2.3 群落的演替-2024-2025学年高二生物同步高效教学课件（人教版2019选择性必修2）

2.3 群落的演替 问题探讨 2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗? 一般不能。 火山爆发后环境条件发生了变化，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 1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？ 1883年 裸地(裸岩) 几年后 小草 蜘蛛 1909年 ↓ 202种动物 1919年 621种动物 1934年 小树林 880种动物 一个群落 另一个群落 随着时间的推移， 代替的过程。 被 群落的演替： 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 1.裸岩到森林的演替（6阶段） 二、演替的实例 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 无任何生物 裸岩阶段 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 地衣首先定居→分泌有机酸→加速岩石风化→土壤颗粒和有机物增多。 地衣阶段 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 苔藓扩展→进一步分解岩石→土层加厚、有机物增多→土壤微生物增多 苔藓阶段 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 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。 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 灌木剥夺草本的阳光，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。 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 乔木最终占优势→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。 1.裸岩到森林的演替 分析群落的演替 P40 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株，而是地衣？ 思考讨论 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。 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。 在群落演替过程中，一些物种取代另一些物种是指“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。 2.弃耕农田上发生的演替 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 一块弃耕裸露的农田 2.弃耕农田上发生的演替 2.弃耕农田上发生的演替 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 一年生杂草生长→土壤条件改善→多年生杂草接踵而至。 2.弃耕农田上发生的演替 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 土壤有机物增多，土壤保水能力增强→小灌木生长→形成灌木丛 2.弃耕农田上发生的演替 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 乔木出现→逐渐取代灌木，称为优势种。 2.弃耕农田上发生的演替 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 气候适宜的条件下，逐渐演替出树林。 3.群落演替的两种类型 初生演替 在一个从来没有植被覆盖的地面，或者原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。 沙丘 火山岩 冰川泥 次生演替 在原有植被虽已不在，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。 火灾过后的草原 过量砍伐的森林 弃耕的农田 初生演替 次生演替 起始条件 实例 经历时间 速度 经历阶段 发展趋势 从来没有….或是……. 但被彻底消灭了的地方 原有土壤条件……..，甚至还保留了……………….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、弃耕的农田等 长 短 慢 快 趋向形成新群落 趋向于恢复原来的群落 多 少 4. 初生演替和次生演替的比较 ①群落结构变得复杂 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 5. 群落演替的方向及变化 实例 大多数自然群落 受污染或破坏的群落 方向 ________→________→稳定 ________→________→稳定 物质变化     能量变化 ________并趋向于稳定 _______并趋向于稳定 简单 复杂 复杂 简单 增加 减少 2、3 为内因 1、群落的外界环境的变化； 2、群落内部种群相互关系的发展变化； 3、生物的迁入迁出； 4、人类的活动； 1、4 为外因 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。 6、影响群落演替的因素(外因和内因) 演替最终一定能形成森林吗? 那么群落演替是一个无休止的过程吗？ 人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 不一定! 原因: 演替最终能否形成森林取决于气候、土壤、地形、生物繁殖、迁入迁出、人类活动等。如干旱地区或冻土地带很难演替到森林阶段(草原的沙漠化过程)。　 自然界中群落演替是普遍现象，可发生于每个群落。 群落演替有一定的规律，人们掌握了这些规律，就能够根据现有情况预测群弱的发展趋势，从而正确掌握群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展。 无论是哪种类型的演替，最终都会到达一个与其所处环境相适应的相对稳定的状态 7. 群落演替的特点 ①普遍性 ②规律性 ③可预测性 ④稳定性 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。（适宜——顶级群落） 群落演替理解的三个误区 (1) 演替并 “取而代之”。演替过程中一些种群取代另一些种群, 是一种“ ”而非“取而代之”, 如形成森林后,乔木占据优势地位, 但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。 (2) 演替是“ 可逆”的。演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。 (3) 群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。当群落演替到与环境处于平衡状态时, 就以相对稳定的群落为发展的顶点。 不是 优势取代 不 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； 2.人类活动加快了这种演替的速度 3. 这些群落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。 8、人类活动对群落演替的影响 人类活动往往会使群落演替按照________________的______和______进行 不同于自然演替 速度 方向 注意： ①人类活动可以使群落演替的速度在原来的基础上 ； ②人类活动往往会使演替偏离其自然演替的方向，有时也会 。 ③人类活动不一定同时改变 ； 例： 据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌木丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌木丛出现了荒漠化，该现象表明： ①与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度_____（填“未发生改变”、“变慢”或“变快”） ②演替的方向__________（填“发生改变”或“未发生改变”） 变快 未发生改变 加快或者减慢 和自然演替的方向一致 速度和方向 被砍伐的森林 被过渡放牧的草原 污水排入河流 负面影响 —— 使群落的物种丰富度减少 正面影响 —— 使群落的物种丰富度上升 封山育林 治理沙漠 管理草原 建立人工群落 三、退耕还林、还草、还湖 1.原因 为扩大耕地面积，不惜毁林开荒、围湖造田，以牺牲环境为代价的垦殖活动，造成严重的水土流失，并成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。 2.目的 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。 陕西省延安市吴起县实施退耕前后的对比 1984年 2017年 (3)退耕还林、退耕还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替。(2019·江苏卷，6B)( ) 提示　次生演替。 (4)草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂。(2015·全国卷Ⅰ，4B)( ) 1.【考点速览·诊断】 (1)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。 (2021·全国甲卷，6C)( ) 提示　发生在弃耕农田上的次生演替一般直接进入草本植物阶段，不经过苔藓阶段。 (2)由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替。 (2020·山东卷，19B)( ) × × × × 2、一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，分析其主要原因 _________________________________________________________________________ 因为次生演替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 3、右图： （1）甲是_____演替，乙是_____演替； （2）判断依据： _________________________________________________________________ （3）①②两处的物种组成一样吗？_________ 次生 初生 甲演替的起点物种丰富度不为零，而乙演替的起点物种丰富度为零 不一定 4.(2023·河南名校联盟模拟)下列关于群落演替与物种丰富度的说法， 错误的是 (　　) A.群落演替过程中种群的基因频率会发生变化 B.初生演替中灌木阶段比草本阶段的群落自我调节能力强 C.通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度 D.群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一 C 5.(2023·山东烟台期末)某地退耕还林过程中，弃耕农田发生的演替过程如下：弃耕农田→①→稀疏灌木阶段→人工种植乔木形成乔木阶段。下列关于此群落演替的叙述，正确的是 (　　) A.此弃耕农田发生次生演替，①应为苔藓阶段 B.灌木阶段为乔木阶段的群落形成创造了适宜条件 C.乔木阶段垂直结构比灌木阶段垂直结构简单 D.人类活动改变了群落演替的方向，未改变群落演替的速度 B 6.(2023·湖南雅礼中学调研)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的演替。演替过程中会出现优势种(群落中占优势的物种，包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类)及建群种(群落主要层的优势种)。下列相关叙述错误的是(　　) A.初生演替较次生演替经历的阶段多，时间长、演替速度比较慢 B.演替过程中，上一阶段的优势种都会在下一演替阶段消失 C.建群种一般为优势种，决定着群落内部的结构和特殊环境条件 D.过度放牧导致土地荒漠化，说明人类活动可以改变演替的方向 B A 7.(2022·全国乙卷)分层现象是群落研究的重要内容。下列关于森林群落分层现象的叙述，正确的是(　　) ①森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力　 ②森林植物从上到下可分为不同层次，最上层为灌木层　 ③垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关　 ④森林群落中动物的分层现象与食物有关　 ⑤森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果　 ⑥群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的 A.①③④⑤ B.②④⑤⑥ C.①②③⑥ D.③④⑤⑥ 8.(2020·海南卷)研究人员在调查某沙地的植物群落演替时，发现其自然演替顺序为：一年生草本→多年生草本→多年生亚灌木→多年生灌木。下列有关叙述错误的是(　　) A.多年生草本群落在争夺阳光和空间方面比一年生草本群落更有优势 B.与草本群落相比，灌木群落的垂直结构更加复杂 C.多年生亚灌木群落里有草本和亚灌木，其自我调节能力比多年生灌木群落更强 D.该沙地主要植被是多年生灌木，与其根系发达，抗风和吸水能力较强有关 C 9.(2020·江苏卷，15)“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”“争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭”……这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列正确的是(　　) A.荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统 B.采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数 C.挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构 D.影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动 C 一、概念检测 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。（ ） 2.演替过程中乔木逐渐取代了灌木的优势地位,其主要原因是（ ） 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 4.对一处弃耕农田的演替过程的记录如右上表所示,请据表回答下列问题 (1)该地草本植物演替速度____(填“快”或“慢”),木本植物的演替速度___ 快 慢 (2)一般来讲,与草原相比,针叶林中的动物分层现象较为_______(填“简单”或“复杂”),原因是_______________________________________。 复杂 针叶林的植物分层为动物分层创造了条件 (3)如果一块弃耕农田位于半干旱地区,群落演替最可能发展到哪个阶段? 可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。 $$