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

第2章 群落及其演替 第3节 群落的演替 资料：黑龙江省五大连池火山群是中国著名的第四纪火山群，共有15座火山组成。《黑龙江外记》记载清康熙五十八年(1719年)火山喷发，《宁古塔记略》记载康熙五十九年（1720年）火山喷发，形成老黑山、火烧山，距今260年。 随着时间的推移，一个群落被另一个群落替代的过程。 一、群落演替概念： 火山裸岩 火山爆发 五大连池 地衣阶段 苔藓阶段 草本植物 阶段 灌木阶段 乔木阶段 裸岩阶段 在一个从来没有植物覆盖的地面，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 （一）初生演替： 例：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替 → → → → → 优势物种的取代，并非完全取代 还有哪些演替过程属于初生演替呢？初生演替有什么特点？ 二、群落演替类型： 3 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 裸岩上首先定居的生物为什么是地衣呢？ 资料1：将地衣中的真菌放入含有500mg无菌岩石微粒的培养基中培养，结果发现，岩石中有多达56%的矿物元素被真菌溶解并释放到了培养液中。 资料2：俄罗斯科研卫星“光子M2”共搭载两种地衣样品，它们在太空中“旅行”了14.6天后返回地面，地衣样品全部正常存活。地衣有望成为人类移民火星的先遣部队。 空气或雨滴中的水分 真菌 （具有菌丝） 有机酸 （地衣酸） 分泌 腐蚀溶解岩石 吸收 为什么苔藓能够取代地衣？ 资料3：苔藓结构简单，只有假根（没有输导组织），只需薄薄的土壤即可生存。苔藓能聚集空气中的物质与水分，也能分泌酸性代谢产物腐蚀岩石，进一步使岩石表面逐渐形成更多土壤。 为什么苔藓阶段不能直接发育为高大的乔木阶段？ 假根 资料4 生长速率 （mg·g-1·h-1） 生长特点 草本 12.07 大多数具有季节性 灌木 5.25 多年生植物，每年生长 乔木 1.22 生长缓慢 拓展生存空间和繁殖能力强 苔藓阶段的土壤条件无法支持高大的乔木的生长发育要求；乔木生长速率相对较慢，无法快速推动群落的发育。 五大连池新期火山的植被类型及群落特征 根据植被类型、优势种等信息，分析在裸岩上植物群落演替的过程中经历了哪些主要阶段？ 土壤中有机物越来越丰富，群落中物种丰富度逐渐加大，群落结构也越来越复杂。 演替阶段 优势植物变化的原因 无机环境（土壤）变化 裸岩阶段 无任何生物繁殖体 裸地，无土壤条件 地衣阶段 分泌有机酸从岩石中获取养分 土壤颗粒和有机物逐渐增多 苔藓阶段 与地衣争夺阳光的竞争中处于优势 土层加厚，有机物增多 草本植物 阶段 较高，更利于争夺阳光 土壤有机物越来越丰富，通气性越来越好 灌木阶段 更为高大，更有利于与草本植物的争夺阳光 遮阴、避风，土壤利于灌木生长 乔木阶段 具有更强的获得阳光的能力 土壤湿润，生物与环境之间的关系更加丰富多样，相对稳定。 简单 复杂 演替的过程有什么特点？ 科研人员研究群落演替的方法（拓展） 直接研究方法包括: 1. 在固定地点进行长期的直接观察,按演替进程分类。 2. 布置模拟实验,阐明演替机制、速率和方向。 3. 分析残留植被、古土壤和土壤中孢粉组合,推断植被的历史演化过程。 4. 搜集历史文献、图片资料,包括地方志、植被图、航空照片、卫星照片等,与现实植被进行对比,了解植被演变的过程。 间接方法包括: 1. 通过植被的空间排序推断时间排序,即以植被分布的空间序列演绎植被演替的时间序列。 2. 分析植物种群行为、年龄结构、生活力的变化,判断演替的进程。 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发生的演替。 例：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 资料1：美国北卡罗来纳弃耕农田中植物种数的变化 草本阶段 灌木阶段 乔木阶段 → → 弃耕农田 → （二）次生演替： 资料2：长白山在距今800年前，曾两次大规模喷发，经过几百年的演替过程，其北坡发育良好，已处于演替的后期，形成大规模的顶极群落；东坡尚处于演替中期；而西坡受到台风影响较大，其演替的方向和速度受到干扰。 初生演替与次生演替有哪些区别与共同点？ 演替类型 初生演替 次生演替 实例 起始条件 演替阶段 速度、趋向和经历阶段数 共同点 群落有机物总量_________，物种丰富度____________，群落结构__________，稳定性_______________________。 比较裸岩与弃耕地上发生演替的异同 实例 裸岩 弃耕地 起始条件 演替阶段 速度和方向 共同点 有机物越来越 ，物种丰富度渐 ， 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 趋向形成新群落 趋向恢复原来的群落 裸岩→地衣→苔藓→草本→灌木→乔木 弃耕地→草本→灌木→乔木 12 ①生物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性 ②群落内部环境的变化 ③种内和种间关系的改变 ④外界环境条件的变化 ⑤人类的活动 ⑥林火 群落演替受哪些因素的影响？ 弃耕农田 多年生杂草 森林 一年生杂草 小灌木(灌木丛) 乔木 成熟的森林 农田 不成熟的森林 草原 1、放弃耕种的农田上首先出现的植物为什么不是地衣？ 2、所有弃耕的农田都能演替成树林吗? 因为弃耕的农田保留了原有土壤条件，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，草本植物可以作为首先定居的生物。 不是。每个地区群落的演替都会达到最终的稳定状态，称为顶极群落。 群落演替到与当地的气候和土壤条件处于最终的 平衡状态叫顶极群落。 特点： 顶极群落 群落结构最复杂，最稳定 概念： 骆驼刺 资料：自20世纪60年代起，长江中下游某湖泊进行了大规模的围湖造田，湖水面积缩减近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 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 优势种 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 优势种 鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼 鲫鱼、黄颡鱼、红鳍鲌 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 三、人类活动对群落演替的影响 人类活动加快了演替的速度 17 资料：自20世纪60年代起，长江中下游某湖泊进行了大规模的围湖造田，湖水面积缩减近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 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 优势种 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 优势种 鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼 鲫鱼、黄颡鱼、红鳍鲌 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， 恢复原来的群落，物种丰富度增加，结构会变得复杂。 三、人类活动对群落演替的影响 18 使群落向物种丰富度降低、结构简单的方向发展 被砍伐的森林 过度放牧的草原 污水排入河流 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 人类活动 内蒙古 库布齐沙漠 种植沙柳 退耕 还林 退耕 还草 退耕 还湖 19 大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是：水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土地严重退化。 我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策，并从 2003 年1月起开始实施《退耕还林条例》。 四、退耕还林、还草、还湖 制定《退耕还林条例》的历史背景是怎样的？ 退耕还林还草工程的实施给你带来哪些提示？ 为何说退耕还林是一项“功在当代，利在千秋”的惠民工程？ 20世纪50年代以来，我国先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划的组织了大规模垦荒，在其他江河、荒原、沼泽、丘陵地区也展开了规模不等的垦殖活动，大量的开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降，水土流失、江河蓄洪能力下降，以及土壤严重退化。 任何惠民政策的制定，必须将提高行业综合生产能力与增加人民群众收入结合起来，必须将改善行业生产条件和人居环境结合起来，必须将科技进步和民主管理结合起来。 塔克拉玛干沙漠“锁边工程” 3046公里，这是环绕塔克拉玛干沙漠边缘一圈的长度，在过去四十多年的治理中，它的周边已形成了长达2761公里的绿色阻沙防护带，中科院科学家们一直在努力的推进绿色阻沙带工程，希望能够把这片沙漠给圈起来，俗称叫“锁边”工程。 2024年11月28日，塔克拉玛干沙漠“锁边”任务完成。 锁边工程完成之后，在沙漠的边沿，流沙再不会向外蔓延，沙源再不会扩散，不会危及我们的绿洲，危害我们的铁路、公路等基础设施。 防沙治沙工程本身就是一个产业化的工程，在防沙治沙过程中，我们利用具有经济价值的作物，它可以发挥经济效应。 我们光伏的发展也可以带动当地的光伏产业发展，给当地提供能源资源。（光伏产业：太阳能发电） 锁边以后可以保证我们绿洲农田、林果业这一块能够得到很好的发展，免受风沙尘对它的危害，也可以提高当地的农业林果业的品质和产量。 第3节 群落的演替 一 演替的概念 二 演替的类型 三 人类活动对群落演替的影响 四 退耕还林、还草、还湖 随着时间的推移，一个群落被另一个群落替代的过程。 初生演替，次生演替 群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行 “功在当代，利在千秋” 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 研究群落 物种组成 种间关系 群落的空间结构 分布范围和边界 群落演替 群落的季节性 生态位 群落类型 群落的特征 $