内容正文:
2.3 群落的演替
学习目标
1.通过对具体实例的分析讨论,用进化与适应观、稳态与平衡观分析阐明群落演替的概念、过程及规律。
2.结合实例,运用比较、分析、归纳等科学思维区分初生演替与次生演替。
3.通过实例探讨人类活动对群落演替的影响,认同退耕还林等措施的意义,进一步形成持续发展观,增强保护环境的责任感。
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?
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。
喀拉喀托火山爆发的场景
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。
一、演替的类型
光裸的岩地上是怎样长出森林的呢?
仔细分析图2-11,思考并讨论以下问题。
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?
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?
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?
?
苔藓阶段
地衣阶段
草本阶段
灌木阶段
森林阶段
裸岩阶段
上皮层
下皮层
粉芽
地衣是藻类和真菌共同生活而成的共生体。藻类进行光合作用,制造养料供给真菌。真菌吸收外界水分、无机盐和二氧化碳供给藻类,相互间形成互利共生的关系。
菌丝
藻类
7
地衣对营养条件要求不高,能耐干旱,生长在瘠薄的峭壁、岩石、树皮上或沙漠地上。地衣分泌的地衣酸,可腐蚀岩石,对土壤的形成起着开拓先锋的作用。
地衣大多数是喜光植物,要求空气清洁新鲜,特别对二氧化硫非常敏感,所以在工业城市附近很少有地衣的生长,因此,地衣可作为鉴别大气污染程度的指示植物。
思考·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?
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?
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?
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。
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。
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。
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。
农田
弃耕
发生在弃耕的农田上的群落演替
阅读教材40页内容
思考·讨论
1.从演替的起点来看,发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有什么不同?这两种演替还有哪些差异?
2.这两种演替有哪些共同点?
3.演替都会发展为森林吗?一个群落最终演替到什么阶段,主要受哪些因素的影响?
思考·讨论
1.从演替的起点来看,发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有什么不同?这两种演替还有哪些差异?
从演替的起点看,裸岩上的演替是从一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、后来植被彻底消失了的地方开始的演替。弃耕农田上的演替是在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发生的演替。
其他差异:裸岩上的演替速度慢,经历的阶段相对较多;弃耕农田上的演替速度快,经历的阶段相对较少;等等
思考·讨论
2.这两种演替有哪些共同点?
3.演替都会发展为森林吗?一个群落最终演替到什么阶段,主要受哪些因素的影响?
共同点:从结构简单发展为结构复杂,群落中的物种数量和群落层次增多,土壤、光能得到更充分的利用,最终群落会发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态,等等。
不一定。主要受当地气候条件,地形和土壤环境,生物的繁殖、迁入和迁出,群落内种群间的相互关系,人类活动等因素的影响。
(1)初生演替
①概念(特征):在一个从来没有被 的地面,或者是原来存在过_______、但被 了的地方发生的演替。
②过程(以发生在裸岩上的演替为例):裸岩阶段→ →_________
→草本植物阶段→灌木阶段→ 。
③实例:在 、 、 上进行的演替。
植物覆盖
植被
彻底消灭
地衣阶段
苔藓阶段
乔木阶段
沙丘
火山岩
冰川