内容正文:
火山爆发
五好导学
LOREM IPSUM DOLOR
第2章 群落及其演替
第3节 群落的演替
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2
【学习目标】
1.概述群落演替的概念,运用进化和适应观、结构与功能观分析群落的形成和演替,认同群落演替是有客观规律的。
2.阐明一个群落替代另一个群落的演替过程,包括初生演替和次生演替两种类型。
3.基于人类活动对群落演替的影响,分析人与自然的关系,认同退耕还林、还草、还湖的必要性,强化生命观念和社会责任。
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【学习重难点】
学习重点:
1.初生演替和次生演替的区别。
2.群落的演替过程。
学习难点:
群落的演替过程。
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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,所到之地生物全部死亡,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88种。在此期间,植株逐渐繁茂起来,形成了小树林。
问题探讨
喀拉喀托火山爆发的情景
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讨论:
1. 生物是如何一步步地定居在新土地上的?
地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
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。
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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,形成了森林。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。
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裸岩阶段
思考:
光裸的岩地上是怎样长出森林的呢?
一
演替的类型
初生演替
1
——发生在裸岩上的演替
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地衣阶段: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。
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苔藓阶段:在地衣开拓的基础上,苔藓便能生长起来。
苔藓比地衣长得高,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。
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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。竞争的结果是较高的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,土壤的透气性越来越好。
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灌木阶段:灌木和小乔木开始生长。灌木比草本植物更高大,“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。
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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,成为茂盛的树林。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的更加丰富多样,于是,群落演替到了相对稳定的森林阶段。
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讨论
1. 光裸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。
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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。地衣称之为陆地生态环境的开路先锋。
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
裸岩上的演替过程
总结
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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。
灌木丛
农田弃耕后,很快就会长满一年生杂草。在杂草的覆盖下,土壤条件会得到改善,一些多年生杂草会“接踵而至”。
农田弃耕
一年生杂草
多年生杂草
次生演替
2
——发生在弃耕农田上的演替
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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。
乔木林
树林
在气候条件适宜的情况下,从弃耕的