内容正文:
《谁是改变环境的“工程师”?
——内因演替的秘密》
当你看到一片森林时,可曾想过,它脚下的土壤、周围的湿度,乃至林间的光照,很可能正是由这片森林的“祖先”们亲手塑造的?这就是内因演替——一场由生命自身驱动环境变革的静默工程。
这场工程的“先锋工程师”往往是些不起眼的生命。比如在裸岩上,地衣率先定居。它们绝非被动生存:其分泌的酸性物质能缓慢腐蚀岩石,创造出最初土壤的雏形。它们改变了岩面的物理与化学性质,为后继者(如苔藓)扫清了障碍。
而真正的变革,随着植物的登场而加速。当草本与灌木扎根,它们的根系深入缝隙,显著改善土壤结构与肥力;它们遮挡阳光,调节着小范围的温湿度。这些改变无意中为自己创造了挑战——新的环境可能反而不利于自身幼苗的竞争,却为更适应新条件的树种(如乔木)提供了完美的“邀请函”。
于是,森林的建成,不是简单地“占领”一块土地,而是一个生命群落通过自身活动,持续改造环境,并最终被自己创造的新环境所取代的辩证过程。每一代居民都是环境的“工程师”,为下一任铺设舞台,推动着群落向着更复杂、更稳定的方向演进。这揭示了自然深邃的智慧:生命,本身就是塑造地球面貌最核心的内在动力。
第3节 群落的演替
第2单元
选择性必修二:生物与环境
群落及其演替
学习目标 核心素养要求
1.通过分析裸岩上的演替和弃耕农田上的演替,阐明演替的概念、类型和过程。
2.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。 1. 生命观念:通过对具体实例的分析讨论,阐明群落演替的概念、过程及规律,形成进化与适应观、稳态与平衡观等生命观念。
2. 科学思维:结合实例,运用比较、分析、归纳等科学思维区分初生演替与次生演替。
3.社会责任:通过实例探讨人类活动对群落演替的影响,认同退耕还林等措施的意义,进一步形成可持续发展观,增强保护环境的责任心和使命感。
群落的演替
选择性必修二:生物与环境
内容1
演替的类型
内容2
人类活动对群落演替
的影响
本节目录
内容聚焦
内容3
退耕还林、还草、还湖
1883年
火山爆发,生物全部死亡
几年后
地面上长出小草,出现了一种蜘蛛。
1909年
有202种动物
1919年
1934年
动物增加到621种
增加到880种,形成小树林
喀拉喀托火山的群落
群落演替
➊群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
【问题探讨】
【资料】
喀拉喀托火山爆发的情景
原因
➋群落是一个动态系统,
是不断发展变化的。
1883年
火山爆发,生物全部死亡
几年后
地面上长出小草,出现了一种蜘蛛。
1909年
有202种动物
1919年
1934年
动物增加到621种
增加到880种,形成小树林
【问题探讨】
【资料】
2. 生物是如何进一步步地定居在新土地上的?
1. 这一地区有可能恢复原来群落的的结构?
思考·讨论:
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变化,一般不能恢复原来的群落结构。
1. 裸岩上的演替经历了哪些阶段?
2. 光裸的岩石上首先定居的生物为什么是地衣,不是苔藓和草本植物?
3. 地衣阶段又为苔藓的生长提供了怎样的基础?苔藓和地衣有怎样的种间关系?
哪种生物占优势?
4. 森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗?这个事实说明
什么呢?
5. 整个演替过程中,土壤条件、物种丰富度和群落的结构发生了怎样的变化?
自主阅读教材P38-40,小组合作思考讨论完成问题。(3min)
内容1
演替的类型
实例1:裸岩到森林的群落演替
植物类型 植被总盖度 群落内的
优势种 群落内的
伴生种 与火山口距离
地衣+苔藓 65%~70% 葫芦藓 细叶金发藓 近
远
地衣+草类+矮灌木 55%~60% 万年蒿 星星草
草类+疏林 65%~68% 小青杨 珍珠梅
针阔混交林 69%~75% 白桦 土三七
针叶林 70%~90% 落叶松 万年蒿
问题1:据表中信息,初步判断裸岩上植物群落演替依次经历哪些阶段?
内容1
演替的类型
实例1:裸岩到森林的群落演替
生物是如何一步步地定居在新土地上的? 生物是如何一步步地定居在新土地上的?火山爆发后植物群落演替依次经历哪些阶段呢?
8
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
内容1
演替的类型
实例1:裸岩到森林的群落演替
阅读课本P38-39,给下列图片标上序号还原这一演替的基本过程。
【讨论】光裸的岩地上是怎样长出森林的呢?
六个阶段
表层为岩石或石砾,➊没有任何植物及植物繁殖体,或者是➋原来存在植被但被彻底消灭。
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
【讨论1】裸岩表面无土壤、光照强、干燥、温度变化大,在这样的恶劣环境条件下,最先出现的生物是什么?需要具备哪些特点?
裸岩阶段
地衣阶段
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
地衣侵入→定居→分泌 →加速岩石 →土壤颗粒和有机物 。
真菌
藻类
通过菌丝提供水、无机盐
通过光合作用提供有机养料
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
有机酸
风化
增多
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。
【讨论2】 光裸的岩石上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物,而是地衣?
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
12
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
苔藓阶段
苔藓
地衣
葫芦藓
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
苔藓
a.地衣开拓出适应苔藓生存的土壤环境。
b.苔藓比地衣高,更适应环境,处于优势
地位。
苔藓阶段
①优势类群:
②形成原因:
③变化:
苔藓阶段
苔藓侵入→ 定居、拓展 → 进一步使 分解 →
土层 ,有机物 → 更丰富。
岩石
加厚
增多
微生物种类
问:地衣被苔藓取而代之了吗?
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
草本植物阶段
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
①优势类群:
②形成原因:
a.土壤能保持一定的 ,草本植物
的种子能够 。
b.较高的草本植物能获得更多的阳光,
处于优势地位。
草本植物
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
水分
萌发
草本植物阶段
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
③变化:
各种 和 开始进入这个地区。在动植物的作用下,土壤中的有机物越来越 ,土壤的 也越来越好。
昆虫
其他小动物
丰富
通气性
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
灌木阶段
①优势类群:
灌木
②形成原因:
a.土壤有机物 ,通气性 。
b.灌木和小乔木开始生长。灌木比草本更高大,“剥夺”了草本植物的阳光,逐渐取代了部分草本植物。
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
增多
增加
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
灌木阶段
③变化:
侵入并定居 → 竞争 → 灌木、小乔木占优势 → 动物进一步 → 物种多样化→ 群落结构较 → 抵御环境变化的能力 。
灌木、小乔木
增多
稳定
增强
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
①优势类群:
乔木
②形成原因:
乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力。
进一步 生物了生物生存环境,物种进一步 ,生物与环境的关系变得更加 。群落演替到了相对稳定的森林阶段。
③变化:
乔木阶段
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
改善
多样化
丰富多样
实例1:裸岩到森林的群落演替
内容1
演替的类型
乔木阶段
【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”。
例如,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。
灌木阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
乔木阶段
地衣阶段
一、初生演替
指在一个 的地面,或者是 但被彻底消灭了的地方发生的演替。
从来没有被植物覆盖
1.概念
2.案例
如在______、_______、________上进行的演替。
原来存在过植被
沙丘
火山岩
冰川泥
从0开始
内容1
演替的类型
归纳裸岩到森林的群落演替的概念及特点
21
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
内容1
演替的类型
在上述演替过程中,土壤的有机物越来越丰富,群落中物种的丰富度逐渐加大,食物网越来越复杂,群落的结构也越来越复杂。
初生演替
从湖泊到森林的演替过程属于初生演替吗?
2. 演替的类型
内容1
演替的类型
实例2:弃耕农田上发生的演替
阅读P40图2-12内容并思考以下问题:
1.弃耕的农田上的演替大致分为几个阶段?每个阶段各有什么特点?
2. 从演替的起点来看,发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有什么不同?这两种演替还有哪些差异?
3. 这两种演替有哪些共同点?
4. 演替都会发展为森林吗?
一个群落最终演替到什么阶段,
主要受哪些因素影响?
内容1
演替的类型
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
实例2:弃耕农田上发生的演替
内容1
演替的类型
基本阶段
25
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
农田被弃耕后,很快就会长满 杂草。在杂草的覆盖下,土壤条件会得到 ,一些 的杂草会“接踵而至”
实例2:弃耕农田上发生的演替
内容1
演替的类型
一年生的
改善
多年生
基本阶段
26
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
一年生杂草生长 → 土壤条件改善 → 多年生杂草接踵而至。
实例2:弃耕农田上发生的演替
内容1
演替的类型
基本阶段
27
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
土壤有机物 ,土壤保水能力 →小灌木 →形成灌木丛
实例2:弃耕农田上发生的演替
内容1
演替的类型
基本阶段
增多
增强
生长
28
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
乔木出现 → 逐渐取代灌木,称为优势种。
实例2:弃耕农田上发生的演替
内容1
演替的类型
基本阶段
29
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
气候适宜的条件下,逐渐演替出树林。
实例2:弃耕农田上发生的演替
内容1
演替的类型
基本阶段
30
如 、 、 上进行的演替。
1.概念
2.案例
是指在 ,但 基本保留,
甚至还保留了 或 。
原有植被虽已不在
植物的种子
其他繁殖体
火灾过后的草原
土壤条件
过量砍伐的森林
弃耕的农田
从1开始
内容1
演替的类型
火灾过后的草原
过量砍伐的森林
弃耕的农田
二、次生演替
归纳弃耕农田上发生的演替的概念及特点
31
1.从演替的起点来看,发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有何不同?这两种演替还有哪些差异?
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。
①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。
②其他差异还有:
思考·讨论:比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
内容1
演替的类型
32
2.这两种演替有哪些共同点?
①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落;群落中有机物的含量及储存的能量 。
②群落中物种数量和群落层次 ;
③土壤、光能得到更充分的 ;
④群落稳定性越来越 ,最终都会达到一个与群落
所处环境相适应的 的状态。
3.演替都会发展为森林吗?一个群落最终演替到什么程度,主要受哪些因素的影响?
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,群落内部种群的相互关系,人类活动等因素的影响。
思考·讨论:比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
内容1
演替的类型
增多
增多
利用
强
相对稳定
33
实例 裸岩 弃耕农田
起始条件
演替阶段 裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→乔木 弃耕地→草本→灌木→乔木
速度/时间
共同点 有机物越来越 , 物种丰富度逐渐 ,
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 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
慢而长
快而短
丰富
加大
复杂
复杂
【归纳1】比较:裸岩与弃耕农田上发生演替的异同
相适应的相对稳定
内容1
演替的类型
【讨论】有人说,稳定是相对的、暂时的,而变化是永恒的。请结合群落的演替,谈谈你对这句话的看法。
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。
内容1
演替的类型
35
当群落演替到生物群落内部、以及生物群落与外界环境(气候和土壤)处于平衡状态时,演替不再进行。此时的群落称为这个环境下的顶级群落。
此时的群落称为顶级群落,结构最复杂最稳定,遇到干扰后的自动调节能力强。
1. 群落演替的终点是顶级群落
地球上现存的群落大都处于顶级状态。顶极群落类型主要是由平均温度和年降雨量决定。
内容1
演替的类型
三、演替的终点和结果
【思考】群落演替是一个无休止的过程吗?
36
初生演替和次生演替的最终结果相同,结果如下:
① 群落结构变得 ;
群落中有机物的含量及储存的能量 。
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;
2. 群落演替的结果
复杂
增多
内容1
演替的类型
三、演替的终点和结果
1.外部因素:
2.内部因素:
3.人类的活动等
群落的外界环境的变化。
①生物的迁入、迁出;②群落内部种群相互关系的发展变化。
如种内关系、种间关系(演替的催化剂),生物入侵等。
如火灾、洪水、病虫害、严寒等
决定因素
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。
内容1
演替的类型
四、影响演替的因素
【讨论】 一个群落最终演替到什么程度,主要受哪些因素的影响?
38
类型 初生演替 次生演替
起始条件
发展趋势
时间
速度
经历的阶段
影响因素
实例
从来没有被植物覆盖的地面,或原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方
经历时间长
缓慢
自然因素
裸岩、沙丘和冰川泥上进行的演替
原有植被虽已不存在,但土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
经历时间短
较快
人类活动较为关键
弃耕农田上和火灾后的草原上发生的演替
【归纳2】比较:初生演替与次生演替的比较
多
少
内容1
演替的类型
趋向形成新群落
趋向于恢复原来的群落
【归纳3】“三看法”判断初生演替与次生演替
内容1
演替的类型
40
1.所有弃耕农田都一定能演替成森林吗? 。
2.群落的演替达到最高的森林阶段受无机环境的限制,
如 等。
3.群落演替的总趋势是:物种多样性 ,总生产量 ,
群落有机物总量 。
4.群落演替过程中 会发生改变,即生物发生了进化。
5.方向性:具有一定的方向性,因而往往是可 的。
6.群落演替 (会/不会)永远进行。
不一定
土壤、降水量
增加
增加
增加
种群基因频率
不会
习题检测
预见
41
图中甲、乙所属的演替类型分别是 、 。
判断的依据是 。
次生演替
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
初生演替
7.下图表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。
习题检测
8.下图表示两种群落演替的类型,下列叙述正确的是( )
A.a处可表示发生特大火灾原有生物彻底灭绝
B.b处可表示火山爆发形成火山岩
C.甲、乙演替的起点均具备基本的土壤条件
D.如果时间允许,甲、乙都会形成森林
B
习题检测
9.水生演替系列是湖泊填平的过程,该过程是从湖泊的周围向湖泊中央顺序发生的,一般经历以下阶段:自由漂浮阶段→沉水植物阶段→浮叶根生植物阶段→直立水生阶段→湿生草本阶段→木本植物阶段,下列有关叙述正确的是( )
A.一般情况下,所有湖泊最终都会演替到木本植物阶段
B.浮叶根生植物的出现,会导致沉水植物向更深的湖泊中央转移
C.湖泊周围和湖泊中央出现了不同的植物类群,体现了群落的垂直结构
D.随着演替的进行,生态系统的恢复力稳定性越来越高
B
习题检测
44
10.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
C
习题检测
45
思考·讨论:分析人类活动影响群落演替的实例
资料1:
我国黄土高原的历史变迁
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:自秦代以后,由于移民屯垦和大量砍伐森林,黄土高原的农业发展很快,环境却年复一年遭到破坏,导致大片森林和草原消失。
内容2
人类活动对群落演替的影响
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
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(下表)。
资料2:
人类活动
环境改变
群落物种丰富度降低;种间关系、空间结构等更简单
群落演替的方向和速度改变
人类活动使群落演替朝着 的方向进行。
物种丰富度降低、结构简单
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?
思考·讨论:分析人类活动影响群落演替的实例
内容2
人类活动对群落演替的影响
根据教材P42“思考·讨论”的资料,回答下列问题。
被砍伐的森林
过度放牧的草原
污水排入河流
2.人类活动对上述群落的演替速度有什么影响?
人类活动加快了这种演替的速度。
内容2
人类活动对群落演替的影响
3.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,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。
封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等。
内容2
人类活动对群落演替的影响
根据教材P42“思考·讨论”的资料,回答下列问题。
4.由此可见人类活动对群落的演替有什么影响?
人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
研究并掌握群落演替的规律,利用演替规律使群落朝着对人类有益的方向发展。
60年前毛乌素沙漠
现在的毛乌素沙漠
内容2
人类活动对群落演替的影响
根据教材P42“思考·讨论”的资料,回答下列问题。
人类活动对群落演替的影响
1. 不良影响
内容2
人类活动对群落演替的影响
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。
① 砍伐森林
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。
② 过度放牧
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
③ 河水污染
封山育林
治理沙漠
管理草原
建立人工群落
中国治理最好的三大沙漠:
库布齐沙漠、
毛乌素沙漠、
天漠
60年前毛乌素沙漠
现在的毛乌素沙漠
内容2
人类活动对群落演替的影响
【思考】人类活动对群落演替的影响都是不良的吗?
2. 正面影响
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。
52
人类活动 会使群落演替按照 的 和
进行。(即改变了演替的方向和速度)。
不同于自然演替
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。
往往
人类活动对群落演替的影响
内容2
人类活动对群落演替的影响
3. 影响结果
53
普遍性 自然界中群落演替是普遍现象,可发生于每个群落。
规律性
可预测性 群落演替有一定的规律,人们掌握了这些规律,就能够根据现有情况预测群弱的发展趋势,从而正确掌握群落的动向,使之朝着对人类有益的方向发展。
稳定性 无论是哪种类型的演替,最终都会到达一个与其所处环境相适应的相对稳定的状态。
持续性 外部环境,群落内部种群相互关系的发展,人类活动等因素常处于变化的过程中。因此群落不断的演替。
内容2
人类活动对群落演替的影响
【归纳】群落演替的特点
54
【归纳】群落演替的四个易错点
1.演替并不是“取而代之”。
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”,如形成森林后,乔木占据优势地位,但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
2.演替 是“不可逆”的。
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。
3.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。
内容2
人类活动对群落演替的影响
并不都
55
4.群落的结构 越来越复杂。
【归纳】群落演替的四个易错点
内容2
人类活动对群落演替的影响
群落结构也可能从复杂到简单,如从草原演变为沙漠。
不一定
为扩大耕地面积,不惜毁林开荒、围湖造田,我们曾经以牺牲环境为代价,盲目扩大耕地面积,导致了严重的水土流失,并成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
内容3
退耕还林、还草、还湖
退耕还林、还草、还湖
1. 原因:
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。
2. 目的:
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4.47亿亩。
《退耕还林条例》,自2003年1月20日起施行。
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。
内容3
退耕还林、还草、还湖
退耕还林、还草、还湖
3. 措施:
4.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。
内容3
退耕还林、还草、还湖
退耕还林、还草、还湖
陕西省延安市吴起县退耕前后的对比
左图:1984年;右图:2017年
59
生物入侵
1.人类活动有时会有意或无意地将一种新的物种引入到某一群落中。在适宜的条件下,这些脱离了原有生物之间相互作用关系的新物种 往往会大肆扩散和蔓延,迅速成为优势种,打破原有群落的稳定性,危及已有物种的生存,造成生物多样性的丧失,对当地经济、社会造成巨大危害。
2.生物入侵的危害:
①竞争、占据当地物种的 等,摧毁生态系统。
②分泌释放化学物种,抑制其他物种生长,危害生物多样性。
③影响遗传多样性等。
空间和食物
内容3
退耕还林、还草、还湖
60
1.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,甲一定能演替到相对稳定的森林阶段
C.乙群落在演替的过程中,物种丰富度不断减小
D.第N年时,甲、乙的群落结构一定相同
C
习题检测
2.(2022·湖南长沙高二期末)下列关于群落演替的叙述,正确的是( )
A.群落演替过程中,其垂直结构发生改变但水平结构未改变
B.植物为动物提供食物条件和栖息场所,群落演替就是植物的更替
C.群落演替过程中属于物种替代过程,新物种的出现会使原来的旧物种灭亡
D.初生演替过程中生产者固定的有机物总量大于所有生物呼吸消耗的有机物总量
D
习题检测
3.(2022·江苏苏州高二期末)某地常绿阔叶林因过度砍伐而遭到破坏,停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。该地常绿阔叶林恢复过程中( )
A.群落演替的类型为初生演替
B.每个种群的生态位保持稳定
C.不同季节的物种丰富度相同
D.群落的结构和功能趋向稳定
习题检测
D
4.(2022·陕西渭南高二期末)据调查,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代,这也是自然界存在的一种演替类型。近年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化,该现象表明:与该地区具有的自然演替相比,人类的开垦活动使该地区群落的( )
A.演替速度变快,演替的方向未变
B.演替速度变慢,演替的方向未变
C.演替速度未变,演替的方向改变
D.演替速度未变,演替的方向未变
A
习题检测
课堂小结
课堂总结
65
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
D
练习与应用
66
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
B
一、概念检测
练习与应用
67
(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 。
一、概念检测
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。
快
(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 。
(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?
慢
复杂
针叶林的植物分层为动物分层创造了条件
可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段
弃耕年数 优势植物 非优势植物
0~1 马唐 ——
1 飞蓬 豚草
2 紫寇 豚草
3 须芒草 豚草
5~10 短叶松 火炬松
50~150 栎 山核桃
练习与应用
68
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。
沉水植物群落阶段→浮水植物群落阶段→挺水植物群落阶段
→湿生草本植物群落阶段→灌木植物群落阶段→森林群落阶段
3.外来物种人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。
除凤眼蓝外,外来入侵物种还有紫茎泽兰、豚草等。
二、拓展应用
练习与应用
69
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
本章知识框架
本章总结
一、选择题
1.生物群落的空间结构受多种因素影响。下列叙述错误的是( )
A.植物群落的垂直分层现象与光照有关
B.动物群落的垂直分层现象与植物有关
C.植物群落的水平分布现象与地形有关
D.动物群落的水平分布一般都是均匀的
2.甲地发生森林火灾导致原有植被消失,乙地因火山喷发被火山岩全部覆盖,之后两地均发生了群落演替。关于甲、乙两地群落演替的叙述,错误的是( )
A.甲地和乙地发生的演替类型相同
B.若没有外力干扰,甲地可重现森林
C.地衣会比苔藓更早地出现在乙地火山岩上
D.甲、乙两地随着时间延长,物种丰富度逐渐增加
A
D
复习与提高
一、选择题
3. 甲、乙、丙是食性相同、不同种的蝌蚪,三者之间无捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者,一段时间后,各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表所示。下列推测不合理的是 ( )
A. 捕食者主要捕食甲和丙
B. 蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响
C. 无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D. 随着捕食者数量增加,乙可获得的资源减少
复习与提高
D
二、非选择题
1.种植过大片草莓的农田,闲置多年后被木本植物覆盖,成片的草莓不见了。请解释其中的原因。为什么草莓不能和木本植物共同繁盛呢?
这是群落演替的结果。因为木本植物较为高大,能占据更多空间,获得更多的阳光,与草莓相比,它们处于优势地位,所以能繁盛起来,而草莓得不到生长所需的阳光,难以成片生长。
复习与提高
二、非选择题
2.我国南方某地的一个稻田群落,近30年来发生了显著的变化:原来种群密度较高的青蛙,现在已经很少;原来有大量的泥鳅、鳍鱼、田螺等动物,现在它们几乎绝迹。
(1)试分析该稻田群落的物种组成发生变化的原因。
(2)上述变化对农业生产有什么影响?对农民的收入会有影响吗?
(3)按此趋势发展下去,再过30年,稻田群落还会发生什么变化?
主要是人类活动的影响,如化肥、农药对环境造成污染,人类的捕捉等。
害虫数量会增多,土壤生态环境会被破坏,土质变差;
农民对化肥、农药的依赖性增强,生产成本较高,因而影响农民增加收入。
稻田对化肥、农药的依赖性将越来越强,稻田群落变得更为单一、脆弱。
复习与提高
二、非选择题
(4)现在有些地区发展稻田养鱼,建设“稻—萍—鱼”等立体农业。你认为这是人类的创造还是对大自然本来面貌的回归?
人类按照自然规律进行的创造,目的是借助自然群落中生物之间的关系使人类的活动在满足人类需求的同时,也有益于环境。这种做法体现了尊重自然的理念,因而在某种意义上也可以视作对大自然本来面貌的回归。
复习与提高
二、非选择题
3.我国南方很多的村落背后都有一片充当绿色屏障的防护林。防护林保留了部分原始植被的特征,但同时由于深受人类活动的干扰而与自然群落有一定差异。研究表明,在华南某地,随着干扰(主要是砍伐成树)强度的增加,防护林林下的植物丰富度增加,阳生植物增多。在人工干扰强度不同的防护林中,占优势的树种也有差异。受到重度干扰的防护林,比自然林更容易遭受外来物种的入侵。
(1)砍伐成树有助于林下植物的生长,主要是影响了哪一类种间关系?干扰后林下的阳生植物为什么会增多?
种间竞争 。人工干扰后,林下阳生植物能够获得更多的光照、水肥,有利于其生长繁殖。
复习与提高
二、非选择题
(2)一定程度的人工干扰可能会增加防护林群落的物种丰富度,这给我们什么启示?
(3)为什么重度人工干扰的防护林比自然林更容易遭受外来物种入侵?这给我们什么启示?
适度砍伐成树,既可以增加防护林物种的丰富度而提高其稳定性,又可以获得一定的经济效益。
重度人工干扰,导致防护林物种丰富度降低,群落结构简单,抵抗外界干扰的能力弱,就更容易遭受外来物种人侵。这提示我们要尊重自然规律,保护好绿水青山,走可持续发展之路。
复习与提高
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