2.3 群落的演替 课件-2025-2026学年上学期高中生物选择性必修2

第2章 群落及其演替 第3节　群落的演替 一、群落的演替 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。 （一）裸岩上的演替 一、群落的演替 问题1.裸岩上的演替经历了哪些阶段？ ①裸岩阶段：表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物。 问题1.裸岩上的演替经历了哪些阶段？ ①裸岩阶段 ②地衣阶段 ③苔藓阶段 ④草本植物阶段 ⑤灌木阶段 ⑥森林阶段 问题2: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？ 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加速岩石形成土壤的过程，而从裸岩中获取养分。 地衣→先锋植物（pioneer plant）指群落演替中最先出现的植物。 ②地衣阶段 问题3: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。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣，能获得更多的阳光，处于优势地位，结果苔藓逐渐取代了地衣。 ③苔藓阶段 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。 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。 →开始出现动物 问题4: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” 问题5：所有群落的演替最终都会形成森林吗？为什么？ 不一定。群落演替的最终阶段是由气候和土壤等环境条件决定的，如沙漠地区由于水分等条件限制，无法演替为森林。 顶极群落 群落演替不是一个无休止的过程，任何环境下发生的演替最终都要达到成熟阶段，这时群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态，生物群落和非生物环境之间高度协调，能量和物质利用率高，此时的群落也叫顶极群落。 问题6.火山爆发结束该地区发生演替后，这一地区有可能恢复到原来群落的结构吗？ 问题7.就裸岩上的整个演替过程而言，土壤条件发生了什么样的变化? 在演替过程中群落结构和物种丰富度发生了怎样的变化？ ①土壤中的有机物 ， ②群落中物种丰富度 ， ③群落的结构 。 越来越丰富 逐渐加大 越来越复杂 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了变化,一般不能恢复原来的群落结构。 （一）裸岩上的演替→初生演替 概念：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。 起点：“一无所有” 举例：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 （二）弃耕农田上发生的演替 问题1.弃耕的农田上的演替大致分为几个阶段？ 问题2.每个阶段各有什么特点？ （二）弃耕农田上发生的演替 ①弃耕农田 ②草本植物阶段 ③灌木阶段 ④乔木阶段 ⑤森林阶段 一年生杂草生长→土壤条件改善→多年生杂草接踵而至 土壤有机物增多，土壤保水能力增强→小灌木生长→形成灌木丛 乔木出现 → 逐渐取代灌木，成为优势种 气候适宜的条件下，逐渐演替出树林 （二）弃耕农田上发生的演替→次生演替 1.概念：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。 2.举例：在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 问题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什么不同？这两种演替还有哪些差异？ 思考·讨论 比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替 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: 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。 项目 初生演替 次生演替 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、冰川泥等 火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等 两种演替类型的比较 经历时间 长 短 速度 慢 快 发展趋势 趋向形成新群落 趋向于恢复原来的群落 经历阶段 相对较多 相对较少 问题2.这两种演替有哪些共同点？ 思考·讨论 比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替 ①结构上：简单群落发展为复杂群落且群落中物种数量和群落层次增多 ②土壤、光能得到更充分的利用 ③群落稳定性越来越强，达到与群落所处环境相适应的相对稳定的状态 问题3.一个群落最终演替到什么阶段，主要受哪些因素的影响？ 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，群落内种群间的相互关系，人类活动等因素的影响。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。 1. (2025.绵阳高二检测)中国棉花看新疆，新疆棉花看兵团。昔日的戈壁荒漠靠兵团人艰苦奋斗、开拓创新的军垦精神,历经几十年,从荒漠生物群落转变为农田生物群落,呈现出今日银棉如山的景象。下列相关叙述正确的是（ ） A.上述从荒漠演替至农田的过程为初生演替 B.农田群落植物较为单一，没有垂直结构 C.影响该群落演替速度的主要是阳光和温度 D.该演替可更充分地利用可以利用的能量 素养精炼 D 2.某地因大片土地无人种植,成了一片荒地。经调查发现该荒地先后出现了草本植物灌木、乔木。下列有关叙述错误的是。（ ） A.乔木阶段时生物的种类和数量将保持不变 B.乔木阶段还存在草本植物和灌木 C.该荒地演替过程中生物的有机物总量增加 D.该荒地中动物的种类和数量也发生相应的变化 A 素养精炼 二、人类活动对群落演替的影响 【资料1】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度下降，很多黄土丘陵呈光秃状态。 1983年 【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，湖水面积缩减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）。 二、人类活动对群落演替的影响 鄱阳湖围湖造田 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 【讨论1】上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？ 【讨论2】人类活动对上述群落演替速度有什么影响？ 【讨论3】如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？ 二、人类活动对群落演替的影响 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。 结论：人类的许多活动正在影响着群落的演替，往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 【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。 二、人类活动对群落演替的影响 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。 人类活动对群落演替的影响： 1.消极影响 2.积极影响 1.人类活动对群落演替的影响——消极影响 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。 2.人类活动对群落演替的影响——积极影响 通过封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，人类活动也可以使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替。 中国治理最好的三大沙漠：库布齐沙漠、毛乌素沙漠、天漠。 2003年的毛乌素沙漠 现在的毛乌素沙漠 三、退耕还林、还草、还湖 问题1、退耕还林、还草、还湖的原因是什么？ 问题2、退耕还林、还草、还湖的主要措施有哪些？ 问题1、退耕还林、还草、还湖的原因是什么？ 三、退耕还林、还草、还湖 问题2、退耕还林、还草、还湖的主要措施有哪些？ 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： (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 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 4.对一处弃耕农田的演替过程的记录如下表所示，请据表回答下列问题。 弃耕年数 优势植物 非优势植物 0~1 马唐 — 1 飞蓬 豚草 2 紫菀 豚草 3 须芒草 豚草 5~10 短叶松 火炬松 50~100 栎 山核桃 (1)该地草本植物的演替速度____ (快或慢)， 木本植物的演替速度___ 快 慢 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? 可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。 复杂 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。 浮游植物阶段 ↓ 沉水植物阶段 ↓ 灌木阶段 ↓ 浮叶根生与挺水植物阶段 ↓ 湿生草本植物阶段 二、拓展应用 练习与应用 ↓ 乔本植物阶段 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。下列关于甲、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、乙两地随着时间的延长，物种丰富度逐渐增加 D A 动物群落的水平分布情况与植物的镶嵌分布有关，因此动物群落的水平分布一般不是均匀的 森林火灾导致植被消失后，原有的土壤条件基本保存，该地进行的群落演替属于次生演替；火山喷发后，植物被彻底消灭，该地进行的群落演替属于初生演替。 复习与提高 3.甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1200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：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 D 随着捕食者数量增加，乙存活率增加，获得的资源包括食物或生存空间可能会增加 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。 2．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、鳝鱼、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。 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。 2.（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？ 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,生产成本提高,因而影响农民增加收人。 （3）按此趋势发展下去，再过30年，该稻田群落还会发生什么变化？ 按此趋势,30 年后,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。 （4）现在有些地区发展稻田养鱼，建设“稻一萍一鱼”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？ 这是人类按照自然规律进行的创造,其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,因而在某种意义上可视作对大自然本来面貌的回归。 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。 3.（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？ 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。 （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？ 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入侵。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。 $