資源簡介

(共35張PPT)
2.3 群落的演替
本節聚焦：
1.群落演替有哪些類型？
2.演替的大致過程是怎樣的？
3.怎樣看待人類活動對群落演替的影響？
蜘蛛
202種動物
621種動物
880種動物
小草
小樹林
幾 年 后
1909年
1919年
1934年
1883年
火山爆發形成了裸巖
群落1
群落2
群落3
群落4
印度尼西亞喀拉喀托火山的群落演替
隨著__________，一個群落被另一個群落_____的過程，叫做__________。
時間推移
代替
群落演替
一、演替的類型
（一）裸巖上的演替過程
1.裸巖上的演替經歷了哪些階段？
2.光裸的巖石上首先定居的生物為什么是地衣，不是苔蘚和草本植物？
3.地衣階段又為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎？苔蘚和地衣有怎樣的種間關系 哪種生物占優勢
4.在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？這個事實說明什么呢？
5.就裸巖上的整個演替過程而言，土壤條件發生了什么樣的變化
在演替過程中群落結構和物種豐富度發生了怎樣的變化？
任務1 請同學們自主閱讀教材P38-40，小組合作思考討論完成問題。
分析群落的演替
任務1
1.裸巖上的演替的大致分為幾個階段？
請同學們給下列圖片標上序號還原這一漫長而艱難的演替過程。
①裸巖階段
②地衣階段
③苔蘚階段
④草本植物階段
⑤灌木階段
⑥森林階段
裸巖階段
表層為巖石或石礫，裸巖上沒有任何生物，或者是原來存在過植被但被徹底消滅。
（一）裸巖上的演替過程
(1)裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本植物階段
灌木階段
喬木階段
一、演替的類型
（一）裸巖上的演替過程
(2)地衣階段
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本植物階段
灌木階段
喬木階段
一、演替的類型
問題:光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？
苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養分，而地衣可以通過分泌有機酸加速巖石形成土壤的過程，而從裸巖中獲取養分。
（一）裸巖上的演替過程
(3)苔蘚階段
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本植物階段
灌木階段
喬木階段
一、演替的類型
問題:地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎？地衣被苔蘚取代了嗎？
形成原因：在地衣開拓的基礎上，苔蘚便能生長起來。苔蘚比地衣長得高，能獲得更多的陽光。
變化：苔蘚的生長會進一步使巖石分解，土層加厚，有機物增多，土壤中微生物的種類也越來越豐富。
地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤，并積累起有機物，這為苔蘚的生長提供了條件。而苔蘚生長后，由于其植株高于地衣，能獲得更多的陽光，處于優勢地位，結果苔蘚逐漸取代了地衣。
形成原因：在土壤能保持一定水分時，草本植物的種子就能夠萌發生長。競爭的結果是較高的草本植物逐漸占據了優勢。
變化：各種昆蟲和其他小動物開始進入這個地區。在動植物的共同作用下，土壤中的有機物越來越豐富，土壤的通氣性越來越好。
（一）裸巖上的演替過程
(4)草本植物階段
一、演替的類型
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本植物階段
灌木階段
喬木階段
（一）裸巖上的演替過程
(5)灌木階段
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本植物階段
灌木階段
喬木階段
一、演替的類型
形成原因：灌木和小喬木開始生長。灌木比草本更為高大，“剝奪”了草本植物的陽光，逐漸取代了部分草本植物。
變化：灌木的生長起到了遮陰、避風等作用，同時提供了更為豐富的食物，于是成為很多鳥類的棲息地。物種的多樣化使群落的結構較為穩定，抵御環境變化的能力增強。
（一）裸巖上的演替過程
(6)喬木階段
一、演替的類型
問題:在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？
形成原因：在灌木群落所形成的濕潤土壤上，各種喬木的種子萌發出來，喬木比灌木具有更強的獲得陽光的能力，因而最終占據了優勢，成為茂盛的樹林。
變化：樹林的形成進一步改善了生物生存的環境，物種進一步多樣化，生物與環境之間的關系變的更加豐富多樣，于是，群落演替到了相對穩定的森林階段。
能找到這些植物。在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指“優勢取代”，而不是“取而代之”。
演替的類型
01
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本植物階段
灌木階段
喬木階段
在整個演替過程中，土壤條件發生了什么樣的變化？
物種豐富度和群落的結構發生了怎樣的變化？
思考
①土壤中的有機物 ，
②群落中物種豐富度 (食物網 )，
③群落的結構 。
越來越豐富
逐漸加大
越來越復雜
越來越復雜
演替的類型· 演替
01
1.概念：一個從來沒有被植物覆蓋的地面，
或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發生的演替。
2.舉例：在 上進行的演替。
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本植物
階段
灌木階段
喬木階段
沙丘、火山巖、冰川泥
初生
沙丘
火山巖
冰川泥
演替的類型:冰川泥的演替
在地衣開拓的基礎上，苔蘚便能生長起來，苔蘚比地衣長得高，更能適應環境，于是逐漸擴展。苔蘚生長會進一步使巖石分解，土層增厚，有機質增多，土壤中微生物的種類越來越豐富。
在土壤能保持一定水分時，草本植物的種子就能萌發生長。競爭的結果是較高的草本植物逐漸占據了優勢。這時，各種昆蟲和其它小動物進入這個地區。在動植物的共同作用下，土壤中有機質越來越豐富，土壤通氣性越來越好。
冰川消退，大地裸露（裸巖階段）。
地衣在風力、降水、海水等作用下遷移至裸巖并定居。地衣分泌有機酸加速巖石風化形成土壤的過程。于是，土壤顆粒和有機質逐漸增多。（地衣階段）
灌木和小喬木開始生長。灌木比草本植物更為高大，“剝奪”了草本植物的陽光，逐漸取代了部分草本植物。灌木的生長起到了遮蔭、避風的作用，同時提供了更為豐富的食物，于是成為許多鳥類的棲息地。群落結構越來越復雜。
在灌木形成的濕潤土壤上，各種喬木的種子萌發出來。喬木比灌木具有更強的獲得陽光的能力，因此最終占據了優勢，成為茂盛的森林。群落演替到了相對穩定的森林階段。
分析火山爆發后群落的演替
任務2
發生演替后，這一地區有可能恢復到原來群落的結構嗎？
火山爆發后環境條件發生了變化。在火山爆發中,有些物種可能會消失;在恢復過程中外來新物種可能會進入。群落結構因此而發生了變化,一般不能恢復原來的群落結構。
任務2 閱讀P40圖2-12內容并思考以下問題：
1.棄耕的農田上的演替大致分為幾個階段？
2.每個階段各有什么特點？
一. 演替的類型
2. 棄耕農田上發生的演替
農田
棄耕后農田
據表推測發生在棄耕農田上的演替依次經歷哪些階段？
尚玉昌，普通生態學（第三版），359頁，一個棄耕農田的演替和植物種數的變化
植物類型 演替年數
1 4 15 25 40
草本 31 27 26 30 34
灌木 0 3 4 7 19
喬木 0 0 0 14 23
分析棄耕的農田上的演替
任務2
一年生雜草生長→土壤條件改善→多年生雜草接踵而至
土壤有機物增多，土壤保水能力增強→小灌木生長→形成灌木叢
喬木出現 →
逐漸取代灌木，成為優勢種
氣候適宜的條件下，逐漸演替出樹林
雜草
棄耕農田
灌木
喬木
森林
演替的類型· 演替
01
棄耕農田
一年生雜草
灌木
喬木
多年生雜草
1.概念：在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，
甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體(如能發芽的地下莖)的地方發生的演替。
2.舉例：在 上進行的演替。
火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田
次生
火災過后的草原
過量砍伐的森林
棄耕的農田
演替類型 起點 速度 趨勢 階段數 共同點
初生演替
次生演替
沒有土壤的地段
有土壤，甚至土壤中有植物的繁殖體
慢
快
形成新群落
恢復原來的群落
多
少
群落演替的兩種類型
①群落結構變得復雜②群落中物種數量和群落層次增多
③土壤、光能得到更充分的利用
P41思考討論問題1、2
棄耕農田
雜草
灌木階段
喬木階段
森林
問題3：演替都會發展為森林嗎？一個群落最終演替到什么階段，主要受哪些因素的影響？
不一定。
主要受當地氣候條件，地形和土壤環境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內種群間的相互關系，人類活動等因素的影響。
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本植物階段
灌木階段
喬木階段
這些因素常常處于變化的過程中，適應變化的種群數量增長或得以維持，不適應的數量減少甚至被淘汰,因此，群落就不斷地演替。
演替的類型·易錯辨析
01
群落演替是一個無休止的過程嗎？
思考
群落演替到與群落所處環境相適應的
相對穩定的狀態，演替就不再進行了。
【擴展】此時的群落稱為這個環境下的頂級群落。頂級群落主要由當地的年平均溫度和年平均降雨量決定。
不是。
【資料1】我國的黃土高原歷史上曾郁郁蔥蔥，從東南到西北，依次分布著溫帶落葉闊葉林、疏林灌叢草原、溫帶草原等。然而，現在的黃土高原上，森林和草原的覆蓋率比歷史上大幅度下降，很多黃土丘陵呈光禿狀態。
思考.討論 分析人類活動影響群落演替的實例
二、人類活動對群落演替的影響
分析人類活動影響群落演替的實例
生物類群 20世紀60年代 20世紀80年代
水生 植物 種類 92種 68種
占優勢的物種 菱、竹葉眼子菜、苦草、黑藻 微齒眼子菜、菰、金魚藻、黑藻
魚類 種類 74種 54種
占優勢的物種 鯉魚、鯽魚、鳊魚 鯽魚、黃顙魚、紅鰭鲌
某湖泊20世紀60年代和80年代水生植物和魚類的調查統計表
【資料2】自20世紀60年代起，長江中游某湖泊進行了大規模的圍湖造田，湖水面積縮減50％。對該湖泊多種生物的調查表明，水生植物、魚類的物種豐富度下降，占優勢的物種發生變化（下表）。
二、人類活動對群落演替的影響
思考.討論 分析人類活動影響群落演替的實例
人類活動對群落演替的影響
02
分析人類活動影響群落演替的實例
思考·討論
【討論1】上述資料中，人類活動使群落演替向什么方向進行？
【討論2】人類活動對上述群落演替速度有什么影響？
【討論3】如果去除人類活動，這些群落又會向什么方向演替？
人類活動使群落演替朝著物種豐富度 ，結構 的方向進行。
人類活動 了這種演替的速度。
去除人類活動，這些群落一般會朝著人類活動出現之前的狀態進行演替，
趨向于 ，物種豐富度會 ，結構會變得 。
降低
簡單
加快
恢復原來的群落
增加
復雜
結論：人類的許多活動正在影響著群落的演替，
往往使群落演替按照不同于自然演替的 和 進行。
方向
速度
人類活動往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。
二. 人類活動對群落演替的影響
污水排入河流
（2014新課標I卷30節選）請回答關于群落演替的問題：
（3）據調查，近5萬年以來，某地區由于氣候越來越干燥，森林逐漸被灌叢取代，這也是自然界存在的一種演替類型。近50年來，由于人類過度開墾，導致局部灌叢出現了荒漠化，該現象表明：與該地區具有的自然演替相比，人類的開墾活動使得該地區群落的演替速度________（填“未發生改變”、“變慢”或“變快”），演替的方向_____________（填“發生改變”或“未發生改變”）。
變快
未發生改變
人類活動往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。
人類活動也可使群落朝著物種增多、結構復雜的方向演替。
封山育林
治理沙漠
管理草原
建立人工群落
退耕還林、還草、還湖
二. 人類活動對群落演替的影響
2. 目的：處理好經濟發展同人口、資源、環境的關系，走可持續發展道路。
3. 措施：我國政府明確提出退耕還林、還草、還湖和退牧還草。
四、退耕還林、還草、還湖
2003年1月20日起施行《退耕還林條例》。
截至2021年，全國共有25個省和新疆生產建設兵團參與這項工程，累計完成退耕還林還草1.42×107hm2，荒山荒地造林和封山育林2.07×107hm2。
2014年啟動了新一輪退耕還林還草工程；
2015年將這項工程列為生態文明體制改革的組成部分；
2018年，我國啟動了大規模國土綠化行動。
截至2013年，全國共有25個省（自治區、直轄市）參與這項工程，累計完成退耕還林2.98×107hm2。
小結
知識網絡結構
①同一時間
②同一區域
③所有生物
種群
群落
豐富度
垂直結構
水平結構
初生演替
次生演替
基本單位
主要 內容
概念
體現
包括
包括
優勢種
包括
互利共生
寄生
捕食
原始合作
種間競爭
物種組成
種間關系
群落結構
群落演替
季節性
生態位
練習與應用
1.在群落演替的過程中，物種的組成和數量會發生變化。判斷：
(1)群落演替就是群落內原有物種逐漸恢復到原有狀態。 （ ）
(2)演替早期的種群可能在新形成的群落里出現。（ ）
2.演替過程中喬木逐漸取代了灌木的優勢地位，其主要原因是（ ）
A.灌木壽命較短 B.喬木繁殖能力較強
C.灌木生長極為緩慢 D.喬木較為高大，能獲得更多的陽光
×
√
D
3.我國北方某地區實施退耕還林三年后，對該地區蜘蛛類群的研究表明，地面蜘蛛豐富度增加，但原來分布于農田的蜘蛛種類部分消失了。下列表述錯誤的是（ ）
A.退耕農田上發生的群落演替是次生演替
B.部分農田蜘蛛消失說明退耕還林不利于保護生物多樣性
C.退耕還林后群落總體上朝著物種增多、結構復雜的方向演替
D.蜘蛛類群的變化說明群落演替過程中物種組成是動態變化的
B
4.對一處棄耕農田的演替過程的記錄如下表所示，請據表回答下列問題。
棄耕年數 優勢植物 非優勢植物
0~1 馬唐 —
1 飛蓬 豚草
2 紫菀 豚草
3 須芒草 豚草
5~10 短葉松 火炬松
50~100 櫟 山核桃
(1)該地草本植物的演替速度____ (快或慢)，
木本植物的演替速度___
快
慢
練習與應用
(2)一般來講，與草原相比，針葉林動物
分層現象較_______(填簡單或復雜)，
原因是：_______________________
___________________。
針葉林的植物分層為動物
分層創造了條件
(3)如果一塊棄耕農田位于半干旱地區，
群落演替最可能發展到哪個階段
可能發展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。
復雜
1. 一個湖泊經歷了一系列演替階段以后，可以演變為一片森林。演替過程大體經歷從湖泊到沼澤、到草原，最后到森林這幾個階段。請參照從裸巖演替到森林的過程，描述從湖泊演替到森林的大致過程。
浮游植物階段
↓
沉水植物階段
↓
灌木階段
↓
浮葉根生與挺水植物階段
↓
濕生草本植物階段
二、拓展應用
練習與應用
↓
喬本植物階段
從湖泊到森林的演替過程屬于哪種演替？
復習與提高
1.生物群落的空間結構受多種因素影響。下列敘述錯誤的是( )
A.植物群落的垂直分層現象與光照有關
B.動物群落的垂直分層現象與植物有關
C.植物群落的水平分布現象與地形有關
D.動物群落的水平分布一般都是均勻的
2.甲地發生森林火災導致原有植被消失，乙地因火山噴發被火山巖全部覆蓋，之后兩地均發生了群落演替。下列關于甲、乙兩地群落演替的敘述，錯誤的是( )
A.甲地和乙地發生的演替類型相同
B.若沒有外力干擾，甲地可重現森林
C.地衣會比苔蘚更早地出現在乙地火山巖上
D.甲、乙兩地隨著時間的延長，物種豐富度逐漸增加
D
A
動物群落的水平分布情況與植物的鑲嵌分布有關，因此動物群落的水平分布一般不是均勻的
森林火災導致植被消失后，原有的土壤條件基本保存，該地進行的群落演替屬于次生演替；火山噴發后，植物被徹底消滅，該地進行的群落演替屬于初生演替。
復習與提高
3.甲、乙、丙是食性相同的、不同種的蝌蚪，三者之間無相互捕食關系。某研究小組在4個條件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和數量不等的同種捕食者，一段時間后，各池塘中3種蝌蚪的存活率如下表：下列推測不合理的是( )
A.捕食者主要捕食甲和丙
B.蝌蚪的種間競爭結果可能受捕食者影響
C.無捕食者時蝌蚪的種間競爭可能導致乙消失
D.隨著捕食者數量增加，乙可獲得的資源減少
D
隨著捕食者數量增加，乙存活率增加，獲得的資源包括食物或生存空間可能會增加

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