课程内容

《群落的结构和演替》（必修3）
一、群落的概念与物种组成
1.群落
（1）概念要点：①同一时间；②一定区域：③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）群落的物种组成是区别不同群落的重要特征
（2）丰富度
①概念：群落中物种数目的多少。
②常用统计方法：记名计算法和目测估计法。
二、种间关系
1.捕食：一种生物以；另一种生物作为食物。
2.竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等
3.寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的机体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活
4.互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
三、群落的空间结构

1.写出图中群落空间结构的类型
A图：垂直结构。B图：水平结构。
2.根据上图分析决定群落空间结构的主要因素
A 图：（1）植物分层：阳光。
（2）动物分层：栖息空间和食物条件。
B图：地形的变化、土壤湿度、盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。
四、群落的演替
1.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.类型
初生演替、次生演替。
3.写出群落演替的一般过程。
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
4.人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
（1）有利于群落演替的人类活动：退耕还林、还草、还湖等。
（2）不利于群落正常演替的活动：砍伐森林、填湖造地、捕杀动物等。
【点拨】群落是一个动态系统，它是不断发展变化的。在群落演替的过程中，物种的取代是一种优势取代，而不是完全取代。
【判断】
1.研究个体是研究群落的基础。（×）
【分析】群落是种群的基础上简历的，因此研究种群是研究群落的基础。
2.池塘中的全部鱼、植物和微生物您构成群落。（×）
【分析】群落强调各种生物种群的集合，其中包括各种动物、植物和微生物。
3.捕食关系对维持种群的稳定有重要作用。（√）
【分析】物种间通过捕食关系制约捕食者与被捕食者的数量，从而维持着各种群的稳定。
4.群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。（√）
【分析】动物之所以有分层现象，主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件相关，植物为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
5.群落演替的根本原因在于群落内部，不受外界因素的影响。（×）
【分析】影响初生演替的主要外界因素是自然环境，影响次生演替的主要外界因素是人类的活动。
群落的演替
1.演替类型比较
初生演替：起点：原先从没有过植被，或虽存在过植被、但被彻底消灭了的环境；时间：经历的时间长；速度：缓慢；影响因素：自然因素；实例：裸岩上的演替
次生演替：起点：虽失去了原有植被，但扔保留了原有土壤条件甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的环境；时间：经历的时间短；速度：较快；影响因素：人类活动较为关键；实例：弃耕农田上的演替
2.群落演替的原因
（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）人类活动的干扰。
3.群落演替的结果
（1）演替方向：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，一般都可以发生演替到森林阶段这一最高阶段。
（2）能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。
（3）结构：生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂。
（4）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换，稳定性越来越高。
【注意】
1.演替不是一个无休止的过程
任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段，这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与环境之间高度协调，能量和物质的利用率高，生态系统抵抗力稳定性也高
2.演替并不是“取而代之”
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”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中扔有灌木、草本植物、苔藓等。
【典例】（2011.安徽高考）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。下列叙述不正确的是（ ）
A 该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
B 该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替
C 旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
D 该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
【解题指南】
1.考查实质：本题考察群落的有关知识，主要涉及群落演替的类型、方向和过程特点。
2.解题思路：从演替的起点（由海底火山喷发形成)入手，区分群落演替的类型及影响因素。
【解析】选B。群落的水平结构表现在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，因此A项正确；火山岩上进行的演替属于初生演替，因此B项错误；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，因此C项正确；从光裸的火山岩上长出茂盛的植被是一个漫长的演替过程，因此D项正确。
判定捕食曲线中捕食者与被捕食者
（1）从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多
（2）从变化趋势看，先打到波峰的为被捕食这，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。
自然界中不同生物之间的（互利）共生关系一般理解为“互相依存，互利互惠”。下列存在（互利）关系的是（ D ）
A 亲鸟与其雏鸟
B 豆科植物与链球菌
C 北极熊与海豹
D 牛与其胃肠中分解纤维素的细菌
【解析】选D。A项，亲鸟与其雏鸟间的关系属于种内关系；B项，豆科植物与链球菌之间属于种间关系，前者能被后者感染；C项，北极熊与海豹之间属于种间关系，两者构成捕食关系；D项，牛与其胃肠中分解纤维素的细菌之间属于（互利）共生关系，牛为这些细菌提供栖息的场所和营养物质，而这些细菌帮助牛消化胃肠中的纤维素。
拓展延伸
群落的空间结构
1.群落的空间结构类型
（1）垂直结构
植物群落的垂直结构表现了群落垂直方向上的分层性。植物的分层现象主要与光照强度有关，群落中的光照强度随高度的下降而逐渐减弱（如图所示）。

群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有类似的分层现象。
（2）水平结构：
在水平方向上由于光照强度、地形的变化、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段上分布着不同的种群。
2.群落结构形成的原因及意义
（1）原因：群落结构域环境中生态因素有关，群落结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
（2）意义：生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的利用。
【注意】
水域中水生动物的分层现象
（1）示例：水域中，某些水生动物也有分层现象，比如湖泊、海洋中的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象。
（2）影响因素：①影响浮游动物垂直分布的原因主要取决于阳光、温度、食物和含氧量等；②此外，在不同季节也会因光照条件的不同而引起垂直分布的变化。
实验方法：分析调查生物种类、数量的不同方法
对于不同种类的生物，对其数量调查采用不同的方法，如：样方法，标志重捕法、抽样检测法、取样器取样法等。
样方法：适用范围:植物和活动能力较弱，活动范围较小的动物；计数方法：在若干样方计数全部个体，然后将其平均数推广，来估计种群总体数量
标志重捕法：适用范围：活动能力较强、活动范围较大的动物；计数方法：在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数占总捕获数的比例来估计改种群的数量。
抽样检测法：适用范围：生活在液体培养基中的微小生物；计数方法：将含待测生物的培养液滴在计数板上，用显微镜观察计数板上待测生物的数量，再以此为根据，估算培养液中待测生物的数量
取样器取样法：适用范围：个体微小不适于同样方法和标志重捕法的小动物；计数方法：用一定规格的捕捉器（如采集罐、吸虫器等）进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度
【典例分析】跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对动植物的遗体分解起重要作用，某生物兴趣小组以跳虫、甲螨和线虫以实验对象，探究其在土壤中的分布情况及土壤中小动物类群的丰富度。
【分析】
对土壤中小动物类群丰富度的研究，常用取样器取样法进行采集，调查，取样时应注意随机取样，避免人为因素的干扰造成实验结果偏差较大，许多土壤小动物（如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓）以及多种多样的昆虫虽有较强的活动能力，但身体微小，不适于同样方法或标志重捕法进行调查。
【拓展】
（1）若要采集大量的跳虫用于实验室培养，最好选择图中哪种吸虫器？若要采集大量的跳虫作为标本保存，最好选择哪种吸虫器？

提示：实验室培养最好选择吸虫器B；标本保存最好选择吸虫器D
分析：吸虫器B中湿润的棉花模拟了土壤湿润环境，适于跳虫存活；吸虫器D中的酒精可将收集的跳虫及时固定，防止腐烂。
（2）如果套调查水中小动物类群丰富度，应如何对研究方法进行改进？
提示：主要是取样和采集方式要进行改进。
分析：根据调查水中小动物种类的不同，取样设备也不同，例如用网兜、瓶子等，取样和采集时要考虑定点、定量等因素，定点就是要选取有代表性的地点取样；定量就是每次取样的数量（如一瓶、一同等）要相同。
（2011.江苏高考）我国西南横断山区被公认为全球生物多样性的关键地区，不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见下表。下列有关叙事，正确的是（ D ）

A 不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果
B 不同垂直带的植被类型差异反映群落的空间结构特征
C 蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关
D 蝶类物种多样性与各垂直带气候特征相关
【解析】选D。A项，不同垂直带的植被类型差异是长期自然选择的结果。B项，不同垂直带的植被类型只是反映了群落的垂直结构特征，C项，蝶类物种多样性越各垂直带植被类型有关。D项，蝶类物种多样性与各垂直带气候特征（如光照、温度）有关。
练习
1.下列关于丰富度的叙述不正确的是（A  ）
A 群落中生物数目的多少称为丰富度
B 不同群落生物的丰富度是不同的
C 从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减小
D 丰富度越大的群落，其结构越复杂
【解析】选A。群落中物种数目的多少称为丰富度，并不是生物数目的多少；不同群落物种数目是不同的，丰富度也是不同的；从赤道到北极，群落的物种数目由于温度降低而减少，丰富度逐渐减少；丰富度越大的群落，物种越多，食物链，食物网越复杂，其结构越复杂
2.（2012.巢湖模拟）说明生物群落在垂直方向上具有分层现象的是（A　）
A 森林中具有乔木层、灌木层、草本层和地被层
B 森林中树木的间隙有较多的灌木和草丛
C 一片竹林中的竹子高矮不一
D 鹿群中有的鹿高，有的鹿矮
【解析】选A。生物群落的垂直结构是指群落内不同种群在垂直方向上的分层现象，C选项和D选项研究的是群落中某一群内个体的差异，不属于群落的垂直结构，B选项没有在垂直方向上考虑，也不属于群落的垂直结构。