内容正文:
第3节 群落的演替
[课标内容]
1.阐明群落的演替过程。2.举例说明人类活动对群落演替的影响。3.应用群落演替知识解决退耕还林、还草、还湖等实际问题。
一、群落演替的概念和类型
1.概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
↓
标志是物种发生了变化,特别是优势种的变化
2.类型
3.影响群落演替的因素
是一个漫长但并非永无休止的过程
(1)群落________________的变化。
(2)生物的迁入和迁出,群落____________相互关系的发展变化。
(3)人类活动等。
二、人类活动对群落演替的影响
1.人类活动不合理的方式:对自然资源的过度开发、不合理的
利用、环境污染、外来物种的
群落结构也可能从复杂到简单
引入等均会使生物群落退化。如从草原演变为沙漠
2.人类活动合理的方式:封山育林、____________、管理草原,建立____________等。
3.影响结果:往往使群落演替按照不同于自然演替的__________________进行。
三、退耕还林、还草、还湖生态价值与经济价值双赢
1.原因:以牺牲环境为代价的垦殖活动(如毁林开荒、围湖造田等),导致了严重的生态问题。
绿水青山就是金山银山
2.目的:处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,走__________________道路。
3.措施:颁布__________________。
[答案自填] 植物 被彻底消灭了 草本植物
土壤 繁殖体 多年生杂草 乔木 外界环境 内部种群 治理沙漠 人工群落 方向和速度 可持续发展 《退耕还林条例》
(1)如果时间允许,弃耕的农田总能形成森林。( )
(2)群落演替就是群落内原有物种逐渐恢复到原有状态。( )
(3)演替早期的种群可能在新形成的群落里出现。( )
(4)演替过程中群落的物种组成不断变化。( )
(5)人类对群落演替的影响都是不良的。( )
提示:(1)× 如果环境条件不适宜,即使时间再长,弃耕的农田也不能形成森林。
(2)× 群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
(3)√ (4)√
(5)× 退耕还湖、还林等人类活动对群落演替的影响是积极的。
【知识框架】
核心点一 群落演替的概念、类型和特点
[探究1] 下图为某池塘群落向森林群落演替的历程。
(1)正确的演替顺序是____________________________________。
(2)图示演替过程中,优势种不断被取代的原因是什么?
提示:(1)丁→甲→丙→乙
(2)后来者在竞争阳光等环境资源时处于优势,更能适应当时的环境。
[探究2] 下图表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。
(1)火灾后森林进行的演替宜用曲线_____________________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?
(2)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?
(3)群落演替是个无休止的过程吗?为什么?
(4)请分析次生演替比初生演替速度快的原因。
提示:(1)乙 优势取代。能。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中失去优势的植物依然存在,因此在森林阶段,仍能找到地衣、苔藓等其他植物。
(2)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加速岩石风化形成土壤的过程,使土壤颗粒和有机物逐渐增多。
(3)不是。任何环境下的演替最终都会达到一个相对稳定的阶段,此时群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。
(4)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)。
群落演替的两个类型比较
演替类型
初生演替
次生演替
起点
原先从没有过植被,或虽存在过植被、但被彻底消灭了的地方
原有群落只是失去了原有植被,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
时间
经历的时间长
经历的时间短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
弃耕农田上的演替
“二看法”判断群落演替的类型
1.(教材P46“选择题”T2改编)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都为次生演替
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生物多样性逐渐增多
解析:选A。甲地发生的演替为次生演替,乙地发生的演替为初生演替,A错误。
2.图甲表示弃耕农田上群落演替的情况,图乙、丙、丁为演替过程中各种量随时间的变化曲线,下列有关分析错误的是( )
A.图甲中,b、d时群落均存在垂直结构和水平结构
B.图乙可表示演替过程中物种丰富度与时间的关系
C.图丙可表示该农田上植物固定的能量与时间的关系
D.图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况
解析:选C。题图甲中,b、d时群落均存在垂直结构和水平结构,A正确;由弃耕农田演替到茂密的乔木林的过程中,随着时间的推移,物种数目逐渐增多,物种丰富度增加,植物固定的能量逐渐增加,B正确,C错误;在灌木和乔木占优势前,草本植物数量逐渐增加,在灌木和乔木占优势后,草本植物数量可能减少,最终趋于相对稳定,D正确。
核心点二 人类活动对群落演替的影响
[探究1] 以下是人类活动对群落演替的不良影响。回答下列问题:
(1)砍伐森林会对群落演替产生怎样的影响?
(2)举例说明未经处理的污水直接排入河流后对水体造成的不良影响。
提示:(1)会在短期内改变森林群落中的物种组成和物种丰富度,进而改变群落演替的方向。
(2)化工厂排放的污水中含有有毒、有害物质,可能给水生生物带来灭顶之灾;生活污水中富含氮、磷等,可能会引起水华现象。
[探究2] 以下是人类活动对群落演替的积极影响。回答下列问题:
(1)在国人的不懈努力下,毛乌素沙漠已经从60年前荒凉的景象,变成现在水草丰茂的景象。这说明人类活动对群落演替有何影响?
(2)退耕还林、还草、还湖和退牧还草有何意义?
提示:(1)通过封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至建立人工群落等,人类活动可以使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替。这也说明人类活动可以改变群落演替的方向和速度。
(2)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,过度放牧可能很快导致土地荒漠化;退耕还林、还草、还湖和退牧还草有利于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,改善我国的生态环境,打造绿色经济。
[探究3] 上述人类活动使群落演替向什么方向进行?如果去除人类活动,这些群落又会向什么方向演替?
提示:人类活动可使群落演替朝着物种丰富度降低、结构简单的方向进行,也可使群落演替朝着物种丰富度增大、结构复杂的方向进行。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,通常,物种丰富度会增加,结构会变得复杂。
1.影响群落演替的因素
2.群落演替的方向及相应过程中生物量的变化
类型
类型一
类型二
方向
简单→复杂→稳定
复杂→简单→稳定
实例
大多数自然群落
受污染或破坏的群落
能量变化
增加并趋向于稳定
减少并趋向于稳定
物质变化
1.(教材P44“概念检测”T3改编)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.人为因素的干扰可以改变群落演替的方向
D.退耕农田上发生的演替将要经历草本、灌木等阶段
答案:B
2.下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,则甲群落一定能演替到相对稳定的森林阶段
C.乙群落的演替也属于自然界中存在的一种演替类型
D.第N年时,甲、乙的群落结构一定相同
解析:选C。甲群落发生的是初生演替,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;若环境条件不适宜,即使时间再长,甲群落也不能演替到相对稳定的森林阶段,B错误;第N年时,甲、乙群落中物种丰富度相同,但甲、乙的群落结构不一定相同,D错误。
1.(2024·广东汕尾高二期末)某死火山由火山岩逐渐演替产生了一片森林,后来因山火烧毁一片区域,一段时间后又恢复了森林面貌。下列相关叙述正确的是( )
A.在火山岩上逐渐演替产生一片森林的演替属于初生演替
B.山火烧毁的区域恢复森林面貌后与火灾前物种组成完全相同
C.演替产生这片森林的过程中,苔藓和地衣等逐渐被淘汰
D.烧毁区域恢复森林面貌的演替速度与火山岩上的演替速度相同
解析:选A。根据题干信息可知,由火山岩逐渐演替产生一片森林的演替属于初生演替,A正确;山火烧毁的区域恢复森林面貌后,其物种组成不一定与火灾前完全相同,B错误;在群落演替的过程中,早期的优势种(苔藓、地衣等)失去竞争优势后并不一定都被淘汰,C错误;山火烧毁的区域破坏了地表的植被,但土壤条件基本被保留,所以其上发生的群落演替速度比火山岩上进行的演替速度要快,D错误。
2.(教材P44“概念检测”T2改编)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.灌木生存时间较短
B.乔木繁殖能力较强
C.灌木较为低等
D.乔木较为高大,能获得更多的阳光
解析:选D。乔木较为高大,获得阳光等资源较多,而灌木相对来说获得的光照不足,光合作用较弱,在种间竞争中失去优势而逐渐被取代。
3.(2024·湖北武汉高二月考)为保护鸟类多样性,某地依据如下示意图将荒草地改建为湿地公园,以作为鸟类的栖息地。拟从“草本植物”“低矮灌木”“高大乔木”中选择适宜树种种植在水岸高地。下列说法错误的是( )
A.湿地公园中群落演替到相对稳定阶段后,群落内的物种组成不再发生变化
B.将荒草地改建为湿地公园体现了人类活动能改变演替的速度和方向
C.为适合不同鸟类筑巢,水岸高地宜选择种植低矮灌木和高大乔木
D.图中由深水区到水岸高地分布着不同的植物类群,这属于群落的水平结构
解析:选A。当群落演替到相对稳定的阶段,群落中的物种组成还是会发生变化,A错误。
4.某弃耕农田中的植物种类40年间的变化情况见下表。下列有关该地群落变化的叙述,错误的是( )
时间/年
1
4
15
25
40
乔木
0
0
0
14
23
灌木
0
3
4
12
19
草本植物
28
27
26
30
34
总计
28
30
30
56
76
A.物种丰富度趋于增加
B.群落对光能的利用能力提高
C.物种丰富度呈“S”形增长
D.群落的垂直结构和水平结构发生了变化
解析:选C。物种丰富度是指一个群落中的物种数目,仅根据题干信息,无法判断出该群落的物种丰富度呈“S”形增长。
5.下图是某森林在遭受火灾完全烧毁前后植被的分布及变化情况,下列叙述正确的是( )
A.a~b段,三类植物呈斑块镶嵌分布属于群落的水平结构
B.b~d段,由于森林完全烧毁,发生的演替属于初生演替
C.群落演替过程中,生产者固定的太阳能总量一直增加
D.b~d段群落演替的过程中群落的优势种没有发生变化
解析:选A。由于环境和人为因素等的影响,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,常呈镶嵌分布,为群落的水平结构,A正确;虽然森林被完全烧毁,植被消失,但原有土壤条件基本保留,所以b~d段发生的演替属于次生演替,B错误;群落演替过程中,生产者固定的太阳能总量先逐渐增加,最后趋于相对稳定,C错误;b~d段群落演替的过程中优势种发生了变化,D错误。
学科网(北京)股份有限公司
$