内容正文:
第3节 群落的演替
1883年8月7日印度尼西亚喀拉喀托火山爆发。火山的一半爆炸,威力相当于原子弹的100倍,造成40米的海啸,全球气温下降3℃,创造了人类记录的最大声音。
蜘蛛
202种动物
621种动物
880种动物
小草
小树林
1909年
1919年
1934年
1883年
火山爆发形成了裸岩
群落1
群落2
群落3
群落4
几年后
问题探讨
光裸的地面为什么会长出森林?
3
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
地衣阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
实例1、光裸的岩地上是怎样长出森林的呢?
表层为岩石或石砾,裸岩上没有任何生物。
(1)裸岩阶段
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。
(2)地衣阶段
苔藓比地衣长得高,更适应环境。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多。
(3)苔藓阶段
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,土壤的通气性越来越好。
(4)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。
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,于是成为很多鸟类的栖息地。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。
(5)灌木阶段
灌木和小乔木开始生长。灌木比草本更为高大,剥夺了草本植物的阳光,
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。
(6)乔木(森林)阶段
思考: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,一个群落取代另一个群落是指“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,群落的结构也越来越复杂。
1.演替的类型一
在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
初生演替
实例 :沙丘、火山岩、冰川泥、极地、裸岩上进行的演替
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
森林阶段
实例2、弃耕农田上会发生怎样的演替呢?与裸岩上的演替过程完全相同吗?
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”。
(1)草本植物阶段
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。
(2)灌木阶段
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。
(3)乔木阶段
弃耕农田上发生的演替
一年生杂草
多年生杂草
小灌木
灌木丛
乔木
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
弃耕农田
【思考】弃耕农田一定会演替成森林吗?
如果是在干旱的荒漠地区,群落的演替就很难形成森林,或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
不一定
在气候条件适宜的情况下从弃耕的农田演替出森林需要数十年时间。
2.演替的类型二
次生演替
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它繁殖体的地方发生的演替。
实例:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田的演替等。
演替类型 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
长
慢
趋向形成新群落
趋向于恢复原来的群落
多
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;
少
短
快
3.影响演替的因素
(1)外部因素:
(2)内部因素:
(3)人类的活动等
群落的外界环境的变化
生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化
如种内关系、种间关系(演替的催化剂),生物入侵等。
如火灾、洪水、病虫害、严寒等
决定因素
4.演替的结果
(1)影响演替的这些因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰,因此,群落就不断地演