種群和群落

課前學(xué)習(xí)任務(wù)

熱點(diǎn)拓展點(diǎn)

熱點(diǎn)拓展一物種的“四度”

物種的頻度、蓋度、多度和優(yōu)勢(shì)度是生態(tài)學(xué)研究中描述物種分布和重要性的重要

指標(biāo)。這些指標(biāo)相互關(guān)聯(lián)、相互影響，共同揭示了物種在群落中的地位和作用。

1.頻度

頻度是指某個(gè)物種在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率，具體計(jì)算為某物種出現(xiàn)的樣方數(shù)占

全部樣方數(shù)的百分比。頻度反映了物種在空間分市上的廣泛性或普遍性。頻度是

評(píng)估物種在群落中分布范圍的重要指標(biāo)，對(duì)于了解物種的空間分布格局具有重要

意義。

2.蓋度

蓋度指植物地上部分垂直投影的面積占地面的比率。蓋度的大小不決定于植株的

數(shù)目，而是決定于植株的生物學(xué)特性，如體形、葉面積等。蓋度可分為投影蓋度

和基部蓋度。

投影蓋度是植物地上器官垂直投影所覆蓋土地的面積占樣地面積的百分?jǐn)?shù)。基部

蓋度又稱純蓋度，是指植物基部實(shí)際占的面積。根據(jù)蓋度的大小，可以劃分為不

同的覆蓋等級(jí)，如裸地(<10%)、低覆蓋(10%?30%)、中低覆蓋(30%?45%)、中

覆蓋(45%?60%)、高覆蓋(>60%)。蓋度是衡量植物群落生長狀況和植被覆蓋度

的重要指標(biāo)，對(duì)于評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、水土保持功能等具有重要意義。

3.多度

多度是表示一個(gè)物種在群落中的個(gè)體數(shù)目，是物種數(shù)量的直接體現(xiàn)。多度通常通

過直接計(jì)數(shù)物種在群落中的個(gè)體數(shù)量來獲得。多度是評(píng)估物種在群落中數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)

的重要指標(biāo)，對(duì)于了解物種的種群動(dòng)態(tài)和群落結(jié)何具有重要意義。

4.優(yōu)勢(shì)度

優(yōu)勢(shì)度是表示物種在群落中的生態(tài)重要性的指標(biāo)。它反映了物種在群落中的地位

和作用大小。優(yōu)勢(shì)度通常根據(jù)物種的多度、蓋度、頻度和生物量等指標(biāo)綜合確定。

這些指標(biāo)值越大的物種，其優(yōu)勢(shì)度也越大。優(yōu)勢(shì)度是評(píng)估物種在群落中相對(duì)重要

性的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)于了解群落的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)、預(yù)測(cè)群落的發(fā)展趨勢(shì)等具有重要意

義。在植物生態(tài)學(xué)中，確定優(yōu)勢(shì)度的主要指標(biāo)通常是這種植物的蓋度和密度。蓋

度和密度最大的物種，往往在群落中的作用也最大，其優(yōu)勢(shì)度也最大。

熱點(diǎn)拓展二林窗效應(yīng)

1.林窗與“林窗效應(yīng)”

林窗主要是指林冠喬木衰老死亡或因偶然因素導(dǎo)致成熟階段優(yōu)勢(shì)樹種的死亡，從

而在林地造成空隙的現(xiàn)象。它可以分為兩類：（1）林冠林窗，指林冠層空隙下的

林地；（2）擴(kuò)展林窗，指除林冠林窗外，還包括其邊緣到周圍樹木的樹干基鴕所

圍成的林地。

林窗在森林的生態(tài)系統(tǒng)中很常見，對(duì)其區(qū)域的小環(huán)境，如氣候、土壤等多個(gè)方面

產(chǎn)生一定的影響，這就是“林窗效應(yīng)”。

2.“林窗效應(yīng)”帶來的影響

（1）對(duì)局部氣候

林窗中的空隙，有利于增強(qiáng)該區(qū)域光照和風(fēng)速，進(jìn)而導(dǎo)致林窗內(nèi)的蒸發(fā)量變大,

濕度相對(duì)減少。林窗區(qū)域內(nèi)的溫度和濕度變化（日變化、季節(jié)變化）會(huì)更為明顯。

（2）對(duì)土壤

受光照強(qiáng)度的影響，林窗內(nèi)的土壤溫度普遍高于林冠覆蓋區(qū)。溫度升高會(huì)增.加生

物活性，土壤中微生物和動(dòng)物的活動(dòng)頻繁，有利于促進(jìn)十.壤養(yǎng)分的分解和代謝過

程。

林窗還會(huì)影響到土壤濕度。在多雨的季節(jié)：林窗范圍內(nèi)降水量不受植物遮擋，雨

水下滲量高于林內(nèi)，加之植被需水量較少，土壤濕度相對(duì)較高。在少雨的季節(jié):

林窗范圍內(nèi)缺乏植物遮擋，光照較強(qiáng)，且土壤表面凋落物少，水分蒸發(fā)量大，±

壤濕度往往較低。

（3）對(duì)生物（植物）

林窗的形成，直接改善了森林底部的灌木和草木的光照條件，有利于灌木和草木

的生長，有效提升了森林的生物多樣性。

林窗的演化：林窗內(nèi)的植物也不是一成不變的，伴隨著時(shí)間推移和樹種競(jìng)爭(zhēng)，林

窗內(nèi)樹種會(huì)不斷更新演替。

林街形成

I

初期_中期_后期

灌木最為繁茂f小喬木樹種最繁茂f大喬木樹種最繁茂

林說消失

在林窗形成初期，空地較大，較低矮的草本和灌木樹種生長茂盛，此階段喬木并

不占優(yōu)勢(shì)。隨著灌木密度和高度的增加，部分灌木開始衰亡，再加上周圍樹木側(cè)

生長的作用，林窗內(nèi)的環(huán)境逐漸不利于灌木的生長和繁殖，開始生長一些中小喬

木樹種。林窗后期，灌木慢慢退出，更利于大喬木樹種生長。當(dāng)林窗內(nèi)樹木的高

度和周圍主林層接近時(shí)，林窗和周圍林沒有多大差別，林窗就逐漸消失。

熱點(diǎn)拓展三生態(tài)位重疊和分化

1.生態(tài)位重疊與競(jìng)爭(zhēng)排斥原理

生態(tài)位是指一個(gè)物種在群落中的地位和作用，包括所處的空間位置，占用資源的

情況，以及與其他物種的關(guān)系等。同一群落中，兩個(gè)物種的生態(tài)位是不可能完全

重疊的，生態(tài)位重疊越多，資源越短缺，種間競(jìng)爭(zhēng)就越激烈。以致競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較大

的物種有可能把另一物種完全排除掉，這就是競(jìng)爭(zhēng)排斥原理。如大草履蟲和雙小

核草履蟲共同培養(yǎng)時(shí)大草履蟲被淘汰。在環(huán)境較為充裕時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)雙方勢(shì)均力敵時(shí),

也可能形成平衡共存的局面。

三個(gè)共存物種的資源利用曲線

圖中d為曲線峰值間的距離；W為曲線的標(biāo)準(zhǔn)差

a.狹生態(tài)位；b.寬生態(tài)位

d>w：種間競(jìng)爭(zhēng)小，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)大;

w>d：種間競(jìng)爭(zhēng)大，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)小;

種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)兩物種的生態(tài)位接近，種間競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)兩物種的生態(tài)位分開。

2.生態(tài)位分化

生態(tài)位有重疊的物種會(huì)通過自然選擇作用（比如形成不同食性、劃分分布區(qū)域和

活動(dòng)范圍、錯(cuò)開活動(dòng)時(shí)間等），使各自的生態(tài)位發(fā)生變化，從而減少或排除競(jìng)爭(zhēng)，

使得它們共同生存下來。例如達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島上觀察的地雀就是生態(tài)位

分化的很好的實(shí)例：14種地雀的主要區(qū)別是身體和喙的大小和形態(tài)不同，喙的

大小和形態(tài)決定了它們所食的植物種子是不同的，這樣就排除了不同物種在食物

上的競(jìng)爭(zhēng)。生態(tài)位分化是生物對(duì)環(huán)境的長期適應(yīng)及自然選擇的結(jié)果。

熱點(diǎn)拓展四先鋒群落與頂極群落

時(shí)間

先鋒群落是群落演替過程中最初出現(xiàn)的植物群落，通常是在巖石、裸地或嚴(yán)重破

壞后的土地上首先定居的植物種類所組成的群落。先鋒物種一般具有生長快、子

代產(chǎn)量大、擴(kuò)散能力強(qiáng)等特征，能夠迅速占據(jù)新環(huán)境并繁殖后代。它們對(duì)惡劣環(huán)

境（如干旱、鹽堿、貧瘠等）具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠在其他植物難以生存的環(huán)

境中生長。先鋒群落的存在為后續(xù)的植物群落演替提供了基礎(chǔ)條件，隨著時(shí)司和

環(huán)境的變化，先鋒群落會(huì)逐漸被其他更適應(yīng)環(huán)境的植物群落所取代。

頂極群落是生態(tài)演替的最終階段，是最穩(wěn)定的群落階段。一般來說，當(dāng)一個(gè)群落

或一個(gè)演替系列演替到同環(huán)境處于平衡狀態(tài)的時(shí)候，演替就不再進(jìn)行了。在這個(gè)

平衡點(diǎn)上，群落中各主要種群的出生率和死亡率達(dá)到平衡，能量的輸入與輸出以

及生產(chǎn)量和消耗量（如呼吸）也都達(dá)到平衡。

在一定的自然地理區(qū)域里，植物群落主要受氣候、土壤、地形和動(dòng)物等因素控制，

相應(yīng)地可以形成許多頂極群落。

頂極群落最顯著的特點(diǎn)是其穩(wěn)定性高，具體表現(xiàn)如下：

(1)在系統(tǒng)內(nèi)部和外部、生物和非生物環(huán)境之間已達(dá)到平衡的穩(wěn)定系統(tǒng)。

(2)結(jié)構(gòu)和物種組成已相對(duì)穩(wěn)定。

(3)若無外來干擾，可以自我延續(xù)地存在下去。

綜上所述，先鋒群落是生態(tài)演替的最初階段，頂極群落是生態(tài)演替的最終階段。

課堂學(xué)習(xí)任務(wù)

熱點(diǎn)拓展一物種的“四度”

1.(2024.重慶階段練習(xí))群落中某種植物的個(gè)體數(shù)占該群落所有植物個(gè)體數(shù)的百

分比稱為相對(duì)多度?？茖W(xué)家統(tǒng)計(jì)了某退耕地中五種草本植物相對(duì)多度的變化如圖

所示，已知裂科草和須芒草能將土壤中硝酸鹽和氨態(tài)氮的濃度降到更低水平。下

A.草地早熟禾在演替時(shí)間1()?2()年間種群密度達(dá)到最大

B.剪股穎被淘汰的原因可能是不能有效利用土壤中低水平氮元素

C.在演替時(shí)間1()?40年間，草地早熟禾相對(duì)多度高，但不一定是優(yōu)勢(shì)種

D.記名計(jì)算法和目測(cè)估計(jì)法可用于統(tǒng)計(jì)不同物種相對(duì)數(shù)量

2.(2022?山東卷)在一個(gè)群落中隨機(jī)選取大量樣方，某種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)占全

部樣方數(shù)的百分比為該物種的頻度，頻度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表所示。在植物種類分布均

勻且穩(wěn)定性較高的生物群落中，各頻度級(jí)植物物種數(shù)在該群落植物物種總數(shù)中的

占比呈現(xiàn)一定的規(guī)律，如圖所示。

頻度級(jí)

1%—20%A

21%?40%B

41%?60%C

61%?80%D

81%?100%E

%

60

、

區(qū)40

工20

血

對(duì)

宙

（1）若植物甲為該群落的優(yōu)勢(shì)種，則植物甲的頻度最可能屬于級(jí)，而調(diào)

查發(fā)現(xiàn)該頻度級(jí)中的植物乙不是優(yōu)勢(shì)種，則乙的種群密度和分布范圍的特點(diǎn)分別

是、O

（2）若某草地植物物種的頻度級(jí)符合上圖所示比例關(guān)系，且屬于D頻度級(jí)的植物

有16種，則該草地中植物類群的豐富度為種。

（3）若研究植物甲的生態(tài)位，通常需要研究的因素有（填標(biāo)號(hào)）。

A.甲在該區(qū)域出現(xiàn)的頻率

B.甲的種群密度

C.甲的植株高度

D.甲與其他物種的關(guān)系

（4）隨著時(shí)間的推移，群落可能會(huì)發(fā)生演替。群落演替的原因是________________

熱點(diǎn)拓展二林窗效應(yīng)

1.（2024?四川成都三模）森林的上層喬木死亡或移除會(huì)導(dǎo)致林冠層產(chǎn)生空隙形成

林窗。林窗發(fā)育初期，和子萌發(fā)或者樹樁發(fā)芽成幼苗,林窗內(nèi)以草本和灌木為主，

隨著時(shí)間推移，林窗內(nèi)逐漸出現(xiàn)中小喬木。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.研究林窗內(nèi)群落水平的問題時(shí)需確定范圍和邊界

B.林窗內(nèi)的灌木被喬木取代主要受光照強(qiáng)度的影響

C.林窗內(nèi)物種組成的變化過程屬于群落的初生演替

D.林窗的發(fā)育可能加速物質(zhì)循環(huán)和增加生物多樣性

2.（2024.遼寧沈陽模擬）在東北大興安嶺南段，通過撫育間伐的形式創(chuàng)設(shè)人工林

窗（因一株或數(shù)株冠層樹木死亡或倒伐后，森林在冠層造成空隙的現(xiàn)象），間伐的

部分樹木留下一定高度的帶芽樹樁。林窗改變了光、熱、水、土條件，有效維護(hù)

了林下物種多樣性及森林更新。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.留下的帶芽樹樁的根系保存完好，具有涵養(yǎng)水源的功能

B.撫育間伐后影響群落演替速度最主要的環(huán)境因素是光照

C.林窗下不同土層土壤動(dòng)物的種類差異不能體現(xiàn)群落的垂直結(jié)構(gòu)

D.大興安嶺南段森林中林下植物的種群密度主耍取決于林冠層的郁閉度

熱點(diǎn)拓展三生態(tài)位重疊和分化

1.（2024.江西南昌模擬）近日研究人員在西臧發(fā)現(xiàn)了一種在我國從未被記錄的蝴

蝶物種——幻紫斑蝶，該蝴蝶翅外緣的白斑大而明顯，后翅的白斑沿邊緣縱向拉

長，翅背面中域尢白法。下列有關(guān)該物種的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.若幻紫斑蝶的食物來源越廣泛，則其生態(tài)位越寬，適應(yīng)環(huán)境的能力越強(qiáng)

B.對(duì)該物種棲息地、食物、天敵以及性別比例的統(tǒng)計(jì)分析，屬于幻紫斑蝶的生

態(tài)位研究

C.不同生物的生態(tài)位重疊的越多，種間競(jìng)爭(zhēng)越大，競(jìng)爭(zhēng)可能有利于生態(tài)位的分

化

D.不同生物占據(jù)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位，是物種之間及生物與環(huán)境之間協(xié)同進(jìn)化的

結(jié)果

2.（2024.廣東湛江二模）群落中，優(yōu)勢(shì)物種可以利用較低資源生存。某群落中，

物種A和物種B的生存空間和食物類別都較為相似。生存所需資源指某種群生

存所需的最少資源量。下列關(guān)于物種A和物種B的說法，錯(cuò)誤的是（）

A.物種A和物種B均可能屬于消費(fèi)者

B.物種A和物種B的生態(tài)位可能存在大幅度的重疊

C.物種A和物種B存在種間競(jìng)爭(zhēng)，兩者之間可能出現(xiàn)此消彼長的情況

D.若物種A的生存所需資源小于物種B的，則物種B為優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)者

熱點(diǎn)拓展四先鋒群落與頂極群落

1.（2024.四川內(nèi)江階段練習(xí)）在自然界中，群落的演替是普遍現(xiàn)象，旦有一定的

規(guī)律。群落演替的過程可人為劃分為三個(gè)階段：侵入定居階段（先鋒群落階段）一

競(jìng)爭(zhēng)平衡階段一相對(duì)穩(wěn)定階段。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.成功定居的先鋒植物可通過影響環(huán)境為以后侵入的生物創(chuàng)造有利條件

B.侵入定居階段到競(jìng)爭(zhēng)平衡階段群落的物種組成和空間結(jié)構(gòu)均沒有改變

C.競(jìng)爭(zhēng)平衡階段通過競(jìng)爭(zhēng)共存下來的物種在利用資源上可以達(dá)到相對(duì)平衡

D.相對(duì)穩(wěn)定階段群落內(nèi)的物種對(duì)資源的利用更為充分有效，群落結(jié)構(gòu)更加完善

2.（2024?北京東城期末）當(dāng)一個(gè)群落演替到與當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件相適應(yīng)的平衡

狀態(tài)時(shí)，演替不再進(jìn)行，此時(shí)的群落稱為頂極群落。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.群落演替過程中會(huì)發(fā)生優(yōu)勢(shì)物種的取代

B.群落演替有利于充分利用環(huán)境中的物質(zhì)與能量

C.頂極群落類型受溫度、降水量等因素的影響

D.頂極群落的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，將一直保持不變

答案解析

熱點(diǎn)拓展一拓展應(yīng)用

1.A［群落中某種植物的個(gè)體數(shù)占該群落所有植物個(gè)體數(shù)的百分比稱為相對(duì)多

度，相對(duì)多度大，并不代表它的種群密度達(dá)到最大，A錯(cuò)誤；裂科草和須芒草能

將土壤中硝酸鹽和氨態(tài)氮的濃度降到更低水平，由題圖可知，剪股穎被淘汰時(shí)，

裂科草和須芒草數(shù)量增加的較快，可推知剪股穎被淘汰的原因可能是對(duì)土壤中低

水平氮元素的利用率更低，B正確；在群落中，不僅僅數(shù)量多就能成為優(yōu)勢(shì)種,

還得對(duì)群落中其他物種的影響也很大，C正確；記名計(jì)算法和目測(cè)估計(jì)法可用于

統(tǒng)計(jì)不同物種相對(duì)數(shù)量，D正確。］

2.(1)E小廣(2)200(3)ABCD(4)環(huán)境不斷變化；生物本身不斷地繁殖、

遷移或者遷徙；種內(nèi)與種間關(guān)系的改變；人類活動(dòng)的干擾

熱點(diǎn)拓展二拓展應(yīng)用

1.C［群落的范圍和邊界，是群落水平上研究的問題之一，A正確；喬木比灌

木具有更強(qiáng)的獲得陽光能力，因此林窗內(nèi)的灌木被喬木取代主要受光照強(qiáng)度的影

響，B正確；林窗形成時(shí)保留了土壤條件等，林窗內(nèi)物種組成的變化過程屬于群

落的次生演替，C錯(cuò)誤；由題意可知：林窗的發(fā)育過程中，隨著時(shí)間的推移，植

物種類逐漸增加，可能為動(dòng)物提供更多的食物及棲息場(chǎng)所，使土壤中的有機(jī)物越

來越豐富，土壤的通氣性越來越好，所以可能加速物質(zhì)循環(huán)和增加生物多樣性,

D正確。］

2.C［留下的帶芽樹樁的根系保存完好，具有水土保持和涵養(yǎng)水源的功能，A

正確；由題意可知，撫育間伐后，森林在冠層造成空隙，因此影響群落演替速度

最主要的環(huán)境因素是光照，B正確；林窗下不同土層土壤動(dòng)物的種類差異能體現(xiàn)

群落的垂直結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；大興安嶺南段森林中松下植物的種群密度主要取決于

林冠層的郁閉度，也就是光照條件，D正確。］

熱點(diǎn)拓展三拓展應(yīng)用

1.B［若幻紫斑蝶的食物來源越廣泛，生存資源越充分，則其生態(tài)位越寬，其

對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力也就越強(qiáng)，A正確；研究該物種棲息地、食物、天敵以及與其

他物種間的關(guān)系，屬于幻紫斑蝶的生態(tài)位研究，性別比例是種群特征，B錯(cuò)誤;

不同生物的生態(tài)位重疊的越多，種間競(jìng)爭(zhēng)越大，越有利于兩個(gè)物種生態(tài)位的分化，

C正確；群落中每種生物都占據(jù)著相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位，是群落中物種之間以及生

物與環(huán)境間協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果，D正確。］

2.D［物種A和物種B的食物類別都較為相似，所以物種A和物種B均可能

屬于消費(fèi)者，A正確；物種A和物種B的生存空間和食物類別都較為相似、，所

以物種A和物種B的生態(tài)位可能存在大幅度的重疊，