生物人教版(2019)选择性必修2 2.3群落的演替 课件 (共43张ppt)

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名称 生物人教版(2019)选择性必修2 2.3群落的演替 课件 (共43张ppt)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2022-12-01 15:48:28

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(共43张PPT)
第3节
群落的演替
第2章群落及其演替
SW-PWF
问题探讨
1883年8月7日,印度尼西亚喀拉喀托火山爆发,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种动物在这块新的土地上生活,1919年动物增加到621种,1934年增加到800种。在此期间,植物逐渐繁茂起来,形成了小树林。
喀拉喀托火山爆发的情景
1.生物是如何一步步地定居在新土地上的?
1883年 裸地(裸岩)
几年后 小草 蜘蛛
1909年 ↓ 202种动物
1919年 621种动物
1934年 小树林 880种动物
问题探讨
1883年8月7日,印度尼西亚喀拉喀托火山爆发,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种动物在这块新的土地上生活,1919年动物增加到621种,1934年增加到800种。在此期间,植物逐渐繁茂起来,形成了小树林。
喀拉喀托火山爆发的情景
2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗?
喀拉喀托火山的群落
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。
随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程,就叫做群落演替。
是优势种的替代,而不是物种的取而代之
原因:群落是一个动态系统,它是不断变化的。。
一、演替的类型
类型 初生演替 次生演替
概念
实例
在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。
在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
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的繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
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。
这两种演替类型是根据起始条件划分的
1.初生演替
初生演替指在一个______________________的地面,或者是________________、________________的地方发生的演替;
从来没有被植物覆盖
(1)概念
(2)例子
如在_______、________、_________上进行的演替
原来存在过植被
但被彻底消灭了
沙丘
火山岩
冰川泥
一、演替的类型
2.次生演替
次生演替是指在____________________,但___________基本保留,甚至还保留了_____________或_____________;
原有植被虽已不在
(1)概念
(2)例子
如在___________________、___________________、___________上进行的演替
植物的种子
其他繁殖体
火灾过后的草原
土壤条件
过量砍伐的森林
弃耕的农田
一、演替的类型
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物
阶段
灌木阶段
乔木阶段
裸岩阶段
1.裸岩上的演替过程——初生演替
表层为岩石或石砾,裸岩上没有任何生物。
(1)裸岩阶段
地衣首先在裸岩上定居,地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程,于是,土壤颗粒和有机物逐渐增多。
(2)地衣阶段
在地衣开拓的基础上,苔藓便能生长起来。苔藓比地衣长得高,更适应这里的环境,于是就逐渐扩展。苔藓的生长会进一步使岩石分解,土层加厚,有机物增多,土壤中微生物的种类也越来越多。
(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。这时,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。
(5)灌木阶段
灌木和小乔木开始生长。灌木比草本更为高大,剥夺了草本植物的阳光,逐渐取代了草本植物。灌木的生长起到了遮阴、避风等作用,同时提供了更为丰富的食物,于是成为很多鸟类的栖息地。物种的多样化使群落的结构较为稳定,抵御环境变化的能力增强。
在灌木群落所形成的湿润土壤上,各种乔木的种子萌发出来,乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力,因而最终占据了优势,成为茂盛的树林。树林的形成进一步改善了生物生存的环境,物种进一步多样化,生物与环境之间的关系变的更加丰富多样,于是,群落演替到了相对稳定的森林阶段。
(6)乔木阶段
分析群落的演替
思考 讨论
讨论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?
讨论2: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?
讨论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?
因为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而从裸岩中获取养分。
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,结果逐渐取代了地衣。
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”。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
演替阶段 优势植物 成因 无机环境变化
裸岩阶段 无 无任何生物繁殖体 裸地,无土壤条件
地衣阶段 地衣 分泌有机酸从岩石中获取养分 土壤颗粒和有机物逐渐增多
苔藓阶段 苔藓 与地衣争夺阳光的竞争中处于优势 土层加厚,有机物增多
草本植物阶段 草本植物 较高,更利于争夺阳光 土壤有机物越来越丰富,通气性越来越好
灌木阶段 灌木 更为高大,“剥夺”了草本植物的阳光 遮阴、避风,土壤利于灌木生长
乔木阶段 乔木 具有更强的获得阳光的能力 土壤湿润,生物与环境之间的关系更加丰富多样,相对稳定。
群落演替过程中,无机环境和生物的变化。
阳光、土壤、有机物
昆虫、小动物
鸟类
微生物
2.弃耕的农田上的演替过程——次生演替
农田被弃耕以后,很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下,土壤条件会得到改善,一些多年生的杂草会"接踵而至"。
土壤表层的有机物逐渐增多,土壤的保水能力也逐渐增强,这将更有利于植物的生长。几年后,一些小灌木便会生长起来,并成为灌木丛。
再经过一段时间,乔木开始出现。高大的乔木占据了更多的空间,灌木逐渐减少,乔木逐渐蔚然成林。
在气候条件适宜的情况下从弃耕的农田演替出树林需要数十年时间。如果是在干旱的荒漠地区,群落的演替就很难形成树林,或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
一年、多年生杂草
灌木
乔木
树林
×
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等。
思考 讨论
比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
讨论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?
①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落
②群落中物种数量和群落层次增多
③土壤、光能得到更充分的利用
④群落稳定性越来越强,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
思考 讨论
比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
讨论2:这两种演替有哪些共同点?
不一定;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,群落内部种群间的相互关系,人类活动等因素的影响。
讨论3: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?
3.比较初生演替和次生演替的异同
项目 初生演替 次生演替
不同点 起点
实例
经历时间
演替速度
发展趋势
经历阶段
相同点 从 的群落发展为 的群落 群落中的 和 增多, 能得到更充分的利用
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
火山岩、沙丘、冰川泥等
弃耕农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林
较长
较短
缓慢
较快
趋向_______________
较多
较少
结构简单
结构复杂
物种数量
群落层次
土壤、光
形成新群落
趋向_________________
于恢复原来的群落
(4)人类活动等。
(3)群落内部种群相互关系的发展变化;
4.影响群落演替的因素
(1)这些因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量_______________,不适应的数量_____________,因此,群落就不断地演替。
(2)无论是初生演替还是次生演替,最终都会达到一个与群落所处环境相适应的________的状态。
增长或得以维持
减少甚至被淘汰
相对稳定
(1)群落外界环境的变化;
(2)生物的迁入、迁出;
外部因素
内部因素
群落最终演替到什么阶段,主要受哪些因素影响?
5.演替的结果
(1)这些因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量_______________,不适应的数量_____________,因此,群落就不断地演替。
(2)无论是初生演替还是次生演替,最终都会达到一个与群落所处环境相适应的_ _______的状态。
增长或得以维持
减少甚至被淘汰
相对稳定
思考
2022-11-30
有人说,稳定是相对的、暂时的,而变化是永恒的。请结合群落的演替,谈谈你对这句话的看法。
当群落演替发展到群落内的生物与生物之间以及生物与非生物环境之间都相适应时,群落处于比较稳定的状态,但是此时群落内的生物种群仍然进行着繁殖和变化,同时外界环境也会改变,这些因素又会使群落发生改变。因此,群落始终处于动态的变化中,并趋向于形成新的相对稳定的状态。
二、人类活动对群落演替的影响
在某一地区,群落演替的结果往往是由环境和群落内部的生物共同作用决定的,但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。
分析人类活动影响群落演替的实例
思考 讨论
阅读资料1、资料2,回答讨论题:
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?
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。
分析人类活动影响群落演替的实例
思考 讨论
讨论2:人类活动对上述群落的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?
阅读资料1、资料2,回答讨论题:
(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
环境改变
群落物种丰富度降低;种间关系、空间结构等更简单
群落演替的方向和速度改变
1.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
速度
方向
2.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 。
(2)过度放牧则可能很快导致 ,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 。
二、人类活动对群落演替的影响
方向
土地荒漠化
灭顶之灾
人类活动对群落演替的影响都是不良的吗?
3.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。
60年前毛乌素沙漠
现在的毛乌素沙漠
二、人类活动对群落演替的影响
封山育林
治理沙漠
管理草原
建立人工群落
现学现用:
据调查,近5万年以来,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌木丛取代,这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来,由于人类过度开垦,导致局部灌木丛出现了荒漠化,该现象表明:
①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演替速度_____(填“未发生改变”、“变慢”或“变快”)
②演替的方向______________(填“发生改变”或“未发生改变”)
变快
未发生改变
三、退耕还林、还草、还湖
为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,我国明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草,颁布了《退耕还林条例》,自2003年1月20日起施行。截至2013年,全国共有25个省(自治区、直辖市)参与这项工程,累计完成退耕还林4.47亿亩。这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。
2014年启动了新一轮退耕还林还草工程;
2015年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分;
2018年,我国启动了大规模国土绿化行动。
1.原因:
为扩大耕地面积,不惜毁林开荒、围湖造田,以牺牲环境为代价的垦殖活动,造成严重的水土流失,并成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
2.解决方案:
退耕还林
退牧还草
三、退耕还林、还草、还湖
课堂小结
群落的演替
类型
初生演替
次生演替
人类活动对群落演替的影响
速度
方向
课堂小结
1.在群落演替的过程中,物种的组成和数量会发生变化。判断下列相关表述是否正确。
(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。 ( )
×

一、概念检测
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

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

练习与应用
4.对一处弃耕农田的演替过程的记录如右上表所示,请据表回答下列问题。
(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  (填“简单”或“复杂”),原因是    。
(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?


复杂
针叶林的植物分层为动物分层创造了条件
可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
练习与应用
1.湖泊演替为森林的大致过程为 演替。
自由漂浮植物阶段
浮叶根生与挺水植物阶段
乔本植物阶段
裸底阶段
沉水植物阶段
湿生草本与灌木阶段
练习与应用
二、拓展应用
初生
外来物种:对于一个生态系统而言,原来并没有该物种的存在,是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍而进入该生态系统的物种。
(1)自然入侵 (2)无意引进 (3)有意引进
二、拓展应用
3.外来物种入侵
练习与应用
加拿大“一枝黄花”的危害非常大,素有“黄花开处百花杀”的说法
福寿螺
水葫芦(凤眼莲)
群落演替的顶极学说
一般来说,当一个群落演替到平衡状态的时候,演替就不再进行了。在这个平衡点上,群落结构最复杂、最稳定,只要不受到外力干扰,它将永远保持原状,这个处于平衡状态的群落就叫作顶极群落。
定义:
特点:
群落中各主要种群的出生率等于死亡率
群落中能量的输入和输出相等
群落的演替是一个漫长的过程,但演替也不是无休无止、永恒延续的。
普遍性 自然界中群落演替是普遍现象,可发生于每个群落。
规律性和可预测性 群落演替有一定的规律,人们掌握了这些规律,就能够根据现有情况预测群弱的发展趋势,从而正确掌握群落的动向,使之朝着对人类有益的方向发展。
稳定性 无论是哪种类型的演替,最终都会到达一个与其所处环境相适应的相对稳定的状态
持续性 外部环境,群落内部种群相互关系的发展,人类活动等因素常处于变化的过程中。因此群落不断的演替。
群落演替的特点
群落演替的方向及变化
方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定
实例 大多数自然群落(环境条件适宜) 受污染或破坏的群落
变化曲线
结果 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
谢谢各位!
THANK YOU!