2.2 群落的主要类型+2.3 群落的演替-2024-2025学年高二上学期生物学人教版选择性必修2

2.2 群落的主要类型 说出陆地生物群落的主要类型、成因以及特点 通过比较不同生物群落中生物的主要特征，阐述群落中的生物具有与环境相适应的形态、结构和生理特征（重点） 学习目标 1 2 阐明群落中的生物彼此相互适应，占据了不同的生态位，形成统一的有机整体。（重点） 3 人工生物群落 森林生物群落 草原生物群落 荒漠生物群落 淡水生物群落 海洋生物群落 分类依据：群落的外貌和物种组成等 荒漠生物群落 1.外貌特征： 2.分布范围： 3.群落特点： 一.群落的主要类型 砂砾裸露，植被极度稀疏 极度干旱区、年降水量稀少且分布不均匀 物种少、群落结构非常简单 智利•阿塔卡马沙漠（极旱之地） 莫高窟•鸣沙山•月牙泉 4. 物种组成 荒漠中的生物具有耐旱的特性。 (1) 主要植物类型: 仙人掌属植物、骆驼刺属植物等。 ① 具有肥厚的肉质茎 ② 叶呈针状，不发达 ③ 气孔在夜晚才开放 加强对水分的储存 减少蒸腾作用 仙人掌 荒漠中有些植物为了减少蒸腾作用，保持水分，气孔白天关闭，夜晚开放，这又如何进行光合作用呢？ 夜间气孔开放，吸收大量CO2，以苹果酸的形式贮存；白天气孔关闭，苹果酸放出CO2用于光合作用。 正常途径 景天酸代谢 骆驼刺植株才几厘米高(植株矮小) 但根可长达15m(根系发达) 减少蒸腾作用 骆驼刺 4. 物种组成 荒漠中的生物具有耐旱的特性。 (1) 主要植物类型: 仙人掌属植物、骆驼刺属植物等。 有利于吸收土壤中的水分 (2) 主要动物类型: 主要是爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等 ① 表皮外有角质鳞片 减少水分蒸发 ⑤ 以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物 ③ 每天到阳光充足的地方，让身体暖和起来，待天热时退到地下等阴凉处 保护正在发育的胚胎 ② 蛋壳坚硬 ④ 啮齿类有些是夜行性动物，昼伏夜出。 调节体温方式 (变温动物) 生活方式(恒温动物) 减少水分丢失 4. 物种组成 荒漠中的生物具有耐旱的特性。 草原生物群落 1.外貌特征： 2.分布范围: 3.群落特点: 草本植物如地毯般铺向天边 主要分布在半干旱地区，不同年份或季节雨量不均匀的地区。 动植物的种类较少，群落结构相对简单 草原上的植物往往叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱。 4.物种组成 各种耐寒的旱生多年生草本植物占优势，有的草原上有少量的灌木丛，乔木非常少见； （1）主要植物类型 由于缺水，在草原上，两栖类和水生动物非常少见； 稀树干草原上，生长着伞形树冠状乔木，动物主要以斑马、长颈鹿和狮子为主。 (2) 主要动物类型 草原上的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点； 森林生物群落 1.外貌特征: 树木繁茂，树冠遮天蔽日 2.分布范围:森林分布在湿润或较湿润的地区。 3.群落特点:动植物的种类多，群落结构非常复杂且相对稳定。 针叶林 阔叶林 热带雨林 4. 物种组成 森林中有乔木、灌木、草本和藤本植物；森林中阳生植物多居上层，能吸收比较强的阳光；林下光线相对较弱，在热带雨林中，林下几乎都是散射光，仅有稀疏的光点和光斑。所以，三七、人参、黄连、半夏、贝母以及某些蕨类、苔藓等阴生植物生活在林下。 (1) 主要植物类型 【思考】阴生植物怎么适应在弱光条件下生存？ 阴生植物的茎细长，叶薄，细胞壁薄，机械组织不发达，但叶绿体颗粒大、呈深绿色，因此这类植物适应在弱光条件下生存； (2) 主要动物类型 森林为动物提供了丰富的食物和栖息场所，树栖和攀缘的动物种类特别多，如长臂猿、松鼠、蜂猴、犀鸟、避役和树蛙等。 同纬度地区，从东向西，由湿润趋向干旱 森林、草原、荒漠这些自然群落在陆地上的分布是有规律的。 自然群落分布的规律性 从南向北，由热带到寒温带 热带雨林 热带季雨林 亚热带常绿阔叶林 暖温带落叶阔叶林 温带针阔叶混交林 寒温带针叶林 分析我国从东向西、从南向北（由热带到寒温带）自然地带分布主要受哪些因素的影响？ 水分、温度 群落中生物的适应性 群落类型受水分、温度等因素的影响很大； 生活在这一地区的物种能够形成群落，是因为它们都能适应所处的非生物环境； 1.生物对非生物环境的适应 例1：在森林内，乔木、灌木和草本植物之间存在对土壤、空间、阳光的竞争，但也可因生态位不同达到平衡。 乔木层 灌木层 草本层 例2：动物需要植物提供食物和庇护，而植物需要动物传播花粉和种子。 2.生物对生物环境的适应 21 寒温带针叶林 温带针阔叶混交林 暖温带落叶阔叶林 亚热带常绿阔叶林 热带季雨林 热带雨林 森林、草原、荒漠每一种群落都可以分为更具体的群落类型。 在不同的生物群落中，生物适应环境的方式不尽相同。换句话说，每一种生物都有自己适宜的生存环境。因此，群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。 热带雨林的物种丰富，物种主要是适应热带地区环境的植物和动物，群落的垂直分层结构明显，乔木就分为几个层次，乔木层之下还有灌木层、草本层；藤本植物非常发达。 1、热带雨林特点 思考▪讨论 不同森林群落中植物对环境的适应 ① 乔木往往有板状根，分支不发达， 形成树冠争夺阳光。 ② 藤本植物发达，交错攀缘，甚至直达树冠。 ③ 草本植物、如芭蕉长有巨大的叶片，充分利用有限阳光。 ④ 林中空气流通不畅，风媒花很少，林中很多植物具有艳丽的花朵 ( 如海南蝴蝶兰 ) 和鲜艳多汁的果实 ( 如红毛丹 )，以吸引动物传插花粉和种子。 海南蝴蝶兰 红毛丹 望天树 板状根 藤本植物 热带雨林植物对环境的适应 在不同的森林群落中，生物适应环境的方式不尽相同，换句话说，每一种生物都有自 己适宜的生存环境，因此有人说，群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。 全年高温、湿润的热带雨林中， 落叶阔叶林的物种数量较热带雨林的少，物种主要是适应温带地区环境的植物和动物，群落的垂直结构不如热带雨林的复杂。 夏季凉爽、冬季较为寒冷、雨量比较丰富。 毛白杨的花 元宝槭（qì）的翅果 思考▪讨论 不同森林群落中植物对环境的适应 2、落叶阔叶林特点 落叶阔叶林夏季枝叶茂密，呈绿色， 冬季则树叶枯落； 树冠发达，林冠往往整齐； 芽具有鳞片，树皮厚，以利于度过严冬。 很多树木在春季树叶没有展开前就开花，且多数是风媒花 ( 如毛白杨、蒙占栎 )，不少种类的果实有翅 ( 如元宝械 )。 落叶阔叶林植物对环境的适应 群落中的生物都有适应各自环境的特征。 热带雨林: 由于林下缺少阳光，空气流通不畅，因此，林下植物多具有很大的叶片，能充分利用有限的阳光；风媒花少，虫媒花多。 落叶阔叶林: 在乔木展叶前或落叶后，林下阳光充足，因此很多林下植物借此机会迅速生长、开花、结果；落叶阔叶林内通风好，多数是风媒花。 在不同的生物群落中，生物适应环境的方式不尽相同。换句话说，每一种生物都有自己适宜的生存环境。因此，群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。 思考▪讨论 不同森林群落中植物对环境的适应 其他群落类型 湿地生物群落 湿地生物群落中动植物物种十分丰富，既有水生生物也有陆生生物，常见的有芦苇、香蒲、黑藻、金鱼藻等植物，以及鱼类、两栖类、鸟类等动物。 晨萱 狭义湿地（wetland）是指地表过湿或经常积水，生长湿地生物的地区。湿地生态系统（wetland ecosystem）是湿地植物、栖息于湿地的动物、微生物及其环境组成的统一整体。湿地具有多种功能：保护生物多样性，调节径流，改善水质，调节小气候，以及提供食物及工业原料，提供旅游资源。在沼泽、河流、湖泊等地，还有湿地生物群落。 28 海洋生物群落 在海洋中，数量众多的微小浮游植物，浅海区生长的大型藻类（如海带、裙带菜等），以及种类繁多的动物，它们共同构成海洋生物群落； 其他群落类型 晨萱 人工群落 人工群落是指按人类需要把同种或不同种的植物配置在一起而形成的植物群落,其目的是满足生产观赏、改善环境等需要。 常见的类型有农田、果园、苗圃、行道树、林荫道、林带、城市等。 其他群落类型 与自然群落相比，人工生物群落的物种丰富度较低，群落结构简单，易受外界影响，需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构。 如果没有人工干预，农田生物群落不能长期保持农田的特征。 晨萱 2.3 群落的演替 问题探讨 1883年8月7日印度尼西亚火山爆发，岩浆滚滚而出，所到处生物全部死亡。几年后，地面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到1909年，有202种动物在这块土地生活。1919年动物增加到621种，1934年增加到880种。在此期间，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。 喀拉喀托火山爆发与群落演替 火山遗址80年的变化 群落 群落 随着时间的推移， 一个 另一个 代替的过程。 被 群落的演替 蜘蛛 202种动物 621种动物 880种动物 小草 小树林 几年 1909年 1919年 1934年 新形成的群落与原来的群落不同。 从裸岩上开始的群落演替 裸岩 苔藓 乔木 地衣 灌木 草本植物 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，地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程，于是，土壤颗粒和有机酸逐渐增多。 演替的类型 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多。 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，土壤的通气性越来越好。 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，逐渐取代了草本植物。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。 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 01 35 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？ 昆虫、小动物 鸟类 微生物 从裸岩上开始的群落演替 演替的类型 在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？ 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”。 01 36 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。 裸岩 地衣 苔藓 草本 灌木 森林 1.初生演替 演替的类型 实例 ：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替 01 37 据表推测发生在弃耕农田上的演替依次经历哪些阶段？ 尚玉昌，普通生态学（第三版），359页，一个弃耕农田的演替和植物种数的变化 植物类型 演替年数 1 4 15 25 40 草本 31 27 26 30 34 灌木 0 3 4 7 19 乔木 0 0 0 14 23 从弃耕的农田上开始的群落演替分析 弃耕农田 演替的类型 01 38 从弃耕的农田上开始的群落演替分析 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。 演替的类型 01 39 次生演替：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的繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。 例子： 如火灾过后的草原、 过量砍伐的森林、 弃耕的农田。 2.次生演替 演替的类型 01 不一定；主要受当地气候条件（温度、年降雨量），地形和土壤环境，生物的繁殖、迁入和迁出，群落内部种群的相互关系，人类活动等因素 演替的类型 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：初生演替与次生演替哪一个速度快？哪一个经历的时间长？ 次生演替快。 初生演替经历时间长。 那么群落演替是一个无休止的过程吗？ 不是；任何环境下的演替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。 顶极群落 01 41 车前草 狼尾草 狗尾草 图4-16 践踏对草地群落的影响 > > 耐践踏程度： 获取阳光的能力（相反） 人类的活动群落演替的影响 如 人类活动对群落演替的影响；退耕还林、还草、还湖 01 ①人类活动使群落演替朝着物种丰富度降低、结构简单的方向进行。 被砍伐的森林 过度放牧的草原 污水排入河流 人类活动对群落演替的影响；退耕还林、还草、还湖 01 43 人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。 如 在治理沙漠方面蚂蚁森林的成功。 掌握自然演替的规律，和群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展。 ②人类活动使群落演替朝物种增多、结构复杂的方向发展。 人类活动对群落演替的影响；退耕还林、还草、还湖 人类的活动群落演替的影响 01 《退耕还林条例》，自2003年1月20日起施行。 截至2013年，全国共有25个省(自治区、直辖市)参与这项工程,累计完成退耕还林4.47亿亩。 这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。 2014年启动了新一轮退耕还林还草工程; 2015年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分; 2018年，我国启动了大规模国土绿化行动。 如 退耕还林、还草、还湖 ②人类活动使群落演替朝物种增多、结构复杂的方向发展。 人类活动对群落演替的影响；退耕还林、还草、还湖 01 $$