資源簡介

(共23張PPT)
2.3生物群落的演替
群落的范圍和邊界如何？
群落中有多少種群？哪些種群占優(yōu)勢？
群落中各個(gè)種群分別占據(jù)什么位置？
群落中各個(gè)種群之間的相互關(guān)系是怎樣的？
群落具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)？
群落的演替情況是怎樣的？
邊緣效應(yīng)
豐富度
優(yōu)勢種
生態(tài)位
種間關(guān)系
空間結(jié)構(gòu)
群落演替
研究群落的核心問題
群落研究的問題
群落的演替情況是怎樣的？
群落演替
從一滴池塘水中能觀察生物群落的變化嗎？
事實(shí)：
1.在水族箱中加入適量的池塘水，形成一個(gè)小型水體環(huán)境。將上述裝置放在溫暖而沒有陽光直射的窗臺(tái)上。
2.每天用滴管吸取水族箱中的一滴吃糖水，制成臨時(shí)玻皮標(biāo)本。用顯微鏡觀察5個(gè)視野，統(tǒng)計(jì)每個(gè)視野中藻類的種類及其個(gè)體數(shù)量，取其平均值。連續(xù)觀察7天，做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄。
第1天 池塘水中主要是球藻
第7天 池塘水中主要是柵藻
池塘水中藻類優(yōu)勢種的變化
從一滴池塘水中能觀察生物群落的變化嗎？
生物群落中物種的種類和數(shù)量是隨著環(huán)境的變化而發(fā)生相應(yīng)變化的。在自然界里，生物群落的這種變化是普遍存在的。一個(gè)群落是如何演變?yōu)榱硪粋€(gè)群落的呢？哪些因素會(huì)影響這種演變呢？
群落的演替：在生物群落發(fā)展過程中，隨著時(shí)間的推移和空間分布的變化，一個(gè)群落替代另一個(gè)群落的演替過程。
蜘蛛
202種動(dòng)物
621種動(dòng)物
880種動(dòng)物
小草
小樹林
幾 年 后
1909年
1919年
1934年
1883年
火山爆發(fā)，巖漿所到之處生物死亡，成了一片裸地
群落1
群落2
群落3
群落4
初生演替：在從未有過植物生長或雖有過植物生長但已被徹底毀滅了的裸地（如沙丘、火山巖、冰川泥）上發(fā)生的演替。
火山裸地上發(fā)生的初生演替：
喀拉喀托火山的群落
群落的初生演替
初步判斷火山爆發(fā)后植物群落演替依次經(jīng)歷哪些階段呢？
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
群落的初生演替
自學(xué)討論：
光裸的巖地上是怎樣長出森林的呢？
閱讀教材54~55頁的內(nèi)容，以小組為單位，通過角色扮演的形式講述裸巖上長出森林的六個(gè)階段，并思考與討論以下問題：
裸巖
苔蘚
地衣
土壤
灌木
喬木
小鳥
小草
昆蟲
1.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？
2.地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？為什么苔蘚能夠取代地衣？兩者有怎樣的種間關(guān)系？
3.在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？
群落的初生演替
地衣階段
裸巖階段
表層為巖石或石礫， 裸巖上沒有任何生物
地衣定居
分泌有機(jī)酸
加速巖石風(fēng)化
土壤顆粒和有機(jī)物增多
真菌
藻類
有機(jī)物
水、無機(jī)鹽和CO2
群落的初生演替
表層為巖石或石礫， 裸巖上沒有任何生物
地衣定居
分泌有機(jī)酸
加速巖石風(fēng)化
土壤顆粒和有機(jī)物增多
思考：光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植株，而是地衣？
苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，地衣可以通過分泌有機(jī)酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。
地衣階段
裸巖階段
群落的初生演替
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
苔蘚侵入
→定居、擴(kuò)展
→進(jìn)一步分解巖石
→土層加厚、有機(jī)物增多
→土壤微生物增多
地衣分泌的有機(jī)酸可加速巖石風(fēng)化形成土壤，并積累起有機(jī)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(yōu)勢地位，結(jié)果逐漸取代了地衣。
地衣與苔蘚的種間關(guān)系：種間競爭
群落的初生演替
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本階段
草本植物侵入
→定居、競爭
→耐旱的植物種類開始侵入
→禾本科、菊科、蘭科等種子植物改造土壤
→土壤有機(jī)物豐富、通氣性好
→小動(dòng)物增多
群落的初生演替
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本階段
灌木階段
灌木、小喬木侵入并定居
→剝奪了草本植物的陽光
→取代部分草本植物
→鳥類棲息
→物種多樣化
→群落結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定
→抵御環(huán)境變化的能力增強(qiáng)
群落的初生演替
裸巖階段
地衣階段
苔蘚階段
草本階段
灌木階段
喬木階段
在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指“優(yōu)勢取代”，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢，但在森林中各種類型的植物都是存在的。
喬木在競爭中占優(yōu)勢
→與灌木競爭陽光
→優(yōu)勢取代
→物種進(jìn)一步多樣化，環(huán)境進(jìn)一步改善
→生物與環(huán)境的關(guān)系更豐富多彩
→相對(duì)穩(wěn)定的森林階段
群落的初生演替
階段 優(yōu)勢植物 成因 無機(jī)環(huán)境變化
裸巖 無 無任何生物繁殖體 裸地，無土壤條件
地衣 地衣 分泌有機(jī)酸從巖石中獲取養(yǎng)分 土壤顆粒和有機(jī)物逐漸增多
苔蘚 苔蘚 與地衣爭奪陽光的競爭中處于優(yōu)勢 土層加厚，有機(jī)物增多
草本 草本 較高，更利于爭奪陽光 土壤有機(jī)物越來越豐富，通氣性越來越好
灌木 灌木 更為高大，“剝奪”了草本植物的陽光 遮陰、避風(fēng)，土壤利于灌木生長
喬木 喬木 具有更強(qiáng)的獲得陽光的能力 土壤濕潤，生物與環(huán)境之 間的關(guān)系更加豐富多樣
土壤有機(jī)物越來越豐富
物種豐富度 、食物網(wǎng) 、群落結(jié)構(gòu)越來越大、越來越豐富
資源利用率越來越大
群落演替過程中無機(jī)環(huán)境的變化：
群落的初生演替
火災(zāi)當(dāng)年
火災(zāi)發(fā)生
火災(zāi)后1~2年
火災(zāi)后3~4年
火災(zāi)后5~50年
火災(zāi)后150年以上
群落的次生演替
次生演替：一個(gè)群落在演替過程中，若受到突發(fā)的自然事件（如火災(zāi)）或人為事件（如棄耕）的干擾，群落中的植被就會(huì)遭受嚴(yán)重破壞，甚至消失，但原有的土壤條件基本保留，原有植物的繁殖體仍有可能存在，進(jìn)而進(jìn)行新的演替，這種現(xiàn)象稱為次生演替。
一年生植物
草本植物和多年生植物
草本植物、灌木、喬木
森林
實(shí) 例 裸巖 火災(zāi)后
起始條件
演替階段
速 度
發(fā)展趨勢
共 同 點(diǎn)
裸地，無任何植物繁殖體
有土壤條件，甚至有植物繁殖體
慢
快
裸巖→地衣→苔蘚→草本→灌木→喬木
火災(zāi)后→草本→灌木→喬木
趨向形成新群落
趨向于恢復(fù)原來的群落
有機(jī)物越來越 ，物種豐富度逐漸 ，
食物網(wǎng)越來越 ，群落的結(jié)構(gòu)越來越 。
最終群落發(fā)展成一個(gè)與所處環(huán)境相適應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
豐富
加大
復(fù)雜
復(fù)雜
初生演替
次生演替
比較裸巖與火災(zāi)后發(fā)生演替的異同
群落的初生演替和次生演替
群落的初生演替和次生演替
（有）少→多
初生演替
從完全沒有植被，并且也沒有任何植物繁殖體存在的裸地上開始的演替。如：裸巖和裸底開始的演替
無→有
次生演替
在原有的植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了
植物的種子或其他的繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的地方發(fā)生的演替。
例如：火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替。
思考：所有的演替都會(huì)發(fā)展為森林嗎？一個(gè)群落最終演替到什么程度，主要受哪些因素的影響？
不一定；
群落外界環(huán)境的變化人類的活動(dòng)
生物的遷入和遷出，群落內(nèi)部種群的相互關(guān)系等
群落演替最終都會(huì)達(dá)到一個(gè)與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)
生物群落的演替是群落內(nèi)部因素（如種內(nèi)關(guān)系、種間關(guān)系）和外部環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。
影響群落演替的因素
抑制作用
被砍伐的森林
過度放牧的草原
污水排入河流
促進(jìn)作用
封山育林
治理沙漠
管理草原
影響群落演替的因素
陜西省延安市吳起縣退耕前（1984年）
陜西省延安市吳起縣退耕后（2017年）
退耕還林工程建設(shè)造就綠水青山
放眼社會(huì)
生態(tài)恢復(fù)
課外閱讀
生態(tài)被嚴(yán)重破壞的某廢棄礦區(qū)
處于生態(tài)恢復(fù)過程中的某礦區(qū)
生態(tài)恢復(fù)是當(dāng)今生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，已經(jīng)受到許多國家生態(tài)學(xué)界的重視。生態(tài)恢復(fù)就是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)合理的結(jié)構(gòu)、高效的功能，從而達(dá)到生態(tài)系統(tǒng)自我維持的狀態(tài)。生態(tài)恢復(fù)的主要內(nèi)容概括為：從生態(tài)需求和社會(huì)需求出發(fā)，盡可能恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；通過對(duì)物理、化學(xué)、生物，甚至社會(huì)文化要素的控制，帶動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，達(dá)到系統(tǒng)自我維持的狀態(tài)。
1.通過實(shí)施生態(tài)保護(hù)，過度砍伐的森林恢復(fù)了往日生機(jī)，該演替歷程中不會(huì)發(fā)生的是( )
A.一些物種的生態(tài)位發(fā)生變化
B.物種豐富度逐漸增加，種間關(guān)系復(fù)雜化
C.優(yōu)勢種更迭，順序?yàn)榈匾隆⑻μ\、草本植物、灌木、喬木
D.群落空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度增加，群落利用環(huán)境資源的能力增強(qiáng)
【答案】C
【解析】演替的過程中物種間會(huì)有激烈的競爭，激烈的種間競爭會(huì)導(dǎo)致一方減少甚至絕滅，但也可能使物種開辟新的生態(tài)位以實(shí)現(xiàn)競爭共存，A項(xiàng)正確。過度砍伐的森林演替成森林的過程中物種豐富度增加，B項(xiàng)正確。演替過程中優(yōu)勢種會(huì)發(fā)生更迭，但次生演替通常不會(huì)出現(xiàn)地衣、苔蘚類植物占據(jù)優(yōu)勢的情況，通常會(huì)直接進(jìn)入草本植物階段；此外，C項(xiàng)的表述也不夠準(zhǔn)確，如，灌木階段的植物優(yōu)勢種應(yīng)該是一種或幾種灌木，灌木類植物是優(yōu)勢植物群體，C項(xiàng)錯(cuò)誤。群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，群落利用環(huán)境資源的能力增強(qiáng)，D項(xiàng)正確。
隨堂練習(xí)
2.因過度放牧造成某草原生物多樣性的喪失，通過不斷地種植耐旱、抗風(fēng)沙能力強(qiáng)的植被控制流沙，生態(tài)環(huán)境得以逐步恢復(fù)。如圖表示生態(tài)恢復(fù)過程中，該草原群落類型的演替及其植物種類數(shù)的變化。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.該群落演替過程中，喬木、灌木和草本植物的分層現(xiàn)象
能提高對(duì)光能、空間的利用率
B.該草原恢復(fù)過程中群落的物種增多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變復(fù)雜
C.該草原群落演替一般是一個(gè)群落代替另一個(gè)群落的過程
D.物種豐富度是區(qū)別不同群落的重要特征
【答案】D
【解析】該群落演替過程中，喬木、灌木和草本植物的分層現(xiàn)象越來越復(fù)雜，能提高對(duì)光能、空間的利用率，A正確;由圖可知，該草原恢復(fù)過程中群落的植物物種逐漸增多，為動(dòng)物提供更豐富的食物和棲息場所，故營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，B正確;群落演替是指隨時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程，C正確;群落外貌特征和物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征，D錯(cuò)誤。
隨堂練習(xí)

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