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第3节 群落的演替
【本节聚焦】
1.群落演替有哪些类型？
2.演替的大致过程是怎样的？
3.怎样看待人类活动对群落演替的影响？
问题探讨
时间：1883 年 8 月
地点：印度尼西亚喀拉喀拉火山
事件：火山大爆发
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，所到之地生物全部死亡，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880种。在此期间，植株逐渐繁茂起来，形成了小树林。
[讨论1]生物是如何一步步地定居在新土地上的？
地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
[讨论2]这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？
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，群落因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构
蜘蛛
202种动物
621种动物
880种动物
小草
小树林
几年
1909年
1919年
1934年
群落A
群落B
新形成的群落与原来的群落不同。
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替。
群落的演替
[活动1]阅读P38-39图2-11内容并思考以下问题，掌握发生在裸岩上的演替。
1.裸岩上的演替的大致分为几个阶段？
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？
3.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？
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？
一、演替的类型
（一）实例1：发生在裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木（森林）阶段
（一）实例1：发生在裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物
阶段
灌木阶段
乔木(森林)
阶段
没有植物及植物繁殖体，或原来存在过但已被彻底消灭。
地衣侵入
定居
分泌有机酸
加速岩石风化
土壤颗粒和有机物增多
藻类
真菌
地衣是_______和_______共同生活而成的共生体。
P40【思考.讨论】[讨论1]光裸的岩石上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？
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。
（一）实例1：发生在裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物
阶段
灌木阶段
乔木(森林)
阶段
苔藓的生长会进一步使岩石________，土层________，有机物________，土壤中微生物的种类越来__________。
分解
加厚
增多
丰富
P40【思考.讨论】[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？
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。
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
【注意】取代指的是优势取代，即优势种的更迭，地衣不一定消失。
（一）实例1：发生在裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物
阶段
灌木阶段
乔木(森林)
阶段
土壤能保持一定_________ → _________植物侵入 → 定居 → 竞争 → 较高草本植物占优势 → 小动物__________ → 土壤有机物_________、通气性好
丰富
水分
草本
增多
（一）实例1：发生在裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物
阶段
灌木阶段
乔木(森林)
阶段
灌木、小乔木侵入并定居 → 竞争 → 灌木、小乔木占优势 → 动物进一步增多 → 物种_______ → 群落结构较_______→ 抵御环境变化的能力________
多样化
稳定
增强
（一）实例1：发生在裸岩上的演替
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物
阶段
灌木阶段
乔木(森林)
阶段
乔木在竞争（_________）中占优势 → 形成茂盛的树林 → 进一步改善环境 → 物种进一步_____________ → 生物与环境的关系更丰富多样 → 相对稳定的森林阶段
多样化
阳光
P40【思考.讨论】[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？
能找到
取代指的是“优势取代”，而不是“取而代之”
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木（森林）阶段
在上述演替过程中，土壤的有机物越来越________，群落中物种的丰富度逐渐_______，食物网越来越________，群落的结构也越来越_______。
丰富
加大
复杂
复杂
[思考1]如果一块农田弃耕了，演替会如何进行？会和发生在裸岩上的演替过程完成相同吗？
[活动2]阅读P40图2-12内容并思考以下问题，掌握发生在弃耕的农田上的演替。
1.弃耕的农田上的演替大致分为几个阶段？
2.每个阶段各有什么特点？
（二）实例2：发生在弃耕农田上发生的演替
弃耕农田
杂草
一年生杂草生长 → 土壤条件改善 → 多年生杂草接踵而至
灌木
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
乔木出现 → 逐渐取代灌木，成为优势种
森林
气候适宜的条件下，逐渐演替出树林
[活动3]完成P41【思考.讨论】的讨论题，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：
初生演替
次生演替
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。
[讨论2]这两种演替有哪些共同点？
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
[讨论3]演替都会发展为森林吗？一个群落最终演替到什么程度，主要受哪些因素的影响？
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，群落内部种群的相互关系，人类活动等因素
[活动3]完成P41【思考.讨论】的讨论题，比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替。
干旱的荒漠地区，或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
初生演替
次生演替
一、演替的类型
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
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
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
长
短
慢
快
趋向形成新群落
趋向于恢复原来的群落
多
少
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。
相对稳定
二、影响群落演替的因素
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。
（一）内因
（二）外因
①群落内部种群相互关系的发展变化
②生物的迁入迁出
①群落的外界环境的变化
②人类的活动
[思考2]人类活动是如何影响群落演替的呢？
[活动4]阅读P42【思考.讨论】两则资料，完成有关讨论题，分析人类活动对群落演替的影响。
演替的结果往往是由环境和群落内的生物共同作用决定。
有的时候人类活动对群落演替的影响超过其他因素的影响。
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除了气候变化的因素，人类活动是导致这一地区出现濯濯童山的主要原因：自秦代以来，由于移民屯田和大量砍伐森林，黄土高原的农业发展很快，环境却年复一年地遭到破坏，导致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）
[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。
[讨论2]人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？
人类活动加快了这种演替的速度。
[讨论3]如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？
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。
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__________________的__________和____________进行。
不同于自然演替
速度
方向
【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。
人类活动对群落演替的影响——消极影响
三、人类活动对群落演替的影响
人类活动对群落演替的影响——积极影响
封山育林、治理沙漠、管理草原，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
四、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2.98×107hm2。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。
P44【练习与应用】二、拓展应用2.
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
发生在湖泊上的演替
