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高考生物一轮复习讲练 第9单元 第29讲 群落的结构与演替 (含解析)
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第29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(Ⅰ)。3.实验：(1)土壤中动物类群丰富度的研究；(2)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替。
1．群落的概念与特征
(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)指标：丰富度，即群落中物种数目的多少。
(3)不同群落的丰富度不同。
3．种间关系(连线)
深化拓展 图示解读四种种间关系
项目
互利共生
寄生
竞争
捕食
数量坐标图
记忆口诀
“同生共死”
“X”型曲线
“你死我活”或“势均力敌”
“有先有后”
营养关系图
常见形式：
4.群落的空间结构
(1)概念：在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。
(2)类型
①A图垂直方向为群落的垂直结构
a．表现：垂直方向上有明显的分层现象。
b．决定因素
②B图水平方向为群落的水平结构
a．表现：水平方向上常呈镶嵌分布。
b．决定因素
(3)群落结构的形成原因与意义
①形成原因：在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
②意义：利于群落整体对自然资源的充分利用。
1．判断关于群落特征与种间关系说法的正误
(1)一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落( × )
(2)不同群落中物种丰富度不同，一般来说，越靠近热带地区，物种丰富度越高( √ )
(3)同一物种之间的大鱼吃小鱼不叫捕食，而是种内斗争，捕食是不同物种之间的关系( √ )
(4)捕食关系对维持种群的稳定有重要作用( √ )
(5)群落中两个物种之间可能存在一种以上的种间关系( √ )
2．判断关于群落结构说法的正误
(1)森林群落中植物和动物均具有垂直分层现象，以提高光的利用率( × )
(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( × )
(3)土壤盐碱度不同，土壤生物群落结构有差异( √ )
(4)乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构( × )
(5)竹林中竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象( × )
(6)淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关( √ )
考向一 群落的组成与结构的相关辨析
如图a、b、c分别代表的是在－200～3 800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况，请据图分析：
(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是群落的垂直结构吗？
提示 a处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落，不属于群落的垂直结构，属于植物的地带性分布。
(2)b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要生态因素是什么？
提示 b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的，c处藻类植物的分层现象主要是受光质(波长)影响形成的。
(3)b处不同的植物层次中分布着不同的鸟类，鸟类的这种分层主要取决于什么因素？
提示 主要取决于食物的分布和巢穴的位置。
1．下列有关生物群落结构的叙述，不正确的是( )
A．决定群落结构的环境因素包括光照、温度、湿度等
B．森林中鸟类具有垂直分层现象，这主要与食物种类和栖息空间有关
C．根据植物群落的分层现象，在种植玉米时进行合理密植可以充分利用空间中的光能
D．利用不同作物对光照的要求不同，将两种高矮不同的作物套种能充分利用不同层次的光能
答案 C
解析 一块田地中的玉米属于种群，无垂直结构，合理密植是为了充分利用光照。
2．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。据图判断下列叙述正确的是( )
A．纯茶园里只有茶树一个物种
B．杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大
C．梨茶间作园的物种丰富度在6月份时最大
D．人类生产活动不会改变茶园里的物种数目
答案 C
解析 据图分析可知，纯茶园里物种有20种左右，A项错误；10月份的杉茶间作园的物种数量最多，但并不能说明此时各物种的种群密度最大，B项错误；6月份时梨茶间作园的物种数最多，C项正确；人类对茶园进行除草和喷施农药等活动能减少茶园里的物种数目，D项错误。
考向二 种间关系的判断及相关曲线分析
3．甲、乙、丙是食性相同、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表：
池塘编号
捕食者数量/只
蝌蚪存活率(%)
甲
乙
丙
1
0
87
7
40
2
2
58
30
25
3
4
42
32
11
4
8
20
37
10
下列推测不合理的是( )
A．捕食者主要捕食甲和丙
B．蝌蚪的种间竞争关系可能受捕食者影响
C．无捕食者时，蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D．随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少
答案 D
解析 随着池塘捕食者数量的增加，甲、丙蝌蚪存活率降低，乙蝌蚪存活率升高，说明捕食者的食物主要是甲和丙蝌蚪，随着捕食者数量增加，乙可获得的资源增加，A项正确、D项错误；三种蝌蚪由于有相同的食物来源和生存空间而构成竞争关系，但捕食者的介入改变了它们原有的竞争关系，B项正确；无捕食者时，乙蝌蚪的存活率最低，说明无捕食者时乙的竞争力最弱，乙可能消失，C项正确。
4．如图表示一片草原上的兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势，下列相关分析错误的是( )
A．甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化
B．狼的K值接近B点对应的数值
C．兔子的K值接近C点和D点对应的数值
D．第3年狼的数量会因缺乏食物而下降
答案 B
解析 据图中曲线变化可知，甲的数量最先达到最大值，之后随着乙的数量的增加，甲的数量随之减少，推测甲为被捕食者兔子，乙为捕食者狼，A正确；K值是指在自然环境不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，它不是固定不变的，在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动，B错误；种群数量会在K值附近上下波动，从题图上分析，兔子的K值应该接近C点和D点对应的数值，C正确；据图分析可知，第3年时兔子的数量在下降，因此狼的数量也会因缺乏食物而下降，D正确。
归纳总结 捕食关系中捕食者与被捕食者的判断技巧
(1)若两种生物的最大数量有明显差异，一般数量多的为被捕食者，如图1中A为被捕食者。
(2)若两种生物数量相当，则从变化趋势看，先到达波峰的为被捕食者，后到达波峰的为捕食者。即被捕食者变化在先，捕食者变化在后，如图2中A为捕食者，B为被捕食者。
1．演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
2．演替过程(以发生在裸岩上的演替为例)
―→―→―→―→―→
3．群落演替中两种类型的不同点
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
经历时间
较长
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、弃耕的农田上的演替
科学思维 “二看法”区分初生演替和次生演替
一看起点
二看时间
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。
5．人类活动对群落演替的影响
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。
1．判断关于初生演替与次生演替说法的正误
(1)草本阶段的群落中不会有地衣和苔藓( × )
(2)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。该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替( × )
(3)农田弃耕后，在自然状态下很快就会长满小灌木，成为灌木丛( × )
(4)群落演替中的森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分( √ )
2．判断关于群落演替的原因、方向、特点说法的正误
(1)决定群落演替的根本原因在于群落外部的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等( × )
(2)人类干预对群落的演替总是不利的( × )
(3)只要时间允许，弃耕的农田总会形成森林( × )
(4)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化( × )
(5)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( √ )
考向一 群落演替的基本过程及类型的判断与分析
下图表示甲、乙两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线，据图分析：
(1)图中甲、乙分别属于哪种演替类型？判断依据是什么？
提示 由于甲群落演替起点的物种多样性为零，因此应属于初生演替；乙群落存在起始物种，故应属于次生演替。
(2)火灾后森林的演替与哪个群落的演替类型相同？
提示 火灾后森林的演替应为次生演替，与乙群落相同。
(3)哪种演替速度更快、历时更短？
提示 次生演替的速度更快，历时更短。
5．(2019·江西吉安一模)光裸的岩地上长出森林，下列叙述正确的是( )
A．地衣阶段形成土壤颗粒和有机物逐渐增多，苔藓不会使岩石分解
B．草本植物阶段比灌木阶段的土壤微生物数量多，分解者的功能强
C．森林阶段的群落中不能找到地衣、苔藓，但能找到草本植物和灌木
D．人类在弃耕农田的活动会改变弃耕农田演替至森林的速度和方向
答案 D
解析 裸岩上群落的演替过程中先驱物种是地衣，地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累有机物，这为其他生物的生长提供了条件；在群落演替的过程中，苔藓的生长会进一步使岩石分解，形成的土层加厚，A错误；灌木阶段的物种丰富度大于草本植物阶段，灌木阶段比草本植物阶段的土壤微生物数量多，分解者的分解作用强，B错误；群落演替是优势种的取代过程，在森林阶段群落中仍然能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木，C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，故人类在弃耕农田的活动会改变弃耕农田演替至森林的速度和方向，D正确。
6．下表是退耕还林后，某森林生态系统中的群落自然演替所经历的“一年生草本、多年生草本和灌木”三个阶段中优势物种的种群密度变化情况(单位：株/平方米)。
第1年
第5年
第10年
第15年
第20年
物种a
5
10
2
0
0
物种b
1
2
5
3
3
物种c
0
1
3
8
6
下列分析合理的是( )
A．第1～10年内，该生态系统中物种的丰富度先升高然后再降低
B．第1～20年内，物种b逐渐成为优势物种，主要与其适应环境有关
C．第1～5年内，物种a密度上升的主要原因是该种群年龄组成属于增长型
D．第10～15年内，物种a逐渐消失的原因可能与其不能适应弱光环境相关
答案 D
解析 表中只列举了3个物种的种群密度变化情况，据此不能判断该生态系统中物种丰富度的变化情况，A错误；第1～20年内，物种c逐渐成为优势物种，主要与其适应环境有关，B错误；第1～5年内，物种a密度上升的主要原因是该种群能获得较多的光照，能够适应环境，C错误；第10～15年内，由于多年生草本和灌木的遮盖，物种a获得的光照较少，因此不能适应弱光环境而逐渐消失，D正确。
考向二 群落演替的趋势分析
(1)废弃的农田演替至草本和灌木混生阶段时，与初始阶段相比，一年生草本植物的数量大幅度减少，其原因是一年生草本植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰。
(2)群落演替至森林阶段，其中还能找到苔藓植物、草本植物及灌木吗？请说出你的理由。能。群落演替是指群落中占优势的一些种群被另一些更占优势的种群取代，而不是完全消亡，即群落演替是优势取代，而不是“取而代之”。
7．(2019·山东青岛期初调研)某山区实施退耕还林之后，经数十年的演替发展为森林，图中甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中优势植物种群数量变化情况。下列说法正确的是( )
A．实施退耕还林等措施之后，对野生动物与植物种群不能进行开发利用
B．甲、乙、丙之间为竞争关系，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，群落的物种丰富度会逐渐降低
答案 B
解析 实施退耕还林等措施之后，对野生动物与植物种群应该进行合理地开发与利用，A错误；图中第3阶段为森林阶段，甲、乙、丙三个物种并存，各自在垂直方向上占有一个层次，此时群落具有明显的垂直分层现象，B正确；群落演替过程中物种取代是一种优势取代，而不是完全取代，C错误；该过程中，群落的物种丰富度会逐渐提高，D错误。
8．(2019·河南洛阳尖子生联考)以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。近年来人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降，使得青龙湖湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名)，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度
B．根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向
C．群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一
D．不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变
答案 A
解析 群落中物种数目的多少称为丰富度，要获知物种丰富度，需统计样方内所有生物种数，A错误；以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法，根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向，B正确；群落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”，所以群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一，C正确；不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变，D正确。
归纳总结 群落演替的方向及变化分析
方向
简单→复杂→稳定
复杂→简单→稳定
实例
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
1．实验原理
(1)土壤条件：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：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)统计方法：记名计算法和目测估计法。
2．实验流程
提出问题：如土壤中有哪些小动物，它们的种群密度是多少？
↓
制订计划：包括三个主要操作环节——取样、观察和分类、统计和分析。
↓
实施计划
↓
得出结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度也是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越丰富，群落结构也越复杂。
1．注意区分丰富度的两种统计方法
(1)记名计算法是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)目测估计法是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．土壤中小动物类群丰富度研究的注意事项
(1)从不同营养环境中采集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，根据土壤中动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，进行多组统计比较。
(4)识别命名要准确，并进行分类。
(5)远离危险地带，不要破坏当地环境。
考向一 实验过程和注意事项
9．如图是“土壤中小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
答案 C
解析 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，A正确；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，B正确；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，C错误；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，D正确。
10．下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验的说法中，不正确的是( )
A．为调查不同时间土壤中小动物类群丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样
B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查其丰富度
C．利用小动物的避光、避热性，收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源
D．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
答案 B
解析 为调查不同时间土壤中小动物类群丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样作为对照实验，A项正确；土壤小动物身体微小、活动能力强，不能用样方法和标志重捕法调查其丰富度，可采用取样器取样的方法进行调查，B项错误；利用小动物的避光、避热性，收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源，C项正确；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，以保证实验结果的可靠性，D项正确。
考向二 实验拓展和应用
11．下表为调查不同浓度的甲胺磷对土壤动物群落影响的结果，根据此表分析正确的是( )
甲胺磷浓度
(mol/L)
动物指标
0
0.04
0.09
0.16
0.30
0.54
种类数(S)
56
36
29
22
18
18
总个体数(N)
612
419
212
133
121
92
A.甲胺磷浓度与土壤动物总个体数(N)之间的关系呈正相关
B．在农田害虫的防治过程中，把握农药的科学用量，有利于维持生态系统的稳定
C．土壤动物的丰富度可反映土壤农药污染的程度，S值越大，污染越严重
D．长期过量施用甲胺磷，会导致土壤动物产生相应抗性，有利于生态系统的稳定
答案 B
12．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。由表中数据分析可知( )
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
答案 D
解析 土壤中动物类群数调查不适合采用标志重捕法，A项错误；由表格可知人工广场绿地、农用地和某植物园相同土层的动物类群丰富度差别不大，B项错误；人工广场绿地、某植物园第1层个体数与农用地第1层个体数存在明显的差异，C项错误。
1．群落指的是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。它包括该地区所有的动物、植物和微生物等。
2．在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，植物的分层现象主要与光照有关；动物的分层现象则与栖息条件和食物有关。
3．随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替，包括初生演替和次生演替。
4．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。
1．(2018·海南，22)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
答案 B
解析 在一个群落中，当甲、乙两个种群利用同一有限的资源时，两者构成竞争关系，B正确。
2．(2018·江苏，13)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
答案 D
解析 在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替属于初生演替，A错误；在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，B错误；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，C错误；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，D正确。
3．(2016·海南，22)下列有关群落的叙述，错误的是( )
A．群落有垂直结构和水平结构
B．演替是生物群落的特征之一
C．群落中物种之间是相互联系的
D．群落是由空气、水和生物组成的
答案 D
解析 群落的空间结构包括垂直结构和水平结构；群落特征包括物种丰富度、种间关系、空间结构、群落演替等；群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，不包括无机环境。
4．(2015·全国Ⅰ，4)下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是( )
A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同
B．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂
C．草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强
D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境
答案 D
解析 灌木阶段中灌木的生长起到了遮阴、避风等作用，同时为各种生物提供了更为丰富的食物，所以灌木阶段物种的丰富度要大于草本阶段物种的丰富度，A错误；由于灌木比草本植物更为高大，因此无论从垂直结构上还是从水平结构上看，灌木阶段比草本阶段的群落空间结构更复杂，B错误；灌木阶段比草本阶段物种更加多样化使得群落结构较为稳定，群落自我调节能力更强，C错误；草本阶段在动物与植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的通气性越来越好，为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境，D正确。
5．(2014·全国Ⅰ，30)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”)。
答案 (1)光裸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了该条件，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
解析 (1)初生演替是指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发生的演替；次生演替是指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发生的演替。据此分析可知，在光裸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)因森林被全部砍伐后，土壤条件等仍然保留，因此演替到相对稳定的森林阶段所需时间较短，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要较长的时间。
(3)“人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化”，“50年”相对于题目信息中的“5万年”来说是在较短的时间内完成的，故人的作用会加速演替的速度。人类活动导致向荒漠化方向的演替与“由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代”的演替方向是一致的。
一、选择题
1．(2019·黑龙江高三联考)下列关于生物群落的叙述，错误的是( )
A．不同群落间的物种组成和物种丰富度有差别
B．同一群落的不同种群通过复杂的种间关系形成统一整体
C．水生植物群落的分层现象与光、温度和氧气的垂直分布都有关
D．温带草原群落的景观特征随季节变化的现象属于次生演替
答案 D
解析 群落的物种组成是区分不同群落的重要特征，A正确；同一群落的不同物种间关系复杂，有捕食、寄生、竞争、互利共生等，它们通过这些种间关系形成一个统一的整体，B正确；光、温度和氧气在垂直方向上存在明显差异，故水生植物群落在垂直方向上存在分层现象，C正确；温带草原群落的景观特征随季节变化，但其植被类型一般不发生改变，不属于群落演替，D错误。
2．(2020·兰州高三模拟)植物群落的生长具有分层现象，下列叙述错误的是( )
A．群落的空间结构包括垂直结构和水平结构
B．因为群落具有分层现象，所以种植玉米时要合理密植
C．分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
D．在生产上，可以充分利用该现象，合理搭配种植的作物品种
答案 B
解析 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，A正确；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，B错误；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，C正确；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，D正确。
3．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査，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值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，它的增多有利于维持该生态系统的稳定
C．由调查结果推测该地区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年时种间竞争最为激烈
答案 C
解析 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，所以水葫芦增多不利于维持该生态系统的稳定，B错误、C正确；2017年时，只剩下水葫芦，不存在三种植物之间的种间关系，D错误。
4．下图为甲、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 由题图可知，乙和丙表现为“同生共死”的同步变化，则乙和丙之间为互利共生关系；又乙的种群密度随甲的变化为非同步变化，故甲和乙之间为捕食关系。
5．乱石窑裸地上的群落演替过程如下图所示。据图分析正确的一项是( )
A．乱石窑裸地与人工砍伐后的阔叶林上发生的演替种类相同
B．相同群落发生的演替，演变后形成的群落类型相同
C．杂木植物群落的物种丰富度大于阔叶林群落
D．上述演替中，营养结构趋于复杂，有机物总量增多
答案 D
解析 乱石窑裸地发生的演替为初生演替，人工砍伐后的阔叶林有土壤、植被等条件，其上发生的演替属于次生演替；从图形分析，杂木植物群落在山坡地带和凹谷地带由于环境因素不同，发生不同方向的演替，演变后形成的群落类型不同；杂木植物群落向阔叶林群落演替过程中物种丰富度增大；无论是乱石窑裸地→……→针阔混交林群落和阔叶林群落的初生演替，还是砍伐后的阔叶林上发生的次生演替，演替过程中都是营养结构越来越复杂，植物种类和数量增多，有机物总量增多。
6．密执安湖沙丘是湖水退却后暴露出来的极端干燥的一片区域，在经历大约一千年的演替后，最终发展成为稳定的山毛榉—槭树林群落。下列叙述错误的是( )
A．山毛榉—槭树林群落区别于草本植物阶段群落的重要特征是物种组成
B．沙丘演替为山毛榉—槭树林的过程中抵抗力稳定性逐渐增强
C．群落演替是一个物种被另一个物种代替的过程
D．食性相同的异种鸟类分布在树林不同位置的主要原因是种间竞争
答案 C
解析 区分不同群落的重要依据是群落的物种组成，A正确；沙丘演替为山毛榉—槭树林的过程中，物种的数量逐渐增多，生态系统的营养结构变得更加复杂，因此此过程中抵抗力稳定性逐渐增强，B正确；随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做群落演替，C错误；由于森林中同一位置的食物是有限的，食性相同的异种鸟类为了争夺食物而发生种间竞争，最终的结果是食性相同的异种鸟类分布在树林不同位置，D正确。
7．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
答案 D
解析 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。
8．图1是裸露岩石上开始的群落演替过程，图2表示群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。下列叙述正确的是( )
A．图1所示的群落演替过程属于次生演替
B．该群落只有垂直结构，没有水平结构
C．演替过程中植物种类逐渐增加并趋向稳定
D．演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降
答案 C
解析 图1是裸露岩石上开始的群落演替过程，属于初生演替，A项错误；该群落既有垂直结构，也有水平结构，B项错误；题图显示，演替过程中植物的种数增加，岩石体积也增大，D项错误。
9．(2020·重庆巴蜀中学诊断)某弃耕农田植物种类40年间的变化情况如下表，下列叙述正确的是( )
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.演替就是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程
B．草本阶段、灌木阶段、乔木阶段是群落演替必经的三个阶段
C．表中的数据是在植物丰富的区域采用样方法获取的
D．表中数据表明弃耕农田在演替过程中第一年该群落不具有垂直结构
答案 A
解析 演替就是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，A项正确；表中数据显示，该弃耕农田的群落演替经历了草本、灌木、乔木三个阶段，但不能说明草本阶段、灌木阶段、乔木阶段是群落演替必经的三个阶段，如在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难达到乔木阶段，B项错误；样方法是调查种群密度的常用方法，物种丰富度的研究也可采用该方法进行，但需做到随机取样，而不是在植物丰富的区域取样，C项错误；弃耕农田在演替过程中，其群落具有垂直结构，D项错误。
10．为了对土壤动物的丰富度进行统计，下图A、B、C、D4种土壤微型节肢动物分离收集装置中最合理的是( )
答案 A
解析 土壤动物有趋暗、趋湿、避高温的特性，因此要让土壤动物从上面的漏斗中转移到下面的收集瓶中，漏斗中的环境应有光、干燥、高温。对比4个选项，A选项中热光源能同时满足有光和高温两个条件。
二、非选择题
11．冰碛层是冰川融化后形成的裸地，冰碛层上的群落演替要经历上百年的时间。下表为冰碛层演替过程中优势植物的替代情况及部分阶段土壤的pH。
演替过程中优势种的替代顺序
冰川退去后的裸地
苔藓→草本植物→柳树
赤杨
云杉、铁杉
第9年
第18年
第35～50年
第80～100年
土壤的pH
7.9～8.0
7.2
6.5
5
4.8
(1)冰碛层上的群落演替属于__________________(填写演替类型)。
(2)由表分析，演替过程中土壤pH的变化主要与______(填写生物名称)有关。
(3)赤杨定居后，一些固氮微生物侵入赤杨根部，形成根瘤。这些固氮微生物从赤杨根部获得营养，同时也将空气中的氮转化为植物能够吸收的离子形式。固氮微生物与赤杨的种间关系是____________________。根据分析，云杉和铁杉成为优势种的原因有：①____________；②________________________________。
(4)据表分析，从冰碛层上的优势种替代过程可以看出，群落的发展变化是生物与环境间定向________________的结果。
答案 (1)初生演替 (2)赤杨 (3)互利共生 ①土壤的酸化 ②土壤中氮素含量增加 (4)选择
解析 (1)冰碛层上的群落演替是从冰川退去后的裸地开始的，属于初生演替。(2)由表分析，演替过程中，在赤杨阶段时土壤pH的变化较大，说明土壤pH的变化主要与赤杨有关。
(3)根据题意可知，固氮微生物与赤杨的种间关系是互利共生。综上分析可知，云杉和铁杉成为优势种的原因有：①土壤的酸化；②土壤中氮素含量增加。(4)据表分析，从冰碛层上的优势种替代过程可以看出，群落的发展变化是生物与环境间定向选择的结果。
12．研究者调查了大别山不同海拔的9个马尾松林群落的物种丰富度，结果如图所示。据图回答下列问题：
注：字母A～I代表群落类型，A为发育早期的群落，B、C、D、E为发育中期的群落，F、G、H、I为发育晚期的群落。
(1)大别山的全部马尾松可称为一个________。在野外调查中，很难从外部特征确定马尾松种群的准确年龄，通常以马尾松立木的胸径结构(种群中不同胸径大小的个体数)代替其______________，来进一步预测种群数量的变化。
(2)在野外群落调查中，首先识别组成群落的物种并列出它们的名录，这是测定物种丰富度的最简单的方法。调查发现，群落A以马尾松林形式存在，群落物种丰富度________(填“较高”“较低”或“不变”)，A～I群落发育阶段不同，马尾松林群落的物种丰富度呈______________的变化趋势，且群落物种多样性在群落发育的________(填“早”“中”或“晚”)期最高。
(3)在群落发育晚期，由于不同植物间的________加剧，导致群落的物种丰富度降低。乔木、灌木和草本植物分别配置在群落的不同高度上，具有明显的________现象，这能提高群落____________________________的能力。
(4)若群落A是由冰盖融化后的裸地演替而来，则此种演替属于________演替，该演替过程中生态系统所含有机物变化的情况是__________________。人类活动可以影响群落演替的__________。
答案 (1)种群 年龄组成 (2)较低 先增加后减少 中 (3)竞争 分层 利用阳光、空间等环境资源 (4)初生 先增加后保持稳定 速度和方向
解析 (1)大别山的全部马尾松属于在一定时间和一定空间内的同种生物，属于一个种群；种群的数量特征中，年龄组成可以预测种群数量的变化趋势。(2)群落A以马尾松林形式存在，据图分析可知，此阶段群落物种数较少，群落的物种丰富度较低；图中A～I群落发育阶段，马尾松林群落的物种丰富度呈现先增加后减少的趋势，且群落物种多样性在群落发育的中期最高。(3)群落发育晚期，不同植物间的竞争加剧，使某些物种消失，最终导致群落的物种丰富度降低。乔木、灌木和草本植物分别配置在群落的不同高度上，具有明显的分层现象，这能提高群落利用阳光、空间等环境资源的能力。(4)冰盖融化后的裸地从来没有被植被覆盖过，所以其演替属于初生演替；自然条件下的群落演替过程是生态系统趋于相对稳定的过程，其有机物含量也逐渐增多并趋于相对稳定，人类活动往往会使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行。
13．(2019·凉山模拟)从“退耕还林”的实施到“绿水青山就是金山银山”观念的提出，都充分说明我国坚持绿色发展理念，走可持续发展之路的决心。为研究退耕还林的群落演替规律，研究者利用“把同一时间内的不同群落当作同一群落不同演替阶段”的原理，调查不同退耕年限植物群落的物种数，结果如图。
请据图回答：
(1)如图是调查三类植物的物种数而构建的_______模型，该模型说明群落具有________结构。
(2)该地群落演替过程中，乔木的丰富度逐渐________(填“增加”或“降低”)，主要原因是它在与灌木、草本的________(填种间关系)过程中，具有更强的获得阳光的能力。
(3)经过了一年退耕还林的类似山区再经过________年左右，其草本植物的丰富度最大，该过程发生的是______演替。如果第2年在该地区人为种植一些灌木和乔木，并加以保护，则草本植物的丰富度达到最大的时间________(填“不发生变化”“提前”或“推后”)。
答案 (1)数学 垂直 (2)增加 竞争 (3)6 次生 提前
解析 (1)调查植物的物种数，结果用坐标曲线的形式呈现，属于数学模型，该模型说明群落具有垂直结构。(2)由退耕的土地演替到森林的过程中，乔木的丰富度逐渐增加，主要原因是它在与灌木、草本的竞争过程中，具有更强地获得阳光的能力。(3)分析曲线图，经过了一年退耕还林的类似山区再经过6年左右，其草本植物的丰富度最大，该过程发生的是次生演替。如果第2年在该地区人为种植一些灌木和乔木，并加以保护，因为人类活动可以改变群落演替的速度和方向，则草本植物的丰富度达到最大的时间提前。
第29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(Ⅰ)。3.实验：(1)土壤中动物类群丰富度的研究；(2)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替。
1．群落的概念与特征
(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)指标：丰富度，即群落中物种数目的多少。
(3)不同群落的丰富度不同。
3．种间关系(连线)
深化拓展 图示解读四种种间关系
项目
互利共生
寄生
竞争
捕食
数量坐标图
记忆口诀
“同生共死”
“X”型曲线
“你死我活”或“势均力敌”
“有先有后”
营养关系图
常见形式：
4.群落的空间结构
(1)概念：在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。
(2)类型
①A图垂直方向为群落的垂直结构
a．表现：垂直方向上有明显的分层现象。
b．决定因素
②B图水平方向为群落的水平结构
a．表现：水平方向上常呈镶嵌分布。
b．决定因素
(3)群落结构的形成原因与意义
①形成原因：在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
②意义：利于群落整体对自然资源的充分利用。
1．判断关于群落特征与种间关系说法的正误
(1)一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落( × )
(2)不同群落中物种丰富度不同，一般来说，越靠近热带地区，物种丰富度越高( √ )
(3)同一物种之间的大鱼吃小鱼不叫捕食，而是种内斗争，捕食是不同物种之间的关系( √ )
(4)捕食关系对维持种群的稳定有重要作用( √ )
(5)群落中两个物种之间可能存在一种以上的种间关系( √ )
2．判断关于群落结构说法的正误
(1)森林群落中植物和动物均具有垂直分层现象，以提高光的利用率( × )
(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( × )
(3)土壤盐碱度不同，土壤生物群落结构有差异( √ )
(4)乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构( × )
(5)竹林中竹子高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象( × )
(6)淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关( √ )
考向一 群落的组成与结构的相关辨析
如图a、b、c分别代表的是在－200～3 800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况，请据图分析：
(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这是群落的垂直结构吗？
提示 a处不同高度的山坡上的植物属于不同的生物群落，不属于群落的垂直结构，属于植物的地带性分布。
(2)b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要生态因素是什么？
提示 b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的，c处藻类植物的分层现象主要是受光质(波长)影响形成的。
(3)b处不同的植物层次中分布着不同的鸟类，鸟类的这种分层主要取决于什么因素？
提示 主要取决于食物的分布和巢穴的位置。
1．下列有关生物群落结构的叙述，不正确的是( )
A．决定群落结构的环境因素包括光照、温度、湿度等
B．森林中鸟类具有垂直分层现象，这主要与食物种类和栖息空间有关
C．根据植物群落的分层现象，在种植玉米时进行合理密植可以充分利用空间中的光能
D．利用不同作物对光照的要求不同，将两种高矮不同的作物套种能充分利用不同层次的光能
答案 C
解析 一块田地中的玉米属于种群，无垂直结构，合理密植是为了充分利用光照。
2．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。据图判断下列叙述正确的是( )
A．纯茶园里只有茶树一个物种
B．杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大
C．梨茶间作园的物种丰富度在6月份时最大
D．人类生产活动不会改变茶园里的物种数目
答案 C
解析 据图分析可知，纯茶园里物种有20种左右，A项错误；10月份的杉茶间作园的物种数量最多，但并不能说明此时各物种的种群密度最大，B项错误；6月份时梨茶间作园的物种数最多，C项正确；人类对茶园进行除草和喷施农药等活动能减少茶园里的物种数目，D项错误。
考向二 种间关系的判断及相关曲线分析
3．甲、乙、丙是食性相同、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表：
池塘编号
捕食者数量/只
蝌蚪存活率(%)
甲
乙
丙
1
0
87
7
40
2
2
58
30
25
3
4
42
32
11
4
8
20
37
10
下列推测不合理的是( )
A．捕食者主要捕食甲和丙
B．蝌蚪的种间竞争关系可能受捕食者影响
C．无捕食者时，蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D．随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少
答案 D
解析 随着池塘捕食者数量的增加，甲、丙蝌蚪存活率降低，乙蝌蚪存活率升高，说明捕食者的食物主要是甲和丙蝌蚪，随着捕食者数量增加，乙可获得的资源增加，A项正确、D项错误；三种蝌蚪由于有相同的食物来源和生存空间而构成竞争关系，但捕食者的介入改变了它们原有的竞争关系，B项正确；无捕食者时，乙蝌蚪的存活率最低，说明无捕食者时乙的竞争力最弱，乙可能消失，C项正确。
4．如图表示一片草原上的兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势，下列相关分析错误的是( )
A．甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化
B．狼的K值接近B点对应的数值
C．兔子的K值接近C点和D点对应的数值
D．第3年狼的数量会因缺乏食物而下降
答案 B
解析 据图中曲线变化可知，甲的数量最先达到最大值，之后随着乙的数量的增加，甲的数量随之减少，推测甲为被捕食者兔子，乙为捕食者狼，A正确；K值是指在自然环境不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，它不是固定不变的，在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动，B错误；种群数量会在K值附近上下波动，从题图上分析，兔子的K值应该接近C点和D点对应的数值，C正确；据图分析可知，第3年时兔子的数量在下降，因此狼的数量也会因缺乏食物而下降，D正确。
归纳总结 捕食关系中捕食者与被捕食者的判断技巧
(1)若两种生物的最大数量有明显差异，一般数量多的为被捕食者，如图1中A为被捕食者。
(2)若两种生物数量相当，则从变化趋势看，先到达波峰的为被捕食者，后到达波峰的为捕食者。即被捕食者变化在先，捕食者变化在后，如图2中A为捕食者，B为被捕食者。
1．演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
2．演替过程(以发生在裸岩上的演替为例)
―→―→―→―→―→
3．群落演替中两种类型的不同点
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
经历时间
较长
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、弃耕的农田上的演替
科学思维 “二看法”区分初生演替和次生演替
一看起点
二看时间
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。
5．人类活动对群落演替的影响
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。
1．判断关于初生演替与次生演替说法的正误
(1)草本阶段的群落中不会有地衣和苔藓( × )
(2)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。该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替( × )
(3)农田弃耕后，在自然状态下很快就会长满小灌木，成为灌木丛( × )
(4)群落演替中的森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分( √ )
2．判断关于群落演替的原因、方向、特点说法的正误
(1)决定群落演替的根本原因在于群落外部的环境条件，诸如气候、地貌、土壤和火等( × )
(2)人类干预对群落的演替总是不利的( × )
(3)只要时间允许，弃耕的农田总会形成森林( × )
(4)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化( × )
(5)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( √ )
考向一 群落演替的基本过程及类型的判断与分析
下图表示甲、乙两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线，据图分析：
(1)图中甲、乙分别属于哪种演替类型？判断依据是什么？
提示 由于甲群落演替起点的物种多样性为零，因此应属于初生演替；乙群落存在起始物种，故应属于次生演替。
(2)火灾后森林的演替与哪个群落的演替类型相同？
提示 火灾后森林的演替应为次生演替，与乙群落相同。
(3)哪种演替速度更快、历时更短？
提示 次生演替的速度更快，历时更短。
5．(2019·江西吉安一模)光裸的岩地上长出森林，下列叙述正确的是( )
A．地衣阶段形成土壤颗粒和有机物逐渐增多，苔藓不会使岩石分解
B．草本植物阶段比灌木阶段的土壤微生物数量多，分解者的功能强
C．森林阶段的群落中不能找到地衣、苔藓，但能找到草本植物和灌木
D．人类在弃耕农田的活动会改变弃耕农田演替至森林的速度和方向
答案 D
解析 裸岩上群落的演替过程中先驱物种是地衣，地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累有机物，这为其他生物的生长提供了条件；在群落演替的过程中，苔藓的生长会进一步使岩石分解，形成的土层加厚，A错误；灌木阶段的物种丰富度大于草本植物阶段，灌木阶段比草本植物阶段的土壤微生物数量多，分解者的分解作用强，B错误；群落演替是优势种的取代过程，在森林阶段群落中仍然能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木，C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，故人类在弃耕农田的活动会改变弃耕农田演替至森林的速度和方向，D正确。
6．下表是退耕还林后，某森林生态系统中的群落自然演替所经历的“一年生草本、多年生草本和灌木”三个阶段中优势物种的种群密度变化情况(单位：株/平方米)。
第1年
第5年
第10年
第15年
第20年
物种a
5
10
2
0
0
物种b
1
2
5
3
3
物种c
0
1
3
8
6
下列分析合理的是( )
A．第1～10年内，该生态系统中物种的丰富度先升高然后再降低
B．第1～20年内，物种b逐渐成为优势物种，主要与其适应环境有关
C．第1～5年内，物种a密度上升的主要原因是该种群年龄组成属于增长型
D．第10～15年内，物种a逐渐消失的原因可能与其不能适应弱光环境相关
答案 D
解析 表中只列举了3个物种的种群密度变化情况，据此不能判断该生态系统中物种丰富度的变化情况，A错误；第1～20年内，物种c逐渐成为优势物种，主要与其适应环境有关，B错误；第1～5年内，物种a密度上升的主要原因是该种群能获得较多的光照，能够适应环境，C错误；第10～15年内，由于多年生草本和灌木的遮盖，物种a获得的光照较少，因此不能适应弱光环境而逐渐消失，D正确。
考向二 群落演替的趋势分析
(1)废弃的农田演替至草本和灌木混生阶段时，与初始阶段相比，一年生草本植物的数量大幅度减少，其原因是一年生草本植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰。
(2)群落演替至森林阶段，其中还能找到苔藓植物、草本植物及灌木吗？请说出你的理由。能。群落演替是指群落中占优势的一些种群被另一些更占优势的种群取代，而不是完全消亡，即群落演替是优势取代，而不是“取而代之”。
7．(2019·山东青岛期初调研)某山区实施退耕还林之后，经数十年的演替发展为森林，图中甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中优势植物种群数量变化情况。下列说法正确的是( )
A．实施退耕还林等措施之后，对野生动物与植物种群不能进行开发利用
B．甲、乙、丙之间为竞争关系，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，群落的物种丰富度会逐渐降低
答案 B
解析 实施退耕还林等措施之后，对野生动物与植物种群应该进行合理地开发与利用，A错误；图中第3阶段为森林阶段，甲、乙、丙三个物种并存，各自在垂直方向上占有一个层次，此时群落具有明显的垂直分层现象，B正确；群落演替过程中物种取代是一种优势取代，而不是完全取代，C错误；该过程中，群落的物种丰富度会逐渐提高，D错误。
8．(2019·河南洛阳尖子生联考)以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。近年来人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降，使得青龙湖湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名)，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度
B．根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向
C．群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一
D．不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变
答案 A
解析 群落中物种数目的多少称为丰富度，要获知物种丰富度，需统计样方内所有生物种数，A错误；以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法，根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向，B正确；群落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”，所以群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一，C正确；不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变，D正确。
归纳总结 群落演替的方向及变化分析
方向
简单→复杂→稳定
复杂→简单→稳定
实例
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
1．实验原理
(1)土壤条件：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：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)统计方法：记名计算法和目测估计法。
2．实验流程
提出问题：如土壤中有哪些小动物，它们的种群密度是多少？
↓
制订计划：包括三个主要操作环节——取样、观察和分类、统计和分析。
↓
实施计划
↓
得出结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度也是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越丰富，群落结构也越复杂。
1．注意区分丰富度的两种统计方法
(1)记名计算法是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)目测估计法是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．土壤中小动物类群丰富度研究的注意事项
(1)从不同营养环境中采集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，根据土壤中动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，进行多组统计比较。
(4)识别命名要准确，并进行分类。
(5)远离危险地带，不要破坏当地环境。
考向一 实验过程和注意事项
9．如图是“土壤中小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
答案 C
解析 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，A正确；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，B正确；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，C错误；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，D正确。
10．下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验的说法中，不正确的是( )
A．为调查不同时间土壤中小动物类群丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样
B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查其丰富度
C．利用小动物的避光、避热性，收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源
D．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
答案 B
解析 为调查不同时间土壤中小动物类群丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样作为对照实验，A项正确；土壤小动物身体微小、活动能力强，不能用样方法和标志重捕法调查其丰富度，可采用取样器取样的方法进行调查，B项错误；利用小动物的避光、避热性，收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源，C项正确；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，以保证实验结果的可靠性，D项正确。
考向二 实验拓展和应用
11．下表为调查不同浓度的甲胺磷对土壤动物群落影响的结果，根据此表分析正确的是( )
甲胺磷浓度
(mol/L)
动物指标
0
0.04
0.09
0.16
0.30
0.54
种类数(S)
56
36
29
22
18
18
总个体数(N)
612
419
212
133
121
92
A.甲胺磷浓度与土壤动物总个体数(N)之间的关系呈正相关
B．在农田害虫的防治过程中，把握农药的科学用量，有利于维持生态系统的稳定
C．土壤动物的丰富度可反映土壤农药污染的程度，S值越大，污染越严重
D．长期过量施用甲胺磷，会导致土壤动物产生相应抗性，有利于生态系统的稳定
答案 B
12．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。由表中数据分析可知( )
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
答案 D
解析 土壤中动物类群数调查不适合采用标志重捕法，A项错误；由表格可知人工广场绿地、农用地和某植物园相同土层的动物类群丰富度差别不大，B项错误；人工广场绿地、某植物园第1层个体数与农用地第1层个体数存在明显的差异，C项错误。
1．群落指的是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。它包括该地区所有的动物、植物和微生物等。
2．在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，植物的分层现象主要与光照有关；动物的分层现象则与栖息条件和食物有关。
3．随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替，包括初生演替和次生演替。
4．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。
1．(2018·海南，22)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
答案 B
解析 在一个群落中，当甲、乙两个种群利用同一有限的资源时，两者构成竞争关系，B正确。
2．(2018·江苏，13)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
答案 D
解析 在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替属于初生演替，A错误；在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，B错误；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，C错误；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，D正确。
3．(2016·海南，22)下列有关群落的叙述，错误的是( )
A．群落有垂直结构和水平结构
B．演替是生物群落的特征之一
C．群落中物种之间是相互联系的
D．群落是由空气、水和生物组成的
答案 D
解析 群落的空间结构包括垂直结构和水平结构；群落特征包括物种丰富度、种间关系、空间结构、群落演替等；群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，不包括无机环境。
4．(2015·全国Ⅰ，4)下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是( )
A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同
B．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂
C．草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强
D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境
答案 D
解析 灌木阶段中灌木的生长起到了遮阴、避风等作用，同时为各种生物提供了更为丰富的食物，所以灌木阶段物种的丰富度要大于草本阶段物种的丰富度，A错误；由于灌木比草本植物更为高大，因此无论从垂直结构上还是从水平结构上看，灌木阶段比草本阶段的群落空间结构更复杂，B错误；灌木阶段比草本阶段物种更加多样化使得群落结构较为稳定，群落自我调节能力更强，C错误；草本阶段在动物与植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的通气性越来越好，为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境，D正确。
5．(2014·全国Ⅰ，30)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”)。
答案 (1)光裸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了该条件，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
解析 (1)初生演替是指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发生的演替；次生演替是指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发生的演替。据此分析可知，在光裸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)因森林被全部砍伐后，土壤条件等仍然保留，因此演替到相对稳定的森林阶段所需时间较短，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要较长的时间。
(3)“人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化”，“50年”相对于题目信息中的“5万年”来说是在较短的时间内完成的，故人的作用会加速演替的速度。人类活动导致向荒漠化方向的演替与“由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代”的演替方向是一致的。
一、选择题
1．(2019·黑龙江高三联考)下列关于生物群落的叙述，错误的是( )
A．不同群落间的物种组成和物种丰富度有差别
B．同一群落的不同种群通过复杂的种间关系形成统一整体
C．水生植物群落的分层现象与光、温度和氧气的垂直分布都有关
D．温带草原群落的景观特征随季节变化的现象属于次生演替
答案 D
解析 群落的物种组成是区分不同群落的重要特征，A正确；同一群落的不同物种间关系复杂，有捕食、寄生、竞争、互利共生等，它们通过这些种间关系形成一个统一的整体，B正确；光、温度和氧气在垂直方向上存在明显差异，故水生植物群落在垂直方向上存在分层现象，C正确；温带草原群落的景观特征随季节变化，但其植被类型一般不发生改变，不属于群落演替，D错误。
2．(2020·兰州高三模拟)植物群落的生长具有分层现象，下列叙述错误的是( )
A．群落的空间结构包括垂直结构和水平结构
B．因为群落具有分层现象，所以种植玉米时要合理密植
C．分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
D．在生产上，可以充分利用该现象，合理搭配种植的作物品种
答案 B
解析 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，A正确；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，B错误；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，C正确；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，D正确。
3．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査，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值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，它的增多有利于维持该生态系统的稳定
C．由调查结果推测该地区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年时种间竞争最为激烈
答案 C
解析 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，所以水葫芦增多不利于维持该生态系统的稳定，B错误、C正确；2017年时，只剩下水葫芦，不存在三种植物之间的种间关系，D错误。
4．下图为甲、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 由题图可知，乙和丙表现为“同生共死”的同步变化，则乙和丙之间为互利共生关系；又乙的种群密度随甲的变化为非同步变化，故甲和乙之间为捕食关系。
5．乱石窑裸地上的群落演替过程如下图所示。据图分析正确的一项是( )
A．乱石窑裸地与人工砍伐后的阔叶林上发生的演替种类相同
B．相同群落发生的演替，演变后形成的群落类型相同
C．杂木植物群落的物种丰富度大于阔叶林群落
D．上述演替中，营养结构趋于复杂，有机物总量增多
答案 D
解析 乱石窑裸地发生的演替为初生演替，人工砍伐后的阔叶林有土壤、植被等条件，其上发生的演替属于次生演替；从图形分析，杂木植物群落在山坡地带和凹谷地带由于环境因素不同，发生不同方向的演替，演变后形成的群落类型不同；杂木植物群落向阔叶林群落演替过程中物种丰富度增大；无论是乱石窑裸地→……→针阔混交林群落和阔叶林群落的初生演替，还是砍伐后的阔叶林上发生的次生演替，演替过程中都是营养结构越来越复杂，植物种类和数量增多，有机物总量增多。
6．密执安湖沙丘是湖水退却后暴露出来的极端干燥的一片区域，在经历大约一千年的演替后，最终发展成为稳定的山毛榉—槭树林群落。下列叙述错误的是( )
A．山毛榉—槭树林群落区别于草本植物阶段群落的重要特征是物种组成
B．沙丘演替为山毛榉—槭树林的过程中抵抗力稳定性逐渐增强
C．群落演替是一个物种被另一个物种代替的过程
D．食性相同的异种鸟类分布在树林不同位置的主要原因是种间竞争
答案 C
解析 区分不同群落的重要依据是群落的物种组成，A正确；沙丘演替为山毛榉—槭树林的过程中，物种的数量逐渐增多，生态系统的营养结构变得更加复杂，因此此过程中抵抗力稳定性逐渐增强，B正确；随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做群落演替，C错误；由于森林中同一位置的食物是有限的，食性相同的异种鸟类为了争夺食物而发生种间竞争，最终的结果是食性相同的异种鸟类分布在树林不同位置，D正确。
7．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
答案 D
解析 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。
8．图1是裸露岩石上开始的群落演替过程，图2表示群落演替过程中植物的种数、植物的个体数及岩石体积的变化。下列叙述正确的是( )
A．图1所示的群落演替过程属于次生演替
B．该群落只有垂直结构，没有水平结构
C．演替过程中植物种类逐渐增加并趋向稳定
D．演替过程中植物的种数增加导致岩石体积下降
答案 C
解析 图1是裸露岩石上开始的群落演替过程，属于初生演替，A项错误；该群落既有垂直结构，也有水平结构，B项错误；题图显示，演替过程中植物的种数增加，岩石体积也增大，D项错误。
9．(2020·重庆巴蜀中学诊断)某弃耕农田植物种类40年间的变化情况如下表，下列叙述正确的是( )
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.演替就是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程
B．草本阶段、灌木阶段、乔木阶段是群落演替必经的三个阶段
C．表中的数据是在植物丰富的区域采用样方法获取的
D．表中数据表明弃耕农田在演替过程中第一年该群落不具有垂直结构
答案 A
解析 演替就是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，A项正确；表中数据显示，该弃耕农田的群落演替经历了草本、灌木、乔木三个阶段，但不能说明草本阶段、灌木阶段、乔木阶段是群落演替必经的三个阶段，如在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难达到乔木阶段，B项错误；样方法是调查种群密度的常用方法，物种丰富度的研究也可采用该方法进行，但需做到随机取样，而不是在植物丰富的区域取样，C项错误；弃耕农田在演替过程中，其群落具有垂直结构，D项错误。
10．为了对土壤动物的丰富度进行统计，下图A、B、C、D4种土壤微型节肢动物分离收集装置中最合理的是( )
答案 A
解析 土壤动物有趋暗、趋湿、避高温的特性，因此要让土壤动物从上面的漏斗中转移到下面的收集瓶中，漏斗中的环境应有光、干燥、高温。对比4个选项，A选项中热光源能同时满足有光和高温两个条件。
二、非选择题
11．冰碛层是冰川融化后形成的裸地，冰碛层上的群落演替要经历上百年的时间。下表为冰碛层演替过程中优势植物的替代情况及部分阶段土壤的pH。
演替过程中优势种的替代顺序
冰川退去后的裸地
苔藓→草本植物→柳树
赤杨
云杉、铁杉
第9年
第18年
第35～50年
第80～100年
土壤的pH
7.9～8.0
7.2
6.5
5
4.8
(1)冰碛层上的群落演替属于__________________(填写演替类型)。
(2)由表分析，演替过程中土壤pH的变化主要与______(填写生物名称)有关。
(3)赤杨定居后，一些固氮微生物侵入赤杨根部，形成根瘤。这些固氮微生物从赤杨根部获得营养，同时也将空气中的氮转化为植物能够吸收的离子形式。固氮微生物与赤杨的种间关系是____________________。根据分析，云杉和铁杉成为优势种的原因有：①____________；②________________________________。
(4)据表分析，从冰碛层上的优势种替代过程可以看出，群落的发展变化是生物与环境间定向________________的结果。
答案 (1)初生演替 (2)赤杨 (3)互利共生 ①土壤的酸化 ②土壤中氮素含量增加 (4)选择
解析 (1)冰碛层上的群落演替是从冰川退去后的裸地开始的，属于初生演替。(2)由表分析，演替过程中，在赤杨阶段时土壤pH的变化较大，说明土壤pH的变化主要与赤杨有关。
(3)根据题意可知，固氮微生物与赤杨的种间关系是互利共生。综上分析可知，云杉和铁杉成为优势种的原因有：①土壤的酸化；②土壤中氮素含量增加。(4)据表分析，从冰碛层上的优势种替代过程可以看出，群落的发展变化是生物与环境间定向选择的结果。
12．研究者调查了大别山不同海拔的9个马尾松林群落的物种丰富度，结果如图所示。据图回答下列问题：
注：字母A～I代表群落类型，A为发育早期的群落，B、C、D、E为发育中期的群落，F、G、H、I为发育晚期的群落。
(1)大别山的全部马尾松可称为一个________。在野外调查中，很难从外部特征确定马尾松种群的准确年龄，通常以马尾松立木的胸径结构(种群中不同胸径大小的个体数)代替其______________，来进一步预测种群数量的变化。
(2)在野外群落调查中，首先识别组成群落的物种并列出它们的名录，这是测定物种丰富度的最简单的方法。调查发现，群落A以马尾松林形式存在，群落物种丰富度________(填“较高”“较低”或“不变”)，A～I群落发育阶段不同，马尾松林群落的物种丰富度呈______________的变化趋势，且群落物种多样性在群落发育的________(填“早”“中”或“晚”)期最高。
(3)在群落发育晚期，由于不同植物间的________加剧，导致群落的物种丰富度降低。乔木、灌木和草本植物分别配置在群落的不同高度上，具有明显的________现象，这能提高群落____________________________的能力。
(4)若群落A是由冰盖融化后的裸地演替而来，则此种演替属于________演替，该演替过程中生态系统所含有机物变化的情况是__________________。人类活动可以影响群落演替的__________。
答案 (1)种群 年龄组成 (2)较低 先增加后减少 中 (3)竞争 分层 利用阳光、空间等环境资源 (4)初生 先增加后保持稳定 速度和方向
解析 (1)大别山的全部马尾松属于在一定时间和一定空间内的同种生物，属于一个种群；种群的数量特征中，年龄组成可以预测种群数量的变化趋势。(2)群落A以马尾松林形式存在，据图分析可知，此阶段群落物种数较少，群落的物种丰富度较低；图中A～I群落发育阶段，马尾松林群落的物种丰富度呈现先增加后减少的趋势，且群落物种多样性在群落发育的中期最高。(3)群落发育晚期，不同植物间的竞争加剧，使某些物种消失，最终导致群落的物种丰富度降低。乔木、灌木和草本植物分别配置在群落的不同高度上，具有明显的分层现象，这能提高群落利用阳光、空间等环境资源的能力。(4)冰盖融化后的裸地从来没有被植被覆盖过，所以其演替属于初生演替；自然条件下的群落演替过程是生态系统趋于相对稳定的过程，其有机物含量也逐渐增多并趋于相对稳定，人类活动往往会使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行。
13．(2019·凉山模拟)从“退耕还林”的实施到“绿水青山就是金山银山”观念的提出，都充分说明我国坚持绿色发展理念，走可持续发展之路的决心。为研究退耕还林的群落演替规律，研究者利用“把同一时间内的不同群落当作同一群落不同演替阶段”的原理，调查不同退耕年限植物群落的物种数，结果如图。
请据图回答：
(1)如图是调查三类植物的物种数而构建的_______模型，该模型说明群落具有________结构。
(2)该地群落演替过程中，乔木的丰富度逐渐________(填“增加”或“降低”)，主要原因是它在与灌木、草本的________(填种间关系)过程中，具有更强的获得阳光的能力。
(3)经过了一年退耕还林的类似山区再经过________年左右，其草本植物的丰富度最大，该过程发生的是______演替。如果第2年在该地区人为种植一些灌木和乔木，并加以保护，则草本植物的丰富度达到最大的时间________(填“不发生变化”“提前”或“推后”)。
答案 (1)数学 垂直 (2)增加 竞争 (3)6 次生 提前
解析 (1)调查植物的物种数，结果用坐标曲线的形式呈现，属于数学模型，该模型说明群落具有垂直结构。(2)由退耕的土地演替到森林的过程中，乔木的丰富度逐渐增加，主要原因是它在与灌木、草本的竞争过程中，具有更强地获得阳光的能力。(3)分析曲线图，经过了一年退耕还林的类似山区再经过6年左右，其草本植物的丰富度最大，该过程发生的是次生演替。如果第2年在该地区人为种植一些灌木和乔木，并加以保护，因为人类活动可以改变群落演替的速度和方向，则草本植物的丰富度达到最大的时间提前。
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