内容正文:
问题探讨
蜘蛛
202种动物
621种动物
880种动物
小草
小树林
火山爆发
1883年
几年后
1909年
1919年
1934年
至今
喀拉喀托火山爆发
问题讨论
1. 生物是如何一步步地定居在新土地上的?
2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗?
群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
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第三节 群落的演替
1.群落演替有哪些类型?
2.演替的大致过程是怎样的?
3.怎样看待人类活动对群落演替的影响?
光裸的岩地上是怎样长出森林的呢?
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裸岩上的演替
地衣
苔藓
草本植物
灌木
乔木
裸岩
表层为岩石或石砾,
裸岩上没有任何生物
地衣首先在裸
岩上定居
初生演替是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,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
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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裸岩上的演替
小资料:植物界的开路先锋——地衣
地衣是真菌和藻类的共生体。藻类能进行光合作用,为真菌提供有机物;真菌的菌丝能吸收水分和无机盐,为藻类进行光合作用提供原料。
例如,裸岩表面无土壤、干燥、光照强、温度变化大,在这样恶劣的环境条件下,最先出现的生物是地衣。地衣能分泌一种有机酸腐蚀岩石表面,加之自然的风化作用,使坚硬的岩石表面慢慢地出现一些小颗粒。在地衣残体的作用下,这些细小颗粒含有了有机的成分。久而久之,在裸岩的表面便形成了非常微薄的土壤层,这为苔藓等植物创造了生存条件。
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。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。这里的取代指的是优势取代,即优势种的更迭,地衣不一定消失;
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裸岩上的演替
草本植物出现
与苔藓竞争
优势取代
昆虫和其他小动物进入
土壤有机物和通气性越来越好
④草本植物阶段
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。
苔藓阶段后为什么先经历草本植物阶段,而不是马上长出高大乔木?
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裸岩上的演替
⑤灌木阶段
群落结构较为稳定,抵御环境变化的能力增强
灌木、小乔木开始生长
剥夺了草本植物的阳光
取代部分草本植物
遮阴、避风、提供食物
鸟类栖息
物种多样化
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裸岩上的演替
⑥乔木阶段
乔木出现
与灌木竞争阳光
优势取代
环境进一步改善
物种进一步多样化
相对稳定
在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗?
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裸岩上的演替
裸岩
地衣
苔藓
草本
灌木
乔木
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。
在整个演替过程中,土壤条件发生了什么样的变化?物种丰富度和群落的结构发生了怎样的变化?
随着植物的发展变化,群落中的其他生物是否也会发生变化?
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拓展:
湖底阶段→自由漂浮植物阶段→沉水植物阶段→浮叶根生植物阶段→挺水植物阶段→湿生草本植物阶段→木本植物阶段
初生演替
弃耕农田上的演替
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"。
土壤表层的有机物逐渐增多,土壤的保水能力也逐渐增强,这将更有利于植物的生长。几年后,一些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。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。
在气候条件适宜的情况下从弃耕的农田演替出树林需要数十年时间。如果是在干旱的荒漠地区,群落的演替就很难形成树林,或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
次生演替:指在原有的植被虽已不存在,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。
在弃耕的农田上,也会发生群落的演替,这种演替和发生在裸岩上的演替过程完全相同吗?
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群落演替的类型
初生演替 次生演替
不同点 起点
实例
经历时间
速度
发展趋势
经历阶段
共同点
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
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
沙丘、火山岩、冰川泥等
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田
长
短
慢
快
趋向形成新群落
趋向于恢复原来的群落
多
少
①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落
②群落中物种数量和群落层次增多
③土壤、光能得到更充分的利用
④群落稳定性越来越强,最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
思考·讨论:比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
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