内容正文:
第3节 群落的演替
1.群落演替的概念
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。这里的生物群落悄然变化、不断发展。像这样,随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替。
2.群落演替的主要标志
群落在物种组成上发生了变化,或者在优势种上发生了变化。
3.群落演替的影响因素
(1)环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,而对另一些物种的生存产生不利影响。
(2)生物本身不断进行繁殖、迁徙。
(3)群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
(4)种内和种间关系不断发生变化。
(5)人类活动的干扰。
4.群落演替的特征
(1)方向:一般来说,具有一定的方向性,群落总是向相对稳定的状态演替。
(2)能量:一般来说,群落有机物总量增加。
(3)结构:一般来说,营养结构变得复杂,物种多样性增加,抵抗力稳定性增加
5.群落演替的类型:
(1)进展演替:在未经干扰的自然条件下,生物群落从结构比较简单、不稳定或稳定性较小的阶段发展到结构更复杂、更稳定的阶段,后一阶段比前一阶段利用环境更充分,改造环境的作用更强烈。
(2)逆行演替:导致生物群落的结构简单化,不能充分利用环境,生产力逐渐下降,不能充分利用地面,群落旱生化,对外界环境改造轻微。过度放牧与滥砍滥伐会导致逆行演替。
通常,在人类活动的干扰下,逆行演替是短暂的,而在气候的影响下,逆行演替则是在巨大的范围内进行。
3.1 演替的类型
1.初生演替
(1)概念: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物但被彻底消灭了的地方发生的演替。
(2)实例:沙丘、火山岩、冰川上进行的演替。
(3)过程
①从裸岩上开始的旱生演替
演替阶段
优势生物
特征
裸岩阶段
—
地面上只有光裸的岩地
地衣阶段
地衣
地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程,使土壤颗粒和有机物逐渐增多
苔藓阶段
苔藓
苔藓的生长进一步使岩石分解,土层加厚,有机物增多,土壤中微生物的群落越来越丰富
草本植物阶段
草本植物
各种昆虫和其他小动物开始进入;在动植物的共同作用下,土壤中的有机物越来越丰富,土壤的通气性越来越好
灌木阶段
灌木
灌木成为许多鸟类的栖息地;物种多样化使得群落的结构较为稳定,抵御环境变化的能力增强
森林阶段
乔木
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更加丰富多彩,于是,群落演替到了相对稳定的森林阶段
②从湖底开始的水生演替
演替阶段
优势种群
湖底裸地
没有生物
水生植物阶段
水生植物,如浮萍、满江红、金鱼藻、黑藻等
湿生植物阶段
沼泽植物(如莎草)
陆生植物阶段
先后出现灌木、乔木,最后演化成森林
群落演替中的优势种变化:
浮游植物→沉水植物→浮水植物→挺水植物→湿生草本植物→灌丛、疏林植物→乔木。
(4)特点:初生演替速度缓慢、时间长。
2.次生演替
(1)概念:指在原有植被虽已不存在,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。
(2)实例:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
(3)过程(以发生在弃耕农田上的演替为例)
阶段
特征
弃耕农田
土壤中还残留着农作物及农田杂草的种子或其他繁殖体
一年生杂草
在杂草的覆盖下,土壤条件得到改善
多年生杂草
土壤表层有机物质逐渐增多,保水能力逐渐增强
灌木
小灌木生长起来,并成为灌木丛
乔木
灌木逐渐减少,乔木逐渐占据优势,蔚然成林
(4)特点:次生演替速度较快,时间短。
3.群落演替中两种类型的比较
类型
初生演替
次生演替
起点
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
在原有植被虽已不存在,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的地方
时间
经历时间漫长
经历时间较短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
时间与速度的差异分析
所依托的基质和环境极为贫瘠和严酷
所依托的基质和环境比较肥沃和温和,且可能存在原有群落毁灭后留下来的大量有机质和繁殖体
实例
裸岩上的演替
森林砍伐地、弃耕农田上的演替
4.群落演替的过程总结
群落演替的过程可人为地划分为三个阶段。
(1)侵入定居阶段(先锋群落阶段)
一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境,为以后侵入的同种或异种生物创造有利条件。
(2)竞争平衡阶段
通过种内斗争或种间竞争,优势物种定居并繁殖后代,劣势物种被排斥,相互竞争过程中共存下来的物种,在利用资源上达到相对平衡。
(3)相对稳定阶段
物种通过竞争,平稳地进入协同进化,