内容正文:
第3节 群落的演替
时间:
1883 年 8 月 7 日
地点:
印度尼西亚
事件:
喀拉喀托火山大爆发
火山爆发后形成的火山岩岛屿
几十年后……
蜘蛛
202种动物
621种动物
880种动物
小草
小树林
几 年 后
1909年
1919年
1934年
1883年
火山爆发
随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
群落的演替
发生在裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
从生长条件来看,光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物,而是地衣?
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植物界的开路先锋”——地衣
地衣是真菌和某些单细胞藻类形成的相互依存的共生体,真菌从环境中吸收水分和无机盐供给藻类,藻类进行光合作用制造的有机物供给真菌。形态上看地衣分为壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣,地衣具有很强的生命力,耐干旱、耐贫瘠。
地球上很多极其恶劣的环境中没有其他生物生存,但有地衣的分布。
岩石的表面无土壤、光照强烈,温度变化大、极度贫瘠、干燥。在这种条件下,最先出现的是地衣,而且是抵抗力最强的壳状地衣。地衣分泌有机酸腐蚀了坚硬的岩石表面,再加上自然风化作用,坚硬的岩石表面出现了许多小颗粒,在地衣残体的作用下,这些小颗粒中有地衣产生的有机成分。后来,叶状地衣和枝状地衣继续作用于岩石表层,使岩石表层更加松软,岩石碎粒中的有机质逐渐增多,渐渐形成了薄薄的土壤,地衣为其他植物的生活创造了生存条件,却不利于自身的生存了。所以,地衣在森林、草原的形成发展中被誉为“开路先锋”。
地衣虽然对干旱、贫瘠耐受力很强,但是地衣和苔藓植物一样,对二氧化硫却很敏感,如果空气中有一定量的二氧化硫就会导致地衣生长不良或死亡,环保部门常把地衣和苔藓当作监测某地区大气污染的指示植物。
Lichen-Like Symbiosis 600 Million Years Ago
地衣是六亿年前地球陆地的首批客人
植物界的开路先锋
植物界的拓荒者
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袁训来说:“也许,当我们透过‘勇气’号的照相镜头观察火星表面,就能够想象出早期地球陆地表面的模样:到处是一望无际、毫无生机的荒漠。也许,就在六亿年前,真菌和藻类结合后,它们形成的地衣随着潮涨潮落在海边首先登上了陆地,并对陆地进行了改造。地衣能分泌地衣酸,腐蚀岩石吸收磷等物质,渐渐地,坚硬的岩石变成营养丰富的土壤,从而更适合陆地高等植物的生长,更为地球生命爆发奠定了基础。”
未来:给沙漠铺上地衣?
专家告诉记者,地衣“拓荒”古陆地也将为许多科学家治理沙漠留下启迪性思考。专家说,地衣可以通过其菌丝和假根黏合沙粒,有效地束缚沙粒的流动,从而起到固沙的作用,进而减少荒漠地表的风蚀和水土流失。
苔藓阶段
地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?
为什么苔藓能取代地衣?
草本植物阶段
灌木阶段
森林阶段
在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、
草本植物和灌木吗?
思考
种群演替中,一些种群取代另一些种群通常是
“优势取代”,而非“取而代之”。
特别
提醒
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
森林阶段
发生在裸岩上的演替
演替的类型
初生演替
指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
例子:沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替
如果一块农田弃耕了,演替会如何进行?
讨论
A
B
C
D
杂草
多年生杂草
小灌木
灌木林
树林
弃耕农田上的演替
内蒙古大草原为什么没有演替为树林?
思考
{
在干旱的荒漠上很难形成
一年生
演替的类型
初生演替
次生演替
在原有植被已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
美国白蛾
褐云玛瑙螺,即法国螺
水葫芦
*生物入侵的种类
1.紫茎泽兰 2.薇甘菊
3.空心莲子草 4.豚草
5.毒麦 6.互花米草
7.飞机草 8.凤眼莲
9.假高梁 10.蔗扁蛾
11.湿地松粉蚧 12.强大小蠹
13.美国白蛾 14.非洲大蜗牛
15.福寿螺 16.牛蛙
第一批外来入侵物种名单
*生物入侵的危害
(1)破坏景观的自然性和完整性
(2)摧毁生态系统
(3)危害生物多样性
(4)影响遗传多样性
人类活动对群落演替的影响
人类活动对群落演替的影响
过度放牧
导致草原退化
过度砍伐
导致森林破坏
污水排放
破坏水域生物群落
我国已实施大规模退耕还林、退田