2.2群落的主要类型2.3 群落演替课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第2节 群落的主要类型 第2章 群落及其演替 根据群落的_和_等方面的差异,可以将陆地的群落大致分为_、_、_等类型 外貌 物种组成 荒漠 草原 森林 一、荒漠生物群落 1.外貌特征: 砂砾裸露,植被极度稀疏 2.分布范围: 极度干旱区、 年降水量稀少且分布不均匀 3.群落特点: 群落结构非常简单 物种少、 4.物种组成: 荒漠中的生物具有_的特性 耐旱 (1)主要植物类型: 仙人掌属植物、骆驼刺属植物等 仙人掌具有肥厚的肉质茎,叶呈针状,气孔在夜晚才开放; 骆驼刺植株才几厘米高,但根可长达15m (2)主要动物类型: 爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等 ①爬行动物蜥蜴和蛇的表皮外有角质鳞片,有助于减少水分蒸发; ②它们的蛋壳坚硬,能保护正在发育的胚胎; ③它们的体温是变化的,其调节体温的方式是每天早早起来到阳光充足的地方,让身体暖和起来,待天热时退到地下等阴凉处; ④某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,而不是产生需要更多水才能溶解的尿素 爬行动物适应干旱的特征: 二、草原生物群落 1.外貌特征: 草本植物如地毯般铺向天边。 2.分布范围: 半干旱地区 不同年份或季节雨量不均匀的地区。 3.群落特点 群落结构相对简单 动植物的种类较少, 草原上的植物往往叶片_,表面有_或_,能抵抗干旱。 4.物种组成 各种_占优势,有的草原上有少量的_,_非常少见; (1)主要植物类型 旱生多年生草本植物 灌木丛 乔木 狭窄 茸毛 蜡质层 ②由于_,在草原上,_和_非常少见; ①草原上的动物大都具有_或_的特点; (2)主要动物类型 ③稀树干草原上,生长着伞形树冠状乔木,动物主要以_、_和_为主; 挖洞 快速奔跑 缺水 两栖类 水生动物 斑马 长颈鹿 狮子 三、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 湿润和较湿润地区 3.群落特点 森林群落结构非常复杂且相对稳定 森林中有_、_、_和_; 4.物种组成 森林中_植物多居上层,能吸收比较强的阳光;林下光线相对较_,在热带雨林中,林下几乎都是_,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_植物生活在林下。 乔木 (1)主要植物类型 灌木 草本 藤本植物 阳生 弱 散射光 阴生 思考:为什么阴生植物适应在弱光条件下生存? 阴生植物的茎_,叶_,细胞壁_,机械组织_,但叶绿体_、呈_,因此这类植物适应在_条件下生存; 细长 薄 薄 不发达 颗粒大 深绿色 弱光 (2)主要动物类型 _和_的动物种类特别多,如长臂猿、松鼠、蜂猴、犀鸟、避役和树蛙等; 树栖 攀缘 四、自然群落分布的规律性 森林、草原、荒漠这些自然群落在陆地上的分布是_的,比如我国东部湿润地区往往随处可见_;在内陆半干旱区分布有大片的_;再到西部干旱区则出现_; 有规律 森林 草原 荒漠群落 不同群落在_、_上都有着不同的特点,不同群落中的生物也都有_的特征; 物种组成 群落外貌和结构 适应其环境 例如草原上的植物比较_,不能耐旱的_就很难在草原生长。 五、群落中生物的适应性 群落类型受_、_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_所处的非生物环境; 水分 温度 适应 1.生物对非生物环境的适应 耐旱 高大乔木 2.生物对生物环境的适应 群落中不同种群之间通过_,_、_形成_,从而维持种群之间的协调和平衡; 复杂的种间关系 相互依存 相互制约 有机整体 例如森林中许多动物需要植物提供_,不少植物则依赖动物传播_;森林中的乔木、灌木与草本植物虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因_的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存。 食物和庇护 花粉和种子 生态位 森林、草原、荒漠每一种群落都可以分为更具体的群落类型。 群落的更具体分类 森林类型 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 热带雨林 例如 不同森林群落中植物对环境的适应 资料1 全年高温、湿润的热带雨林中,物种丰富、群落结构复杂,乔木就分几个层次,乔木之下又有灌木层、草本层。乔木高大,最上层的高30m以上。乔木往往有板状根,树的分支不发达,只在树顶形成树冠,以争夺阳光(如图所示的望天树)。藤本植物非常发达,常有大型的藤本植物交错攀缘,甚至直达树冠。林下缺少阳光,有的草本植物,如芭蕉、海芋,长有巨大的叶片,能充分利用有限的阳光。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(海南蝴蝶兰)和鲜艳多汁的果实(如红毛丹),以吸引动物传播花粉和种子。一年四季都有开花、结果的植物;芽无鳞片。 不同森林群落中植物对环境的适应 资料2 我国华北等地夏季凉爽、冬季温和、雨量较为丰富,这里分布着落叶阔叶林。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(如杨、蒙古栎),不少种类的果实有翅(如元宝槭)。在春季乔木尚未展叶期间,以及秋季落叶期间,林下的草本植物利用短暂的宝贵时光,迅速生长、开花、结果。 1.这两类群落在物种组成、垂直结构上有哪些不同? 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。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。 不同森林群落中植物对环境的适应 2024/12/18 2.这两类群落中的植物在适应环境方面有哪些不同的特征? 热带雨林的植物适应了高热湿润的环境。植物大多是常绿的;乔木高大,只在树顶形成树冠;林下植物一般具有巨大的叶片,能充分利用林下有限的光照;一年四季都有开花、结果的植物,风媒花少,虫媒花多,果实鲜艳多汁,吸引动物为其传播种子;植物的芽无鳞片保护;落叶阔叶林中的植物适应了北方四季分明的气候和环境。植物不是常绿的,夏季枝叶茂密,冬季树叶枯落;乔木高大,树冠发达;很多植物在春季展叶前开花,一些林下草本植物在秋季落叶期生长、开花、结果;多数是风媒花,不少植物的果实有翅;植物的芽具有鳞片,树皮厚,以适应冬季的低温环境。 不同森林群落中植物对环境的适应 3.在两类群落内,阳光、通风等条件有哪些不同?林下的各类生物又是怎样适应各自群落内环境的? 群落中的生物都有适应各自环境的特征。在热带雨林内,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。落叶阔叶林内,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。 在不同的群落中,生物适应环境的方式不尽相同,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。 六、其他群落类型 1.湿地生物群落 在沼泽、河流、湖泊等地,还有湿地生物群落。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 2.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; 第2章 群落及其演替 第3节 群落的演替 一、群落演替的概念 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。 二、群落演替的实例 1.裸岩上的演替过程 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 表层为岩石或石砾,裸岩上没有任何生物。 (1)裸岩阶段 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。 (2)地衣阶段 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。 (3)苔藓阶段 (4)草本植物阶段 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。 (5)灌木阶段 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 (6)乔木阶段 分析群落的演替 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? 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? 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? 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。 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,结果逐渐取代了地衣。 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。 2.弃耕农田的演替过程 草本植物阶段 灌木出现 乔木出现 森林阶段 2024/12/18 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”。 (1)草本植物阶段 2024/12/18 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。 (2)灌木阶段 2024/12/18 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。 (3)乔木阶段 弃耕的农田一定会演替成树林吗? 不一定; 在气候条件适宜的情况下,从弃耕的农田演替出树林,需要数十年的时间。 如果在干旱的荒漠地区,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。 思考: 三、演替的类型 是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替。 实例:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田的演替等。 实例 :沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替 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它繁殖体的地方发生的演替。 (1)初生演替: (2)次生演替: 初生演替 次生演替 起点 实例 经历时间 速度 发展趋势 经历阶段 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 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 3.两种演替类型的比较 2024/12/18 次生演替比初生演替所需的时间短,分析其主要原因是什么? 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。 思考: 2024/12/18 四.影响群落演替的因素 (1)内部因素:群落内部种群相互关系的发展变化,生物的迁入、迁出等。 (2)外部因素:群落的外界环境的变化以及人类的活动等。 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。 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。 2024/12/18 五、人类活动对群落演替的影响 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。 2024/12/18 分析人类活动影响群落演替的实例 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 资料1. 我国的黄土高原历史上曾郁郁葱葱,从东南到西北,依次分布着温带落叶阔叶林、疏林灌丛草原、温带草原等。然而,现在的黄土高原上,森林和草原的覆盖率比历史上大幅度下降,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出现濯濯童山的主要原因:自秦代以来,由于移民屯田和大量砍伐森林,黄土高原的农业发展很快,环 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) 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 境却年复一年地遭到破坏,导致大片森林和草原消失。 2024/12/18 分析人类活动影响群落演替的实例 1.上述资料中,人类活动使群落演替向什么方向进行? 2.人类活动对上述群落的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。 1.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的_和_进行 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加快或者减慢; ②人类活动往往会使演替偏离其自然演替的方向,有时也会和自然演替的方向一致。 ③人类活动不一定同时改变速度和方向; 被砍伐的森林 过度放牧的草原 污水排入河流 (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。 2.人类活动对群落演替的影响——消极影响 47 3.人类活动对群落演替的影响——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 2024/12/18 六、退耕还林、还草、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,我国明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草,颁布了《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2.98 107hm2。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。 陕西省延安市吴起县退耕前(1984年) 陕西省延安市吴起县退耕后(2017年) $$