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

第二章 群落及其演替 第3节 群落的演替 群落演替有哪些类型？ 演替的大致过程是怎样的？ 本节聚焦 1 2 怎样看待人类活动对群落演替的影响？ 3 资料：印度尼西亚喀拉喀托火山 问题探讨 1883年：火山爆发 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 喀拉喀托火山爆发的情景 喀拉喀托火山的群落 印度尼西亚喀拉喀托火山 群落是一个动态系统，是不断发展变化的 1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？ 问题探讨 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.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？ 火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中，有些物种可能会灭绝；在恢复过程中，外来新物种可能会侵入。群落结构因此发生了变化，一般不能恢复原来群落的结构。 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。 定 义 思考：光裸的岩地上是怎样长出森林的呢？ 一、群落演替的定义 是指“优势取代”而不是“取而代之” 6 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 二、演替的类型——1.裸岩上的演替 表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物。 ①裸岩阶段 ②地衣阶段 地衣 有机酸 岩石风化 土壤和有机物增多 分泌 加速 二、演替的类型——1.裸岩上的演替 ③苔藓阶段 苔藓生长 与地衣竞争阳光 优势取代 进一步使岩石分解，土层加厚，有机物增多，微生物群落丰富。 二、演替的类型——1.裸岩上的演替 ④草本植物阶段 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 二、演替的类型——1.裸岩上的演替 ⑤灌木阶段 群落结构较为稳定，抵御环境变化的能力增强 灌木、小乔木开始生长 剥夺了草本植物的阳光 取代部分草本植物 遮阴、避风、提供食物 鸟类栖息 物种多样化 二、演替的类型——1.裸岩上的演替 ⑥乔木阶段 乔木出现 与灌木竞争阳光 优势取代 环境进一步改善 物种进一步多样化 相对稳定 二、演替的类型——1.裸岩上的演替 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？ 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。 分析群落的演替 思考·讨论 ？ 分析群落的演替 思考·讨论 ？ 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。 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？ 分析群落的演替 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。 分析群落的演替 思考·讨论 ？ 裸岩 地衣 苔藓 草本 灌木 乔木 裸岩上的演替过程 在演替的过程中，土壤中的有机物越来越丰富，群落中物种丰富度逐渐加大，食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂。 初生演替 4.在整个演替过程中，土壤条件发生了什么样的变化？物种丰富度和群落的结构发生了怎样的变化？ 17 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。如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 无→有→多 二、演替的类型 火灾之后的演替属于什么演替？归纳次生演替的概念？次生演替的例子还有哪些？ 弃耕的农田 过量砍伐的森林 火灾过后的草原 草本植物阶段→→灌木阶段→→乔木阶段→→森林阶段 二、演替的类型——2.弃耕农田上的演替 一年生杂草 多年生杂草 一些小灌木 灌木丛 乔木林 次生演替 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。如火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 火灾过后的草原 过量砍伐的森林 弃耕的农田 二、演替的类型 （有）少→多 演替类型 初生演替 次生演替 不同点 起点 实例 经历时间 速度 发展趋势 经历阶段 共同点 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 较多 较少 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。 思考？ 1.演替的终点一定是森林阶段吗？一个群落最终演替到什么阶段，主要受哪些因素的影响？ 不一定 群落内部种群相互关系的发展变化 生物的迁入、迁出 人类活动等 内因： 外因： 群落外界环境的变化 思考？ 2.为什么群落不断地演替？ 那么群落演替是一个无休止的过程吗？ 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。 不是；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。（演替向着顶极群落推进） 说明：演替一般是从结构简单的群落发展为结构复杂的顶级群落，群落中物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用。但环境条件改变也可能导致群落退化。 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。 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。 三、人类活动对群落演替的影响 分析人类活动影响群落演替的实例 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 ？ 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，湖水面积减近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） 分析人类活动影响群落演替的实例 思考·讨论 ？ 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？ 分析人类活动影响群落演替的实例 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。 思考·讨论 ？ 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。 方向 速度 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 人类活动对群落演替的影响——消极影响 29 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 人类活动对群落演替的影响——积极影响 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。 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。 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。 措 施 我国政府明确提出退耕还林、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。 原 因 四、退耕还林、还草、还湖 31 陕西省延安市吴起县实施退耕还林前后的对比 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。 四、退耕还林、还草、还湖 32 《退耕还林条例》，自2003年1月20日起施行。 截至2019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3.43×107 hm2。这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。 群落是一个动态的系统，群落演替是生物与生物之间、生物与非生物之间协同进进化的结果，人类活动应顺应自然界的规律，走可持续发展之路。 四、退耕还林、还草、还湖 课堂小结 练习与应用 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 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 × √ D 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）该地草本植物的演替速度_____ （填“快”或“慢”），木本植物的演替速度　_______。 【答案】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_________。 【答案】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？ 【答案】可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。 练习与应用 二、拓展应用 1. 一个湖泊经历了一系列演替阶段以后，可以演变为一片森林。演替过程大体经历从湖泊到沼泽、到草原，最后到森林这几个阶段。请参照从裸岩演替到森林的过程，描述从湖泊演替到森林的大致过程。 【答案】略。 2.收集你所在地区不同年代的地图，比较湖泊、沼泽或林地的今昔面积，试分析变化的原因。 【答案】略。 3.外来物种入侵会对当地群落的演替产生严重的影响。凤眼蓝（俗称“水葫芦”）疯长是大家所熟知的实例（如下图）。你还知道我国有哪些 外来物种人侵的实例？请结合当地实际情况，进行调查或收集有关资料，以“警惕外来物种入侵” 为题，写一篇科普文章。 【答案】略。 第2章 “群落及其演替”概念图 群落的结构 群落的主要类型 群落的演替 群落及其演替 从内部结构看群落 从生物的适应性看群落 从动态变化看群落 视角决定问题 物种组成 空间结构 季节性 生态位 物种丰富度 种间关系 垂直结构 水平结构 原始合作 互利共生 捕食 寄生 种间竞争 荒漠生物群落 草原生物群落 森林生物群落 生物对环境的适应性特征 初生演替 次生演替 演替的类型 影响演替的方向和速度 退耕还林、还草、还湖 始终处于动态变化中 人类活动对演替的影响 Lavf58.51.100 $$