
第2講 群落的結(jié)構(gòu)和演替
[考綱展示] 1.群落的結(jié)構(gòu)特征(Ⅰ) 2.群落的演替(Ⅰ) 3.實(shí)驗(yàn):(1)土壤中動(dòng)物類群豐富度的研究 (2)探究水族箱(或魚(yú)缸)中群落的演替
考點(diǎn)一| 群落的結(jié)構(gòu)
1.群落與物種豐富度
(1)群落
①概念:在同一時(shí)間內(nèi)占據(jù)一定空間的相互之間有直接或間接聯(lián)系的各種生物種群的集合。
②群落多樣性的基礎(chǔ):群落中物種的數(shù)目和每個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量。
(2)物種豐富度
①概念:一個(gè)群落或生態(tài)系統(tǒng)中物種數(shù)目的多少。
②計(jì)算公式:D=
(S:物種數(shù)目;A:樣地面積;D:物種豐富度指數(shù))
③物種豐富度的調(diào)查
a.選擇樣地時(shí)應(yīng)考慮動(dòng)物體型大小和活動(dòng)方式。
b.工具:在野外采集中型土壤動(dòng)物時(shí),需使用吸蟲(chóng)器、采集大型土壤動(dòng)物時(shí),主要使用篩子、鑷子等。
2.群落中的種間關(guān)系(連線)
提示:①—c—Ⅲ ②—b—Ⅳ?、邸猟—Ⅰ?、堋猘—Ⅱ
3.群落的結(jié)構(gòu)
(1)形成原因:群落中各個(gè)種群在進(jìn)化過(guò)程中通過(guò)相互作用逐漸形成的。
(2)類型:垂直結(jié)構(gòu)(主要指群落的分層現(xiàn)象)和水平結(jié)構(gòu)(主要特征是鑲嵌型)。
(3)生態(tài)位
①概念:是指自然生態(tài)關(guān)系中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上所占據(jù)的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。
②意義:生態(tài)位的分化是群落垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),提高了生物利用環(huán)境資源的能力。
[判斷與表述]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)物種豐富度指單位面積內(nèi)某物種個(gè)體數(shù)量的多少。(×)
提示:物種豐富度指群落中物種數(shù)目的多少,單位面積內(nèi)某物種個(gè)體數(shù)量的多少為種群密度。
(2)“苗多欺草,草多欺苗”反映的種間關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng)。(√)
(3)洪澤湖近岸區(qū)和湖心區(qū)不完全相同的生物分布,構(gòu)成了群落的垂直結(jié)構(gòu)。(×)
提示:洪澤湖近岸區(qū)和湖心區(qū)不完全相同的生物分布,體現(xiàn)的是群落的水平結(jié)構(gòu)。
(4)草坪中的動(dòng)物沒(méi)有分層現(xiàn)象,而樹(shù)林中的動(dòng)物具有分層現(xiàn)象。(×)
提示:草坪和樹(shù)林中的動(dòng)物都具有分層現(xiàn)象。
(5)不同地段生物種類有差別,在水平方向上無(wú)分層現(xiàn)象。(√)
2.思考回答(規(guī)范表述)
(1)如圖縱向表示海洋不同深度中魚(yú)類的食物分布狀況,曲線甲、乙、丙分別表示三種魚(yú)的數(shù)量變化。
①嘗試分析上圖中體現(xiàn)出哪幾種種間關(guān)系?
提示:捕食和競(jìng)爭(zhēng)。由圖可知,甲、乙、丙三種魚(yú)的數(shù)量變化反映其捕食情況,丙主要以浮游生物為食,乙主要以底棲生物為食,甲主要以潛底生物為食。從食物來(lái)源看它們之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
②此海洋中的魚(yú)類具有垂直分層現(xiàn)象,主要原因是什么?
提示:這些魚(yú)類的主要食物來(lái)源不同。
(2)A、B兩圖表示群落的結(jié)構(gòu)類型。
A圖 B圖
①寫出圖中群落的結(jié)構(gòu)類型:
A圖:垂直結(jié)構(gòu),B圖:水平結(jié)構(gòu)。
②根據(jù)上圖,分析決定群落空間結(jié)構(gòu)的主要因素:
A圖:植物分層:陽(yáng)光。
動(dòng)物分層:棲息空間和食物條件。
B圖:地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強(qiáng)度的不同、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)的不同,以及人與動(dòng)物的影響等。
1.群落中生物的種間關(guān)系
(1)生物種間關(guān)系
互利共生
寄生
競(jìng)爭(zhēng)
捕食
數(shù)量坐標(biāo)圖
營(yíng)養(yǎng)關(guān)系圖
常見(jiàn)形式:
舉例
地衣,大豆與根瘤菌
蛔蟲(chóng)與人
牛與羊,農(nóng)作物與雜草
狼與兔,青蛙與昆蟲(chóng)
(2)生物種間關(guān)系的判斷
①“同升同降”―→互利共生,如圖甲
②―→
說(shuō)明:在競(jìng)爭(zhēng)力不同的兩種生物中,一方因競(jìng)爭(zhēng)力弱滅絕,而寄生關(guān)系中,一般不會(huì)淘汰物種。
③―→―→
2.正確認(rèn)識(shí)群落空間結(jié)構(gòu)
(1)高山地區(qū)不同海拔處分布著不同的植物類群,該現(xiàn)象是溫度影響所致,不屬于群落的垂直結(jié)構(gòu),屬于植物的地帶性分布。
(2)海洋中隨水深不同分布著不同的藻類,該現(xiàn)象是受光質(zhì)(波長(zhǎng))影響形成的,屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)。
3.對(duì)生態(tài)位的理解
(1)生態(tài)位不只是具體的棲息地,它除了說(shuō)明棲息地以外,還說(shuō)明這一物種在群落中處于什么地位和起什么作用。
(2)群落中生態(tài)位相似的物種要通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)相互奪取生態(tài)位。
①生態(tài)位越近似的物種,競(jìng)爭(zhēng)越激烈,選擇壓力越強(qiáng)。
②舉例:下圖為3個(gè)共存物種對(duì)資源利用曲線。圖A和圖B中3個(gè)物種的資源利用狀況不同。圖A中3個(gè)物種的生態(tài)位狹窄,種內(nèi)斗爭(zhēng)激烈;圖B中3個(gè)物種的生態(tài)位重疊程度大,種間競(jìng)爭(zhēng)激烈。
③結(jié)果:
a.其中一個(gè)物種趨于滅絕。
b.生態(tài)位發(fā)生分化,減少或排除了相互競(jìng)爭(zhēng),共存下來(lái)。
c.出現(xiàn)優(yōu)勢(shì)物種。
(3)生態(tài)位分化的意義:提高了生物利用環(huán)境資源的能力。生態(tài)位的多樣性是群落結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
◎考法1 考查群落的種間關(guān)系及特點(diǎn)
1.(2014·全國(guó)卷Ⅰ)某種植物病毒V是通過(guò)稻飛虱吸食水稻汁液在水稻間傳播的。稻田中青蛙數(shù)量的增加可減少該病毒在水稻間的傳播。下列敘述正確的是( )
A.青蛙與稻飛虱是捕食關(guān)系
B.水稻與青蛙是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系
C.病毒Ⅴ與青蛙是寄生關(guān)系
D.水稻和病毒V是互利共生關(guān)系
A [由題干信息可知青蛙與稻飛虱是捕食關(guān)系,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;植物病毒V是可寄生在水稻細(xì)胞內(nèi)的病毒,因此病毒V與青蛙不是寄生關(guān)系,水稻和病毒V是寄生關(guān)系,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
2.(2017·海南高考)在某一農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,大面積單一種植某種農(nóng)作物(甲)可導(dǎo)致害蟲(chóng)A的爆發(fā),改成條帶狀合理地間作當(dāng)?shù)亓硪环N農(nóng)作物(乙)后,乙生長(zhǎng)良好,害蟲(chóng)A的爆發(fā)也受到了抑制。對(duì)此,不合理的解釋是( )
A.新的種間關(guān)系不利于害蟲(chóng)A
B.新的群落空間結(jié)構(gòu)不利于害蟲(chóng)A
C.乙的出現(xiàn)使害蟲(chóng)A的環(huán)境容納量下降
D.乙和害蟲(chóng)A存在互相抑制的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系
D [據(jù)題干信息“改成條帶狀合理地間作當(dāng)?shù)亓硪环N農(nóng)作物(乙)后,乙生長(zhǎng)良好,害蟲(chóng)A的爆發(fā)也受到了抑制”可知,乙的出現(xiàn)使害蟲(chóng)A的環(huán)境容納量下降,這種新的種間關(guān)系和新的群落空間結(jié)構(gòu)不利于害蟲(chóng)A,A、B、C正確;乙生長(zhǎng)良好,說(shuō)明乙和害蟲(chóng)A不存在互相抑制的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,D錯(cuò)誤。]
◎考法2 考查群落結(jié)構(gòu)的特征
3.下列有關(guān)生物群落結(jié)構(gòu)的敘述,不正確的是( )
A.決定群落結(jié)構(gòu)的環(huán)境因素包括光照、溫度、濕度等
B.森林中鳥(niǎo)類具有垂直分層現(xiàn)象,這主要與食物種類有關(guān)
C.根據(jù)植物群落的分層現(xiàn)象,在種植玉米時(shí)進(jìn)行合理密植可以充分利用空間中的光能
D.利用不同作物對(duì)光照的要求不同,將兩種高矮不同的作物套種能充分利用不同層次的光能
C [一塊地中的玉米屬于種群,無(wú)垂直結(jié)構(gòu),合理密植是為了充分利用光照,C錯(cuò)誤。]
4.(2018·濟(jì)南1月調(diào)研)下圖中A、B、C分別代表山地、森林、海洋三個(gè)不同的自然區(qū)域內(nèi)植物的分布狀況。據(jù)此判斷下列選項(xiàng)中正確的是( )
A.溫度是造成這三個(gè)區(qū)域內(nèi)植物分布存在巨大差異的主要生態(tài)因素
B.A處不同高度的山坡上分布著不同的植物類群,這說(shuō)明群落具有垂直結(jié)構(gòu)
C.C處植物的分層現(xiàn)象主要是因?yàn)楣庹盏挠绊?br />
D.影響B(tài)處植物出現(xiàn)明顯分層現(xiàn)象的主要因素是水分
C [對(duì)于A區(qū)域來(lái)說(shuō),從山底到山頂,溫度降低造成了植物分布的差異,對(duì)于B和C區(qū)域是由于光照強(qiáng)度的變化導(dǎo)致植物分布的差異;A處不同高度山坡的分布不同的群落,不屬于群落的垂直結(jié)構(gòu);C處隨水深變化,光照是變化的。]
[誤區(qū)警示] 分析群落的空間結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意的三個(gè)問(wèn)題
1.群落存在空間結(jié)構(gòu),而種群具有空間特征但不具有空間結(jié)構(gòu)。如竹林中竹子只是一個(gè)種群,就不存在垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。
2.各個(gè)種群間具有不同的種間關(guān)系,如捕食、競(jìng)爭(zhēng)等。通過(guò)各種不同的種間關(guān)系,使各個(gè)生物種群分別占據(jù)不同的空間,形成群落的空間結(jié)構(gòu)。
3.形成分層現(xiàn)象的環(huán)境條件,如光照、溫度、食物、棲息場(chǎng)所等。
考點(diǎn)二| 群落的演替
1.群落演替
(1)概念:隨著時(shí)間的推移,一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過(guò)程。
(2)演替的類型
類型
項(xiàng)目
初生演替
次生演替
影響因素
自然因素
人類活動(dòng)較為關(guān)鍵
實(shí)例
沙丘、火山巖、冰川泥上的演替
森林砍伐地、棄耕農(nóng)田上的演替
起點(diǎn)
一個(gè)從來(lái)沒(méi)有植被覆蓋的地面,或者是原來(lái)存在過(guò)植被、但被徹底消滅了的地方
在原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方
時(shí)間
經(jīng)歷的時(shí)間漫長(zhǎng)
經(jīng)歷的時(shí)間較短
速度
緩慢
較快
(3)演替過(guò)程(以裸巖上的演替為例)
2.群落演替的影響因素
生物群落的演替是群落內(nèi)部因素與外界環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。
(1)群落內(nèi)部環(huán)境的變化是群落演替的動(dòng)力。
①群落內(nèi)優(yōu)勢(shì)種群的發(fā)展使內(nèi)部環(huán)境不適應(yīng)自身的發(fā)展,卻為其他種群的發(fā)生創(chuàng)造了優(yōu)勢(shì)條件。
②種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系的動(dòng)態(tài)變化是群落演替的催化劑。
③物種周而復(fù)始的更替,促進(jìn)群落演替。
(2)群落外部環(huán)境條件的不斷變化也常引發(fā)群落演替。
(3)人類對(duì)群落演替的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他環(huán)境因素。
[判斷與表述]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)地衣會(huì)比苔蘚更早地出現(xiàn)在火山巖上。(√)
(2)在退化林地上經(jīng)過(guò)20年形成自然恢復(fù)林屬于初生演替。(×)
提示:自然恢復(fù)林的形成屬于次生演替。
(3)初生演替可發(fā)生在從來(lái)沒(méi)有植被分布的地帶。(√)
(4)次生演替的速度比初生演替的速度快。(√)
(5)海島旅游可能使島上的群落演替按照不同于自然演替的速度進(jìn)行。(√)
(6)演替達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的階段后,群落內(nèi)物種組成不再變化。(×)
提示:演替到相對(duì)穩(wěn)定的階段后,群落內(nèi)物種組成仍可能會(huì)發(fā)生變化。
2.思考回答(規(guī)范表述)
(1)廢棄的農(nóng)田演替至草本和灌木混生階段時(shí),與初始階段相比,一年生草本植物的數(shù)量大幅度減少,其原因是什么?
提示:一年生草本植物在爭(zhēng)奪陽(yáng)光和空間等競(jìng)爭(zhēng)中被淘汰。
(2)一個(gè)廢棄?mèng)~塘的演替過(guò)程如圖1所示,圖2表示兩種群落在演替過(guò)程中物種多樣性的變化曲線。
①圖1中演替過(guò)程的順序是什么?
提示:圖中正確演替進(jìn)程為丁→甲→丙→乙。
②圖1所示演替與火山噴發(fā)所在地的演替是否屬于同種類型?請(qǐng)具體說(shuō)明。
提示:該演替過(guò)程為次生演替,它不同于火山噴發(fā)處的初生演替(兩者的初始植被條件不同)。
③圖2中甲、乙分別屬于哪種演替類型?你的判斷依據(jù)是什么?
提示:由于甲曲線群落演替起點(diǎn)的物種多樣性為零,因此甲應(yīng)屬于初生演替,乙曲線存在起始物種,故應(yīng)屬于次生演替。
1.群落演替的原因分析
(1)環(huán)境不斷變化,為群落中某些物種提供有利的繁殖條件,而對(duì)另一些物種生存產(chǎn)生不利影響。
(2)生物本身不斷進(jìn)行繁殖、遷徙。
(3)群落內(nèi)部由于生命活動(dòng)造成內(nèi)部環(huán)境改變。
(4)種內(nèi)和種間關(guān)系不斷發(fā)生變化。
(5)人類活動(dòng)的干擾。
2.群落演替的結(jié)果
演替方向
演替是群落組成向著一定方向、具有一定規(guī)律、隨時(shí)間而變化的有序過(guò)程,因而它往往是能預(yù)見(jiàn)的或可測(cè)的
能量
一般總生產(chǎn)量增加,群落的有機(jī)物總量增加
結(jié)構(gòu)
一般生物種類越來(lái)越多,群落的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜
穩(wěn)定性
演替是生物和環(huán)境反復(fù)相互作用,發(fā)生在時(shí)間和空間上的不可逆變化,一般穩(wěn)定性越來(lái)越高
3.群落演替的四個(gè)問(wèn)題
(1)演替并不是“取而代之”:演替過(guò)程中一些種群取代另一些種群,是一種“優(yōu)勢(shì)取代”而非“取而代之”,如形成森林后,喬木占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,但森林中仍有灌木、草本植物、苔蘚等。
(2)演替是“不可逆”的:演替是生物和環(huán)境反復(fù)相互作用,發(fā)生在時(shí)間和空間上的不可逆變化,但人類活動(dòng)可使其不按自然演替的方向和速度進(jìn)行。
(3)并非所有的演替都能形成森林,一般來(lái)說(shuō),在氣候適宜的環(huán)境中,無(wú)論是初生演替還是次生演替都可形成森林,但在干旱的荒漠地區(qū),由于受水分的限制,群落的演替就很難形成森林,只發(fā)展到草本植物階段或灌木階段。
(4)群落演替中的兩個(gè)“不一定”
①群落演替過(guò)程并不一定越來(lái)越復(fù)雜,群落結(jié)構(gòu)也有從復(fù)雜到簡(jiǎn)單的過(guò)程。
②群落自然演替中群落結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,但不一定沒(méi)有物種從本群落中消失。
◎考法1 考查群落演替的類型
[解題指導(dǎo)] “三看法”區(qū)分初生演替和次生演替
1.(2018·冀州中學(xué)仿真模擬)如圖表示兩個(gè)陸生群落的演替過(guò)程。據(jù)圖判斷,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.a(chǎn)曲線代表群落的次生演替,b曲線代表群落的初生演替
B.圖中C點(diǎn)到D點(diǎn)表示生態(tài)系統(tǒng)可能遭到破壞
C.E點(diǎn)處的物種豐富度最高,且各種群密度達(dá)到最大
D.E點(diǎn)可代表群落達(dá)到平衡狀態(tài),其類型由氣候和土壤條件決定
C [a曲線的起點(diǎn)不為0,b曲線的起點(diǎn)為0,因此a代表群落的次生演替,b代表群落的初生演替,A正確;圖中C點(diǎn)到D點(diǎn)生物多樣性降低,此時(shí)生態(tài)系統(tǒng)可能遭到破壞,B正確;E點(diǎn)處的物種豐富度最高,但各種群密度不一定達(dá)到最大,C錯(cuò)誤;E點(diǎn)可代表群落達(dá)到平衡狀態(tài),其類型由氣候和土壤條件決定,D正確。]
2.(2014·全國(guó)卷Ⅰ)請(qǐng)回答關(guān)于群落演替的問(wèn)題:
(1)在光裸的巖石上開(kāi)始的演替和從森林被全部砍伐的地方開(kāi)始的演替中,哪個(gè)屬于初生演替,哪個(gè)屬于次生演替?
(2)一般來(lái)說(shuō),若要演替到相對(duì)穩(wěn)定的森林階段,上述兩個(gè)演替中次生演替所需的時(shí)間短,分析其主要原因。
(3)據(jù)調(diào)查,近5萬(wàn)年以來(lái),某地區(qū)由于氣候越來(lái)越干燥,森林逐漸被灌叢取代,這也是自然界存在的一種演替類型。近50年來(lái),由于人類過(guò)度開(kāi)墾,導(dǎo)致局部灌叢出現(xiàn)了荒漠化。該現(xiàn)象表明,與該地區(qū)具有的自然演替相比,人類的開(kāi)墾活動(dòng)使得該地區(qū)群落的演替速度________(填“未發(fā)生改變”“變慢”或“變快”),演替的方向________(填“發(fā)生改變”或“未發(fā)生改變”)。
解析:(1)初生演替是指在一個(gè)從來(lái)沒(méi)有被植物覆蓋的地面,或者是原來(lái)存在過(guò)植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替;次生演替是指在原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。據(jù)此分析可知,在光裸巖石上開(kāi)始的演替為初生演替,從森林被全部砍伐的地方開(kāi)始的演替為次生演替。(2)因森林被全部砍伐后,土壤條件等仍然保留,因此演替到相對(duì)穩(wěn)定的森林階段所需時(shí)間較短,而從裸巖開(kāi)始的演替要達(dá)到該條件需要較長(zhǎng)的時(shí)間。(3)“人類過(guò)度開(kāi)墾,導(dǎo)致局部灌叢出現(xiàn)了荒漠化”,“50年”相對(duì)于題目信息中的“5萬(wàn)年”來(lái)說(shuō)是在較短的時(shí)間內(nèi)完成的,故人的作用會(huì)加快演替的速度。人類活動(dòng)導(dǎo)致向荒漠化方向的演替與“由于氣候越來(lái)越干燥,森林逐漸被灌叢取代”的演替方向是一致的。
答案:(1)光裸巖石上開(kāi)始的演替為初生演替,從森林被全部砍伐的地方開(kāi)始的演替為次生演替。
(2)形成森林需要一定的土壤條件,上述次生演替起始時(shí)即具備該條件,而從裸巖開(kāi)始的演替要達(dá)到該條件需要漫長(zhǎng)的時(shí)間。
(3)變快 未發(fā)生改變
◎考法2 演替的趨勢(shì)及規(guī)律分析
3.(2019·全國(guó)新課標(biāo)卷高三模擬)群落不斷發(fā)展變化,按照一定的規(guī)律進(jìn)行演替。下列關(guān)于群落演替的敘述,正確的是( )
A.人工群落組建后,它的物種豐富度不再變化
B.人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響與自然演替的方向、速度基本相同
C.西北干旱地區(qū)的典型草原經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間演替后能形成森林
D.群落的初生演替和次生演替的主要區(qū)別是初始條件不同
D [人工群落組建后,它的物種豐富度可能會(huì)發(fā)生改變,A錯(cuò)誤;人類活動(dòng)會(huì)使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行,B錯(cuò)誤;由于受西北干旱地區(qū)水分的限制。該地區(qū)的典型草原不可能演替為森林,C錯(cuò)誤;群落演替包括初生演替和次生演替,初生演替的起點(diǎn)是沒(méi)有任何植被,而次生演替的起點(diǎn)是有土壤條件甚至保留有植物的種子,D正確。]
4.(2018·廣東肇慶月考)下列關(guān)于群落演替的說(shuō)法,不正確的是( )
A.在群落演替過(guò)程中,群落的物種構(gòu)成不斷地發(fā)生著改變
B.群落演替的根本原因在于群落內(nèi)部,不受外界因素的影響
C.初生演替和次生演替的主要區(qū)別是演替的起始條件不同
D.在群落演替過(guò)程中種群總數(shù)開(kāi)始時(shí)逐漸增多而后趨于穩(wěn)定
B [生物群落的演替是群落內(nèi)部因素與外界環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。]
考點(diǎn)三| 統(tǒng)計(jì)土壤動(dòng)物的物種豐富度(實(shí)驗(yàn))
1.實(shí)驗(yàn)原理
(1)土壤條件:不僅為植物提供水分和礦質(zhì)元素,也是一些小動(dòng)物的良好棲息場(chǎng)所。
(2)土壤動(dòng)物是指一生或一生某個(gè)階段在土壤中生活,并對(duì)土壤產(chǎn)生一定影響的動(dòng)物。一般按體型和習(xí)性將土壤動(dòng)物分為四類:
①微型土壤動(dòng)物:體寬一般在100 μm以下,要借助顯微鏡觀察。
②小型土壤動(dòng)物:體寬0.1~2 mm,肉眼觀察比較困難。
③中型土壤動(dòng)物:一般體寬2~3 mm,在野外需要使用吸蟲(chóng)器采集。
④大型土壤動(dòng)物:肉眼可見(jiàn)的,在淺層土壤中活動(dòng)的大型種類,在野外主要使用采集罐、篩子和鑷子等采集。
(2)根據(jù)各類動(dòng)物的體型大小、活動(dòng)方式,選擇不同的樣地取樣。取樣的方法:通常采用取樣器進(jìn)行取樣。
(3)可采用預(yù)先確定的豐富度等級(jí)如“很多”“多”等估算物種豐富度。
2.實(shí)驗(yàn)流程
選擇樣地:林下或落葉等腐殖質(zhì)較為豐富的地方
↓
確定樣方與取樣:隨機(jī)取樣,選擇3~5個(gè)樣方(50 cm×50 cm×15 cm),采集樣方內(nèi)的落葉和土壤,將其中的大型土壤動(dòng)物用取樣器或手撿的方法,放入盛有體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精的采集罐中
↓
↓
1.注意事項(xiàng)
(1)從不同營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中采集土壤樣本要分別統(tǒng)計(jì)。
(2)盡可能多地收集小動(dòng)物。收集小動(dòng)物時(shí),根據(jù)土壤中生物的避光性和趨濕性來(lái)收集。
(3)從同樣營(yíng)養(yǎng)土壤中采集的樣本,多組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。
(4)命名要準(zhǔn)確,并進(jìn)行分類。
(5)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)地帶,不要破壞當(dāng)?shù)丨h(huán)境。
2.取樣器取樣法誤差歸納
(1)未能給予最適“誘捕”條件,即未能充分利用土壤動(dòng)物“趨濕”、“避光”、“避熱”特性,如未打開(kāi)電燈可導(dǎo)致誘捕到的動(dòng)物個(gè)體減少。
(2)未做到土壤類型、取樣時(shí)間、土層深度保持一致而導(dǎo)致計(jì)數(shù)誤差。
(3)對(duì)“不知名”的動(dòng)物不予計(jì)數(shù)而導(dǎo)致誤差(正確做法是:記為“待鑒定XX”,并記下其特征)。
1.如圖是“土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究”實(shí)驗(yàn)中常用的兩種裝置,下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A.A裝置的花盆壁和放在其中的土壤之間留一定空隙的目的是便于空氣流通
B.B裝置通常用于對(duì)體形較小的土壤動(dòng)物進(jìn)行采集
C.A裝置主要是利用土壤動(dòng)物趨光、避高溫、趨濕的習(xí)性采集
D.用B裝置采集的土壤動(dòng)物可以放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精溶液中
C [A裝置主要是利用土壤動(dòng)物趨暗、避高溫、趨濕的習(xí)性采集,由此判斷C項(xiàng)不正確。]
2.土壤動(dòng)物具有趨暗、趨濕、避高溫的習(xí)性,如圖A、B、C、D 4種土壤微型節(jié)肢動(dòng)物分離收集裝置中,最合理的是( )
A [土壤動(dòng)物有趨暗、趨濕、避高溫的特性,因此要讓土壤動(dòng)物從上面漏斗中轉(zhuǎn)移到下面的收集瓶中,漏斗中的環(huán)境應(yīng)有光、干燥、高溫。對(duì)比4個(gè)選項(xiàng),A選項(xiàng)中熱光源能同時(shí)滿足有光和高溫。]
3.(2019·安徽宿州高三質(zhì)檢)土壤動(dòng)物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分。對(duì)某一地區(qū)3種不同類型的土地的地下土壤動(dòng)物群落進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)下表。由表中數(shù)據(jù)分析可知( )
注:第1層為距地表0~5 cm;第2層為距地表5~10 cm;第3層為距地表10~15 cm。
樣地
類群數(shù)
個(gè)體數(shù)
第1層
第2層
第3層
第1層
第2層
第3層
人工廣場(chǎng)綠地
14
8
3
182
74
22
某植物園
13
7
4
190
92
18
農(nóng)用地
11
8
4
92
113
21
A.用標(biāo)志重捕法調(diào)查各樣地中土壤動(dòng)物的類群數(shù)
B.相同土層土壤中動(dòng)物類群豐富度有明顯的差異
C.不同土層土壤中各動(dòng)物類群密度沒(méi)有明顯差異
D.人類活動(dòng)對(duì)地下土壤動(dòng)物的數(shù)量和分布有影響
D [調(diào)查各樣地中土壤動(dòng)物的類群數(shù)應(yīng)采用取樣器取樣法,A錯(cuò)誤;相同土層土壤中動(dòng)物類群豐富度無(wú)明顯的差異,B錯(cuò)誤;不同土層土壤中各動(dòng)物類群密度有明顯差異,C錯(cuò)誤。]
真題體驗(yàn)| 感悟高考 淬煉考能
1.(2015·全國(guó)卷Ⅰ)下列關(guān)于初生演替中草本階段和灌木階段的敘述,正確的是( )
A.草本階段與灌木階段群落的豐富度相同
B.草本階段比灌木階段的群落空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜
C.草本階段比灌木階段的群落自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)
D.草本階段為灌木階段的群落形成創(chuàng)造了適宜環(huán)境
D [草本階段在群落演替過(guò)程中先于灌木階段出現(xiàn),隨著群落演替的進(jìn)行,生物的種類越來(lái)越多,即物種的豐富度逐漸增大,所以草本階段和灌木階段的物種豐富度不同,灌木階段的物種豐富度較大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;隨著群落演替的進(jìn)行,群落的空間結(jié)構(gòu)逐漸變得復(fù)雜,所以草本階段的群落空間結(jié)構(gòu)要比灌木階段的群落空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,B項(xiàng)錯(cuò)誤;草本階段的物種豐富度小于灌木階段,所以其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)比灌木階段簡(jiǎn)單,自我調(diào)節(jié)能力比灌木階段弱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在群落演替過(guò)程中,前一個(gè)階段能為后一個(gè)階段創(chuàng)造適宜的環(huán)境,D項(xiàng)正確。]
2.(2015·海南高考)關(guān)于森林群落的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.碳可在森林群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)
B.森林群落在垂直方向上沒(méi)有明顯的分層現(xiàn)象
C.互利共生、捕食和競(jìng)爭(zhēng)等可以出現(xiàn)在森林群落中
D.群落中植物放出的氧氣可被動(dòng)物、植物及微生物利用
B [碳可在森林群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間以CO2的形式進(jìn)行循環(huán),A項(xiàng)正確;森林群落在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象,B項(xiàng)錯(cuò)誤;森林群落屬于比較高級(jí)和成熟的群落,存在各種種間關(guān)系,C項(xiàng)正確;綠色植物放出的氧氣可被其自身以及動(dòng)物和微生物利用,D項(xiàng)正確。]
3.(2014·海南高考)某池塘中,某種成年魚(yú)生活在底層,取食多種底棲動(dòng)物,而該種魚(yú)的幼體生活在水體上層,濾食浮游動(dòng)物和浮游藻類。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.該種魚(yú)的幼體與浮游動(dòng)物具有競(jìng)爭(zhēng)和捕食關(guān)系
B.該種魚(yú)發(fā)育階段不同,其所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)可能不同
C.底棲動(dòng)物與浮游動(dòng)物分層現(xiàn)象屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)
D.該種成年魚(yú)及其幼體在水中的分布構(gòu)成群落的垂直結(jié)構(gòu)
D [池塘所有生物物種在垂直方向上占據(jù)不同的空間,構(gòu)成群落的垂直結(jié)構(gòu),底棲動(dòng)物與浮游動(dòng)物的分層也屬垂直結(jié)構(gòu);但僅由該種魚(yú)的成年魚(yú)與幼體不足以構(gòu)成垂直結(jié)構(gòu)。]
4.(2017·天津高考)大興安嶺某林區(qū)發(fā)生中度火燒后,植被演替過(guò)程見(jiàn)如圖。
據(jù)圖回答:
(1)該火燒跡地上發(fā)生的是________演替。與①相比,③中群落對(duì)光的利用更充分,因其具有更復(fù)雜的________結(jié)構(gòu)。
(2)火燒15年后,草本、灌木豐富度的變化趨勢(shì)均為_(kāi)__________________,主要原因是它們與喬木競(jìng)爭(zhēng)時(shí)獲得的______________。
(3)針葉林凋落物的氮磷分解速率較慢?;馃笕粞a(bǔ)栽喬木樹(shù)種,最好種植________,以加快氮磷循環(huán)。
(4)用樣方法調(diào)查群落前,需通過(guò)逐步擴(kuò)大面積統(tǒng)計(jì)物種數(shù)繪制“種—面積”曲線,作為選取樣方面積的依據(jù)。如圖是該林區(qū)草本、灌木、喬木的相應(yīng)曲線。據(jù)圖分析,調(diào)查喬木應(yīng)選取的最小樣方面積是________。
解析:(1)林區(qū)發(fā)生中度火燒后,原有土壤條件基本保留,在其上發(fā)生的演替屬于次生演替。③針闊混交林比①草本、灌木在垂直方向上具有更復(fù)雜的分層現(xiàn)象,因此③中群落對(duì)光能的利用更充分。
(2)分析圖中曲線,火燒15年后,草本、灌木的物種數(shù)即豐富度都是先下降后保持相對(duì)穩(wěn)定。主要原因是喬木更高,在與草本、灌木的競(jìng)爭(zhēng)中更易獲得陽(yáng)光,即草本與灌木獲得的陽(yáng)光逐漸減少。
(3)針葉林凋落物的氮磷分解速率較慢,氮磷在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)就慢?;馂?zāi)后若補(bǔ)栽喬木樹(shù)種,最好種植闊葉樹(shù),其凋落物的氮磷分解速率較快,能加快氮磷循環(huán)。
(4)據(jù)植被演替過(guò)程圖可知,該林區(qū)物種數(shù)為草本>灌木>喬木,據(jù)此可知,最下面的曲線為喬木對(duì)應(yīng)的曲線。
用樣方法調(diào)查群落物種豐富度時(shí),若樣方面積過(guò)小,統(tǒng)計(jì)的物種就不全面,當(dāng)達(dá)到最大物種數(shù)的樣方面積后,繼續(xù)增大樣方面積會(huì)浪費(fèi)人力、物力和財(cái)力,故對(duì)于喬木來(lái)說(shuō),應(yīng)選取的最小樣方面積為S3。
答案:(1)次生 垂直 (2)下降后保持相對(duì)穩(wěn)定 光逐漸減少 (3)闊葉樹(shù) (4)S3
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