2.3 群落的演替课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第2章 群落及其演替 第3节 群落的演替 高中生物选择性必修2 生物与环境 1 通过对具体实例的分析讨论，运用进化与适应观、稳态与平衡观阐明群落演替的概念、过程及规律。 2 通过实例探讨人类活动对群落演替的影响，认同退耕还林等措施的意义，形成持续发展观，增强保护环境的责任感。 3 分析群落演替的特征，培养归纳与总结的思维习惯。 学习目标 1883年8月7日，印度尼西亚喀（kā）拉喀托火山爆发，岩浆滚滚而出，所到之处生物全部死亡，成了一片裸地。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。 1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？ 202种动物 621种动物 小草、蜘蛛 小树林、多种动物 火山爆发 2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？ P38 问题探讨 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，群落因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。 讨论： 1883年 几年后 1909年 1919年 1934年 至今 情境导入 SZ-LWH 3 随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。 1.演替定义： 群落是一个动态系统，是不断发展变化的。 （优势取代） 2.演替过程： 侵入定居→竞争平衡→相对稳定 （先锋群落） （顶级群落） 演替的类型 人类活动对群落演替的影响 退耕还林、还草、还湖 第3节 群落的演替 1 2 3 目 录 SZ-LWH 实例1：裸岩上的演替过程 P38-39 实例分析 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 一、演替的类型 SZ-LWH 裸岩阶段 表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物，或者是原来存在过植被但被彻底消灭。 1.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 实例1：裸岩上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 2.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 地衣侵入→定居→分泌有机酸→加速岩石风化→土壤颗粒和有机物增多。 实例1：裸岩上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 3.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 苔藓侵入→定居、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 实例1：裸岩上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 4.草本植物阶段 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 草本植物侵入→定居→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 实例1：裸岩上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 4.草本植物阶段 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 草本植物出现 与苔藓竞争 优势取代 昆虫和其他小动物进入 土壤有机物和通气性越来越好 实例1：裸岩上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 5.灌木阶段 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 灌木、小乔木侵入并定居→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 实例1：裸岩上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 6.乔木阶段 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 有机物总量逐渐增加,群落结构变得更加复杂,物种丰富度变得更大,群落的稳定性变得更强。 实例1：裸岩上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 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？ 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？ 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。 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。 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？ 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”。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。 一、演替的类型 SZ-LWH 1.初生演替 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。 （1）概念： （2）例子： _______、________、_________上进行的演替 沙丘 火山岩 冰川泥 演替过程中，土壤的有机物越来越丰富，物种的丰富度逐渐加大,食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂。 （3）趋势： 一、演替的类型 SZ-LWH 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 农田被弃耕后，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” P40 实例分析 实例2：弃耕农田上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 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。 P40 实例分析 实例2：弃耕农田上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 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。 P40 实例分析 实例2：弃耕农田上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 乔木出现→逐渐取代灌木，成为优势种。 P40 实例分析 实例2：弃耕农田上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 杂草 弃耕农田 灌木 乔木 森林 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。 P40 实例分析 实例2：弃耕农田上的演替过程 一、演替的类型 SZ-LWH 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？ ①从演替的起点看： 裸岩上的演替是从一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、后来植被彻底消失了的地方开始的演替。 弃耕农田上的演替是在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。 ②其他差异： 裸岩上的演替速度慢，经历的阶段相对较多。 弃耕农田上的演替速度快，经历的阶段相对较少等。 P41 思考·讨论 2.这两种演替有哪些共同点？ 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； ④群落稳定性越来越强，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。 一、演替的类型 SZ-LWH 3.演替都会发展为森林吗？一个群落最终演替到什么程度，主要受哪些 因素的影响？ ①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。 ②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。 P41 思考·讨论 一、演替的类型 SZ-LWH （1）概念： （2）例子： （3）趋势： 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。 如 、 、 。 火灾过后的草原 过量砍伐的森林 弃耕的农田 物种的丰富度逐渐加大, 群落的结构也越来越复杂。 2.次生演替 一、演替的类型 SZ-LWH 实 例 裸岩 弃耕地 起始条件 演替阶段 裸岩→地衣→苔藓→ 草本→灌木→乔木 弃耕地→草本→灌木→乔木 速 度 共 同 点 有机物越来越 ，物种丰富度逐渐 ，食物网越来 越 ， 群落的结构越来越 。 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。 裸地，无任何植物繁殖体 有土壤条件，甚至有植物繁殖体 慢 快 丰富 加大 复杂 复杂 初生演替 次生演替 归纳比较 一、演替的类型 SZ-LWH 在裸岩上发生演替时首先出现的生物是地衣( ) 在弃耕的农田上进行的演替先是初生演替后是次生演替( ) 初生演替趋向于形成新群落( ) 群落内部因素的变化不会影响群落演替( ) 根据群落演替的理论，所有的群落最终都会演替成森林( ) 群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂( ) √ × √ × × × 正误判断 一、演替的类型 SZ-LWH 演替都会发展为森林吗？ 一个群落最终演替到什么程度，主要受哪些因素的影响？ 思考 不一定 ①生物的迁入迁出； ②群落内部种群相互关系的发展变化； ①群落的外界环境的变化； 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。 内因 外因 拓展深化 一、演替的类型 SZ-LWH 群落演替的终点是顶极群落 无论是初生演替还是次生演替，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； 拓展深化 一、演替的类型 SZ-LWH 群落的结构不一定越来越复杂。 群落结构也可能从复杂到简单，如从草原演变为沙漠。 一、演替的类型 SZ-LWH 演替的类型 人类活动对群落演替的影响 退耕还林、还草、还湖 第3节 群落的演替 1 2 3 目 录 SZ-LWH 资料1 除了气候变化的因素，人类活动导致我国的黄土高原从历史上的郁郁葱葱到现在的很多黄土丘陵呈光秃状态。 资料2 自20世纪60年代，长江中游某湖泊进行了大规模的围湖造田，统计该湖泊20世纪60年代和80年代占优势的物种变化如表。 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 1．资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？ 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。 分析人类活动影响群落演替的实例 P42 思考·讨论 二、人类活动对群落演替的影响 SZ-LWH 被砍伐的森林 过度放牧的草原 污水排入河流 2．人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？ 人类活动加快了这种演替的速度。 分析人类活动影响群落演替的实例 P42 思考·讨论 二、人类活动对群落演替的影响 SZ-LWH 3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？ 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。 封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等。 4.综上分析人类活动对群落的演替有什么影响？ 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。 分析人类活动影响群落演替的实例 P42 思考·讨论 二、人类活动对群落演替的影响 SZ-LWH 1.消极影响： 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 在短期内改变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。 人类活动对群落演替的影响都是不良的吗？ 二、人类活动对群落演替的影响 SZ-LWH 2.积极影响： 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。 治理前的毛乌素沙漠 治理后的毛乌素沙漠 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。 二、人类活动对群落演替的影响 SZ-LWH 演替的类型 人类活动对群落演替的影响 退耕还林、还草、还湖 第3节 群落的演替 1 2 3 目 录 SZ-LWH 以牺牲环境为代价的垦殖活动（毁林开荒、围湖造田），导致了严重的水土流失，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。 2.目的： 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。 1.原因： 陕西省延安市吴起县退耕（1984年） 陕西省延安市吴起县退耕后（2017年） 3.成效： 退耕还林还草工程的实施，实现了我国从毁林毁草开荒到退耕还林还草的历史性转变，改变了过去“越垦越穷、越穷越垦”的局面。 三、退耕还林、还草、还湖 SZ-LWH 2003年1月20日起施行《退耕还林条例》。 三、退耕还林、还草、还湖 SZ-LWH 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3.43×107hm2。 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》。 三、退耕还林、还草、还湖 SZ-LWH 人类活动对群落演替的影响 小结 课堂小结 SZ-LWH 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 教材P44 练习与应用 SZ-LWH 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 教材P44 练习与应用 SZ-LWH 4.对一处弃耕农田的演替过程的记录如下表所示，请据表回答下列问题。 弃耕年数 优势植物 非优势植物 0~1 马唐 — 1 飞蓬 豚草 2 紫菀 豚草 3 须芒草 豚草 5~10 短叶松 火炬松 50~100 栎 山核桃 (1)该地草本植物的演替速度____(填“快”或“慢”)，木本植物的演替速度___ 快 慢 教材P44 (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。 练习与应用 SZ-LWH 43 Lavf58.33.100 Lavf58.33.100 Lavf58.51.100 $$