


群落是生態系統中的所有生物的總和。物種組成是區別生物群落類型的重要依據,物種豐富度是物種組成的衡量指標; 群落是許多物種通過復雜的種間關系形成的有機整體, 具有特定的空間結構。 從發展角度來看, 隨著時間的推移, 生物群落會發生演替,演替過程中會導致生態位、 優勢種和常見種等發生變化。 在特定真實情境的考題中, 經常從多個探究角度進行考查, 使問題復雜化,學生往往因為理解不到位而答題失分。 在高考備考過程中, 學生通過分析研究案例, 歸納總結, 構建知 識網絡,學會從群落水平角度探究問題,形成生命觀念,能夠有效提高知識理解和運用能力, 取得更好的備考效果。
一、高考典型例題分析
【例1】(2024·湖南高考,13)(不定項)土壤中纖毛蟲的動態變化可反映生態環境的變化。某地實施退耕還林后,10年內不同恢復階段土壤中纖毛蟲物種數情況如圖1所示。下列敘述錯誤的是(" )
A.統計土壤中某種纖毛蟲的具體數目可采用目測估計法
B.退耕還林期間纖毛蟲多樣性及各目的種類數不斷增加
C.調查期間土壤纖毛蟲豐富度的變化是一種正反饋調節
D.退耕還林提高了纖毛蟲的種群密度和生態系統的穩定性
【答案】ABD。
【試題評析】據圖分析,某地實施退耕還林后,10年內不同恢復階段土壤中纖毛蟲物種數在不斷增加。A選項,利用目測估計法只能確定某種纖毛蟲的相對數量,無法統計某種纖毛蟲的具體數目,A錯誤;B選項,分析題圖可知,退耕還林期間纖毛蟲的多樣性增加,但某些目的種類數會出現波動,B錯誤;C選項,土壤纖毛蟲豐富度增大,有利于改善生態環境,而生態環境的改善又會進一步增大纖毛蟲的豐富度,這是一種正反饋調節,C正確;D選項,僅根據題干信息,無法得知退耕還林對纖毛蟲種群密度的影響,D錯誤。
【例2】(2023·廣東高考,21)上世紀70-90年代珠海淇澳島紅樹林植被退化,形成的裸灘被外來入侵植物互花米草占據,天然紅樹林秋茄(喬木)—老鼠簕(灌木)群落僅存32hm2。為保護和恢復紅樹林植被,科技人員在互花米草侵占的灘涂上成功種植紅樹植物無瓣海桑,現已營造以無瓣海桑為主的人工紅樹林600hm2,各林齡群落的相關特征見下頁表。
回答下列問題:
(1)在紅樹林植被恢復進程中,由裸灘經互花米草群落到無瓣海桑群落的過程稱為"" 。恢復的紅樹林既是海岸的天然防護林,也是多種水鳥棲息和繁殖場所,體現了生物多樣性的"" 價值。
(2)無瓣海桑能起到快速實現紅樹林恢復和控制互花米草的雙重效果,其使互花米草消退的主要原因是"" 。
(3)無瓣海桑是引種自南亞地區的大喬木,生長速度快,5年能大量開花結果,現已適應華南濱海濕地。有學者認為無瓣海桑有可能成為新的外來入侵植物。據表分析,提出你的觀點和理由"" 。
(4)淇澳島紅樹林現為大面積人工種植的無瓣海桑純林。為進一步提高該生態系統的穩定性,根據生態工程自生原理并考慮不同植物的生態位差異,提出合理的無瓣海桑群落改造建議"" 。
【答案】(1)群落演替(或演替、或次生演替)間接
(2)無瓣海桑使樹冠層郁閉度(或覆蓋度)高,使互花米草缺少充足的光照
(3)答案一: 有可能。無瓣海桑的幼苗可以生長,能適應濱海濕地環境(或第3年~第8年,無瓣海桑群落高度由32長到11m);
答案二:不可能。林下沒有無瓣海桑幼苗更新,無瓣海桑很難在天然紅樹林中定居。
(4)上層種植無瓣海桑,中層種植秋茄,下層種植老鼠簕,形成多層群落結構(“引種不同高度的紅樹植物”“將無瓣海桑與秋茄、老鼠簕混種”)
【試題評析】
該題以濕地生態修復為問題情境,主要從群落水平的多個探究角度考查群落演替、優勢種、生態位等相關概念。通過閱讀題干文字和表格信息,分析紅樹植物無瓣海桑適應濕地環境的特征,及其它生物的種間關系,概括其生態位,可以有助于把握答題的方向。
(1)由題意可知,紅樹林植被退化形成的裸灘被外來入侵植物互花米草占據,則由裸灘經互花米草群落到無瓣海桑群落的過程稱為群落演替。恢復的紅樹林既是海岸的天然防護林,也是多種水鳥棲息和繁殖場所,這是紅樹林在生態系統方面的調節作用,體現了生物多樣性的間接價值。
(2)無瓣海桑是速生喬木,種植后由于其生長速度較快,在與互花米草在陽光等的競爭中占據優勢。隨著樹冠層郁閉度(或覆蓋度)升高,互花米草被遮光,生長受抑制,逐漸被取代。無瓣海桑有沒有可能取代互花米草成為新的入侵植物呢?
(3)根據表格數據可知,隨著時間的推移,無瓣海桑群落中植物種類逐漸減少,林下沒有無瓣海桑但出現秋茄幼苗,則無瓣海桑的種群數量不再增加,并且會被本地物種所替代,所以不會成為新的入侵植物。
(4)通過適當控制引進樹種規模,擴大本土樹種的種植,增加物種,使營養結構變得復雜,可提高生態系統的穩定性,還能防止新的物種的入侵。
【例3】(2024·湖北高考,19節選)高寒草甸是青藏高原主要的生態系統,多年來受氣候變化和生物干擾的共同影響退化嚴重。高原鼢鼠廣泛分布于青藏高原高寒草甸,常年棲息于地下。有研究發現,高原鼢鼠挖掘洞道時形成的眾多土丘,能改變丘間草地的微生境土壤物理性狀,進而對該棲息生境下植物群落的多樣性、空間結構以及物種組成等產生顯著影響。隨著高原鼢鼠干擾強度增大,鼠丘密度增加,樣地內植物物種數明顯增多,鼠丘間原優勢種在群落中占比減少,其他雜草的占比逐漸增加。回答下列問題:
(1)高原鼢鼠干擾造成微生境多樣化,為棲息地植物提供了更豐富的""""" ,促進植物群落物種共存。
(2)如果受到全球氣候變暖加劇以及人為干擾如過度放牧等影響,高寒草甸生態系統發生逆行演替,其最終生態系統類型可能是"""" 。與高寒草甸生態系統相比,演替后的最終生態系統發生的變化是""""" (填序號)。
①群落結構趨于簡單,物種豐富度減少
②群落結構不變,物種豐富度增加
③群落結構趨于復雜,物種豐富度減少
④群落結構趨于簡單,物種豐富度增加
(3)在高原鼢鼠重度干擾的地區,如果需要恢復到原有的生態系統,從食物鏈的角度分析,可以采用的措施是"""""" ,其原理是"""""" 。
(4)上述材料說明,除了人為活動、氣候變化外,群落演替還受到""""" 等生物因素的影響(回答一點即可)。
【答案】(1)土壤物理性狀
(2)荒漠" ①
(3)引入高原鼢鼠的天敵 根據生物之間的相互關系,人為地增加有益生物的種群數量,從而達到控制有害生物的效果
(4)動物數量
【試題評析】生物群落包括一定區域內的所有植物、動物和微生物,群落中的生物之間有復雜的種間關系,相互依存、相互制約。本題從多個角度考查非生物因素如土壤條件、氣候,生物因素如天敵數量等;對青藏高原高寒草甸生態系統群落演替的影響。
(1)由題干信息可知,高原鼢鼠挖掘洞道時形成的眾多土丘,能改變丘間草地的微生境土壤物理性狀,進而對該棲息生境下植物群落的多樣性、空間結構以及物種組成等產生顯著影響,所以高原鼢鼠干擾造成微生境多樣化,為棲息地植物提供了更豐富的土壤物理性狀,促進植物群落物種共存。
(2)如果受到全球氣候變暖加劇以及人為干擾如過度放牧等影響,高寒草甸生態系統發生逆行演替,其最終生態系統類型可能是荒漠。與高寒草甸生態系統相比,演替后的最終生態系統發生的變化是群落結構趨于簡單,物種豐富度減少,①正確,②③④錯誤。故選①。
(3)在高原鼢鼠重度干擾的地區,如果需要恢復到原有的生態系統,從食物鏈的角度分析,可以采用的措施是引入高原鼢鼠的天敵,其原理是根據生物之間的相互關系,人為地增加有益生物的種群數量,從而達到控制有害生物的效果。
(4)上述材料說明,除了人為活動、氣候變化外,群落演替還受到動物數量等生物因素的影響。
二、備考策略與能力提升
1.深入學習教材,理解各個概念之間的聯系與區別,構建比較合理的概念圖。比如群落演替過程中,優勢種會發生變化,那么群落中生物的生態位就會有不同程度的分化。在一年當中,陽光、水分和溫度隨著季節發生變化導致群落的外貌和結構發生變化,如“北方地區農田中冬季多見小麥,夏季多見玉米”,屬于群落的季節性,不屬于群落演替。
2.落實群落研究水平相關的生物學觀點。
(1)生態位的分化是物種與物種之間、物種與環境之間協同進化的結果。生態位的分化有利于生物更充分地利用有限的環境資源。捕食者的存在有利于提高群落的物種豐富度;種間競爭往往導致生物的生態位出現分化;競爭的結果可能是優勝劣汰,也可能是互相制約、互相抗衡。
(2)群落演替的實質是優勢取代而不是取而代之。例如棄耕的農田從草本植物階段演替到灌木階段再繼續發展為森林階段,即使是森林階段,也仍然存在草本植物。只是草本植物階段的優勢物種為一年生或者多年生的草本植物,而森林階段的優勢物種為高大的喬木。
(3)在環境條件適宜的條件下,群落演替一般是從結構簡單往結構復雜的方向發展。人類活動可以改變群落演替的方向和速度,這也是研究群落演替的意義。如過度放牧會導致草原植被退化、生物種類銳減。退牧還草可以使草原生物群落的外貌和結構得以恢復。
【作者簡介:中學生物一級教師。2014年獲廣州市高考生物突出貢獻獎;黃埔區生物學科高考研究組成員之一,在黃埔區學科教研活動中,執教高三講評課“調研考﹣科學探究版塊”,為同行做出示范,獲得好評;曾在廣東省中學生物學教師概念教學競賽中榮獲二等獎】
責任編輯" 李平安