学年高中生物苏教版必修三教学案第三章 第三节 生物群落的演替 Word版含答案Word下载.docx
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(4)受到人为干扰破坏后的森林可发生初生演替。
(5)从喷发不久的火山口开始的演替属于次生演替。
(6)地衣是初生演替的先驱物种。
(7)人类活动可任意对生物与环境相互关系加以控制。
(8)种内关系和种间关系的动态变化是群落演替的催化剂。
2.发生在裸岩上的群落演替过程中,其生物的演替顺序是( )
A.地衣植物→苔藓植物→草本植物→灌木植物→森林植物
B.原始生命→蓝藻植物→草本植物→灌木植物→森林植物
C.地衣植物→草本植物→苔藓植物→灌木植物→森林植物
D.种植作物→杂草植物→灌木植物→森林植物
解析:
选A 发生在裸岩上的群落演替过程属于初生演替,该演替过程是在从来没有植物的地方开始的演替,所以应先有低等的植物,然后一步一步地演替为相对稳定的森林阶段。
3.下列关于人类对群落演替的影响的叙述,不正确的是( )
A.人类活动影响着生物群落的演替
B.人类可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和建设作用
C.人类可以建立人工群落,将演替的方向和速度置于人为控制之下
D.人类不可能使群落演替按照不同于自然发展的途径进行
选D 人类活动可以对群落的演替方向和速度进行有目的控制,因此人类活动对群落演替的影响远超过其他自然因素的影响。
4.思考探究
(1)光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物,而是地衣?
提示:
因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸从裸岩中获取养分。
(2)在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗?
能找到。
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”。
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。
(3)如果小路废弃后,会出现“远芳侵古道,晴翠接荒城”的景象吗?
试分析其原因。
如果小路废弃后,人的踩踏活动停止了,在路上会慢慢长出茎秆较高的植物,逐渐成为优势植物。
于是,就会出现“远芳侵古道,晴翠接荒城”的景象。
(4)群落的演替能无休止地进行下去吗?
为什么?
不能,任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段,最后终止在一种稳定状态。
(5)是否所有的群落最终都可以演替为森林阶段?
试举例说明。
不是,如内蒙古草原,由于受降雨量等多种环境因素的影响,只能演替到草原阶段。
[重难突破]
一、群落演替类型的比较
类型
项目
初生演替
次生演替
起点
原先从没有过植被的环境或曾经有过但被彻底消灭了的环境
虽失去了原有植被,但仍保留了原有土壤条件及植物的种子或其他繁殖体
时间
经历的时间长
经历的时间短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
弃耕农田上的演替
二、群落演替的过程、方向及特点
1.群落演替的过程
侵入定居阶段:
一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境,为以后侵入的同种或异种物种创造有利条件
竞争平衡阶段:
通过种内或种间竞争,优势物种定居并繁殖后代,劣势物种被排斥,相互竞争过程中共存下来的物种,在利用资源上达到相对平衡
相对稳定阶段:
物种通过竞争平衡地进入协调进化,资源利用更为充分有效,群落结构
更加完善,有比较固定的物种组成和数量比例,群落结构复杂、层次多
2.群落演替的方向及变化
方向
简单→复杂→稳定
复杂→简单→稳定
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
3.群落演替的特点
(1)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预测的。
(2)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。
(3)演替的结果是最终达到一个相对稳定状态,一般情况下是物种多样性增加。
(4)演替的最终结果与群落所处的自然环境有关。
[特别提醒]
当群落演替到达稳定阶段,也就是形成顶极生物群落,虽然有较为稳定的物种组成,群落结构较为复杂,但此时的生物群落也在发生着演替,也就是说演替是连续的。
[考向聚焦]
[例1] (海南高考)甲地因森林火灾使原有的植被消失,乙地因火山喷发被火山岩全部覆盖,之后两地均发生了群落演替。
关于甲、乙两地群落演替的叙述,错误的是( )
A.甲地和乙地发生的演替类型相同
B.若没有外力干扰,甲地可重现森林
C.地衣会比苔藓更早地出现在乙地火山岩上
D.甲、乙两地随着时间延长生物多样性逐渐增多
[解析] 甲地原有植被虽因火灾毁灭已不存在,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(如能发芽的地下茎),在这个地方上发生的演替属于次生演替;
乙地虽原来存在过植被,但被彻底消灭了,在乙地上发生的演替属于初生演替,两地演替类型不同。
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这一最高阶段。
乙地发生初生演替,在火山岩上首先出现的是地衣,地衣分泌的有机酸可以分解火山岩表层,形成细小颗粒,为苔藓提供可以附着生长的土壤。
自然演替的结果是生物种类越来越多,营养关系越来越复杂,自我调节能力越来越强,对能量的利用率越来越高。
[答案] A
[例2] 如图表示某地云杉林的形成过程。
下列相关叙述,正确的是( )
A.该群落的演替属于初生演替,群落结构越来越复杂
B.在人为干扰下,可能发生⑤→①的动态变化,但不属于群落演替
C.该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果
D.在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,没有水平结构
[解析] 由于是采伐地的群落演替过程,土壤条件仍然保留,所以应为次生演替;
若人为再次采伐群落由⑤→①,属于人为因素对群落演替的影响;
群落内部生物之间以及外界环境因素都会对群落的演替造成影响;
在⑤云杉林群落中既有垂直结构也有水平结构。
[答案] C
正确理解群落演替与群落结构的关系
群落演替在一定时间内不一定使群落结构越来越复杂,如重大自然灾害和人类的肆意破坏活动,会严重影响群落的生物多样性,使生物种类锐减。
[网络构建]
填充:
①代替 ②初生演替 ③次生演替
[关键语句]
1.群落的演替是指一个群落代替另一个群落的演变现象,可分为初生演替和次生演替。
2.在原生裸地上发生的生物演替是初生演替,在次生裸地上开始的生物演替为次生演替。
3.生物群落的演替是群落内部因素与外界环境因素综合作用的结果。
4.群落演替的动力是群落内部环境的变化。
5.人类活动可以对自然环境中的生态关系起促进、抑制、改造和重建的作用,将群落演替的方向和速度置于人为控制之下。
1.关于群落演替的叙述,错误的是( )
A.在森林阶段,群落中还会有地衣、苔藓、草本植物等
B.群落的初生演替在海洋和陆地均可发生
C.群落的演替趋势是向着群落相对稳定的方向发展
D.动物群落的演替与光照条件无关
选D 群落演替是“优势取代”的过程,而不是“取而代之”的过程。
沙丘上的演替是初生演替,在陆地;
大洋中火山岛上的演替也是初生演替,在海洋。
群落演替的方向是生物种类越来越多、营养结构越来越复杂,也就是相对稳定的趋势。
动物群落的演替与植物群落有关,自然与光照条件有关,故D项错误。
2.演替过程中灌木逐渐取代了草本植物,其主要原因是( )
A.灌木繁殖能力较强
B.草本植物寿命较短
C.草本植物较为低等
D.灌木较为高大,能获得更多的阳光
选D 灌木高大,能够获得较多的阳光,在竞争过程中处于优势,而草本植物处于劣势,部分喜阳草本植物被淘汰,久而久之,草本植物被灌木取代。
3.初生演替和次生演替的主要区别是( )
A.产生的植物种群不同 B.影响因素不同
C.起始条件不同D.产生的生物数量不同
选C 初生演替和次生演替的主要区别是起始条件不同,初生演替是在从未有过生物或存在过生物却被彻底消灭的地方上发生的演替。
4.下列群落演替的实例中,属于初生演替的是( )
A.火灾后的草原重新长出绿草
B.弃耕后的农田生长出杂草和小灌木
C.火山岩的表面长出地衣和苔藓
D.被完全砍伐后的森林长成杂木林
选C 火灾后的草原、弃耕后的农田、被砍伐后的森林中植被并没有被完全破坏,而火山岩是从来没有被植物覆盖的地面,所以在其上面进行的演替属于初生演替。
5.下列有关群落演替过程的叙述,错误的是( )
A.群落演替主要有初生演替和次生演替两种类型
B.在群落演替过程中,不同时期群落中的优势种群在发生更替
C.发生在裸岩上的演替过程:
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本阶段→灌木阶段→森林阶段
D.人类活动对群落演替的影响与自然演替的方向、速度基本相同
选D 演替主要有初生演替和次生演替两种类型,A正确;
在演替过程中,不同时期群落是因为优势种群发生替换而发生演替,B正确;
发生在裸岩上的演替过程为裸岩、地衣、苔藓、草本、灌木和森林六个阶段,C正确;
人类可以砍伐树木,填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至可以建立人工群落,因此人类可以使演替按照不同于自然演替的方向和速度进行,D错误。
6.一次森林大火过后,森林中的许多地方成为一方焦土。
但时间不长,这里就有了生命的迹象。
请分析讨论:
(1)大火之后群落形成属于哪种演替?
________。
(2)这种演替一定能恢复到原始群落吗?
请说明理由。
(3)试绘出在此演替过程中生物种类的变化曲线。
(4)某科研工作者欲探究群落的演替过程,选择了由于农作物产量低而弃耕的农田。
①在弃耕农田上的演替属于哪种演替?
②首先生长的植物应该是什么?
③如果条件允许,演替的最后阶段是什么。
_______________________________________。
(1)火烧后的森林原有植被虽已被破坏,但由于原有土壤条件、原始物种等的存在,因而该种群的恢复过程应为次生演替。
(2)演替能否恢复到原始群落由多种因素制约,如环境条件、变化程度,生命胚种是否存在等,若改变,则难以恢复。
(3)群落演替的总趋势是物种多样性增加。
(4)弃耕农田保留有原有土壤条件和部分原有物种,属于次生演替;
在保留有土壤条件的情况下首先生长的植物应是草本植物;
如果条件允许演替的最后阶段应是森林。
答案:
(1)次生演替
(2)不一定。
次生演替能否恢复到原始群落,要看周围原始物种存在与否、变化程度及其环境条件改变与否,一般不能恢复。
(3)如图
(4)①次生演替 ②草本植物 ③森林阶段
(时间:
30分钟;
满分:
50分)
一、选择题(每小题2分,共20分)
1.群落不断发展变化,按照一定的规律进行着演替。
下列关于演替的叙述,正确的是( )
A.初(原)生演替历程短、速度快
B.在正常情况下,群落演替的最终结果是生物多样性降低
C.在演替早期,群落中优势种群的基因频率发生显著变化
D.在森林遭受火灾后的地段上重新形成森林,是次生演替的一个例子
选D 初生演替历程长,速度慢;
在正常情况下,群落演替的最终结果是生物多样性升高。
2.下列哪项不是群落演替的特点( )
A.有规律 B.可预测
C.有一定的方向D.永远进行,无终止
选D 群落演替是生物与非生物因素相互作用与影响的过程,这个过程是有规律、可预测和有一定方向的,当群落演替到同环境处于相对平衡状态的时候,群落演替就不再进行。
3.[多选]有关群落演替的叙述错误的是( )
A.火灾后的草原、过量砍伐的森林和冰川上进行的演替都属于次生演替
B.由草本植物阶段渐变为灌木阶段,主要原因是灌木较为高大,能获得更多阳光
C.群落演替的最终结果一定形成森林
D.发展工农业生产往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
选AC 次生演替时原有的植被已不存在,但原有土壤条件基本保留,所以冰川上进行的演替属于初生演替。
由于受环境条件的制约,群落演替最终不一定能形成森林。
在群落的演替过程中,一个群落被另一个结构更复杂的群落所替代,资源的利用更加充分有效,但人类的活动,如发展工农业生产会使群落的演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
4.下列有关初生演替和次生演替的叙述,正确的是( )
A.沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替,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.初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短
D.初生演替能形成森林,次生演替很难形成森林
选C 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,因此演替所需时间短。
在冰川泥上进行的演替是初生演替,而不是次生演替;
初生演替形成的群落内也存在竞争现象,但不明显;
次生演替比初生演替容易形成森林。
5.[多选]下列不是群落自然演替一般趋势的是( )
A.生物种类越来越多
B.种间关系越来越简单
C.有些物种可能灭绝
D.生物种类越来越少
选BD 群落演替过程是群落内部的动态变化过程,在这个过程中,有些生物可能会灭绝,但从总体趋势来看,生物种类会越来越多,种间关系会越来越复杂。
6.下列选项中不能演替为森(树)林的是( )
A.西北干旱地区的典型草原
B.大兴安岭火灾后的林区
C.沂蒙山区的裸露岩地
D.黄河三角洲的弃耕地
选A 群落是一个动态系统,它是不断发展变化的,但不同的生态系统中,群落的演替不完全相同,有的生态系统因环境条件限制,如西北干旱地区,因环境条件(如水分)限制不能演替为森林;
火灾后的林区及弃耕地都属次生演替,能演替为森林;
沂蒙山区的裸露岩,周围有植被,若环境条件适宜,有可能演替为森林。
7.关于弃耕农田和裸岩上的演替,说法正确的是( )
A.弃耕农田上的演替为初生演替
B.裸岩上的演替为次生演替
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
选D 影响群落演替的因素除了群落内部的环境变化、外界环境的变化等,人类活动也是一个重要的方面,人类的许多活动正在影响着群落的演替。
弃耕农田上的演替为次生演替,裸岩上的演替为初生演替,这两种演替过程不完全相同。
8.(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进行
D.该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
选B 群落的演替是一个漫长的过程,人类活动(如旅游)会影响群落演替的方向和速度;
火山喷发后进行的演替属于初生演替,故B项错误。
9.下图表示某海岛珊瑚礁群落演替过程中鱼的种数、鱼的个体数及珊瑚礁体积的变化,下列叙述不正确的是( )
A.珊瑚礁群落的演替过程属于次生演替过程
B.珊瑚礁体积增加为鱼类生存提供了更复杂的空间
C.演替过程中鱼类丰富度逐渐增加并趋向稳态
D.演替过程中鱼的种数增加导致珊瑚礁体积下降
选D 珊瑚礁上发生的演替是在原有的条件下发生的演替,原有条件就含有鱼类等生物,所以发生的是次生演替;
珊瑚礁是鱼类等生物生存的环境,它的体积增加导致鱼类等生物的丰富度增加,从而为鱼类等生物提供了更复杂的生存空间;
三条曲线的变化过程趋势都是逐渐增加并趋于稳定的过程。
10.如图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化,下列叙述不正确的( )
A.甲可表示在火灾后森林中进行的演替
B.甲的演替速度比乙快、历时短
C.甲中①、②处的物种组成相同
D.若气候条件适宜,甲、乙均可演替成森林
选C 乙的物种丰富度从0开始,故乙是初生演替,而甲是次生演替。
气候适宜的情况下,甲、乙均可演替为森林,甲中①、②处的物种组成不一定相同。
二、非选择题(共30分)
11.(10分)某地实施退耕还林若干年后,生态环境逐步改善,科学家对此进行了系列跟踪研究。
(1)实施退耕还林后,耕地逐渐过渡为灌木丛和林地的过程叫做____________。
该地段群落中物种数目的多少称为______________。
研究发现,该地段不同区域分布着不同的种群,同一区域上种群密度也有差异,且呈镶嵌分布,这种差异称为______________。
(2)对于退耕年份不同的林地进行研究得到如下数据:
群落类型
树种
数量
平均胸
径(cm)
平均
高度(m)
Ⅰ:
撂荒7年的次生林
22
8.7
6.3
Ⅱ:
25年的次生林
81
10.4
8.4
Ⅲ:
50年的次生林
96
11.8
9.2
Ⅳ:
150年以上的近天然林
128
13.7
10.5
分析上表可知:
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
(3)在调查面积能代表森林群落类型最小面积的前提下,科研人员采用________法对林地植被的种群密度进行了调查。
调查发现不同环境群落特征各异,阳坡和阴坡植被差异明显。
对阳坡的物种生态位重叠(对同一环境中的资源需求类型或需求量相近)变化进行分析,其结果见下表:
种名
山桃
丁香
油松
刺槐
1
0.124
0.125
0.834
0.148
0.761
0.884
通过表中数据分析可知,阳坡群落物种中种间竞争最激烈的是______________。
造成种间竞争激烈的原因是________________________________(一方面即可)。
(1)群落演替的过程就是一个群落被另一个群落代替的过程,研究群落要研究物种的丰富度和群落的结构,不同地段是水平结构上的差异,而不是垂直结构。
(2)从撂荒7年到150年的近天然林中树种数量由22种达到了128种,植物平均胸径和株高均呈上升趋势。
(3)调查种群密度时一般用样方法,从表中数据可以看出刺槐和油松资源的重叠系数最大为0.884,所以两者的竞争最大;
阳坡光照充足,能够满足较多植物的光合作用所需,但水分、无机营养等相对的少一些,所以物种间竞争比较激烈。
(1)群落的演替 物种丰富度 群落的水平结构
(2)①随着次生演替的进行,次生林的恢复是向着物种数量的增加、林木不断生长的方向进行的 ②在次生演替的前50年内,群落内树种种类增长比较快,而50年~150年之间次生林群落植物增长的速度放缓 (3)样方 油松和刺槐 阳坡受强光照的影响,温度较高,水分流失较快,造成耐旱植物间水分竞争激烈
12.(8分)有一片长有马尾松和山毛榉的针阔叶混交林,逐年对两个树种的存量进行统计,马尾松和山毛榉存量的比值记作C,作出曲线如图所示。
请据图回答下列问题:
(1)两个树种处于竞争状态的年份段是________。
(2)两个树种处于竞争平衡状态的年份段是______。
(3)在a年的优势种是__________,在d年的优势种是__________。
排除气候条件的变化,造成这一变化的重要原因可能是随着单一种群的繁盛,逐步改变了当地的________,使之反而适合后一种群的生存需求。
(4)以上说明,生物群落__________,它是一个随着时间的推移而发展变化的动态系统。
在群落的发展变化过程中,一些物种的种群________了,另一些物种的种群随之而________,最后,这个群落会达到一个稳定阶段。
对于生活在同一环境中的具有竞争关系的马尾松和山毛榉的存量来说,其比值C>
1,则马尾松占优势;
C<
1,则山毛榉占优势;
C=1,则两个树种处于竞争平衡状态。
(1)0~e
(2)b~c (3)马尾松 山毛榉 环境 (4)不是一成不变的 减少 兴起
13.(12分)下表是某地区森林群落演替过程中相关量统计,试根据表中数据回答问题:
调查时间
调查项目
1963年
1983年
1994年
2006年
叶面积指数
2.48
6.61
11.28
17.76
光能截获率(%)
20.3
42.3
88.9
95.9
总初级生产量
t/hm2·
a-1
17.43
55.50
116.61
150.81
净初级生产量
1.50
14.52
23.88
26.00
(1)该地区生物群落的演替类型属于____________。
(2)统计表明随着群落演替的进行,生态系统光能截获率变化与叶面积指数的关系是________________________________________________________________________。
(3)请用坐标图绘出生产者呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线。
(4)如图是1963~2006年间该生态系统生物量(有机物量)统计图,据图你可以得出的生物量演变规律是____________________________________________________________。
(5)在对该地区某时间群落结构进行调
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