【本讲教育信息】
一. 教学内容：
生物群落的结构和演替
二. 良好开端：
本节重点：群落的结构、群落的演替过程
本节难点：群落的演替过程
三. 成功之旅：
【知识点1】群落的空间结构
生物的每一组织水平都有其特定的结构，并与其功能相联系，生物群落也是如此。群落的结构是群落中相互作用的各个种群在协同进化中形成的，其中生态适应和自然选择起了重要作用。在群落中，由于各个生物种群分别占据了不同的空间，从而使群落形成了一定的空间结构。群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。
1、群落的垂直结构
群落的垂直结构，主要是指群落的分层现象。陆地群落的分层，与光的利用有关，如森林中自上而下分别有乔木层、灌木层、草本植物层和苔藓等地被物层。这种分层结构的形成是自然选择的结果，它显著提高了植物利用环境资源的能力。上层乔木可以充分利用阳光，而树冠下被那些能够有效利用弱光的灌木所占据。穿过乔木层的光，有时仅占到达树冠的全光照的十分之一，但林下灌木层下的草本层能够利用更微弱的光，草本层往下还有更耐荫的苔藓等地被物层。
陆生群落的分层结构是不同高度的植物在空间上垂直排列的结构，水生群落则在水面以下不同深度分层排列。如植物自上而下分为：挺水植物、浮水植物和沉水植物等。
生物群落中动物的分层现象也很普遍。动物的分层现象主要与食物有关，因为群落的不同层次提供不同的食物；其次与不同层次的微气候条件有关。如欧亚大陆北方针叶林区，在地被物层和草本层中，栖息着两栖类、爬行类、鸟类（丘鹬、榛鸡）、兽类（黄鼬）和各种啮齿类；在森林的灌木层和幼树层中，栖息着莺、苇莺和花鼠等；在森林的中层栖息着山雀、啄木鸟、松鼠和貂等；而在树冠层则栖息着柳莺和交嘴雀等。
水域中，某些水生动物也有分层现象。比如湖泊、海洋的浮游动物即表现出明显的垂直分层现象。影响浮游动物垂直分布的原因主要决定于阳光、温度、食物和含氧量等。多数浮游动物一般是趋向弱光的，因此，它们白天多分布在较深的水层，而夜间则上升到表层活动，此外，在不同的季节也会因光照条件不同而引起垂直分布的变化。
2、群落的水平结构
群落的水平结构是指群落的配置状况或水平格局，有人称之为群落的二维结构。
由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差别、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布，我们也称之为镶嵌性。内蒙古草原上锦鸡儿灌丛化草原是镶嵌群落的典型例子。这些群落中往往形成1—
3、生态位
一个群落的形成和发展，一般要经过两个阶段：①生物对环境的适应阶段②生物种群之间的相互适应阶段。
一个群落中各不相同的物种在形态结构和生活方式上都是不同的，因此它们各有自己不同的生态位。生态位是指一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。例如，栖息在云杉树上的3种雀类，因生活习性的不同，在树上占据的空间位置也不同，从而形成了不同的生态位。（如图所示）
物种在生物群落或生态系统中都会占据一定的生态位。群落中生态位相似的物种要通过竞争相互夺取生态位。一般地说，生态位互相重叠的生物种群之间的竞争激烈。如同一生活型的植物之间、食性相同的动物之间的生态位完全重叠，竞争尤为激烈。激烈竞争的结果，可能使其中一个物种趋于灭绝，但更可能的结果是生态位相似的物种，通过自然选择，生态位发生了分化，从而减少或排除了物种间的竞争，使它们共存下来。生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。
例1 生物群落的结构在垂直方向上
A. 具有明显的分层现象
B. 有的有分层现象，有的没有分层现象
C. 森林中的生物有分层现象，草原上的生物没有分层现象
D. 植物有分层现象，动物没有分层现象
解析：该题针对同学们对群落垂直结构认识上的几个误区进行命题，通过分析和解答，有助于正确地理解群落的垂直结构。在垂直方向上，生物群落具有明显的分层现象，这就是群落的垂直结构。如森林植物明显的分成乔木层、灌木层、草本层和地被物层；池塘中植物明显地分成挺水植物、浮水植物和沉水植物。其实，草原的植物、动物在垂直方向上同样也明显地分层，如地上、地表、地下都有动植物分布。因此，分层现象是普遍的。
答案：A
【知识点2】群落的演替
1、概念：
在群落的发展变化中，一个群落被另一个群落替代的演变现象，就叫群落的演替。
2、特征：
在演替过程中，群落往往会发生有规律的或有序的变化，即发生了质的变化。演替是群落长期变化累积的体现，主要标志是群落在物种组成上发生了变化；或者是在一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的过程。
3、类型：按演替的起始条件分，分为原生演替和次生演替
⑴原生演替（初生演替）
①定义：在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭了的原生裸地上发生的生物演替，叫原生演替，又称为初生演替。
②过程：
裸岩→地衣阶段→苔藓植物阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
⑵次生演替
①定义：在次生裸地上开始的演替
②诱因：
自然因素：火灾、洪水、病虫害、严寒等
人为因素：这是主要因素。如过度砍伐、放牧、垦荒、开矿等
4、群落演替的基础
植物的入侵和定居是群落形成的首要条件，也是植物群落演替的主要基础。其先决条件是植物繁殖体（包括种子、果实等）的传播，即入侵。
5、影响群落演替的因素
生物群落的演替是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素综合作用的结果。
①内部因素（根本原因）
动力：群落内部环境的变化
催化剂：种内关系和种间关系的动态变化
②外界因素
虽然决定群落演替的根本原因存在于群落内部，但群落之外的环境条件的不断变化，也常成为引发群落演替的重要条件。这种变化包括外界因子的变化以及群落本身对环境作用而引起的环境变化。
6、退耕还林、还草、还湖
我国是一个农业大国。千百年来人们一直视土地如生命。为了扩大耕地面积，不惜毁林开荒、围湖造田。以牺牲环境为代价的垦殖活动，造成严重的水土流失，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展道路，我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖，退牧还草，颁布了《退耕还林条例》，自
例2 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
解析：该题考查了群落演替的主要影响因素。西北干旱地区的典型草原由于受水分的限制不可能演替为树林，B、C、D所提到的地区降水较充沛均有可能演替为树林或森林。
四. 考点分析：
由于生物与环境、人与自然的关系问题，是当今全人类共同关心的问题，也是当代自然科学共同研究的重大课题，学习生态学知识有着极为重要的现实意义和深远的历史意义，所以本专题内容是高中生物的重点内容之一，也是近几年高考的命题热点。内容上重点考查种间关系和群落的演替，如2007宁夏卷就考查了种间关系和群落演替。形式上，选择题、简答题均有出现，往往以曲线图的形式出现，同时还与其他学科综合，考查方式灵活多变。解题的思路：在识记种群和群落的基本特征的基础上理解各个特征之间的相互关系，群落的结构以及群落中各个种群之间的相互关系——种间关系。
五. 小结：
1、群落的结构——垂直结构和水平结构以及生态位的概念。
2、群落的演替
⑴概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
⑵特征：在演替过程中，群落往往会发生有规律的或有序的变化，即发生了质的变化。演替是群落长期变化累积的体现，主要标志是群落在物种组成上发生了变化；或者是在一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的过程。
⑶类型：按起始条件分为初生演替和次生演替
⑷群落演替的基础——入侵和定居
⑸影响因素：内部因素和外部因素
【模拟试题】（答题时间：50分钟）
一. 选择题
1、在一个发育良好的森林里，从树冠到地面可以划分为乔木层、灌木层、草本层和地被物层，同时林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别。这表明群落有一定的
A. 垂直结构和水平结构
B. 物种组成和数量比例
C. 对群落产生重大影响的优势种
D. 彼此间的直接或间接的营养关系
2、生物群落结构的概念是指
A. 一定自然区域内各种生物种群的总和
B. 草原上因地形起伏等因素影响的水平结构
C. 森林中种群明显分层的垂直结构
D. 群落中各种生物在空间上的配置状况
3、生物群落的结构在垂直方向上
A. 有的有分层，有的没有分层
B. 具有明显的分层现象
C. 森林中的植物有分层现象，动物没有分层现象
D. 池塘中的植物没有分层现象，动物有分层现象
﹡4、大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，称为群落的垂直结构。引起森林群落中植物和动物垂直分层的主要原因分别是
A. 温度、食物 B. 温度、光照 C. 湿度、温度 D. 光照、食物
5、影响生物群落水平方向分布的因素不包括
A. 光照强度 B. 土壤类型 C. 生物种群的特征 D. 温度高低
6、森林里，松鼠、猫头鹰等多在上层活动，大山雀、柳莺等在灌木丛活动，而野兔、野猪则在地面生活，这种现象反映了
A. 种群密度 B. 适应的普遍性
C. 群落的水平结构 D. 群落的垂直结构
﹡7、下列叙述中，错误的是
A. 群落的分层现象是自然选择的结果
B. 群落的垂直结构和水平结构都是生物生态位分化的结果
C. 生物群落的结构变化与外界环境和内在因素都有关
D. 生物群落中的动物和植物都有分层现象
8、下列各项中，能说明生物群落在垂直方向上具有分层现象的是
A. 鹿群中有的鹿高，有的鹿矮
B. 一片竹林中竹子的高矮不同
C. 森林中有乔木层、灌木层、草本层、苔藓植物
D. 森林中树木间隙有较多的灌木和草丛
9、生物群落空间形态结构的分化有利于
A. 生存竞争 B. 占据空间 C. 资源利用 D. 生物进化
10、下列关于生态位的叙述，错误的是
A. 草食性动物和肉食性动物占有不同的生态位
B. 如果两种生物的生态位相同，可能发生激烈的竞争
C. 不同种的草食性动物的生态位都是相同的
D. 昼行性动物和夜行性动物占有不同的生态位
﹡11、下图为植物群落生长的分层现象，下列对此现象的解释中，不正确的是
A. 分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
B. 决定这种现象的环境因素除光照外，还有温度和湿度等
C. 种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植
D. 在农业生产上，可以充分利用这一现象，合理搭配种植的作物品种
12、下列关于原生演替的说法中，正确的是
A. 原生演替只能在陆地上发生
B. 原生演替一定是发生在从没有过生物生长的裸地上
C. 原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替属于原生演替
D. 在遭受病虫害的农田上进行的演替属于原生演替
13、下列各项中，不属于次生演替的是
A. 某地海底火山爆发形成了一个新岛，后来又逐渐长出了很多植物
B. 弃耕后的农田长出杂草，几年后又长出多年生植物
C. 遭受严寒侵袭后的草原寸草不生，不久又长出了新的植物
D. 原始森林遭受到火灾破坏后，又长出新的植物
14、群落演替的总趋势是
A. 物种多样性的增加和群落稳定性的提高
B. 物种多样性的减少和群落稳定性的降低
C. 物种多样性的增加和群落稳定性的降低
D. 物种多样性的减少和群落稳定性的提高
15、下列说法中，不正确的是
A. 群落是一个动态系统，一个群落可能被另一个群落所代替
B. 不毛之地也有可能长出森林
C. 火山爆发后在火山岩上发生的演替属于次生演替
D. “野火烧不尽，春风吹又生”，反映的是一种次生演替现象
16、（多选）植物群落的特点有
A. 有一定的分层结构 B. 植物之间有复杂的相互关系
C. 有相当数量的植物种类 D. 最底层是草本植物
17、（多选）下列关于人类活动对群落演替的影响的表述中，正确的是
A. 人类活动对群落的影响往往是破坏性的
B. 人类活动可以任意对生物与环境的关系加以控制
C. 人类活动可以使群落按照不同于自然发展进程的方向发生演替
D. 人类活动远远超过其他所有自然因素的影响
18、（多选）在群落的演替过程中，可能会发生的现象有
A. 种内个体间的竞争加剧 B. 物种间的关系越来越复杂
C. 群落中生物种类的增加 D. 群落中个体数量的增加
二. 非选择题
19、下图表示我国湿润森林区及山地植被分布情况，请据图回答：
⑴图中横轴表示该群落的_________结构，表明由于受_________、_________、_________等因素的影响，不同地段的_________种类往往有所差别。
⑵图中_________地区单位面积内物种最丰富。该生物群落中植物由高到低依次为_________、_________、_________等层次，这种群落的分层现象称为群落的_________结构。
⑶群落的_________是区别不同群落的重要特征；群落中___________________________称为物种丰富度。
20、请阅读下列材料，并回答问题：
上述群落演替过程属于哪一类型的演替？说出你判断的理由。
21、我国东北科尔沁草原地区的农田，耕作前的原始植被为贝加尔针茅草原。由于开垦后玉米产量较低而弃耕。弃耕后的1～2年内以黄蒿、狗尾草、猪毛菜等杂草占优势；2～3年后，黄蒿占优势；3～4年后，羊草、野古草、狼尾草等根茎禾草入侵，并逐渐占优势，进入根茎禾草阶段；7～8年后，土壤变坚实，丛生禾草开始定居，并逐渐代替了根茎禾草，恢复到贝加尔针茅群落。
请根据上述材料，回答下列问题：
⑴弃耕农田恢复到贝加尔针茅草原属于哪种群落演替？
⑵这种演替一定能恢复到原始群落吗？
⑶如果人类长期垦荒种田，草原群落会发生哪些变化？
【试题答案】
一. 选择题
1、A 2、D 3、B 4、D 5、C
6、D 7、B 8、C 9、C 10、C
11、C 12、C 13、A 14、A 15、C
16、ABC 17、CD 18、ABCD
二. 非选择题
19、⑴水平 地形 阳光 水分（湿度） 植物
⑵热带雨林 乔木层 灌木层 草本层 垂直
⑶物种组成 物种数目的多少
20、原生演替。
因为火山爆发，生物全部被消灭，成了一片裸地。根据定义：在从未有过生物生长或有过生物生长却被消灭了的原生裸地上发生的演替属于原生演替。
21、⑴科尔沁草原部分区域被开垦种田，其周围尚有原始植被生存。当弃耕后弃耕农田又会逐渐恢复到自然群落，属于次生演替。
⑵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、远近程度及其环境条件改变与否。一般不能恢复。
⑶人类垦荒会导致草原植物群落的种类成分和结构具有简单化趋向。严重时可导致荒漠化，不可恢复性的破坏。