1.4 群落演替是生物与环境相互作用的结果（教学课件）生物沪科版选择性必修2

群落演替是生物与环境相互作用的结果 第四节 第1章 种群和群落 生物选择性必修2 在相对稳定的环境中，群落的动态变化有没有规律可循？当群落受到剧烈的扰动而被严重破坏时，它能不能自然恢复？恢复的过程又是怎样的？ 群落中的物种组成、每种生物的种群数量、群落的结构都会随时间的推移而改变，因此群落是一个动态系统。 材料阅读：大金山岛的变迁 大金山岛是上海南部最大的岛屿，也是上海地区的最高峰。大金山岛是晚侏罗纪火山喷发形成的岩石岛，在过去的 1.44 亿年里，最初只是一块光秃秃的裸岩。而今天，岛上已枝繁叶茂，成为上海地区唯一保存完好的中亚热带常绿阔叶林自然群落。 思考与讨论： 1. 生物是如何在火山岩石裸岩上开始定居，并一步步将它变成野生动植物的“天堂”呢？ 2. 这种经年累月的变化有何规律可循？ 3. 如果该岛受到台风等影响遭到破坏，它的恢复还需要如此漫长的过程吗？ 1．群落的自然演替有两种类型 群落演替： 一定地理范围内，群落由一种类型变化为另一类型的有序演变过程，称为群落演替。 群落演替的类型： 1.初生演替： 如果一个地区从未被生物定居过（或者彻底清除了一切生物），生命从无开始的演替，称为初生演替。 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 裸岩阶段 群落生长的地方最初仅仅是一片光秃秃的岩石。这一时期岩石上并无定居的生命，称为演替的裸岩阶段。 （A）裸岩阶段 地衣阶段 首先在裸岩上定居的是地衣。地衣是藻类和真菌的共生体。它们能够适应贫瘠的环境，并通过自身分泌有机酸加速岩石的风化、崩解。岩石碎屑混合着死亡地衣的有机质残骸组成了陆地上最初的土壤——母壤。这一阶段称为地衣阶段。 （B）地衣阶段 苔藓阶段 随着土壤的出现，地面逐渐有了保持水分的能力。于是一些苔藓就生长起来，并将先锋植物地衣的优势地位排挤掉。事实上，这一阶段其他孢子植物和种子植物的种子也可能出现在土壤中，但是环境条件不足以支撑那些更高等的植物萌发，因此，苔藓成了优势类群。这一阶段称为苔藓阶段。 （C）苔藓阶段 草本植物阶段 随着土壤有机物含量的提高、土层增厚，土壤的保水能力和养分含量进一步提高。草本植物的种子开始萌发。不但排挤掉了苔藓的优势地位，互相之间的竞争压力也越来越大，从最初以年生物种为主，过渡到以多年生草本植物为主。群落进入了草本植物阶段。 （D）草本植物阶段 灌木阶段 草本植物演替的后期，土壤开始适合灌丛的生长。灌木植株更大，剥夺了草本植物的阳光，进而取代了草本植物，成为群落的优势物种。群落进入灌木阶段。 （E）灌木阶段 森林阶段 有了灌木的保护，土壤得到了进一步改良。一些小树逐渐生长成高大的乔木。乔木具有比灌木更强的获得阳光的能力，最终成为优势类群。树林的形成进一步巩固了群落的稳定性和抗干扰能力，群落中的生物进一步多样化。最终，群落进入了相对稳定的森林阶段。 （F）森林阶段 群落演替的类型： 大火过后，经数百年演替形成的森林植被毁，乔木遮蔽的土地重新暴晒在阳光之下，群落再次进入从初级阶段。可是这次，还需要数百年时间吗？ 2.次生演替： 不同于初生演替，这种原生群落受自然或人为破坏后再次发生的演替，称为次生演替。 次生演替 ①大火毁灭的是森林群落的地上部分，但是土壤却保留了下来。土壤中的生物、植物的种子、孢子和地下部分也可能幸免。此外，火烧加速了群落地上部分有机物的分解，肥沃了土壤。因此，虽然最先恢复的是一些一年生的速生草本植物，但很快就会被多年生草本植物、灌木和乔木所取代。 次生演替 ②农田被弃耕以后，很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下，土壤条件会得到改善，一些多年生的杂草会“接踵而至”。几年后，小灌木便会生长起来，并成为灌木丛。再经过一段时间，乔木开始出现，灌木逐渐减少，乔木逐渐蔚然成林。 初生演替和次生演替的区别 2.生物具有与群落环境相适应的特征 形态上的适应：在陆生植物群落中，植物通常具有发达的机械组织以支撑植株。因此，几乎所有的木本植物都是陆生的，少数如红树、水杉虽然生长在湿地中，但是它们高高挺立在空中的树冠说明只有依靠自身的机械支撑才能茁壮成长。 水生浮叶植物菱角 2.生物具有与群落环境相适应的特征 生理特征和空间分布上的适应：在森林群落中，高大的乔木物种总是占据着群落的最高层，彼此之间竞争着阳光。林冠以下的生物可以获得的阳光就很少了。所以，森林群