2.3群落的演替导学案2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2

高二生物 项目式学案 选择性必修二 下定决心，不怕艰险，排除万难，去争取胜利 2.3 群落的演替 课题：金堤河岸带退化地的“生态修复方案”——演替规律怎么用 教材：人教版选择性必修2《生物与环境》第2章第3节（P38–P43） 背景知识：金堤河是黄河下游的重要支流，阳谷段全长约32千米、湿地面积2万余亩，每年4—5月和9—11月有近3万只白鹭在此迁徙停歇。20世纪后期，部分河滩地被开垦为农田、过度放牧，芦苇滩退化，局部露出裸滩；近年来县里实施退耕还湿、封育保护，岸带植被逐步恢复。 县河长办把一份任务交给你们：“请判断这些退化地会往哪个方向变、要多久、我们能做什么让它快一点——拿出一份《金堤河岸带退化地生态修复方案》。” 全班组建“生态修复小分队”，4人一组。本学案穿插6道高考真题情境，边学边用：真题里的思路，就是你们写方案的依据。 【任务一】一座火山岛的百年——演替是什么（课本P38） 问题1（喀拉喀托火山的故事）：1883年，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，岩浆所到之处生物全部死亡。几年后地面上长出了小草，出现了蜘蛛；1909年该地有202种动物，1919年621种，1934年880种，小树林逐渐形成。 1.随着时间的推移，一个群落被另一个群落__________的过程，叫作群落演替。 2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？为什么？ 3.从1883年到1934年，该地区物种丰富度的变化趋势是__________，群落结构由__________变__________。 4.一个群落最终演替到什么程度，主要受外界环境（__________、地形和土壤）的变化、生物的__________和迁入迁出、群落内部种群的__________、__________等因素的影响。 5.【小组讨论】如果把这块火山岩搬到金堤河边，火山岩的演替会更快还是更慢？为什么？ 【任务二】裸岩上怎样长出森林——初生演替（课本P38–P39） 问题2（六个阶段）：阅读教材P38–P39图2-11，完成下列填空。 1.裸岩阶段：表层为岩石或石砾，裸岩上__________任何生物，无__________条件。 2.地衣阶段：地衣分泌的__________可加速岩石风化形成土壤，并积累起__________。 3.苔藓阶段：苔藓植株__________于地衣，能获得更多的__________，处于优势地位，逐渐取代地衣；地衣与苔藓之间是__________关系。 4.草本植物阶段：较高的草本植物占优势，土壤有机物丰富、通气性好，__________增多。 5.灌木阶段：灌木、小乔木侵入并定居，剥夺了草本植物的__________，取代部分草本植物；__________前来栖息，物种多样化，群落结构较稳定，抵御环境变化的能力__________。 6.乔木阶段：乔木较为高大，与灌木竞争__________时占优势，发生__________取代，物种进一步多样化，形成相对稳定的森林阶段。 问题3（三个追问）： 1.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？（课本P40思考讨论） 2.在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？这说明了什么？（课本P40思考讨论） 3.演替过程中，土壤中的有机物越来越__________，物种丰富度逐渐__________，食物网（课本P51）越来越__________，群落的结构也越来越__________。 【任务三】弃耕农田的“自然还林”——次生演替（课本P40–P41） 问题4（次生演替的过程与条件）： 1.弃耕农田上的演替过程：一年生杂草→__________→小灌木→__________→乔木（树林）。 2.弃耕的农田一定会演替成树林吗？为什么？ 3.初生演替指在一个____________________的地面，或者是____________________、____________________的地方发生的演替，如在__________、__________、__________上进行的演替。 4.次生演替是指在____________________，但__________基本保留，甚至还保留了__________或__________的地方发生的演替，如在______________、______________、__________上进行的演替。 问题5（两类演替的比较）：完成下表。 比较项 初生演替 次生演替 起点 实例 经历时间 速度 发展趋势 经历阶段 共同点：①从结构简单的群落发展为结构__________的群落；②群落中物种数量和群落层次__________；③土壤、光能得到更__________的利用；④最终都会达到一个与群落所处环境相适应的__________状态。 【任务四】真题研读（一）·辨析两类演替 问题6【2020·海南高考改编】研究人员调查某沙地的植物群落演替时，发现其自然演替顺序为：一年生草本→多年生草本→多年生亚灌木→多年生灌木。下列有关叙述错误的是（　　） A.与草本群落相比，灌木群落的垂直结构更加复杂 B.多年生草本群落在争夺阳光和空间方面比一年生草本群落更有优势 C.该沙地主要植被是多年生灌木，与其根系发达、抗风和吸水能力较强有关 D.多年生亚灌木群落里有草本和亚灌木，其自我调节能力比多年生灌木群落更强 问题7【2021·全国甲卷改编】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.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 D.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 追问：请写出判断初生演替与次生演替最关键的一句判据： 【任务五】人类踩下的“加速键”——人类活动对演替的影响（课本P41–P42） 问题8（两则资料）： 资料1：黄土高原历史上曾郁郁葱葱，如今森林和草原覆盖率比历史上大幅度下降。自秦代以来，移民屯田和大量砍伐森林，使大片森林和草原消失。 资料2：自20世纪60年代起，长江中游某湖泊大规模围湖造田，湖水面积缩减50%。调查显示：水生植物由92种减至68种，鱼类由74种减至54种，占优势的物种也发生了变化。 1.上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？ 2.人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？ 3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？ 4.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的__________和__________进行。 5.人类活动对演替的影响都是不利的吗？请各举一例说明。 6.【本土·判一判】金堤河岸带若继续围垦、过度放牧，最可能出现什么变化？这与资料2中湖泊的变化有什么共同点？ 【任务六】真题研读（二）·退耕还林还是还草 问题9【2021·湖北高考改编】北方农牧交错带是我国生态问题最严重的区域之一，退耕还林、还草是重要的生态措施。研究人员以耕作的农田为对照，以退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地和弃耕后自然恢复草地为样地，调查地面节肢动物群落结构，结果如下： 样地类型 总个体数量/只 优势类群/科 常见类群/科 总类群数量/科 农田 45 蜉金龟科、蚁科等4科 6 10 柠条林地 38 蚁科 9 10 杨树林地 51 蚁科 6 7 自然恢复草地 47 平腹蛛科、鳃金龟科等4科 11 15 1.上述样地中，节肢动物的物种丰富度最高的是__________。 2.农田优势类群为4科，多于退耕还林样地。从非生物因素的角度分析，原因可能与农田中__________较高有关（答出2点即可）。 3.该研究结果表明，退耕还草措施对地面节肢动物多样性的恢复效应比退耕还林措施________（填“好”或“差”）。 4.【小组合作·迁移】这项研究给我们的《金堤河岸带修复方案》什么启示？（提示：从“优先自然恢复还是人工造林”“树种选择”两个角度作答） 【任务七】真题研读（三）·用“外来种”治“入侵种” 问题10【2020·山东 + 2023·广东整合】在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑，因无瓣海桑生长快，能迅速长成高大植株形成荫蔽环境，使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代，促进了本地植物群落的恢复。珠海淇澳岛曾因红树林退化形成裸滩、被互花米草占据，天然红树林仅存32 hm²；种植无瓣海桑后，现已营造以无瓣海桑为主的人工红树林600 hm²，但多为纯林。 1.由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程__________（填“属于”或“不属于”）群落演替。 2.无瓣海桑能使互花米草消退，主要原因是________________________________。 3.逐渐被本地植物替代的过程中，无瓣海桑种群的年龄结构为__________型。 4.有学者认为无瓣海桑有可能成为新的外来入侵植物。请写出你的观点和理由。 5.【小组合作·设计】现为大面积无瓣海桑纯林。资料：调查发现，这片纯林只有高大的无瓣海桑一个层次，林冠郁闭度高、林下光照很弱，几乎见不到幼苗更新，林下底栖动物和鸟类的种类也比附近天然红树林少；而天然红树林层次丰富——有高大的乔木、较矮的耐荫乔木（如秋茄），林下还有耐荫灌木（如老鼠簕），各种生物都能“各就各位”。请依据生态工程的自生原理（课本p99），并考虑不同植物的生态位差异（高矮、需光特性等），提出合理的群落改造建议。 6.【警示·想一想】为什么“引种速生外来种来治理入侵种”必须格外谨慎？ 【任务八】真题研读（四）·演替的定量分析与趋势判断 问题11【2023·山东高考改编】研究群落中植物类群的丰富度时，不仅要统计物种数，还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用“相对多度”表示。在某退耕农田自然演替过程中，植物物种甲、乙、丙分别在不同阶段占据优势，它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。 图1　某退耕农田自然演替过程中甲、乙、丙的相对多度变化 1.该群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比，除了演替起点的不同，区别还在于________________________________（答出2点即可）。 2.第30年至第50年，乙种群密度的变化是__________（填“增大”“减小”或“不能确定”），原因是________________________________。 3.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________________。 问题12【2021·浙江选考改编】某地实施退耕还林工程，退耕区域会发生演替。从退耕之初发展到顶极群落期间，下列变化趋势正确的是（　　） A.生态系统的稳定性越来越强　　B.群落中植物个体总数越来越多 C.群落的净生产量越来越大　　D.草本层对垂直结构的影响越来越明显 【自检与反思】 问题13（快速自检）： 1.判断正误（正确画“√”，错误画“×”）： 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。（　　） ③初生演替和次生演替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。（　　） ④弃耕农田上的演替一定要经历地衣阶段和苔藓阶段。（　　） ⑤人类活动只能使群落演替的速度加快，不能改变演替的方向。（　　） ⑥群落演替的结果一定是形成森林。（　　） 2.【2021·湖南模拟改编】演替过程中乔木逐渐取代灌木的优势地位，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 3.教材P43我国北方某地区实施退耕还林三年后，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 4.某弃耕农田演替过程中，草本植物的种类在早期迅速增加，之后趋于稳定；木本植物的种类增加缓慢，多年后才逐渐占优势。 （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__________。 （2）一般来讲，与草原相比，针叶林中的动物分层现象较为__________，原因是________________________________。 （3）如果该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？ 问题14（项目总评·学习反思）： ★本节我最大的收获（至少写2条）：______________________________ ★小组合作中我承担的任务与贡献：______________________________ ★我还想继续探究的问题：______________________________ 【课后项目任务】 以“生态修复小分队”的名义，为金堤河阳谷段某片退化河滩地撰写一份《生态修复方案》（不少于200字），须包含以下四项： ①【定性】判断该地若退耕、封育，将发生哪一类演替（初生/次生），并写出判断依据； ②【预测】按顺序写出预计经历的演替阶段，并说明最终能否形成森林，理由是什么； ③【措施】提出3条加快恢复的具体措施，每条都要写明生物学依据（可从“减少人为干扰、优先自然恢复、补植乡土物种、营造复层结构”中选取）； ④【警示】说明为什么不能盲目引种外来速生植物，以及修复后应如何监测效果。 方案标题：____________________　　组别：__________ 金堤河生态修复小分队 　　　　年　　月　　日 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $高二生物 项目式学案 选择性必修二 下定决心，不怕艰险，排除万难，去争取胜利 2.3 群落的演替 课题：金堤河岸带退化地的“生态修复方案”——演替规律怎么用 教材：人教版选择性必修2《生物与环境》第2章第3节（P38–P43） 背景知识：金堤河是黄河下游的重要支流，阳谷段全长约32千米、湿地面积2万余亩，每年4—5月和9—11月有近3万只白鹭在此迁徙停歇。20世纪后期，部分河滩地被开垦为农田、过度放牧，芦苇滩退化，局部露出裸滩；近年来县里实施退耕还湿、封育保护，岸带植被逐步恢复。 县河长办把一份任务交给你们：“请判断这些退化地会往哪个方向变、要多久、我们能做什么让它快一点——拿出一份《金堤河岸带退化地生态修复方案》。” 全班组建“生态修复小分队”，4人一组。本学案穿插6道高考真题情境，边学边用：真题里的思路，就是你们写方案的依据。 【任务一】一座火山岛的百年——演替是什么（课本P38） 问题1（喀拉喀托火山的故事）：1883年，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，岩浆所到之处生物全部死亡。几年后地面上长出了小草，出现了蜘蛛；1909年该地有202种动物，1919年621种，1934年880种，小树林逐渐形成。 1.随着时间的推移，一个群落被另一个群落__________的过程，叫作群落演替。 2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？为什么？ 3.从1883年到1934年，该地区物种丰富度的变化趋势是__________，群落结构由__________变__________。 4.一个群落最终演替到什么程度，主要受外界环境（__________、地形和土壤）的变化、生物的__________和迁入迁出、群落内部种群的__________、__________等因素的影响。 【答案】1.代替　2.一般不能。火山爆发后环境条件发生了变化，火山爆发中有些物种可能消失，恢复过程中外来新物种可能进入，群落因此发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。　3.逐渐增大（增加）；简单；复杂　4.气候；繁殖；相互关系；人类活动 5.【小组讨论】如果把这块火山岩搬到金堤河边，火山岩的演替会更快还是更慢？为什么？ 【答案要点】更快。金堤河岸带气候温和湿润、降水较充沛，邻近地区有丰富的物种来源（繁殖体容易迁入），且火山岩缺乏的土壤与养分条件在河岸带更易形成；而喀拉喀托地处热带海岛，成土过程虽快但起点极端、物种来源受限。演替速度主要由环境条件与繁殖体来源决定。 【任务二】裸岩上怎样长出森林——初生演替（课本P38–P39） 问题2（六个阶段）：阅读教材P38–P39图2-11，完成下列填空。 1.裸岩阶段：表层为岩石或石砾，裸岩上__________任何生物，无__________条件。 2.地衣阶段：地衣分泌的__________可加速岩石风化形成土壤，并积累起__________。 3.苔藓阶段：苔藓植株__________于地衣，能获得更多的__________，处于优势地位，逐渐取代地衣；地衣与苔藓之间是__________关系。 4.草本植物阶段：较高的草本植物占优势，土壤有机物丰富、通气性好，__________增多。 5.灌木阶段：灌木、小乔木侵入并定居，剥夺了草本植物的__________，取代部分草本植物；__________前来栖息，物种多样化，群落结构较稳定，抵御环境变化的能力__________。 6.乔木阶段：乔木较为高大，与灌木竞争__________时占优势，发生__________取代，物种进一步多样化，形成相对稳定的森林阶段。 【答案】1.没有任何生物；土壤　2.有机酸；有机物　3.高；阳光；种间竞争　4.小动物　5.阳光；鸟类；增强　6.阳光；优势 问题3（三个追问）： 1.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？（课本P40思考讨论） 【答案】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从裸岩中获取养分，并加速岩石风化形成土壤。 2.在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？这说明了什么？（课本P40思考讨论） 【答案】能。群落演替中一些种群取代另一些种群是“优势取代”，而不是“取而代之”；形成森林后乔木占优势，但各种类型的植物依然存在，只是不再是优势种。 3.演替过程中，土壤中的有机物越来越__________，物种丰富度逐渐__________，食物网（课本P51）越来越__________，群落的结构也越来越__________。 【答案】丰富；加大；复杂；复杂 【任务三】弃耕农田的“自然还林”——次生演替（课本P40–P41） 问题4（次生演替的过程与条件）： 1.弃耕农田上的演替过程：一年生杂草→__________→小灌木→__________→乔木（树林）。 【答案】1.多年生杂草；灌木丛（灌木林） 2.弃耕的农田一定会演替成树林吗？为什么？ 【答案】不一定。主要由演替地所处的环境决定——若处于半干旱地区，水分不足，可能只发展到草本阶段或稀疏的灌木阶段。 3.初生演替指在一个____________________的地面，或者是____________________、____________________的地方发生的演替，如在__________、__________、__________上进行的演替。 4.次生演替是指在____________________，但__________基本保留，甚至还保留了__________或__________的地方发生的演替，如在______________、______________、__________上进行的演替。 【答案】3.从来没有被植物覆盖；原来存在过植被；但被彻底消灭了；沙丘；火山岩；冰川泥　4.原有植被虽已不存在；土壤条件；植物的种子；其他繁殖体；火灾过后的草原；过量砍伐的森林；弃耕的农田 问题5（两类演替的比较）：完成下表。 比较项 初生演替 次生演替 起点 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 原有植被虽已不存在，但土壤条件基本保留，还保留种子或其他繁殖体 实例 沙丘、火山岩、冰川泥 火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田 经历时间 长 短 速度 慢 快 发展趋势 趋向形成新群落 趋向恢复原来的群落 经历阶段 多 少 共同点：①从结构简单的群落发展为结构__________的群落；②群落中物种数量和群落层次__________；③土壤、光能得到更__________的利用；④最终都会达到一个与群落所处环境相适应的__________状态。 【答案】复杂；增多；充分；相对稳定 【任务四】真题研读（一）·辨析两类演替 问题6【2020·海南高考改编】研究人员调查某沙地的植物群落演替时，发现其自然演替顺序为：一年生草本→多年生草本→多年生亚灌木→多年生灌木。下列有关叙述错误的是（　　） A.与草本群落相比，灌木群落的垂直结构更加复杂 B.多年生草本群落在争夺阳光和空间方面比一年生草本群落更有优势 C.该沙地主要植被是多年生灌木，与其根系发达、抗风和吸水能力较强有关 D.多年生亚灌木群落里有草本和亚灌木，其自我调节能力比多年生灌木群落更强 【答案】D。亚灌木群落结构比灌木群落简单、物种较少、营养结构较简单，自我调节能力应更弱；其“含有多个物种”不等于调节能力更强 问题7【2021·全国甲卷改编】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.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 D.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 【答案】D。弃耕农田保留了土壤条件和植物繁殖体，属次生演替，一般从一年生杂草开始，不经历地衣、苔藓阶段 追问：请写出判断初生演替与次生演替最关键的一句判据： 【答案】看起点：有没有保留土壤条件（及种子、繁殖体）。有土壤条件者为次生演替，从“无”开始者为初生演替。 【任务五】人类踩下的“加速键”——人类活动对演替的影响（课本P41–P42） 问题8（两则资料）： 资料1：黄土高原历史上曾郁郁葱葱，如今森林和草原覆盖率比历史上大幅度下降。自秦代以来，移民屯田和大量砍伐森林，使大片森林和草原消失。 资料2：自20世纪60年代起，长江中游某湖泊大规模围湖造田，湖水面积缩减50%。调查显示：水生植物由92种减至68种，鱼类由74种减至54种，占优势的物种也发生了变化。 1.上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？ 2.人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？ 3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？ 【答案】1.朝着物种丰富度降低、结构简单的方向进行。　2.加快了演替的速度。　3.一般会朝着人类活动出现之前的状态演替，趋向于恢复原来的群落，物种丰富度增加，结构变得复杂。 4.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的__________和__________进行。 5.人类活动对演替的影响都是不利的吗？请各举一例说明。 【答案】4.方向；速度　5.不都是。不利：砍伐森林、过度放牧（可致草原→荒漠）、污水排入河流；有利：封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落，可使群落朝物种增多、结构复杂的方向演替。 6.【本土·判一判】金堤河岸带若继续围垦、过度放牧，最可能出现什么变化？这与资料2中湖泊的变化有什么共同点？ 【答案要点】芦苇滩会继续退化、裸滩扩大，物种丰富度下降，群落结构趋于简单，甚至由湿地群落向旱生群落（草甸→荒漠化）方向演替；与资料2的共同点是：人类活动都使群落朝物种减少、结构简单的方向演替，并加快了这一进程。 【任务六】真题研读（二）·退耕还林还是还草 问题9【2021·湖北高考改编】北方农牧交错带是我国生态问题最严重的区域之一，退耕还林、还草是重要的生态措施。研究人员以耕作的农田为对照，以退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地和弃耕后自然恢复草地为样地，调查地面节肢动物群落结构，结果如下： 样地类型 总个体数量/只 优势类群/科 常见类群/科 总类群数量/科 农田 45 蜉金龟科、蚁科等4科 6 10 柠条林地 38 蚁科 9 10 杨树林地 51 蚁科 6 7 自然恢复草地 47 平腹蛛科、鳃金龟科等4科 11 15 1.上述样地中，节肢动物的物种丰富度最高的是__________。 2.农田优势类群为4科，多于退耕还林样地。从非生物因素的角度分析，原因可能与农田中__________较高有关（答出2点即可）。 3.该研究结果表明，退耕还草措施对地面节肢动物多样性的恢复效应比退耕还林措施________（填“好”或“差”）。 【答案】1.自然恢复草地（总类群数量15科，最多）　2.光照强度、土壤温度（农田无林冠遮蔽，光照充足、地表温度较高，适于喜光喜温的甲虫类活动）　3.好 4.【小组合作·迁移】这项研究给我们的《金堤河岸带修复方案》什么启示？（提示：从“优先自然恢复还是人工造林”“树种选择”两个角度作答） 【答案要点】①应优先采取封育、自然恢复（退耕还草/还湿），成本低且对本地物种多样性更有利；②确需造林时，应选择乡土树种、避免大面积单一纯林，营造乔—灌—草复层结构，为不同类群动物提供多样的栖息与食物条件；③修复后应持续监测指示类群（如节肢动物、鸟类）的变化来评估效果。 【任务七】真题研读（三）·用“外来种”治“入侵种” 问题10【2020·山东 + 2023·广东整合】在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑，因无瓣海桑生长快，能迅速长成高大植株形成荫蔽环境，使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代，促进了本地植物群落的恢复。珠海淇澳岛曾因红树林退化形成裸滩、被互花米草占据，天然红树林仅存32 hm²；种植无瓣海桑后，现已营造以无瓣海桑为主的人工红树林600 hm²，但多为纯林。 1.由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程__________（填“属于”或“不属于”）群落演替。 2.无瓣海桑能使互花米草消退，主要原因是________________________________。 3.逐渐被本地植物替代的过程中，无瓣海桑种群的年龄结构为__________型。 4.有学者认为无瓣海桑有可能成为新的外来入侵植物。请写出你的观点和理由。 5.【小组合作·设计】现为大面积无瓣海桑纯林。资料：调查发现，这片纯林只有高大的无瓣海桑一个层次，林冠郁闭度高、林下光照很弱，几乎见不到幼苗更新，林下底栖动物和鸟类的种类也比附近天然红树林少；而天然红树林层次丰富——有高大的乔木、较矮的耐荫乔木（如秋茄），林下还有耐荫灌木（如老鼠簕），各种生物都能“各就各位”。请依据生态工程的自生原理（课本p99），并考虑不同植物的生态位差异（高矮、需光特性等），提出合理的群落改造建议。 【答案】1.属于　2.无瓣海桑生长快、树冠郁闭度（覆盖度）高，使互花米草缺少充足的光照　3.衰退　4.示例一（有可能）：无瓣海桑幼苗能够生长、已适应华南滨海湿地环境，且生长快、结果量大，具备扩散潜力；示例二（不可能）：林下缺少无瓣海桑幼苗更新，难以在天然红树林中定居扩散。　5.上层种植无瓣海桑，中层种植秋茄（红树乔木/小乔木），下层种植老鼠簕（灌木），形成多层群落结构；增加物种多样性，提高生态系统的自我调节能力与稳定性，同时为鸟类等提供多样栖息环境。 6.【警示·想一想】为什么“引种速生外来种来治理入侵种”必须格外谨慎？ 【答案要点】外来速生物种生长快、繁殖力强，一旦缺乏天敌和限制因素，可能自身演变为新的入侵种，排挤本地物种、改变群落结构；因此引种前必须评估其繁殖扩散能力、对本地群落的影响，并在引种后长期监测、及时清除。 【任务八】真题研读（四）·演替的定量分析与趋势判断 问题11【2023·山东高考改编】研究群落中植物类群的丰富度时，不仅要统计物种数，还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用“相对多度”表示。在某退耕农田自然演替过程中，植物物种甲、乙、丙分别在不同阶段占据优势，它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。 图1　某退耕农田自然演替过程中甲、乙、丙的相对多度变化 1.该群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比，除了演替起点的不同，区别还在于________________________________（答出2点即可）。 2.第30年至第50年，乙种群密度的变化是__________（填“增大”“减小”或“不能确定”），原因是________________________________。 3.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________________。 【答案】1.演替速度更快；趋向于恢复原来的群落；经历的阶段相对较少（任答2点）　2.不能确定；图中纵坐标是相对多度（占全部植物个体数的百分比），该时间段群落中植物个体总数的变化未知，无法据此判断乙的种群密度　3.人类活动会改变群落演替的方向（和速度） 问题12【2021·浙江选考改编】某地实施退耕还林工程，退耕区域会发生演替。从退耕之初发展到顶极群落期间，下列变化趋势正确的是（　　） A.生态系统的稳定性越来越强　　B.群落中植物个体总数越来越多 C.群落的净生产量越来越大　　D.草本层对垂直结构的影响越来越明显 【答案】A。B项：演替到森林阶段，乔木个体大但数量少，植物个体总数不一定增多；C项：净生产量随演替先增加后趋于稳定甚至下降（呼吸消耗随生物量增加而增大）；D项：乔木层逐渐占据主导，草本层对垂直结构的影响减弱 【自检与反思】 问题13（快速自检）： 1.判断正误（正确画“√”，错误画“×”）： ①群落演替就是群落内原有物种逐渐恢复到原有状态。（　　） 【答案】×。演替是一个群落被另一个群落代替的过程，往往形成不同于原来的群落 ②演替早期的种群可能在新形成的群落里出现。（　　） 【答案】√。演替是“优势取代”而非“取而代之” ③初生演替和次生演替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。（　　） 【答案】√ ④弃耕农田上的演替一定要经历地衣阶段和苔藓阶段。（　　） 【答案】×。弃耕农田属次生演替，土壤条件保留，一般从一年生杂草开始 ⑤人类活动只能使群落演替的速度加快，不能改变演替的方向。（　　） 【答案】×。人类活动往往使演替按照不同于自然演替的方向和速度进行 ⑥群落演替的结果一定是形成森林。（　　） 【答案】×。演替的结果取决于环境条件，半干旱地区可能只发展到草本或稀疏灌木阶段 2.【2021·湖南模拟改编】演替过程中乔木逐渐取代灌木的优势地位，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 【答案】D 3.教材P43我国北方某地区实施退耕还林三年后，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 【答案】B。部分农田蜘蛛消失是生境改变引起的类群更替，群落总体丰富度上升，不能据此认为不利于保护生物多样性 4.某弃耕农田演替过程中，草本植物的种类在早期迅速增加，之后趋于稳定；木本植物的种类增加缓慢，多年后才逐渐占优势。 （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__________。 （2）一般来讲，与草原相比，针叶林中的动物分层现象较为__________，原因是________________________________。 （3）如果该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？ 【答案】(1)快；慢　(2)复杂；针叶林中植物分层明显，为动物分层提供了多样的栖息空间和食物条件　(3)草本植物阶段或稀疏的灌木阶段 问题14（项目总评·学习反思）： ★本节我最大的收获（至少写2条）：______________________________ ★小组合作中我承担的任务与贡献：______________________________ ★我还想继续探究的问题：______________________________ 【教师提示】本题无标准答案，关注三点：①收获是否指向核心概念（演替的概念与原因、初生与次生的判断依据、两类演替的差异、人类活动对方向与速度的影响、演替的最终结果）；②小组贡献是否具体（如真题研读分工、数据表解读、方案撰写）；③继续探究的问题是否有价值（如“金堤河岸带封育几年后节肢动物类群如何变化”）。 【课后项目任务】 以“生态修复小分队”的名义，为金堤河阳谷段某片退化河滩地撰写一份《生态修复方案》（不少于200字），须包含以下四项： ①【定性】判断该地若退耕、封育，将发生哪一类演替（初生/次生），并写出判断依据； ②【预测】按顺序写出预计经历的演替阶段，并说明最终能否形成森林，理由是什么； ③【措施】提出3条加快恢复的具体措施，每条都要写明生物学依据（可从“减少人为干扰、优先自然恢复、补植乡土物种、营造复层结构”中选取）； ④【警示】说明为什么不能盲目引种外来速生植物，以及修复后应如何监测效果。 【参考答案示例】 ①属于次生演替。该地原有植被虽已被破坏，但土壤条件基本保留，土壤中还存在杂草种子、根茎等繁殖体，不需要经历漫长的成土过程。 ②预计阶段：一年生杂草→多年生杂草→小灌木→灌木丛→（若水分充足）乔木。能否成林取决于水分条件：金堤河岸带紧邻河道、地下水位较高，水分条件较好，有望逐步恢复为以乡土杨柳类为主的疏林—灌草复合群落；但若地势较高、土壤干旱，则可能停留在草本或稀疏灌木阶段。 ③措施与依据：a.封育禁牧、禁止开垦——减少人为干扰，使群落按自然演替规律恢复，避免演替方向被改变；b.优先自然恢复（退耕还草/还湿）——本地物种繁殖体充足、适应性强，恢复快且更利于本地生物多样性（参考2021湖北卷：退耕还草对节肢动物多样性恢复效应优于人工造林）；c.确需补植时选用乡土树种（旱柳、垂柳、柽柳、紫穗槐），按乔—灌—草复层配置——利用不同物种的生态位差异，提高资源利用率与群落稳定性（参考2023广东卷多层群落改造思路）。 ④警示：外来速生物种生长快、繁殖力强，缺乏天敌制约时可能演变为新的入侵种，排挤本地物种、改变群落结构（参考无瓣海桑案例）。监测：固定样地定期调查植物物种数与相对多度、节肢动物类群数、鸟类种类与数量，比较修复前后的物种丰富度与群落结构变化。 【评分要点】①演替类型判断正确且依据说到“土壤条件/繁殖体”（2分）；②阶段顺序正确、成林判断有理由（3分）；③3条措施各有生物学依据、表述具体（3分）；④外来种风险与监测方法合理（2分），共10分。 方案标题：____________________　　组别：__________ 金堤河生态修复小分队　　　　年　　月　　日 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $