2.3群落的演替导学案-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学导学案聚焦群落演替，引导学生理解演替的概念、类型（初生与次生）及人类活动对演替的影响。通过印度尼西亚火山爆发纪录片与学校附近废弃工地实拍照片对比导入，结合实验模拟“地衣拓荒”、小组合作构建“演替时光轴”等学习支架，梳理演替过程与规律。 资料融合新课标核心素养，以真实情境激发兴趣，实验模拟与合作探究培养科学思维和探究实践能力，对比表格明晰演替类型异同，结合退耕还林政策渗透态度责任，当堂练习巩固知识，助力高效教学。

“三主五问”生本课堂教学案高二生物 2.3群落的演替 【学习目标】 1. 生命观念：通过分析演替过程中物种组成、群落结构的动态变化，理解群落是不断发展变化的开放系统，认同 “稳态与平衡” 的生命观念。 2.科学思维：通过对比裸岩与弃耕农田的演替过程，归纳演替的类型与规律；通过分析人类活动对演替的影响，培养批判性思维与逻辑推理能力。 3.科学探究：通过模拟地衣风化岩石实验、小组合作分析真实演替案例，体验科学探究的基本过程，提升动手操作与合作交流能力。 4.社会责任：结合退耕还林、还草、还湖政策，认识人类活动与生态环境的关系，树立可持续发展理念，主动承担保护生态环境的责任。 【问己】 资料：印度尼西亚火山爆发，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，逐渐有生物出现。 1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？ 2.这一地区有可能恢复原来群里的结构吗？ 考点一 演替的类型——概念与过程解码 【情景导入】 1.震撼影像：播放印度尼西亚喀拉喀托火山爆发的纪录片片段—— 岩浆吞噬一切生物，裸岩裸露如月球表面；再展示该地区爆发后 5 年、20 年、50 年的对比照片，引导学生观察：“从寸草不生到森林茂密，这片土地经历了怎样的奇迹？” 2.身边实例：呈现学校附近废弃工地的变化（教师实拍照片）—— 第 1 年杂草丛生，第 3 年出现小灌木，第 5 年已有乔木幼苗。提问：“这些熟悉的场景中，生物是如何一步步‘占领’土地的？两种场景的变化有何异同？” 这种 “旧群落被新群落取代” 的过程，背后有什么规律？ 任务一：实验模拟 “地衣拓荒” 用滴管向碳酸钙小块滴加醋酸，观察现象（气泡产生，小块逐渐溶解）。 用滤纸收集溶解后的粉末，模拟 “土壤颗粒形成”。 思考：地衣为何能成为裸岩演替的 “开路先锋”？如果直接在碳酸钙上种植苔藓，会成功吗？ 资料1：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。 资料2：地衣阶段：地衣是藻类和真菌的共生体。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。 资料3：苔藓阶段：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丰富。 资料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。 资料5：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。 资料6：乔木阶段：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地获得阳光的能力，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得更加丰富多样，于是，群落演替到了相对稳定的森林阶段。 任务 2：“演替时光轴” 合作构建 分组分配任务：第一组（裸岩演替）、第二组（弃耕农田演替）。 小组讨论分析群落的演替 （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？ 总结演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。 考点二 演替的 “两种路径”—— 类型对比与辨析 一、比较两种演替的异同 初生演替 次生演替 不同点 起点 的地面或者是原来存在过植被、但被 了的地方 原有植被虽已不存在，但原有 条件基本保留，甚至还保留了植物的 或其他繁殖体的地方 实例 沙丘、 、冰川泥、裸岩等 火灾过后的 、过量砍伐的森林、弃耕的农田等 经历时间 较 较 演替速度 缓慢 较快 发展趋势 趋向形成 群落 趋向 原来的群落 经历阶段 较 较 相同点 从结构 的群落发展为结构 的群落。 群落中的 数量和 层次增多，土壤、光能得到更 的利用 思考：演替一定是结构从简单到复杂，物种丰富度从少变多吗？ 二、影响群落演替的因素 1.内因：群落内部物种的相互作用、物种丰富度变化、优势种更替等 2.外因：群落外界环境的变化；人类的活动等。 思考·讨论 （1）为什么群落不断地演替？ （2）那么群落演替是一个无休止的过程吗？ 三、群落演替的结果 1.无论是初生演替还是次生演替，最终都会达到一个 （顶极群落）的状态。 【判断对错】 （1）在裸岩上发生演替时首先出现的生物是地衣（ ） （2）在弃耕的农田上进行的演替先是初生演替后是次生演替（ ） （3）初生演替趋向于形成新群落（ ） （4）群落内部因素的变化不会影响群落演替（ ） （5）根据群落演替的理论，所有的群落最终都会演替成森林（ ） （6）群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂（ ） 考点三 人类活动的 “双刃剑”—— 演替的干预与调控 一、类活动对群落演替的影响——消极影响 过度砍伐森林、过度放牧、围湖造田、开垦荒地、工业污染等，导致群落演替偏离自然方向，物种丰富度下降，生态环境破坏（如草原退化为荒漠、湖泊萎缩、生物多样性减少）。 二、类活动对群落演替的影响——积极影响 退耕还林、还草、还湖，建立自然保护区，治理环境污染，人工培育植被等，促进群落向良性方向演替，恢复生态平衡，增加物种丰富度，改善生态环境。 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。 【当堂练习】 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 教风：严谨、生动、和谐1 学科网（北京）股份有限公司 $“三主五问”生本课堂教学案高二生物 2.3群落的演替 【学习目标】 1. 生命观念：通过分析演替过程中物种组成、群落结构的动态变化，理解群落是不断发展变化的开放系统，认同 “稳态与平衡” 的生命观念。 2.科学思维：通过对比裸岩与弃耕农田的演替过程，归纳演替的类型与规律；通过分析人类活动对演替的影响，培养批判性思维与逻辑推理能力。 3.科学探究：通过模拟地衣风化岩石实验、小组合作分析真实演替案例，体验科学探究的基本过程，提升动手操作与合作交流能力。 4.社会责任：结合退耕还林、还草、还湖政策，认识人类活动与生态环境的关系，树立可持续发展理念，主动承担保护生态环境的责任。 【问己】 资料：印度尼西亚火山爆发，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，逐渐有生物出现。 1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？ 生物定居新土地的过程遵循群落演替规律，具体为：首先是地衣定居裸岩，其分泌的有机酸加速岩石风化，形成初步土壤颗粒和有机物；随后苔藓在该基础上生长，进一步分解岩石、加厚土层、增加有机物和微生物种类；当土壤能保持一定水分时，草本植物种子萌发，较高的草本逐渐占据优势，吸引昆虫等小动物进入，土壤通气性和有机物含量持续提升；接着灌木生长，因高大遮挡阳光取代草本，为鸟类提供栖息地，物种多样性和群落稳定性增强；最终乔木在灌木形成的湿润土壤上萌发，凭借更强的获光能力成为优势种，形成物种丰富、结构稳定的森林群落，整个过程物种逐渐丰富，群落结构逐步复杂。 2.这一地区有可能恢复原来群里的结构吗？ 不一定。群落演替的最终结果受气候条件、土壤状况、物种迁移、人类活动等多种因素影响。若原来的环境条件（如气候、土壤肥力）未恢复，或缺少原群落的关键物种，该地区可能无法恢复原来的群落结构，最终形成与原群落不同但相对稳定的群落。 考点一 演替的类型——概念与过程解码 【情景导入】 1.震撼影像：播放印度尼西亚喀拉喀托火山爆发的纪录片片段—— 岩浆吞噬一切生物，裸岩裸露如月球表面；再展示该地区爆发后 5 年、20 年、50 年的对比照片，引导学生观察：“从寸草不生到森林茂密，这片土地经历了怎样的奇迹？” 2.身边实例：呈现学校附近废弃工地的变化（教师实拍照片）—— 第 1 年杂草丛生，第 3 年出现小灌木，第 5 年已有乔木幼苗。提问：“这些熟悉的场景中，生物是如何一步步‘占领’土地的？两种场景的变化有何异同？” 这种 “旧群落被新群落取代” 的过程，背后有什么规律？ 任务一：实验模拟 “地衣拓荒” 用滴管向碳酸钙小块滴加醋酸，观察现象（气泡产生，小块逐渐溶解）。 用滤纸收集溶解后的粉末，模拟 “土壤颗粒形成”。 思考：地衣为何能成为裸岩演替的 “开路先锋”？如果直接在碳酸钙上种植苔藓，会成功吗？ 地衣成为裸岩演替 “开路先锋” 的原因：地衣是藻类和真菌的共生体，能分泌有机酸加速岩石风化，促进土壤颗粒和有机物的形成，为后续生物定居提供必要的环境基础；而苔藓无法直接在裸岩上生长，因为裸岩缺乏土壤和足够有机物，苔藓无法获取充足营养和水分，因此直接在碳酸钙（模拟裸岩）上种植苔藓不会成功。 资料1：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。 资料2：地衣阶段：地衣是藻类和真菌的共生体。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。 资料3：苔藓阶段：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丰富。 资料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。 资料5：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。 资料6：乔木阶段：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地获得阳光的能力，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得更加丰富多样，于是，群落演替到了相对稳定的森林阶段。 任务 2：“演替时光轴” 合作构建 分组分配任务：第一组（裸岩演替）、第二组（弃耕农田演替）。 小组讨论分析群落的演替 （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？ 光裸岩地首先定居的是地衣而非苔藓和草本植物：因为裸岩表面无土壤、缺乏有机物和水分，苔藓和草本植物无法直接适应这种极端环境；而地衣能分泌有机酸风化岩石，且自身共生结构可适应裸岩的营养匮乏环境，因此成为首个定居的生物。 （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？ 地衣为苔藓生长提供的基础：地衣风化岩石形成了初步的土壤颗粒和有机物，加厚了土层、提升了环境湿度，改善了生存条件；地衣没有被苔藓取代，只是苔藓比地衣高大，在阳光、空间等资源竞争中更具优势，地衣仍会存在于岩石表面等微环境中（属于 “优势取代” 而非 “彻底取代”）。 （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？ 森林阶段仍能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木：演替的本质是 “优势种更替”，而非 “原有物种消失”。这些生物适应不同的微环境（如地衣附着于岩石，苔藓生长在阴湿角落，草本分布于林下空地，灌木生长在乔木下层），仍会在群落中存在，只是不再是优势种。 总结演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。 考点二 演替的 “两种路径”—— 类型对比与辨析 一、比较两种演替的异同 初生演替 次生演替 不同点 起点 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 实例 沙丘、火山岩、冰川泥、裸岩等 火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等 经历时间 较长 较短 演替速度 缓慢 较快 发展趋势 趋向形成新群落 趋向恢复原来的群落 经历阶段 较多 较少 相同点 从结构简单的群落发展为结构复杂的群落。 群落中的物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分地利用 思考：演替一定是结构从简单到复杂，物种丰富度从少变多吗？ 演替不一定是结构从简单到复杂、物种丰富度从少变多。例如：干旱荒漠地区的演替可能仅能达到草本或灌木阶段，无法形成森林；过度放牧、围湖造田等人类活动可能导致群落退化（如草原退化为荒漠），物种丰富度减少，群落结构变得简单。 二、影响群落演替的因素 1.内因：群落内部物种的相互作用、物种丰富度变化、优势种更替等 2.外因：群落外界环境的变化；人类的活动等。 思考·讨论 （1）为什么群落不断地演替？ 群落不断演替的原因：内外因素共同作用的结果。内因上，群落内部物种竞争、共生导致优势种更替，进而改变环境；外因上，环境条件变化、物种迁入迁出、人类活动等，促使群落持续调整以适应新环境，达到新的平衡。 （2）那么群落演替是一个无休止的过程吗？ 群落演替不是无休止的过程：当群落达到与当地环境条件（气候、土壤等）相适应的相对稳定状态（顶极群落，如森林、草原、荒漠）时，演替停止，群落的物种组成、结构和功能保持相对稳定，除非环境发生重大变化（如火山爆发、大规模人类干预）。 三、群落演替的结果 1.无论是初生演替还是次生演替，最终都会达到一个与当地环境条件相适应的相对稳定的群落（顶极群落）的状态。 【判断对错】 （1）在裸岩上发生演替时首先出现的生物是地衣（ ） （2）在弃耕的农田上进行的演替先是初生演替后是次生演替（ ） （3）初生演替趋向于形成新群落（ ） （4）群落内部因素的变化不会影响群落演替（ ） （5）根据群落演替的理论，所有的群落最终都会演替成森林（ ） （6）群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂（ ） 答案（1） √(2) ×(3) √(4) ×(5) ×(6) × 考点三 人类活动的 “双刃剑”—— 演替的干预与调控 一、类活动对群落演替的影响——消极影响 过度砍伐森林、过度放牧、围湖造田、开垦荒地、工业污染等，导致群落演替偏离自然方向，物种丰富度下降，生态环境破坏（如草原退化为荒漠、湖泊萎缩、生物多样性减少）。 二、类活动对群落演替的影响——积极影响 退耕还林、还草、还湖，建立自然保护区，治理环境污染，人工培育植被等，促进群落向良性方向演替，恢复生态平衡，增加物种丰富度，改善生态环境。 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。 【当堂练习】 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（ D ） 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（ B ） 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 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