因素的共同影响，C错误；在沙丘、冰川泥、火山岩上进行的演替都是初生演替，D错误。
8．某兴趣小组研究放牧对某地高寒草甸植物物种丰富度的影响，结果如图所示。下列有关分析错误的是(　　)

A．随着放牧强度的增加，该地区植物物种丰富度呈下降趋势
B．调查物种丰富度时，不能对采集到的数据取平均值
C．过度放牧会导致高寒草甸退化，草甸的生态功能下降
D．维持牧草和放牧数量的适宜比例，能保证高寒草甸不发生演替
解析：选D　分析图形可知，从2015年到2017年，随着放牧强度的增加，该地区植物物种丰富度呈下降趋势，A正确；调查物种丰富度时，不能对采集到的数据取平均值，B正确；过度放牧导致物种丰富度降低，因此会导致高寒草甸退化，草甸的生态功能下降，C正确；维持牧草和放牧数量的适宜比例，能保证高寒草甸健康发展，更好地利用高寒草甸，但该地区群落会发生演替，D错误。
9．图甲表示弃耕农田的群落演替情况，图乙、丙、丁表示演替过程中各种量随时间的变化曲线，下列有关分析错误的是(　　)

A．图甲中，b点时只存在群落的水平结构，d点时存在垂直结构和水平结构
B．图乙可表示演替过程中物种丰富度与时间的关系
C．图丙可表示该地块上恢复力稳定性与时间的关系
D．图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况
解析：选A　图甲中，b点和d点时都存在群落的水平结构和垂直结构，A错误；群落演替过程中，物种丰富度不断提高，最终趋于稳定，因此图乙可表示演替过程中物种丰富度与时间的关系，B正确；群落演替过程中，物种丰富度不断提高，生态系统的抵抗力稳定性增强，而恢复力稳定性减弱，因此图丙可表示该地块上恢复力稳定性与时间的关系，C正确；群落演替过程中存在“优势取代”现象，因此图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况，D正确。
10．如图是某地三种食虫蝙蝠觅食活动的时间分布曲线，下列叙述错误的是(　　)

A．银毛蝙蝠、蓬毛蝙蝠比棕蝙蝠更适于夜间捕食，这是长期自然选择的结果
B．三者的活动高峰时间相互错开，说明它们之间存在着一定的互利共生关系
C．竞争和捕食的存在会限制种群的活动时间和活动范围
D．蝙蝠的夜间觅食能有效降低被许多天敌捕食的风险
解析：选B　分析曲线可知，银毛蝙蝠和蓬毛蝙蝠的活动时间比棕蝙蝠晚，更适于夜间捕食，这是长期自然选择的结果，A正确；三种蝙蝠之间属于竞争关系，活动高峰时间相互错开，有利于降低它们的竞争压力，B错误；竞争和捕食的存在会限制种群的活动时间和活动范围，C正确；蝙蝠夜间觅食，既可减少与白天觅食的食虫鸟之间的竞争，也可降低被许多天敌捕食的风险，D正确。
11．(2019·超级全能生联考)外来植物水葫芦在我国长江中下游等淡水水域疯狂生长，严重破坏了当地水域。某研究小组对某湖泊周边水域部分植物的种群密度连续进行了十年的调查，部分结果如图所示(单位：株/m2)。下列有关叙述中，正确的是(　　)

A．调查香蒲等植物的种群密度时应该多取样，计算时分别去掉最高和最低值后取平均值
B．水葫芦可为草食性鱼类提供更多的食物，它的增多有利于生态系统的稳定
C．由调查结果推测该地区的植物群落的丰富度在逐渐下降，导致该生态系统的抵抗力稳定性下降
D．由曲线可以推断出该区域的三种植物之间在2017年时种间斗争最为激烈
解析：选C　在调查香蒲等植物的种群密度时，应随机选取大小相等的若干个样方，取所有样方的平均值，A错误；据图分析可知，水葫芦的数量不断增加，而鱼腥草和香蒲的数量不断减少直至灭绝，降低了物种丰富度，所以不利于维持生态系统的稳定性，B错误，C正确；2017年时，只剩下水葫芦，不存在种间关系了，D错误。
12.如图为某一区域M、N两个种群的资源利用曲线。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该曲线表明M、N之间存在竞争关系
B．b越大表明生物适应环境的能力越弱
C．M、N两个种群之间相互影响，共同进化
D．d越大，M、N种群增长的环境阻力越大
解析：选B　从图中可以看出，两种群摄取的食物种类有一定程度的重叠，表明两种群存在食物上的竞争；b越大，说明该生物摄取食物的种类越多，适应环境的能力越强；M、N两个种群之间通过竞争相互影响，共同进化；d越大，食物种类重叠越多，彼此通过食物对对方的影响越大，种群增长的环境阻力就越大。
二、非选择题
13．如图所示为3组生物：A.根瘤菌与豆科植物；B.农作物与杂草；C.狐与兔的种间关系示意图(纵轴表示个体数，横轴表示时间)，请据图回答下列问题：

(1)判断A～C 3组生物对应的曲线：A________，B_________，C________。
(2)若3种种间关系中的b死亡，对a有利的是________。
(3)若狐死亡，则兔的发展趋势是_____________________________________。
(4)a或b的变化曲线是在________水平上的研究；a和b之间关系的变化则是在________水平上的研究。(填“种群”或“群落”)
(5)狐能依据兔留下的气味去猎捕兔，兔同样能够依据狐的气味躲避狐，可见生态系统中信息能够____________________，以维持生态系统的稳定性。
解析：(1)根瘤菌与豆科植物属于共生关系，对应③；农作物与杂草属于竞争关系，对应②；狐与兔的种间关系属于捕食关系，对应①。(2)若3种种间关系中的b死亡，对a有利的是②，这是由于a和b属于竞争关系，b死亡后，不再和a竞争资源等。(3)狐和兔之间为捕食关系，若狐死亡，则兔因缺少天敌会大量增加，经过一段时间由于食物和生存空间的缺乏，数量会减少直至达到稳定状态。(4)a或b属于种群，所以a或b的变化曲线代表的是种群水平上的研究；a和b之间关系的变化则是在群落水平上的研究。(5)狐能依据兔留下的气味去猎捕兔，兔同样能够依据狐的气味躲避狐，可见生态系统中信息能够调节种间关系，以维持生态系统的稳定性。
答案：(1)③　②　①　(2)②　(3)先增加后减少，然后趋于稳定　(4)种群　群落　(5)调节种间关系
14．(2019·福州质检)某自然保护区占地面积1 133 hm2，科研人员对一块0.2 hm2样地的乔木层进行多次调查，部分种群数量变化如下表(单位：株)：
分层
优势种群
调查年份
1997年
2007年
2017年
顶层
锥栗
4
4
2
中间层
厚壳桂
107
30
1
下层
云南银柴
170
204
230
据表回答下列问题：
(1)云南银柴与厚壳桂的种间关系是________。
(2)不同种群的分层分布形成群落的________结构，植物分层现象主要与________(环境因素)有关。
(3)调查该样地锥栗种群数量________(填“可以”或“不可以”)采用逐个计数法。
(4)据表估算该样地2007年云南银柴的种群密度为________。若用该数据代表当年自然保护区内云南银柴的种群密度，则不可靠。要获得可靠的结果，应该如何取样？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)云南银柴和厚壳桂都是植物，且在同一生态系统中，存在竞争关系，主要竞争阳光等资源。(2)不同种群的分层分布形成了群落的垂直结构，植物的垂直分层现象主要与光照有关。(3)因为锥栗数量较少，个体大，所以可以用逐个计数法调查。(4)表中的数据是0.2 hm2样地的数量，种群密度是单位面积或体积内的个体数，所以2007年云南银柴的种群密度为204/0.2＝1 020(株/hm2)。要使计算出的种群密度可靠，应随机选取若干个样方，然后取其平均值。
答案：(1)竞争　(2)垂直　光照　(3)可以　(4)1 020株/hm2　随机选取若干个样方(进行五点取样或进行等距取样)
15．植被恢复是遏制退化以及生态系统恢复的关键因素和有效途径。选取黄土高原丘陵区退耕地，用样方法调查研究不同退耕时间物种多样性指数的变化情况，结果如表。回答下列问题：

退耕时间(年)
1
5
10
15
20
25
30
35
物种多样性指数
1.41
1.75
2.46
3.04
1.36
1.27
1.18
1.36
(1)调查该退耕地植物________________________情况，可获得群落的垂直结构。群落具有这种特征的意义：一是____________________________________；二是为动物创造了栖息空间和食物条件。
(2)退耕地最终演替至相对稳定阶段主要由____________(写出两种影响因素)等环境条件决定。在整个演替过程中，生产者固定的太阳能总量的变化趋势是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)退耕初期1～15年间，物种多样性指数呈上升趋势；退耕15～20年间，物种多样性指数下降，下降的原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)群落垂直结构指在垂直方向上大多数群落具有明显的分层现象，故调查该退耕地植物不同物种的分层情况，可获得群落的垂直结构。群落的垂直结构提高了植物对阳光等环境资源的利用能力，还为动物创造了栖息空间和食物条件。(2)退耕地最终演替至相对稳定阶段主要由气候、土壤等环境条件决定。在整个演替过程中，生产者固定的太阳能总量的变化趋势是逐渐增大直至稳定。(3)据表格数据可知，退耕初期1～15年间，物种多样性指数呈上升趋势；退耕15～20年间，物种多样性指数下降，主要是由于具有生存优势的物种出现，使某些物种在竞争中被取代。
答案：(1)不同物种的分层　提高了植物对阳光等环境资源的利用能力　(2)气候、土壤　逐渐增大直至稳定
(3)具有生存优势的物种出现，使某些物种在竞争中被取代