2.3 群落的演替-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书 （人教版2019 单选）

第3节　群落的演替 【学习目标】1.生命观念：通过分析裸岩上的演替和弃耕农田上的演替，阐明群落演替的概念、类型和过程。 2.科学思维：通过分析人类活动与演替的关系，说明人类活动对群落演替的影响，引导学生在情境中运用分析、比较、判断、归纳等方法来解决问题、得出结论。 3.社会责任：基于对人类活动影响群落结构和演替的了解，分析人与自然的关系，认同退耕还林、还草、还湖的必要性。 任务一　演替的类型 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.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。 2.演替的类型 (1)初生演替 ①概念：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。 ②过程(以发生在裸岩上的演替为例)：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。 ③实例：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 (2)次生演替 ①概念：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。 ②过程(以发生在弃耕农田上的演替为例)：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木。 ③实例：在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 (3)比较初生演替和次生演替 类型 初生演替 次生演替 划分依据 起始条件不同 类型 初生演替 次生演替 不同点 演替速度 慢 快 趋向 形成新群落 恢复原来的群落 经历阶段 较多 较少 相同点 群落结构由简单到复杂，物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用 3.影响演替的因素 (1)群落外界环境的变化。 (2)生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化。 (3)人类的活动等。 4.演替的原因及结果 (1)原因：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。 (2)结果：最终会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。 【点拨】　关于群落演替的三个“易错点” (1)演替的方向能被改变。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。 (2)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。 (3)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，如从草原演变为荒漠。 如图表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。 (1)图中甲、乙所属的演替类型分别是初生演替、次生演替。判断的依据是曲线甲群落演替起点的物种多样性为零，因此甲应属于初生演替；曲线乙存在起始物种，故应属于次生演替。 (2)火灾后森林进行的演替宜用曲线乙表示。群落演替时，不同种群间是取而代之还是优势取代？在森林阶段，还能否找到地衣、苔藓等其他植物？ 提示：优势取代。在森林阶段各种类型的植物都是存在的，因此在森林阶段，仍能找到地衣、苔藓等其他植物。 (3)在群落演替的过程中，光裸的岩地上首先定居的是地衣，为什么不是苔藓和草本植物？ 提示：苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可通过分泌有机酸从裸岩中获取养分。 (4)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？ 提示：不一定。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，群落内种群间的相互关系，人类活动等因素的影响。 (5)请分析次生演替比初生演替速度快的原因。 提示：发生次生演替时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)。 【归纳总结】　不同方向群落演替的比较 方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定 实例 大多数自然群落(环境条件适宜) 受污染或破坏的群落 变化 曲线 结果 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 1.(2024·辽宁大连高二期末)在群落演替的顶极学说中，演替发展到最后阶段会出现稳定的成熟群落即顶极群落。下列说法错误的是(　　) A.群落内部种群相互关系的发展变化会影响群落演替 B.在初生和次生两类演替中，只有初生演替可以形成顶极群落 C.形成顶极群落过程中，适应变化的种群，其数量增长或得以维持 D.在某环境中形成顶极群落后，群落结构一般最复杂、最稳定 解析：选B。影响群落演替的因素有群落外界环境的变化、生物的迁入和迁出、群落内部种群相互关系的发展变化以及人类的活动等，A正确；只要条件适宜，时间足够长，则在初生和次生两类演替中，均可形成顶极群落，B错误；形成顶极群落过程中，适应变化的种群，其数量增长或得以维持，并在群落的维持中具有重要作用，C正确；在某环境中形成顶极群落后，群落结构一般最复杂、最稳定，且自我调节能力是最强的，D正确。 2.(2024·福建福州高二期末)以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。近年来人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降，使得某湖泊湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名)，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度 B.根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向 C.群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一 D.不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化而发生改变 解析：选A。一个群落中的物种数目称为物种丰富度，通过统计样方内所有生物种数可获知物种丰富度，A错误；植物群落演替研究的方法是以空间变化代替时间变化过程，即以现有群落组成及结构为基础，通过同时研究当前植被空间上的组合，揭示植物群落先后变化的时间过程，故根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向，B正确；群落演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”，而非“取而代之”，所以群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一，C正确；由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变，D正确。 3.如图表示两个群落的演替过程，下列叙述正确的是(　　) A.甲可表示从森林被全部砍伐的地方开始的演替 B.若时间允许，甲一定能演替到乔木阶段 C.乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型 D.第N年时，甲、乙群落的结构一定相同 解析：选C。甲表示初生演替，而从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替，A错误；若环境条件不利，即使时间允许，甲也不能演替到乔木阶段，B错误；乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型，C正确；第N年时，甲、乙群落中的物种丰富度相同，但甲、乙群落的结构不一定相同，D错误。 【方法技巧】　“三看法”判断初生演替与次生演替 任务二　人类活动对群落演替的影响 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.人类活动对群落演替的影响 (1)对人类的活动作出评价 ①合理的人类活动：a、c、f、g(填字母)。 ②不合理的人类活动：b、d、e(填字母)。 a.封山育林　b.砍伐森林　c.治理沙漠 d.填湖造地　e.捕杀动物　f.管理草原　g.建立人工群落 (2)人类活动对群落演替的影响的结果 人类的许多活动正在影响着群落的演替，往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 2.退耕还林、还草、还湖 乱砍滥伐会造成水土流失，易发生泥石流、山体滑坡等灾害；物种减少或灭绝；局部雨水减少，自然灾害频发；空气环境质量下降，氧气减少，人类生存环境恶化。科学家在两块破坏程度相同的森林进行人工恢复和自然恢复的研究，20年后两块林地的生物多样性均有不同程度提高，其中人工种植的马尾松人工恢复林植物种数为137种，无人工种植的自然恢复林植物种数为226种。 (1)上述事例说明人类活动对群落演替的影响是改变了演替的速度和方向。 (2)乱砍滥伐导致空气中CO2增多，空气环境恶化的原因是植被减少，光合作用固定CO2减少，产生的O2减少，空气环境恶化。 (3)倘若两类恢复林再次受到相同程度的干扰，则哪种森林稳定性更强？原因是什么？ 提示：自然演替形成的恢复林。由于自然演替形成的恢复林其物种丰富度高，群落结构复杂，故再次受到相同程度干扰时，其稳定性更强。 【归纳总结】　1.群落演替的原因分析 (1)环境因素 气候等的不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种的生存产生不利影响。 (2)群落的内部因素 ①生物的不断繁殖、迁徙； ②群落内部由于生命活动造成内部环境改变； ③种内和种间关系不断发生变化。 2.人类活动的影响 (1)在没有大规模自然灾害发生的条件下，人类活动对生物群落演替的影响远远超过其他自然因素。 (2)退耕还林、还草、还湖的实质是消除人类活动对群落演替的影响，使群落按照自然演替的方向和速度进行。 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、草本植物阶段 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 解析：选C。人类活动或自然因素的干扰可以影响群落演替的方向和速度，A正确；发生在裸岩上的演替是初生演替，一般依次经过的阶段是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段，发生在弃耕农田上的演替为次生演替，自然演替方向一般为弃耕农田→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段，B正确，C错误；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，稳定性越来越高，D正确。 2.如图a～f表示10万年前某水体演替的过程示意图，但近5万年，该地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代；尤其是近50年，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化。下列有关叙述错误的是(　　) A.图中a～f演替过程属于初生演替，该演替过程所需的时间较长 B.在f阶段将树木砍伐，重新演替到f阶段所需的时间较图示过程短 C.近50年，人类的活动改变了演替的方向 D.近50年，人类的活动改变了演替的速度 解析：选C。由题图可知，该演替过程的起点是原生裸地，故图中a～f演替过程属于初生演替，该演替过程所需的时间较长，A正确；在f阶段将树木砍伐进行的演替是次生演替，则重新演替到f阶段所需的时间较图示过程短，B正确；根据题意“该地区气候越来越干燥”可知，无论是否有人类活动，森林都会退化为荒漠，说明人类的活动没有改变演替的方向，人类活动只是加快了荒漠化的进程，因此人类的活动改变了演替的速度，C错误，D正确。 3.(2024·河南开封高二期末)退耕还林是“绿水青山就是金山银山”理念的生动实践，有利于生态文明建设和乡村振兴推进。研究人员跟踪调研了某地区退耕还林十年间农田群落演替发展过程，并将其划分为3个阶段(如图)。下列相关叙述错误的是(　　) A.在上述退耕还林的农田中，群落的演替属于次生演替 B.从图中可以看出在演替过程中，群落的物种丰富度提高、结构趋向复杂 C.在干旱的荒漠地区，退耕还林只能够发展到第1阶段 D.第1、2阶段出现的植物，在第3阶段也有可能被找到 解析：选B。在上述退耕还林的农田中，原有的土壤基本保留，甚至还保留原有植物的种子和其他繁殖体，属于次生演替，A正确；图中调查的是种群的数量，没有调查种群种类的多少，所以无法判断群落演替过程中物种丰富度的多少，B错误；在干旱的荒漠地区，缺少水分，则退耕还林只能够发展到第1阶段，C正确；群落演替是优势取代，所以第1、2阶段出现的植物，在第3阶段也有可能被找到，D正确。 新情境　塞罕坝林场建设(社会责任) 　历史上塞罕坝林场由于过度采伐，土地日渐贫瘠，北方沙漠的风沙可以肆无忌惮地刮入北京。自1962年开始，塞罕坝林场三代建设者在“黄沙遮天日，飞鸟无栖树”的荒漠沙地上艰苦奋斗、甘于奉献，创造了荒原变林海的人间奇迹。 【命题设计】 1.考查知识迁移能力及对群落结构的理解 (1)该林场由荒原变为林海的演替过程中，植物的垂直分层为动物创造了__________________，从而使动物也具有垂直分层现象。 2.考查长句表达能力及进化与适应观 (2)在该群落演替中，决定植物优势种变化的主要因素是____________。 3.考查对问题的分析能力及社会责任 (3)在自然环境不发生根本变化的前提下，我国西北地区的荒漠地带，能否建立起塞罕坝式的林海？__________。请说明理由：____________________________________。 (4)樟子松在塞罕坝林区广泛分布，其常见病虫害之一为松梢螟。林场建设者在防治松梢螟的问题上提出了两种方案：方案一是喷洒高效农药；方案二是放养松梢螟的天敌长距茧蜂。请对上述两种方案进行评价：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)植物的垂直结构为动物创造食物条件和栖息空间，从而使动物群体也具有垂直分层现象。(2)决定植物优势种变化的主要环境因素是光照。(3)在自然环境不发生根本变化的前提下，我国西北地区的荒漠地带因为缺失水分等气候条件，不能建立起塞罕坝式的林海。因为不同的自然环境，群落演替的最终结果不同。(4)方案评价见答案。 答案：(1)栖息空间和食物条件　(2)光照　(3)不能　两地自然环境不同，群落演替的最终结果不同　(4)喷洒高效农药可以短时间内见效，但喷洒高效农药在消灭松梢螟的同时，也会杀死大量松梢螟的天敌，松梢螟失去了天敌的控制，很容易再度爆发，并且还可能造成环境污染。在林海中放养长距茧蜂，松梢螟和长距茧蜂在数量上存在相互制约的关系，因此，能够将松梢螟的数量长期控制在较低水平，而且不会造成环境污染 课堂小结　巩固提升 【教材答疑】 问题探讨 P381.一般情况下经历裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段。 2.在火山爆发过程中，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。群落结构因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。 思考·讨论 P401.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从裸岩中获取养分。 2.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。 3.能。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”。森林阶段，乔木占据了优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。 P411.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。其他差异还有：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，等等。 2.从结构简单发展为结构复杂，群落中的物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用，最终群落会发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态，等等。 P37 3.不一定。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，群落内种群间的相互关系，人类活动等因素的影响。 P41当群落演替发展到群落内的生物与生物之间以及生物与非生物环境之间都相适应时，群落处于比较稳定的状态，但是此时群落内的生物种群仍然进行着繁殖和变化，同时外界环境也会改变，这些因素又会使群落发生改变。因此，群落始终处于动态的变化中，并趋向于形成新的相对稳定的状态。 思考·讨论 P421.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.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。 [练习与应用·P44] 一、概念检测 1.(1)×　(2)√　2.D　3.B 4.(1)快　慢　(2)复杂　针叶林的植物分层为动物分层创造了条件　(3)可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。 二、拓展应用 1.湖泊发生的演替过程为水生植物阶段→湿生植物阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。 【体系构建】 【核心语句】 1.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，可分为初生演替和次生演替两种类型。 2.在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替为初生演替。 3.在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替为次生演替。 4.人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。 学科网（北京）股份有限公司 $$