2.3 群落的演替-2024-2025学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修2）

2.3 群落的演替 1883年 火山爆发，生物全部死亡 几年后 地面上长出小草，出现了一种蜘蛛 1909年 有202种动物 1919年 1934年 动物增加到621种 增加到880种，形成小树林 问题探讨 喀拉喀托火山爆发的情景 群落演替 喀拉喀托火山的群落 1.概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做群落演替。 一、群落的演替 例1：发生在裸岩上的演替 请同学们阅读课本P38~39，给下列图片标上序号还原这一漫长而艰难的演替过程。 ①裸岩阶段 ②地衣阶段 ③苔藓阶段 ④草本植物阶段 ⑤灌木阶段 ⑥森林阶段 2.演替的实例 表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物。 裸岩阶段 2.演替的实例 例1：发生在裸岩上的演替 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。 真菌 藻类 通过菌丝提供水、CO2、无机盐 通过光合作用提供有机养料 地衣阶段 例1：发生在裸岩上的演替 形成原因：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，能获得更多的阳光。 变化：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。 苔藓阶段 例1：发生在裸岩上的演替 形成原因：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。 变化：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。 草本植物阶段 例1：发生在裸岩上的演替 灌木阶段 形成原因：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，逐渐取代了部分草本植物。 变化：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。 例1：发生在裸岩上的演替 形成原因：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。 变化：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。 乔木阶段 例1：发生在裸岩上的演替 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？ 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。 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？ 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，结果苔藓逐渐取代了地衣。 思考讨论 分析群落的演替 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？ 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”。 一年生杂草生长→土壤条件改善→多年生杂草接踵而至 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 乔木出现 → 逐渐取代灌木，成为优势种 气候适宜的条件下，逐渐演替出树林 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 例2：发生在弃耕农田上的演替 发生在湖泊上的演替 裸底阶段 沉水植物阶段 浮叶根生植物阶段 挺水植物和沼泽植物阶段 森林群落阶段 一个群落会被另一个群落代替——裸岩/农田/湖泊的比较 （1）裸岩阶段 （2）地衣阶段 （3）苔藓阶段 （4）草本植物阶段 （5）灌木阶段 （6）乔木阶段 （1）一年生杂草 （2）多年生杂草 （3）小灌木 （4）乔木 （5）乔木 （1）裸底阶段 （2）沉水植物阶段 （4）浮叶根生植物阶段 （5）挺水植物和沼泽植物阶段 （6）森林群落阶段 实例：如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 （1）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。 3. 演替的类型 依据起始条件，可以分为： 初生演替和次生演替。 实例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田上进行的演替。 （2）次生演替：是指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他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。 3. 演替的类型 类型 初生演替 次生演替 不同点 起点 实例 经历时间 演替速度 发展趋势 经历阶段 相同点 从 的群落发展为 的群落; 群落中的 和 增多， 能得到更充分的利用。 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 火山岩、沙丘、冰川泥等 弃耕农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林 较长 较短 缓慢 较快 较多 较少 结构简单 结构复杂 物种数量 群落层次 土壤、光 形成新群落 恢复原来的群落 4. 初生演替与次生演替的比较 思考1：演替都会发展为森林吗？ 不一定 非洲草原 北极苔原 5. 影响群落演替的因素 思考2：一个群落最终演替到什么程度，主要受哪些因素的影响？ ④群落内部种群相互关系的发展变化 ②人类的活动 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，群落就不断地演替。 外因 内因 ①群落外界环境的变化 ③生物的迁入迁出 影响因素 思考3：群落演替是一个无休止的过程吗？ 群落演替到与群落所处环境相适应的相对稳定的状态，演替就不再进行了。此时的群落称为这个环境下的顶级群落。 顶级群落主要由当地的年平均温度和年平均降雨量决定。 决定顶极群落类型的两大气候因素 在某一地区，群落演替的结果往往是由环境和群落内部的生物共同作用决定的，但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。 二、 人类活动对群落演替的影响 资料1：我国的黄土高原历史上曾郁郁葱葱，而现在的黄土高原，森林和草原的覆盖率比历史上大幅下降，很多黄土丘陵呈光秃状态。除了气候变化的因素，人类活动是导致这一地区变成这样的主要原因：自秦代以来，由于移民屯垦和大量砍伐森林，黄土高原的农业发展很快，环境却年复一年地遭到破坏，导致大片森林和草原消失。 思考讨论 分析人类活动影响群落演替的实例 分析人类活动影响群落演替的实例 资料2：自20世纪60年代起，长江中游某湖泊进行了大规模的围湖造田，湖水面积缩减50％。对该湖泊多种生物的调查表明，水生植物、鱼类的物种丰富度下降，占优势的物种发生变化（下表）。 生物类群 20世纪60年代 20世纪80年代 水生 植物 种类 92种 68种 占优势的物种 菱、竹叶眼子菜、苦草、黑藻 微齿眼子菜、菰、金鱼藻、黑藻 鱼类 种类 74种 54种 占优势的物种 鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼 鲫鱼、黄颡鱼、红鳍鲌 某湖泊20世纪60年代和80年代水生植物和鱼类的调查统计表 讨论1：上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？ 讨论2：人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？ 讨论3：如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？ 人类活动使群落演替朝着物种丰富度降低、结构简单的方向进行。 人类活动加快了这种演替的速度。 去除人类活动，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。 人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 （1）砍伐森林可以在短期内改变森林群落中的物种组成和物种丰富度，进而改变群落的演替方向。 （2）过度放牧则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）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。 1. 人类活动对群落演替的影响——消极影响 被砍伐的森林 过度放牧的草原 污水排入河流 封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，人类活动也可以使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替。 封山育林 治理沙漠 人工群落 管理草原 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. 人类活动对群落演替的影响——积极影响 60年前毛乌素沙漠 现在的毛乌素沙漠 毛乌素沙漠，位于陕西省榆林地区和内蒙古自治区鄂尔多斯市之间，面积达4.22万平方公里。 2. 人类活动对群落演替的影响——积极影响 三、退耕还林、还草、还湖 2003年1月20日起施行《退耕还林条例》。 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3.43X107hm2。 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。 1. 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 【现学现用】 2. 下图表示某地云杉林的形成过程，下列相关叙述正确的是( ) 。 C A.该群落的演替属于初生演替，群落结构越来越复杂 B.在人为干扰下可能发生 的动态变化，但不属于群落演替 C.该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果 D.在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构 3.下图表示两个陆生群落的演替过程。据图判断，下列说法错误的是( ) 。 D A. 曲线代表群落的次生演替， 曲线代表群落的初生演替 B. 点可代表群落达到平衡状态，其类型由气候和土壤等条件决定 C.图中C点到D点表示生态系统可能遭到破坏 D. 点的物种丰富度最高，且各种群密度达到最大 4.羊草是北方草原的一种多年生优势牧草，前些年由于人为开垦的影响，羊草 数量显著下降。开展退耕还草工程之后，退耕区域的羊草数量明显增加。下列 有关叙述正确的是( ) 。 B A.羊草种群恢复过程中，其年龄结构属于稳定型 B.羊草种群恢复过程中，退耕区域发生了群落演替 C.开展退耕还草工程后，生物群落的垂直结构不发生变化 D.开展退耕还草工程后，羊草种群的环境容纳量不变 $$