第2章 第3节 群落的演替-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境教师用书word（人教版 多选版）

第3节　群落的演替 　【学习目标】 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。 3.认同我国实行退耕还林、还草、还湖的政策。 聚焦·学案一　演替的类型 　　　　　　　　　　　　　　　　 [学案设计] (一)理清群落演替的概念、类型和过程 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。 2.类型(连线两类演替的起点及实例) 3.过程 (1)初生演替(以裸岩上发生的演替为例) 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。 (2)次生演替(以弃耕农田上发生的演替为例) 弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→小灌木→灌木丛→乔木→树林。 微提醒: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,此时的群落也叫顶极群落。如在高温高湿的气候条件下,顶极群落是森林;在极端缺水的气候条件下,顶极群落是荒漠。 (二)比较不同演替类型的异同,并分析影响演替的因素和结果 |探|究|学|习| 　　图1为某池塘群落的演替历程,图2为演替过程中物种丰富度的变化情况,据图回答: (1)图1中正确的演替顺序是什么? 提示:丁→甲→丙→乙。 (2)图2中A、B分别属于哪类演替类型?其中演替速度更快、历时更短的是A还是B? 提示:A属于初生演替,B属于次生演替。演替速度更快、历时更短的是B。 (3)火灾后森林进行的演替宜用曲线　B　表示。群落演替时,不同种群间是取而代之还是优势取代?在乔木阶段,还能否找到地衣、苔藓等其他植物?  提示: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。如形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势地位,但在森林中各种类型的植物一般都是存在的,因此在乔木阶段,仍能找到地衣、苔藓等其他植物。 (4)演替都会发展为森林吗?一个群落最终演替到什么阶段,主要受哪些因素的影响? 提示:不一定。主要受当地气候条件,地形和土壤环境,生物的迁入和迁出,群落内种群间的相互关系,人类活动等因素的影响。如干旱地区或冻土地带很难演替到乔木阶段。 |认|知|生|成| 1.初生演替和次生演替的比较 类型 初生演替 次生演替 不同点 起始条件 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 演替速度 缓慢 较快 经历阶段 相对较多 相对较少 相同点 一般来说,这两类演替都使群落结构由简单到复杂,群落中的物种数量和群落层次增多,土壤、光能得到更充分的利用,最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态 微提醒:群落演替不一定朝着结构越来越复杂的方向进行,比如干旱加剧的地区、受污染或人类活动破坏的群落等,群落会发生严重退化甚至消失。 2.影响演替的因素及结果 　　[典例]　某活火山发生火山喷发,临近火山口区域A被岩浆覆盖;远离火山口的区域B成为弃耕农田,十年后一场飓风导致区域B的植被严重破坏。下列分析正确的是 (　　) A.十年间,区域A发生的初生演替速度较慢,主要是因为缺乏土壤微生物的参与 B.若在区域B引入固氮速生树种,可能会提高演替速率,降低顶极群落的物种丰富度 C.飓风干扰后区域B内发生次生演替,所有生物种类将逐渐恢复到原有状态 D.两个区域发生的演替经历的阶段不同,但达到稳定状态所经历的时间大致相同 [解析]　初生演替早期(地衣阶段)就有微生物参与,区域A发生的是初生演替,演替速度慢的主要原因是缺乏土壤和繁殖体,而非仅仅缺乏土壤微生物,A错误;引入固氮速生树种可加速土壤改良(提高演替速率),但其竞争优势可能抑制其他物种生长,导致顶极群落的物种丰富度降低,B正确;飓风后区域B仍保留土壤甚至植物的繁殖体,发生次生演替后,大部分原有物种会恢复,但是不一定与原状态完全相同,C错误;区域A发生的是初生演替,区域B发生的是次生演替,达到稳定状态前者所经历的时间长于后者,D错误。 [答案]　B 　　[思维建模]　“三看法”区分初生演替和次生演替 [迁移训练] 1.判断下列叙述的正误 (1)从沙丘、冰川泥上开始发生的演替是次生演替。 (×) (2)演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化。 (×) (3)一般情况下,地衣会比苔藓更早地出现在火山岩上。 (√) (4)次生演替的速度比初生演替的速度快。 (√) (5)若时间允许,弃耕的农田总会形成森林。 (×) 2.一个湖泊经历了一系列演替阶段以后,可以演变为一片森林。这个过程中会出现6种植物群落类型:①浮水植物群落阶段,②沉水植物群落阶段,③挺水植物群落阶段,④灌木植物群落阶段,⑤湿生草本植物群落阶段,⑥森林群落阶段。该湖泊演替到森林阶段经历的顺序是 (　　) A.①②③④⑤⑥ B.③①②⑤④⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②①③⑤④⑥ 答案:D　 3.下列群落演替中,属于初生演替的是 (　　) A.某地海底火山爆发形成了一个新岛,后来又逐渐长出了很多植物 B.河流因为堵塞而成为沼泽,上面长出了新的植物 C.弃耕后的农田长出杂草,几年后又长出多年生植物 D.西双版纳的热带雨林遭到严重砍伐后,很快又长出新的植物 解析:选A　某地海底火山爆发形成了一个新岛,后来又逐渐长出了很多植物,则是在原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方进行的演替,属于初生演替,A符合题意;B、C、D项所述均是在具有土壤条件甚至还保留了植物的繁殖体的地方发生的演替,属于次生演替,B、C、D不符合题意。 4.湖水的水面下降后露出沙带,调查不同年龄沙带的植被发现明显的演替格局,结果如下表。下列说法错误的是 (　　) 沙带年龄/年 30 60 150 400 优势物种 沙丘禾草 丛生牧草 常绿灌木 松林 A.发生在最初沙带上的群落演替为初生演替 B.定植在最初沙带上的植物可能是草本植物 C.群落演替过程中群落的空间结构发生改变 D.群落演替过程中沙带理化性质的变化有利于新物种的定植 解析:选A　湖水水面下降后露出的最初沙带,可能保留了植物的种子或其他繁殖体,发生的群落演替为次生演替,A错误;从表格中可以看出,演替初期优势物种是沙丘禾草,属于草本植物,所以定植在最初沙带上的植物可能是草本植物,B正确;群落演替过程中,群落的物种组成发生改变,会导致群落的空间结构发生改变,C正确;群落演替过程中,植被在不断演替,会改变沙带的理化性质,而沙带理化性质的变化有利于新物种的定植,D正确。 5.[多选]顶极群落指群落演替达到与所在地区环境相适应、具有相对稳定和不变特征的最终阶段时的群落,又称演替顶极。下列与此相关的叙述不正确的是 (　　) A.群落演替过程中,前一阶段的优势种被后一阶段优势种替代而死亡 B.顶极群落的结构最复杂也最稳定 C.顶极群落的形成受气候影响较大,不同地区顶极群落可能不同 D.顶极群落的物种数量、每个种群的种群数量恒定,不发生改变 解析:选AD　群落演替过程是优势种替代的过程,前一阶段的优势种不一定死亡,A错误;一般情况下,初生演替和次生演替都是从结构简单的群落发展为结构复杂的群落(顶极群落),顶极群落中的物种数量和群落层次增多,土壤、光能得到更充分的利用,顶极群落的结构最复杂也最稳定,B正确;因为顶极群落类型主要与当地的气候和土壤条件有关,故顶极群落的形成受气候影响较大,不同地区顶极群落可能不同,C正确;顶极群落相对稳定,其物种数量和每个种群的数量也是在一定范围内相对稳定,D错误。 聚焦·学案二　人类活动对群落演替的影响 　　　　　　　　　　　　　　　　 [学案设计] (一)分析下列人类活动对群落演替的影响 ①封山育林　②砍伐森林　③治理沙漠　④过度放牧　⑤未经处理的污水排入河流　⑥建立人工群落　⑦管理草原 1.对上述人类活动方式进行归类 2.影响结果: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。 (1)砍伐森林、过度放牧、未经处理的污水排入河流等活动,使群落向不良方向演替,使环境遭到破坏。 (2)封山育林、治理沙漠、管理草原(退耕还林、还草、还湖)等活动,使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替,对于改善生态环境、实现可持续发展具有重要的现实意义。 (二)退耕还林、还草、还湖 　　[典例]　[多选]在一代代塞罕坝人的艰苦努力下,通过植树造林、保护野生动植物和科学管理等生态恢复措施,塞罕坝从昔日的荒原变成了如今绿意盎然的森林。下列相关叙述正确的是 (　　) A.塞罕坝的森林恢复主要依赖于自然演替,人类的活动对其演替过程影响较小 B.植树造林是塞罕坝森林恢复的关键措施之一,该过程中增加了物种丰富度 C.保护塞罕坝的野生动植物资源,需保护与恢复其栖息地、打击盗猎和非法采伐 D.合理的林木采伐、病虫害防治和生态监测等措施在森林恢复中发挥了重要作用 [解析]　塞罕坝的森林恢复并非主要依赖于自然演替,而是人类通过植树造林、保护野生动植物和科学管理等一系列积极措施实现的,人类活动对塞罕坝的森林恢复起到了决定性作用,A错误。大规模的植树造林活动,使塞罕坝的森林覆盖率得到了显著提高,该过程中增加了物种丰富度,B正确。保护塞罕坝的野生动植物资源需保护其栖息地并打击盗猎和非法采伐,C正确。通过合理的林木采伐,可以确保森林的可持续利用;通过病虫害防治措施,可以保护森林免受病虫害的侵袭;通过生态监测,可以及时了解森林生态系统的变化状况,为科学管理提供科学依据,D正确。 [答案]　BCD [迁移训练] 1.判断下列叙述的正误 (1)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。 (√) (2)人类活动对生物群落演替的影响远远超过其他自然因素。 (×) (3)过度放牧可能导致土地荒漠化,使草原生物群落演替为荒漠生物群落。 (√) (4)围湖造田可增加耕地面积,有利于保证粮食安全,应大力推广。 (×) (5)人类活动对群落演替起到不良影响。 (×) 2.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。后来,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,人类的开垦活动使得该地区群落的 (　　) 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.演替速度变快,演替的方向改变 D.演替速度未变,演替的方向未变 解析:选A　人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化,说明人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快;某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代,自然状态下也是向荒漠生物群落演替,因此演替方向未变,A正确。 3.群落演替理论为实施自然保护和生态修复提供了科学依据。下列相关说法错误的是 (　　) A.森林火灾后发生的演替属于初生演替 B.科学合理的人工造林可加快演替的速度 C.优势种改变是判断群落演替的标志之一 D.环境变化是诱发演替的主要因素之一 解析:选A　森林火灾后,原有植被虽被破坏,但原有土壤条件基本保留,还保留了植物的种子或其他繁殖体,所以发生的演替属于次生演替,A错误;人类活动可以影响演替的方向和速度,科学合理的人工造林等人类活动能加快群落演替的速度,B正确;在群落演替过程中,优势种会发生改变,优势种的改变是判断群落演替的标志之一,C正确;环境变化,如气候变化、火灾、洪水等,是诱发群落演替的主要因素之一,D正确。 4.如图是某地实施退耕还林时,随着时间推移,植物中不同物种的数目变化,下列叙述错误的是 (　　) A.上述演替开始时的土壤中还保留有植物的种子或繁殖体 B.随着退耕时间的延长,群落对光能等环境资源的利用更充分 C.随着时间的推移,草本植物的种类逐渐减少,最后草本植物完全消失 D.退耕还林过程中,人类活动对群落演替的影响一般是积极的 解析:选C　结合图示可知,退耕还林后,该演替开始时的土壤中还保留有植物的种子或繁殖体,因而属于次生演替,A正确;随着退耕时间的延长,群落结构变得复杂,对光能等环境资源的利用更充分,B正确;结合图示可知,随着时间的推移,草本植物的种类先增多后减少,最后趋于稳定,草本植物不会完全消失,C错误;退耕还林过程中,人类活动有利于林地的建设,因而对群落演替的影响一般是积极的,D正确。 5.[多选]某草原因长期过度放牧而发生了逆行演替,导致原生的多年生草本植物退化,逐渐被一年生杂草取代;实施禁牧保护措施若干年后,该草原逐步恢复为多年生草本植物与灌木共存的复杂结构。下列叙述正确的是 (　　) A.该草原在逆行演替中,原生的多年生草本植物的出现频率和种群密度降低 B.实施禁牧保护措施后,该草原在恢复过程中,群落中物种数量和群落层次增多 C.禁牧后,多年生草本植物与灌木成为优势种仅因为二者数量均比一年生杂草多 D.禁牧后,草原群落演替的结果是由降水不均匀等环境条件和群落内生物共同作用决定的 解析:选ABD　该草原在逆行演替中,一年生杂草成为优势种,原生的多年生草本植物的出现频率和种群密度会降低,A正确;实施禁牧保护措施后,该草原在恢复过程中,群落中的物种数量和群落层次增多,B正确;群落中的优势种不仅数量多,对群落中其他物种的影响也很大,C错误;群落演替的结果往往是由环境条件和群落内的生物共同作用而决定的,草原主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区,D正确。 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.在某退耕农田自然演替过程中,依次经过了草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。 (1)在群落演替过程中,灌木群落代替草本植物群落的原因是灌木长得更高大,在竞争阳光等资源中占优势。 (2)该农田退耕前后的变化,说明人类活动对群落演替的影响是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。 (3)火山爆发造成森林被毁灭后发生的演替与弃耕农田发生的演替过程相比,火山爆发后的演替过程形成顶极群落所需的时间长(填“长”“短”或“相近”),原因是被火山爆发毁灭的森林中原来存在过的植被被彻底消灭了,发生的演替为初生演替;而弃耕农田中保留原来的土壤条件和植物的种子或其他繁殖体,发生的演替为次生演替。 2.塞罕坝经几代人不懈奋斗,创造了荒原变林海的绿色奇迹。 (1)在草原恢复初期的1~15年,物种多样性指数呈上升趋势,恢复15~20年内,物种多样性指数低于第15年,原因是具有生存优势物种的出现,使某些物种在竞争中被取代。 (2)如果在干旱、高温的荒漠地区,群落演替不能发展到森林阶段,原因是水分和温度等因素的限制使得荒漠地区无法演替成森林。 三、综合检测反馈 1.某湿地因围垦造田和工业污染遭到严重破坏,在实施生态修复工程后,其演替过程:藻类、浮游生物群落→沉水植物群落→挺水植物群落→湿生草本植物群落。下列有关叙述正确的是 (　　) A.群落演替过程中出现“优势取代”,故挺水植物群落阶段不存在沉水植物 B.水生植物具有发达的气腔,利于细胞呼吸,体现出生物对环境的适应 C.该湿地生态系统修复过程中发生的演替属于初生演替,因为其受到了严重破坏 D.群落演替是一个漫长又永无休止的过程 解析:选B　群落演替过程中出现“优势取代”,而不是取而代之,因此,挺水植物群落阶段依然存在沉水植物,A错误;水体中溶解氧少,而水生植物具有发达的气腔,利于根部细胞呼吸,体现出生物对环境的适应,B正确;由题干演替过程可知,该湿地生态系统修复过程中发生的演替属于次生演替,虽然原有生态系统遭到破坏,但土壤条件可能仍部分保留,C错误;群落演替并非永无休止,最终会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态,D错误。 2.森林发生火灾后,其植物的种类数、主要植物的生物量和优势种均发生变化,这种演替称为火烧演替。下列有关火烧演替的叙述,错误的是 (　　) A.火烧后,森林群落植被逐步恢复的过程属于次生演替 B.火灾后,植被斑块化镶嵌分布体现了群落的垂直结构 C.水分、光照、气候等因素会影响火烧演替的速度和方向 D.演替中,群落对光能的利用率逐步提高直至相对稳定 解析:选B　森林发生火灾后,土壤条件未完全消失,部分植物的根和种子等繁殖体也仍存活,因此,火烧后森林群落植被逐步恢复的过程属于次生演替,A正确;植被斑块化镶嵌分布是群落水平结构的体现,而非垂直结构,B错误;水分、光照、气候等环境因素会影响植物的生长和发育,进而影响动物的分布,故水分、光照、气候等因素会影响火烧演替的速度和方向,C正确;演替过程中群落结构由简单趋于复杂,最终演替至与所处环境相适应的相对稳定的状态,光能利用率逐渐提高并最终稳定,D正确。 3.根据森林群落中各树种在各林层中的株数分布及比例,可进行森林群落近期演替趋势研究。林层划分由上至下依次为林冠层、中层(2 m~林冠下部)、下层(2 m以下)。根据不同树种在各林层的密度变化,可以分为巩固种、进展种、衰退种。某林区林冠层的优势种——华山松受虫害影响大量死亡,该森林树种组成及比例如图所示,下列分析错误的是 (　　) A.下层→中层→林冠层中树种的分布体现了群落的垂直结构 B.据图可知,该虫害退化林向群落的结构越来越简单的方向发展 C.影响该群落演替的因素有害虫的侵袭、群落外界环境的变化等 D.进展种在中层和下层生长良好,可能将取代华山松成为林冠层优势种 解析:选B　从林冠顶端到地面,林层依次划分为林冠层、中层、下层,各林层中树种的分布体现了群落的垂直结构,A正确;群落结构的复杂度主要受物种丰富度影响,从题图中可以看出该林区的树种会经历衰退、更迭,但不能得知物种丰富度的改变趋势,也就不能得知群落结构的变化方向,B错误;影响群落演替的因素有群落外界环境的变化,生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化,以及人类的活动等,C正确;群落的进展种在下层和中层中生长良好,而在林冠层中相对密度很低,说明其生长时间短,生存能力强,由于华山松受虫害影响大量死亡,进展种在未来可能成为该群落林冠层的优势种,D正确。 4.[多选]某林地去除所有植被后,耐阴性不同的树种类群在植被恢复过程中优势度的变化如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.去除林中所有植被后,该地发生的演替为初生演替 B.该地恢复的最初阶段,不耐阴类群具有竞争优势 C.不耐阴类群优势度的丧失,可能是由于该地环境逐渐不适于其繁殖 D.恢复末期,中间性类群优势度下降,耐阴性类群可获得的资源增加 解析:选BCD　去除林中所有植被后,仍保留原有土壤条件,甚至土壤中仍然存在繁殖体,故该地发生的演替为次生演替,A错误;该地恢复的最初阶段,阳光充足,不耐阴类群具有竞争优势,B正确;由题图可知,随着时间延长,林下光照强度会逐渐减弱,不耐阴类群优势度相对值降低,可能是由于该地环境逐渐不适于其繁殖,C正确;恢复末期,中间性类群优势度下降,耐阴性类群可获得的资源增加,优势度相对值上升,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $