第九单元 第32讲.doc

第32讲　群落的结构与演替 [考纲要求]　1.群落的结构特征(Ⅰ)。2.群落的演替(B)。 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。 [判一判] 1． 池塘中的全部鱼、植物和微生物构成群落 (　×　) 提示　群落包括该环境中的全部动物、植物和微生物，不只是全部鱼，还包括其他动物。 2． 物种丰富度从两极到赤道逐渐增大，而山上则随海拔高度的升高而降低 (　√　) 二、种间关系 [连一连] [解惑]　(1)大鱼吃小鱼均有利于种群的生存和繁衍。 (2)寄生和共生都是两种生物生活在一起，主要区别是看对一方有利对另一方有害(寄生)还是对双方都有利(共生)。 三、群落的空间结构 垂直结构 水平结构 现象 分层现象 镶嵌分布 决定 因素 植物分层：光照 动物分层：栖息空间和食物 地形变化、光照强度、土壤湿度、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 [辨析]　山上植被垂直分布的主要因素——温度；东西植被分布的主要因素——水分。 四、群落的演替 1． 演替的过程 (1)群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。 (2)演替过程(以发生在裸岩上的演替为例)： →→ 　　　　　　　　　　　 ←← 2． 演替的类型(连一连) [判一判] 1． 如果时间允许，弃耕的农田总能形成森林 (　×　) 提示　森林形成必须有适宜的气候条件。 2． 动物群落的演替与光照条件无关 (　×　) 提示　光影响动物的形态结构和生活习性。 3． 西北干旱地区的典型草原最终能演替成森林 (　×　) 4． 冰川泥上和弃耕农田的演替都是次生演替 (　×　) 提示　冰川泥上的演替属于初生演替。 5． 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 (　√　) 考点一　明析生物之间的关系 类型 数量坐标图 能量关系图 特点 举例 互利共生 相互依赖，彼此有利。如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化 地衣中的藻类和真菌；大豆与根瘤菌；人和大肠杆菌；白蚁与鞭毛虫等 寄生 略 对宿主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而宿主会生活得更好 菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌 竞争 数量上呈现出“你死我活”的同步性变化 同一培养液中大小两种草履虫；牛与羊；水稻和稗草 捕食 一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化 羊和草；狼和羊 易错警示　几种难辨别的种间关系 (1)要正确区别竞争和捕食的关系：①竞争是两种或两种以上生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争，并不以直接获得食物为目的。②捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存，以下情况不属于捕食：a.一种生物以非生物为食，如牛饮水；b.一种生物以同种的幼体为食，如鲈鱼以本种的幼鱼为食，这属于种内斗争。 (2)寄生与腐生的区别：寄生是从活的生物体内获得营养物质；腐生是从死的生物体内获得营养物质。 (3)种内斗争与竞争的区别：简记为：“同斗争”，“异竞争”。“同斗争”：同种生物争夺资源和空间是种内斗争，如公羚羊争夺配偶。“异竞争”：不同生物争夺资源和空间是竞争，如水稻和稗草争夺阳光。 1． 如图所示为甲、乙、丙三种生物的种群密度随时间的变化关系，已知甲和丙之间没有能量传递，则甲和乙、乙和丙的种间关系分别是 (　　) A．竞争、竞争 B．捕食、寄生 C．寄生、竞争 D．捕食、互利共生 答案　D 解析　由图可知，乙和丙表现为“同生共死”的同步性变化，则乙与丙之间为互利共生关系；乙的种群密度随甲的变化为非同步性变化，故甲和乙之间为捕食关系。 2． 某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如图所示。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙)，一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群间的关系及变化的叙述，正确的是 (　　) A．甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群 B．甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群 C．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群 D．丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群 答案　C 解析　从曲线上可以看出，甲、乙应该为捕食关系，甲为藻类，乙为浮游动物，而丙为后期向水池中投放的大量专食浮游动物的某种鱼。建立的食物链应该是：藻类→浮游动物→鱼。投放某种鱼的初期，乙和丙因争夺生存空间而存在竞争关系。由于鱼是大量的，短时间内它们的食物——浮游动物会急剧减少，而由于食物缺乏等生存斗争加剧，鱼类随之也会大量减少。所以甲、乙、丙三个种群仅剩一个种群的话，该种群肯定是藻类，即甲种群。 技法提炼 巧辨几种种间关系曲线 1． 互利共生曲线——同步性变化(同生共死)； 2． 捕食曲线——不同步性变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝)，在捕食数量关系图中，捕食者与被捕食者的判断：其一，依两条曲线的关系，捕食者随着被捕食者的变化而变化，如图中A先达到最多，B随后才达到最多，即曲线B随着曲线A的变化而变化，故B捕食A；其二，依最多个体数，被捕食者的个体数通常多于捕食者，故由图中A的最大个体数多于B的，也可推出B捕食A。 3． 竞争曲线——看最终结果，一种数量增加，另一种下降甚至降为0，只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。 考点二　群落的结构与演替 1． 观察下列图示，完成群落的空间结构的相关问题 (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：光照；②动物分层：栖息空间和食物条件。 B图：地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异、光照强度、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。 2． 比较群落演替的两种类型 演替 类型 项目 初生演替 次生演替 起点 在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方 在原有植被虽已不存在，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的地方 时间 经历时间漫长 经历时间较短 影响因素 自然因素 人类活动较为关键 实例 裸岩上的演替 森林砍伐地、弃 耕农田上的演替 3． 概括群落演替的特征 (1)方向：一定的方向性。 (2)能量：群落有机物总量增加。 (3)结构：营养结构变得复杂，物种多样性增加。 易错警示　群落演替的几个易错点：(1)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，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。(2)群落是一个动态系统，它是不断发展变化的。在群落演替的最终阶段，生态系统的抵抗力稳定性高。(3)决定群落演替的根本原因存在于群落内部。群落之外的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等，常可成为引起演替的重要条件。 3． 如图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述，正确的是(双选) (　　) 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，同时也有水平结构 答案　CD 解析　由图示可以看出，该演替的起点是采伐后的土地，原有土壤条件还保存，应是次生演替，A错误。⑤→①的动态变化也属于群落的演替，只是人为活动改变了演替的方向和速度，B错误。⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，同时也有水平结构，D正确。 4． 南方某农田弃耕后，很快就会长满一年生的杂草，后来又出现灌木。图中曲线b、c表示该群落中植物物种数或个体数的变化。下列说法正确的是 (　　) A．曲线a表示该群落所含能量的变化，曲线b表示植物物种 数 B．从草本阶段演替到灌木阶段，食物链基本不会发生变化 C．在人为干扰情况下，将来不可能演替至森林阶段 D．草本阶段最易遭受外来物种的入侵而使占优势的物种发生变化 答案　D 解析　从草本阶段演替到灌木阶段，植物物种数(曲线c)及群落所含能量增多(曲线a)，但个体数减少(曲线b)。演替过程中植物种类发生变化，会使相应的食物链发生改变。如果人为地植树造林，可能会加快群落的演替，更早地演替至森林阶段。草本阶段抵抗力较弱，容易受到外来物种的入侵。 技法提炼 1． 区分初生演替和次生演替的方法 (1)从起点上 ①原先从没有过植被或原有植被被彻底消灭的环境是初生演替。 ②原有群落环境只是失去了原有植被是次生演替。 (2)从时间速度上 ①经历的时间长，速度缓慢是初生演替。 ②经历的时间短，速度较快是次生演替。 2． 全面理解影响群落的主要因素 (1)群落内部因素，如群落中植物繁殖体的迁移。 (2)外界环境因素，如气候的变化和大规模的地壳运动。 (3)人类活动，人类活动通常是有意识、有目的地进行的，因此人类对群落演替的影响要远远超过其他所有的生态因子。 序号 错因分析 正确答案 序号 错因分析 正确答案 ① 不理解演替的类型 次生演替 ② 对样方法、标志重捕法、取样器取样法的适用范围区分不清 样方 ③ 对竞争和种内斗争区分不清 油松和刺槐 ④ 太粗心，由于漏字丢失不该丢的分数 阳光 题组一　群落的结构特征 1． 判断正误 (1)环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一(2010·大纲全国Ⅱ，3B) (　　) (2)草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象 (2011·大纲全国，4D)(　　) (3)演替过程中群落的物种组成不断变化(2011·海南，24B) (　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√ 2． (2012·大纲全国卷，4)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．群落中的动物具有垂直分层现象 C．动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关 D．乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构 答案　D 解析　森林群落中的植物因受光照条件的影响，具有垂直分层现象，A项正确。森林群落中的动物因受食物等因素影响，也具有垂直分层现象，B项正确。动物在群落中的垂直分层与植物提供的栖息场所和食物有关，C项正确。乔木层的疏密程度会影响树下光照的强弱，肯定会影响草本层的水平结构，D项错误。 3． (2012·福建卷，3)科技人员选取某地同一自然条件下三处不同类型的茶园，进行物种丰富度的调查，结果如下图。据图判断正确的是 (　　) A．纯茶园物种数变化幅度最小，不易产生暴发性虫害 B．杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大 C．梨茶间作园的营养结构在6月份时最为复杂 D．人类生产活动不会改变茶园的群落结构 答案　C 解析　纯茶园内的物种丰富度较小，该生态系统的抵抗力稳定性在三种茶园中最低，容易产生暴发性虫害，A项错误。据图可知，10月份的杉茶间作园的物种数量多，但并不能说明各物种在此时的种群密度最大，B项错误。据图可知，6月份时梨茶间作园的物种数最多，此生态系统中食物链和食物网较其他生态系统的复杂，其营养结构也最为复杂，C项正确。人类对茶园除草和喷施农药等活动能减少茶园中的物种数，所以人类的活动可以对茶园的群落结构造成影响。 题组二　种间关系 4． (2012·海南卷，18)疟原虫在人体内只能进行无性生殖，在按蚊体内才进行有性生殖。人被感染疟原虫的按蚊叮咬后可患疟疾。在水中，按蚊幼虫(孑孓)以藻类和细菌为食，同时又被鱼类捕食。下列叙述错误的是 (　　) A．疟原虫与人是寄生关系 B．疟原虫与按蚊是共生关系 C．藻类属于生产者，孑孓和鱼类属于消费者 D．鱼类与藻类既存在捕食关系，也存在竞争关系 答案　B 解析　疟原虫与人是寄生关系，与按蚊之间也是寄生关系。藻类能进行光合作用，在生态系统中属于生产者。孑孓和鱼类是以其他生物为食的异养生物，在生态系统中属于消费者。鱼类以藻类为食，二者之间存在捕食关系。鱼类与藻类生活在同一空间，会因争夺生存空间、氧气等有限的生存条件而产生竞争。 5． (2012·大纲全国卷，3)一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是 (　　) A．田鼠和杂草 B．豌豆和杂草 C．豌豆和其根中的根瘤菌 D．细菌和其细胞内的噬菌体 答案　B 解析　存在竞争关系的生物有共同的生活资源，如食物、空间等。A项中田鼠和杂草是捕食关系，错误。B项中豌豆和杂草对光、水、肥、空间等资源形成竞争，正确。C项中豌豆和其根中的根瘤菌是互利共生关系，错误。D项中细菌和其细胞内的噬菌体是寄生关系，错误。 题组三　群落演替 6． (2012·海南卷，17)关于群落演替的叙述，错误的是 (　　) A．人类活动可以影响演替的方向和速度 B．森林阶段动物的分层比灌木阶段的简单 C．初生演替可发生在从来没有植被分布的地带 D．森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分 答案　B 解析　人类的活动可影响群落演替的方向，并能影响演替的速度。森林群落垂直结构比灌木群落要复杂，生活在其中的动物分层也比灌木阶段复杂(多了栖居在乔木层的动物)。初生演替指的是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。森林阶段垂直结构层次明显，各种植物对太阳光的利用比灌木阶段要高。 【组题说明】 考　点 题　号 错题统计 错因分析 种间关系 2、3、5、9、13 群落的结构与演替 1、4、6、7、8、 10、11、12、14、15 一、单项选择题 1． 关于群落的描述，不准确的是 (　　) A．水平结构上种群分布与土壤的湿度、光照强度及生物自身的生长特点有关 B．同一时间栽培，长势相同的人工马尾松形成树林，该群落不存在垂直结构的分层现象 C．自然群落往往是向物种丰富度越来越高的方向演替，而且种间关系越来越复杂 D．沙丘上造林说明了人类活动可以改变群落演替的速度和方向 答案　B 解析　任何一个群落都存在垂直结构的分层现象。 2． 如图表示某地域中以湿度和温度为变量，描绘出的两个种群能存活和增殖的范围。下列有关叙述正确的是 (　　) A．甲种群与乙种群之间存在的只是竞争关系 B．甲种群在该地域的分布包括垂直结构和水平结构 C．湿度和温度相互作用是种群数量变化的决定因素 D．在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势 答案　D 解析　由坐标图可知，甲种群生活在相对低湿度、低温环境中，乙种群生活在相对高湿度、高温环境中，因此在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势。 3． 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。下图中曲线甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中优势植物种群的数量变化情况。下列说法错误的是 (　　) A．实施退耕还林等措施之后，可增大部分野生动植物种群的环境容纳量 B．曲线甲、乙、丙对应的物种之间为竞争关系，第3阶段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　群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，在此过程中群落的总生产量增加，有机物总量增加，生物种类越来越多，营养结构越来越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越来越高。在演替过程中，后一阶段优势物种的兴起，一般不会造成前一阶段优势物种的消亡，而是取代其优势地位。 4． 某地区将天然林全部砍伐后，大量单一种植沙拉杨。下列叙述正确的是 (　　) A．天然林替换成沙拉杨林的过程属于初生演替 B．天然林替换成沙拉杨林后物种丰富度增加 C．沙拉杨林比天然林的抵抗力稳定性要高 D．在沙拉杨林中混种其他林木可改善该地区环境 答案　D 解析　天然林替换成沙拉杨林的过程属于次生演替；替换后该地区的物种丰富度降低，抵抗力稳定性下降。 5． 在自然界中，每一种生物几乎都受到周围其他生物的影响。如图1 表示甲、乙两种生物之间的数量变化关系，在图2所示的四个营养关系图中，与其所表示的种间数量关系最相符合的是 (　　) 答案　D 解析　题图1中，甲、乙之间为捕食关系(乙捕食甲)。图2所示各选项的箭头表示物质和能量流动的方向，A表示互利共生关系；B表示寄生关系；C中甲、乙之间为竞争关系，而丙可以是生物，也可以是非生物；D表示捕食关系。 6． 演替是一个漫长的过程，当一个群落演替到与当地的气候和土壤条件处于平衡状态时，演替就不再进行，并形成热带雨林、温带草原、苔原或沙漠等顶级群落。下列有关叙述不正确的是 (　　) A．与演替之初相比，顶级群落的结构更为复杂和稳定 B．形成哪种顶级群落与年平均气温和降雨量等气候条件密切相关 C．顶级群落一旦形成，将永远保持原状 D．热带雨林较草原、沙漠等群落的自我调节能力高 答案　C 解析　顶级群落若受到强烈的干扰，其群落可能发生改变；由于热带雨林较草原、沙漠等群落的营养结构复杂，故其自我调节能力较高。 7． 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，灌木取代草本植物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发生变化 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；群落中物种增多可使生态系统的抵抗力稳定性提高；演替过程中，灌木比草本植物高大，更容易接受到较多的光照，因而会取代草本植物；人类活动可使群落演替按照不同于自然的演替速度和方向进行。 8． 以下关于群落及其演替的说法，正确的是 (　　) A．群落演替的结果是一定能形成森林 B．群落演替过程中种群的基因频率不会发生变化 C．大鱼吃同种小鱼是群落中的捕食关系 D．群落演替过程中其结构越来越复杂 答案　D 解析　群落演替的结果是由该群落所处的环境条件所决定的，故A错误。在群落的演替过程中，生物的种类和数量在不断变化，其结构越来越复杂，种群的基因频率也在变化，故B错误、D正确。捕食属于种间关系，大鱼吃小鱼为种内斗争，故C错误。 9． 如图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养（或饲养）两种生物的实验结果，下列相关的叙述错误的是 （ ） A．豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示 B．噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示 C．甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、竞争关系 D．图丙中实验初期，种内互助与竞争并存，后期X的种内斗争加剧  答案 B  解析 由曲线中两种生物的种群数量变化情况可判断：甲为互利共生关系，可用来表示豆科植物与根瘤菌的数量变化；乙为捕食关系，而噬菌体与细菌之间是寄生关系，所以两者的种群数量变化关系不能用图乙表示；丙为竞争关系，X种群在竞争中处于优势且将另一种群淘汰，这与种内互助有关，实验后期X种群密度增加，种内斗争渐趋激烈。 二、双项选择题 10．某弃耕农田中植物种类在40年间的变化情况见下表。下列有关该地群落变化的叙述，正确的是 (　　) 　　年数物种数量植物类别 1 4 15 25 40 草本 28 27 26 30 34 灌木 0 3 4 12 19 乔木 0 0 0 14 23 总计 28 30 30 56 76 A．物种多样性趋于增加 B．该地群落发生了初生演替 C．群落对光能的利用能力提高 D．群落的垂直结构和水平结构发生了变化 答案　ACD 解析　由表中数据可以看出，随着年份的增加，植物的总数逐渐增加，物种多样性趋于增加；发生在弃耕农田上的演替属于次生演替；乔木的数量增加，说明群落对光能的利用能力提高了；该表反映出了该地群落的垂直结构和水平结构发生了变化。 11． 下列有关群落演替的说法，正确的是 (　　) A．群落中一个种群被另一个种群替代的过程叫做演替 B．在保留有植物繁殖体的地方发生的演替为次生演替 C．在干旱的荒漠地区，群落演替很难形成森林 D．人类活动可以影响演替的速度和方向 答案　BCD 解析　群落演替指的是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程；从来没有被植物覆盖的地面，或原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方所发生的演替为初生演替，其他均为次生演替；群落能否演替至森林阶段，主要取决于当地的气候等条件，在干旱的荒漠地区很难形成森林；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。 12．下列关于群落的结构及演替的理解正确的是 （ ） A．竹林中的某种竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象 B．动物在群落中的分层现象与植物的垂直分布有关 C．淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与其食性有关 D．人类的活动可使演替偏离其自然方向  答案 BCD  解析 竹林中的某种竹子高低错落有致，描述的是种群，而垂直结构是群落的一种空间结构。 三、非选择题 13．某校生物研究性学习小组在对某森林生态系统中的植物进行种群密度调查后，得到如下统计数据： 第一年 第二年 第五年 第八年 甲种群 4 490 4 120 67 10 乙种群 0 120 3 210 4 500 请根据以上调查结果回答下列问题： (1)甲种群与乙种群之间存在着________关系，可能是导致甲种群密度变化的重要因素；而影响甲种群密度变化的其他生物因素可能还有________________(答出两项)。 (2)甲种群和乙种群作为生态系统的生产者，为其他生物的生存提供所需的________________________。 (3)甲种群生物逐渐减少，甚至可能灭绝，这对该生态系统可能造成的影响是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)甲种群生物可能灭绝的内在因素是________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)竞争　寄生、捕食(答案合理即可)　(2)能量和有机物　(3)只以甲种群生物为食的其他生物也随之减少，甚至可能灭绝　(4)缺乏有利的可遗传变异 解析　(1)分析表中的数据可知，甲种群与乙种群之间存在着竞争关系。因生态系统中，影响一个种群数量变化的生物因素是多方面的，除了竞争外，还有寄生、捕食等。(2)生产者是生态系统的基石，它能为其他生物直接或间接提供能量和有机物。(3)甲种群生物逐渐减少，甚至可能灭绝，则只以甲种群生物为食的其他生物也随之减少，甚至可能灭绝。(4)缺乏有利的可遗传变异，可能是导致甲种群生物灭绝的内在因素。 14．下表是某地区森林群落演替过程中部分相关量统计，试根据表中数据回答问题： 群落演替 灌草丛 针叶林 针阔叶 混交林 季风常绿 阔叶林 群落垂直结构 层数 2 3 4 5 叶面积指数 2.48 6.61 11.28 17.76 光能漏射率(%) 62.2 44.7 3.3 1.1 生 产 者 总初级生产量 (t·hm－2·a－1) 17.43 55.50 116.61 150.81 净初级生产量 (t·hm－2·a－1) 1.50 14.52 23.88 26.00 总生产量/ 总呼吸量 1.09 1.35 1.26 1.21 注　叶面积指数指单位土地面积上的植物叶面积。 (1)该地区生物群落的演替类型属于__________________；从数据上分析，在演替过程中群落物种丰富度的变化趋势是____________________________________________。 (2)统计数据表明随着群落演替的进行，生态系统截获光能的百分率________，总初级生产量增多，这可能与植物群落的垂直结构________________增多有关。 (3)生态系统总初级生产量指全部生产者(绿色植物)固定的能量，而净初级生产量指全部生产者固定并贮存的能量，统计数据表明在由针叶林到季风常绿阔叶林演替的过程中，生态系统的总生产量/总呼吸量有下降趋势，试解释可能的原因：____________________ ____________________________________________________。 答案　(1)次生演替　随着时间的推移，群落物种丰富度逐渐增加　(2)增大　分层　(3)随着生态系统中生物种类和数量的增多，全部生物的总呼吸量不断增加，而绿色植物可利用的光能有限，限制了光合作用总生产量的增加 解析　(1)表中数据表明该地区生物群落的演替是由灌草丛开始的，因此，这种演替属 于次生演替；在该群落演替过程中，群落垂直结构表现出层数增多，群落物种丰富度不断增加。(2)生态系统的截光率＝1－漏射率，因此，根据表中数据可以得出：随着群落演替的进行，生态系统截获光能的百分率增大，这可能与群落中植物种类增多、分层增多有关。(3)在群落演替过程中，一方面是因为植物可利用的光能有限，限制了光合作用总生产量的增加；另一方面，随着生物数量的增加，生态系统呼吸作用(特别是动物和分解者的呼吸作用)总量增加，最终导致生态系统的总生产量/总呼吸量下降。 15．如图是某新建人工湖泊的生物类群关系。请回答下列问题： （1）该食物网中反映的种间关系有 。一个生物群落除了食物网中的组成成分外，还应该有 。 （2）某学校生物科技小组的同学对该湖泊的鱼类连续几年进行了种群密度调查： ①由于合理保护，水禽等动物数量不断增多，可以判断食物链中水草等生产者的种类和数量 （填“增加”或“减少”）；这种演替的类型是 。 ②小组成员发现水草和鱼类都具有垂直结构，引起水草垂直分布的原因是 ，引起鱼类垂直分布的原因是 。 ③如果突然遭受了某种化学污染，导致水禽大量死亡，其他植物、动物不受影响，那么短期内水草的数量将 （鱼类主要捕食水草，贝类主要捕食藻类）。 （3）某学校生物科技小组的同学，利用贝类滤食藻类的习性，取同一水体的水进行控制藻类的探究实验，实验结果如下图所示： 请简要归纳出该探究实验的主要步骤。 答案 （1）捕食 竞争（两空可颠倒） 分解者 （2）①增加 次生演替 ②光照 栖息地和食物 ③减少 （3）第一步：取同一水体的水分成两等份，分装到两个水族箱中分别标号为A、B；第二步：在两个水族箱同一高度的位置处取水样进行藻类密度检测并记录；第三步：在A中挂养一定数量的贝类，B中不挂养；第四步：将A、B放置在温暖且有阳光照射的相同且适宜的环境下培养；第五步：每天在同一时间检测A、B中同一高度位置处的藻类密度，并做好记录。 解析 (1)生物群落包括所有生物：生产者、消费者、分解者。食物链不含分解者。(2)根据题干信息，水禽增加的原因是保护合理，结合能量流动的特点可以知道，水草等生产者的种类和数量一定增加。水禽大量死亡，则鱼类将增加，短期内水草数量将减少。(3)实验设计的基本原则是对照原则和单一变量原则，所以首先要将同一水体的水样分组，然后其中一组挂养贝类，另一组不挂养贝类。为了保证单一变量需要注意：使用相同的水体，培养时要在适宜且相同的环境中进行。实验设计的最后一步一般都是对观察的指标进行数据的记录和处理。 15