内容正文:
第四节 群落随时间变化有序地演替
1883年8月7日,印度尼西亚喀(kā)拉喀托火山爆发,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,地面上长出了小草,出现了一种蜘蛛。到1909年,有202种动物在这块土地生活。1919年动物增加到621种,1934年增加到880种。在此期间,植物逐渐繁茂起来,形成了小树林。
地衣阶段 → 苔藓阶段 → 草本植物阶段 → 灌木阶段 → 乔木阶段
思考:生物是如何一步步地定居在新土地上的?
群落演替
1.光裸的岩地上首先定居的生物是地衣,其
是如何适应这样的环境?
2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?
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?
群落演替
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
群落演替
裸岩表面无土壤、干燥、光照强、温度变化大,在这样恶劣的环境条件下,最先出现的生物是地衣。
1.光裸的岩地开始没有任何生物,其环境条件是如何的?
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
群落演替
地衣是真菌和藻类的共生体。真菌的菌丝能吸收水分和无机盐,为藻类进行光合作用提供原料。藻类能进行光合作用,为真菌提供有机物;
1.光裸的岩地上首先定居的生物是地衣,其是如何适应这样的环境?
2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?
群落演替
地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程,土壤颗粒和有机酸逐渐增多,于是开始出现了苔藓植物。苔藓比地衣长得高,更适应这里的环境,于是就逐渐扩展,成为优势种。
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
地衣阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
地衣阶段
群落演替
苔藓植物的生长使岩石表面积累更多的腐殖质,岩石颗粒变得更细小、更松软、更厚。此时,禾本科和菊科等一些耐旱的草本植物开始侵入,竞争的结果是较高的草本植物逐渐占据了优势。
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
地衣阶段
群落演替
草本植物发展到一定程度时,一些喜阳的灌木便开始出现。随着灌木数量的大量增加,形成以灌木为优势种的群落。
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
地衣阶段
群落演替
灌木群落发展到一定时期,为乔木的生存提供了良好的环境,喜阳的乔木开始增多,并随着时间的推移和环境的改变最后演变成了森林群落。
群落演替
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?
形成森林后,高大的乔木开始占据优势,乔木对群落的结构和内部环境的形成有着重要影响,如树冠层对群落的垂直结构影响最大,但在森林中各种类型的植物都是存在的。在群落演替过程中,发生的一些物种替代另一些物种是指“优势取代”,而不是“取而代之”。
1.定义:一些物种替代另一些物种、一个群落替代另一个群落的自然演变过程。
群落演替
湖底的原生裸地又是如何演替到到森林群落的呢?试着说一说。
(1)水深超过7米的淡水湖泊的湖底是从原生裸地开始,最终演替成森林群落,水生植物阶段,前一群落为后一群落提供的条件有______________。
(2)群落演替至挺水植物阶段群落的标志是挺水植物成为_______;此阶段挺水植物的数量在该群落植物中__________(填“一定是”“不一定是”)最多的。
(3)沼泽植物阶段,自湖心向湖岸分布着不同的植物类群,这体现了群落的______结构;此阶段群落物种的数目显著增加的原因是_____________。
(4)在灌木群落中_______(填“能”“不能”)再找到沉水植物。
(5)该群落演替与裸岩演替成森林起点上有什么共同点______________
积累了有机物
优势种
不一定是
水平
同时出现了水生、陆生环境
能
从没有植被覆盖的地方
群落演替类型
1.初生演替:
2.次生演替:
从完全没有植被,并且也没有任何植物繁殖体存在的裸地上开始的演替。如
裸岩和湖底开始的演替。
在被毁灭群落基质上所进行的演替。如伐林地、火烧地、放牧地和弃耕地上所发生的演替。
思考:上述两个演替中哪种演替所需的时间短?
群落演替类型
一般地,原有群落毁灭后,会留下含有大量有机质的土壤、有生存力的孢子和种子等繁殖体。因此次生演替经历的时间也相对比较短。
群落演替的终点是顶级群落
群落演替最终都会发展为森林阶段吗?
演替是一个漫长的过程,但不是一个永恒延续的过程。当一个群落演替到与当地的__________________处于平衡状态的时候,演替就不再进行了。在这个平衡点上,群落结构最复杂也最稳定,只要没有外力干扰,它将永远保持原状。演替达到最终平衡状态时的群落称为顶极群落。
气候和土壤条件
演替方向一般是:物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化
群落演替的终点是顶级群落
气候条件 顶极群落
高温高湿
低温高湿
中温中湿
低温低湿
极端缺水
热带雨林
北方针叶林
温带草原
苔原
荒漠
2.一个群落最终演替到什么程度,主要受哪些因素的影响?
地球上现存的群落大都处于顶极状态。顶极群落类型主要是由__________和___________决定。
平均温度
年降雨量
1.据调查,在某个裸露的沙丘上,首先出现了喜沙植物,如冰草、沙柳等;随着时间的推进,优势植物依次为松、柏、黑栎和山核桃;最后发展为稳定的山毛榉-槭树林群落。据估计,整个演替过程大约经历了1000年。下列叙述正确的是( )
A.黑栎和山核桃林为演替的顶极群落
B.该沙丘到树林的演替过程为次生演替
C.演替过程中植物与群落的环境是相互作用的
D.从沙柳到松、柏再到槭树的演替过程中物种不断进化
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
17
2.我国热带雨林群落主要分布在海南岛、台湾南部、云南南部的西双版纳地区,目前均处于群落的顶极状态。下列关于顶极群落的叙述,错误的是( )A.顶极群落的结构最复杂且最稳定
B.顶极群落中的植物比演替早期生长得快
C.若没有外力干扰,则顶极群落将永远保持原状
D.不同类型顶极群落的形成主要取决于气候条件
3.下图曲线甲与乙表示某森林群落演替的两种类型。
请分析回答:
(1)图中曲线____表示初生演替,你判断的依据是什么?
___________________________________________________________。
(2)a、b和c点中,____表示顶极群落。判断依据顶极群落是生态演替的最终阶段,
是最稳定的群落阶段,出生率_______(填大于或小于或等于)死亡率,生物
多样性变化不大。
乙
初生演替由于原来没有生物定居过,演替速度慢,演替经历时间长
a
等于
(3)造成曲线b点到c点的可能原因是什么?_________________________。
c点与d点之间的这个阶段生物多样性增多,物种数增多,生态系统总能量增多,
群落发生____________(填初生演替或次生演替)。
下图曲线甲与乙表示某森林群落演替的两种类型。
环境发生了剧烈的改变
次生演替
$