内容正文:
第2章 群落及其演替
第3节 群落的演替
问题探讨
1883年8月7日,印度尼西亚喀拉喀托火山爆发,岩浆滚滚而出,所到之处生物全部死亡,成了一片裸地。几年后,地面上长出了小草,出现了一种蜘蛛。到1909年,有202种动物在这块新的土地上生活。1919年动物增加到621种,1934 年增加到880种。期间,植物逐渐繁茂起来,形成了小树林。
讨论
1.生物是如何一步步地定居在新土地上的?
岩浆覆盖的区域,几年后长出了小草,小动物逐渐来这里定居,后来这里又长出了树木,形成了树林
问题探讨
1883年8月7日,印度尼西亚喀拉喀托火山爆发,岩浆滚滚而出,所到之处生物全部死亡,成了一片裸地。几年后,地面上长出了小草,出现了一种蜘蛛。到1909年,有202种动物在这块新的土地上生活。1919年动物增加到621种,1934 年增加到880种。期间,植物逐渐繁茂起来,形成了小树林。
讨论
2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗?
火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中,有些物种可能会消失;在恢复过程中外来新物种可能会进入。群落结构因此而发生了变化,一般不能恢复原来的群落结构。
群落演替
随着时间的推移,一个群落被另外一个群落代替的过程
演替的类型
1.裸岩到森林的演替
1.裸岩到森林的演替
1.裸岩阶段
表层为岩石或石砾,裸岩上没有任何生物,或者是原来存在过植被但被彻底消灭。
1.裸岩到森林的演替
1.裸岩阶段
2.第衣阶段
地衣首先在裸岩上定居。地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程。于是,土壤颗粒和有机物逐渐增多
1.裸岩到森林的演替
1.裸岩阶段
2.第衣阶段
3.苔藓阶段
在地衣开拓的基础上,苔藓便能生长起来。苔藓比地衣长的高,更适应这里的环境,于是就逐渐扩展。苔藓的生长会进一步使岩石分解,土层加厚,有机物增多,土壤中微生物的种类也越来越丰富。
1.裸岩到森林的演替
1.裸岩阶段
2.第衣阶段
3.苔藓阶段
4.草本植物阶段
在土壤能保持一定水分时,草本植物的种子就能够萌发生长。竞争的结果是较高草本植物逐渐占据了优势。这时,各种昆虫和其他小动物开始进入这个地区。在动植物的共同作用下,土壤中的有机物越来越丰富,土壤中的通气性越来越好
1.裸岩到森林的演替
1.裸岩阶段
2.第衣阶段
3.苔藓阶段
4.草本植物阶段
5.灌木阶段
灌木和小乔木开始生长。灌木比草本植物更为高大,剥夺了草本植物的阳光,逐渐取代了部分草本植物。灌木的生长起到了遮阴,避风等作用,同时提供了更为丰富的食物,于是成为许多鸟类的栖息地。物种的多样化使群落的结构较为稳定,抵御环境变化的能力增强。
1.裸岩到森林的演替
1.裸岩阶段
2.第衣阶段
3.苔藓阶段
4.草本植物阶段
5.灌木阶段
6.乔木阶段
在灌木群落所形成的湿润土壤上,各种乔木的种子萌发出来。乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力,因而最终占据了优势,成为茂密的树林。树林的形成进一步改善了生物生存的环境,物种进一步多样化,生物与环境之间的关系变得更加丰富多样,于是群落演替到了相对稳定的森林阶段。
思考与讨论
1.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?
因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?地衣被苔藓取代了吗?
地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤,并积累起有机物,这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后,由于其植株高于地衣能获得更多的阳光,处于优势地位,结果逐渐取代了地衣。
3.在森林阶段,群落中还能找到地衣、 苔藓、草本植物和灌木吗?
能找到这些植物。在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指“优势取代”,而不是“取而代之”。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
群落演替
随着时间的推移,一个群落被另外一个群落代替的过程
在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指“优势取代”,而不是“取而代之”。
在上述演替的过程中,土壤中的有机物越来越丰富,群落中物种丰富度逐渐加大,食物网越来越复杂,群落的结构也越来越复杂。
2.弃耕农田上发生的演替
2.弃耕农田上发生的演替
草本植物阶段
农田被弃耕后,很快就会长满一年生杂草。在杂草的的覆盖下,土壤条件会得到改善,一些多年生的杂草会接踵而至
2.弃耕农田上发生的演替
草本植物阶段
灌木
阶段
土壤表层的有机物逐渐增多,土壤的保水能力也逐渐增强,这将更有利于植物生长。几年后,一些小灌木便会生长起来,成为灌木丛
2.弃耕农田上发生的演替
草本植物阶段
灌木
阶段
乔木
阶段
乔木开始出现。高大的乔木占据了更多的空间,灌木逐渐减少,乔木逐渐蔚然成林
【思考】弃耕农田一