2.3 群落的演替 课件 2024—2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第2章 群落及其演替 第3节 群落的演替 火山爆发 1883年 火山爆发， 生物灭亡。 几年后 地面上长出小草，出现了一种蜘蛛。 1909年 1919年 1934年 动物增加到621种 增加到880种， 形成了小树林 有202种动物 放大 2 喀拉喀托火山爆发的情景 喀拉喀托火山的群落 群落演替 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。 1883年 火山爆发， 生物灭亡。 几年后 地面上长出小草，出现了一种蜘蛛。 1909年 1919年 1934年 动物增加到621种 增加到880种， 形成了小树林 有202种动物 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。群落结构可能因而发生变化，一般不能恢复原来一模一样的群落结构。 1. 这一地区有可能恢复原来群落的的结构？ 2. 生物是如何进一步步地定居在新土地上的 思考探讨一 1883年 火山爆发， 生物灭亡。 几年后 地面上长出小草，出现了一种蜘蛛。 1909年 1919年 1934年 动物增加到621种 增加到880种， 形成了小树林 有202种动物 一、裸岩上的演替过程 1. 阅读课本P38~39,光裸的岩地上是怎样长出森林的呢？依次经历了哪些阶段？ 灌木阶段 乔木阶段 草本植物阶段 苔藓阶段 地衣阶段 裸岩阶段 学生单独回答，并引导完成序号标记。然后随着讲解完成三道讨论题 5 没有植物及植物繁殖体，或者是原来存在植被但被彻底消灭。 裸岩阶段 一、裸岩上的演替过程 引导学生看图，以其与土壤的相似性引出其与土壤的不同。得出裸岩不能直接种植植物的原因——没有土壤条件。进而引出地衣是土壤形成的前提与关键 6 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把岩石表皮腐蚀成土壤，而从裸岩中获取养分。 P40 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？ 一、裸岩上的演替过程 集体回答或单独 7 没有植物及植物繁殖体，或者是原来存在植被但被彻底消灭。 裸岩阶段 裸岩VS土壤： 裸岩的主要成分是岩石和石砾，不具备提供生命体生长的能力。 土壤是由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气以及微生物等组成的，能够为生命体提供养分和生长的条件。 在裸岩阶段可不可直接种植植物呢？ 植物不能生长，不具备土壤等条件 一、裸岩上的演替过程 引导学生看图，以其与土壤的相似性引出其与土壤的不同。得出裸岩不能直接种植植物的原因——没有土壤条件。进而引出地衣是土壤形成的前提与关键。集体回答 8 地衣侵入→定居→分泌有机酸→加速岩石风化形成土壤→土壤颗粒和有机物增多。 地衣阶段 地衣 = 藻类 + 真菌 有机物 水分、无机盐 地衣是蓝细菌或藻类与真菌共生的复合体。 一、裸岩上的演替过程 提问：前面提到裸岩上植物不能直接生长，那大家觉得地衣会是一种植物么？是什么生物呢？ 9 苔藓侵入→ 定居、拓展 → 进一步使岩石分解 →土层加厚，有机物增多 → 微生物种类更丰富。 苔藓阶段 一、裸岩上的演替过程 在地衣作用初步形成土壤的基础上，低等植物苔藓能够适应这简单的土壤条件，定居拓展，并进一步使岩石分解，形成更多的土壤，从而为后续高等植物的定居生长繁殖提供条件 10 （1）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。 P40 思考讨论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？ （2）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。 一、裸岩上的演替过程 根据苔藓介绍完成讨论题二 11 草本植物阶段 草本植物→萌发，生长→竞争：较高草本植物占优势→小动物增多→土壤有机物丰富、通气性好。 一、裸岩上的演替过程 在地衣作用初步形成土壤的基础上，低等植物苔藓能够适应这简单的土壤条件，定居拓展，并进一步使岩石分解，形成更多的土壤，从而为后续高等植物的定居生长繁殖提供条件 12 灌木、小乔木浸入并定居 → 竞争 ：灌木、小乔木占优势 → 动物进一步增多 → 物种多样化→ 群落结构较稳定 → 抵御环境变化的能力增强。 灌木阶段 一、裸岩上的演替过程 13 乔木在竞争中占优势 → 形成茂盛的树林→ 进一步改善环境 → 物种进一步多样化 → 生物与环境的关系更丰富多样 → 相对稳定的森林阶段。 乔木阶段 一、裸岩上的演替过程 14 能找到这些植物。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。 P40 思考讨论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？ 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”。 土壤有机物越来越丰富，物种丰富度逐渐加大，食物网越来越复杂，群落结构越来越复杂。 一、裸岩上的演替过程 根据苔藓介绍完成讨论题三,补充P40第一段 15 二、弃耕农田上的演替过程 思考探讨二 发生在弃耕的农田上的群落演替会经历哪些阶段呢？ 合作探究：阅读课本P40及P41图文，完成思考与讨论： 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， 主要受哪些因素影响? 单独回答 16 农田弃耕之后，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森林，需要数十年的时间。 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阶段或稀疏的灌木阶段。 草本 灌木 乔木 森林 二、弃耕农田上的演替过程 简要介绍后完成讨论题 17 初生演替 指在一个 的地面，或者 是 、 的地方发生的演替。 从来没有被植物覆盖 原来存在过植被 但被彻消灭了 如在______、_______、________上进行的演替。 沙丘 火山岩 冰川泥 概念: 实例: 一、裸岩上的演替过程 总结完成初生演替概念 18 次生演替 在 ，但 还 ，甚至还 的地方发生的演替。 原有植被虽已不在 原有土壤条件 基本保留 保留了植物的种子或其他繁殖体 如在 、 、 上 进行的演替。 火灾后草原 过量砍伐的森林 弃耕的农田 概念: 实例: 二、弃耕农田上的演替过程 由次生演替概念实例引出弃耕农田上的演替过程 19 P41 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？ 二、弃耕农田上的演替过程 类型 裸岩上的演替 弃耕农田上的演替 起始条件 P41 思考讨论2：这两种演替有哪些共同点？ 裸地，无土壤和植物繁殖体 有土壤，甚至有植物繁殖体 慢 快 群落结构层次越来越复杂， 物种丰富度逐渐增加， 土壤、光能利用更为充分, 群落稳定性越来越强。 形成新群落 恢复原群落 发展趋势 速度 演替阶段 共同点 裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→乔木 弃耕地→草本→灌木→乔木 最终群落发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态。 初生演替 次生演替 分别单独提问学生，让学生回答在课本的哪个位置，并引导其他同学做笔记。以表格进行归纳总结 20 1.（2019 浙江卷）某森林曾被开垦用于种植农作物，后因产量不高而弃耕，若干年后又恢复到森林。下列关于该演替的叙述，错误的是 （  ） A．该演替属于次生演替 B．演替过程中群落结构不变 C．人为因素引发了该演替 D．弃耕地中有种子等繁殖体 B 弃耕地中保留了土壤和有生存力的孢子和种子等繁殖体，此演替属于次生演替。 “某森林曾被开垦用于种植农作物，后因产量不高而弃耕”可知有人为因素影响。 次生演替：在原有植被已不存在，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发生的演替。 弃耕地演替为森林的过程中，群落的物种多样性会增加，群落中的食物链增加，群落的结构逐渐复杂。 课时小练 P41 思考讨论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 二、弃耕农田上的演替过程 不一定。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。 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，群落内部种群的相互关系；人类活动等因素的影响。 适应影响因素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。 完成最后的问题，并引出人类活动。如果时间充裕，快速完成人类活动内容 22 三、人类活动对群落演替影响 思考探讨三 阅读P42 “思考与讨论”，分析人类活动影响群落演替的实例。探究人类活动如何影响群落的演替？ 资料1 我国黄土高原的历史变迁 资料2 20世纪60年代起，长江中下游某湖泊由于大规模围湖造田，造成湖泊的物种丰富度下降，优势种发生变化。 上述材料中，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。 1.上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？ 集体快速回答 23 三、人类活动对群落演替影响 1.消极影响 —— 使群落的物种丰富度下降 ①砍伐森林 短期内改变森林中的物种组成和物种丰富度，进而改变群落的演替方向。 ②过渡放牧 可能很快导致土地荒漠化，使草原生物群落演替为荒漠生物群落。 ③污水排入河流 未经处理的污水直接排入河流，可能给水生生物带来灭顶之灾。 集体快速回答 24 三、人类活动对群落演替影响 2.积极影响 —— 使群落的物种丰富度增加 封山育林 治理沙漠 人工群落 管理草原 草方格治沙法 建立自然保护区 草方格治沙法 25 三、人类活动对群落演替影响 人类活动一定程度上改变了这种演替的速度。 一般会朝着人类活动出现之前的状态进行演替，趋向于恢复原来的群落，物种丰富度会增加，结构会变得复杂。 2.人类活动对上述群落演替速度有什么影响？ 3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？ 人类活动影响着群落演替，使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行（即改变了演替的方向和速度）。 人类活动 物种及环境条件 影响 群落演替的方向和速度 改变 集体快速回答 26 四、退耕还林、还草、还湖 退耕还草 退耕还林 退耕还湖 为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展道路。 目的： 措施： 退耕还林、还草、还湖和退牧还草。 集体快速回答 27 四、退耕还林、还草、还湖 截至2019年，全国共有25个省和新疆生产建设兵团参与这项工程，累计完成退耕还林还草3.43×107h㎡。 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。 2003年1月20日起施行《退耕还林条例》。 60年前毛乌素沙漠 现在的毛乌素沙漠 集体快速回答 28 1. (2023 浙江卷) 群落演替是一个缓慢、持续的动态过程，短时间的观察难以发现这个过程，但是有些现象的出现，可以一窥其演替进行的状态。下列事实的出现，可以用来推断群落演替正在进行着的是 （　　） A. 毛竹林中的竹笋明显长高 B. 在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物 C. 荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面 D. 在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡 B 毛竹林构成一个种群。竹笋明显长高，是种群内部的生长现象，不属于演替 荷塘中荷花、荷叶逐渐覆盖水面，是种群内部的生长现象，不属于演替 在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡过程中，体现的是种间关系一寄生，不属于演替 浮叶根生植物和挺水植物属于不同的物种，挺水植物的出现意味着优势物种可能发生变化（优势种的改变——判断是否有群落演替现象的依据之一） 练习与应用 加一道判断题 29 2.（2021全国甲卷）群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是 （  ） A. 人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向 B. 发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替 C. 发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段 D. 在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展 C 退湖还田、封山育林、改造沙漠、生态农业等相关措施都能促进群落良性发展 弃耕农田的演替为次生演替，依次经过：草本阶段→灌木阶段→乔木阶段 一般情况下，演替过程中生物生存的环境逐渐改善，群落的营养结构越来越复杂，群落结构越来越复杂，群落稳定性越来越强 裸岩上的演替是初生演替，依次经过：地衣阶段→苔藓阶段→草本阶段→灌木阶段→森林阶段 练习与应用 1. 在群落演替的过程中，物种的组成和数量会发生变化。判断下列相关表述是否正确。 （1）群落演替就是群落内原有物种逐渐恢复到原有状态。（ ） （2）演替早期的种群可能在新形成的群落里出现。（ ） 练习与应用 教材P44 × √ 2. 演替过程中乔木逐渐取代了灌木的优势地位，其主要原因（ ） A. 灌木寿命较短 B. 乔木繁殖能力较强 C. 灌木生长极为缓慢 D. 乔木较为高大，能获得更多的阳光 D 3. 我国北方某地区实施退耕还林三年后，对该地区蜘蛛类群的研究表明，地面蜘蛛丰富度增加，但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失了。 下列表述错误的是 （ ） A. 退耕农田上发生的群落演替是次生演替 B. 部分农田蜘蛛消失说明退耕还林不利于保护生物多样性 C. 退耕还林后群落总体上朝着物种增多、结构复杂的方向演替 D. 蜘蛛类群的变化说明群落演替过程中物种组成是动态变化的 B 练习与应用 教材P44 放在中间 32 Lavf58.33.100 $$