高中生物学人教版(2019)选择性必修2课件:2.3 群落的演替(共27张PPT)

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名称 高中生物学人教版(2019)选择性必修2课件:2.3 群落的演替(共27张PPT)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-12-01 00:49:41

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文档简介

(共27张PPT)
第2章 群落及其演替
第3节 群落的演替
问题探讨
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
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。
原因:群落是一个动态系统,它是不断变化的。。
一、演替的类型
实例1:裸岩上的演替过程
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
实例1:裸岩上的演替过程
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?
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、演替的类型
实例1:裸岩上的演替过程
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
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。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。
一、演替的类型
实例1:裸岩上的演替过程
(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。
一、演替的类型
实例1:裸岩上的演替过程
(6)乔木阶段
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。
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。
一、演替的类型
实例1:裸岩上的演替过程
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
土壤中的有机物越来越丰富,群落中物种丰富度逐渐加大,食物网越来越复杂,群落的结构也越来越复杂。
一、演替的类型
实例2:弃耕农田上的演替过程
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
×
一、演替的类型
思考 · 讨论
比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
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。
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?
一、演替的类型
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。
思考 · 讨论
比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
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
一、演替的类型
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
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
(2)实例
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 的地方发生的演替。
原有植被虽已不存在
(1)概念
(2)实例
如在 、 、 上进行的演替。
植物的种子
其他繁殖体(如能发芽的地下茎)
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
初生演替 次生演替
不同点 起点
实例
经历时间
速度
发展趋势
经历阶段
共同点 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
沙丘、火山岩、冰川泥等
弃耕的农田等




趋向形成新群落
趋向于恢复原来的群落


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。
3.两种演替类型的比较
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
一、演替的类型
(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)群落外界环境的变化;
(2)生物的迁入、迁出;
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。
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
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。
一、演替的类型
思考 · 讨论
分析人类活动影响群落演替的实例
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。
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?
资料1:黄土高原上的群落演替
资料2:长江中游某湖泊进行围湖造田后的变化
二、人类活动对群落演替的影响
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。
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
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 。
方向
土地荒漠化
灭顶之灾
二、人类活动对群落演替的影响
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。
在自然界,群落的演替是普遍现象,而且有一定的规律,人类掌握了这些规律就能根据现有情况,预测群落的未来,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。
二、人类活动对群落演替的影响
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:
拓展: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。
群落演替的特点
①演替有一定的方向性和一定的规律性;
②演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化;
③顶级群落是演替达到的最终稳定状态;
④群落演替的结构不一定会越来越复杂,如果环境条件变化恶劣,群落可能发生退化。
练习与应用
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。 ( )
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
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
×


B
练习与应用
4.对一处弃耕农田的演替过程的记录如表所示,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。
弃耕时间/年 优势植物 非优势植物
<1 马唐 -
1 飞蓬 豚草
2 紫菀 豚草
3 须芒草 豚草
5~10 短叶松 火炬松
50~150 栎 山核桃
复习与提高
一、选择题
1.生物群落的空间结构受多种因素影响。下列叙述错误的是( )
A.植物群落的垂直分层现象与光照有关
B.动物群落的垂直分层现象与植物有关
C.植物群落的水平分布现象与地形有关
D.动物群落的水平分布一般都是均匀的
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

A
3.甲、乙、丙是食性相同、不同种的蝌蚪,三者之间无捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者,一段时间后,各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表所示。下列推测不合理的是( )
池塘编号 捕食者数量/只 蝌蚪存活率/% 甲 乙 丙
1 0 87 7 40
2 2 58 30 25
3 4 42 32 11
4 8 32 37 10
A.捕食者主要捕食甲和丙
B.蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响
C.无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D.随着捕食者数量增加,乙可获得的资源减少
二、非选择题
1.种植过大片草莓的农田,闲置多年后被木本植物覆盖,成片的草莓不见了。请解释其中的原因。为什么草莓不能和木本植物共同繁盛呢
这是群落演替的结果。因为木本植物较为高大,能占据更多空间,获得更多的阳光,与草莓相比,它们处于优势地位,所以能繁盛起来,而草莓得不到生长所需的阳光,难以成片生长。
复习与提高

2.我国南方某地的一个稻田群落,近30年来发生了显著的变化:原来种群密度较高的青蛙,现在已经很少;原来有大量的泥鳅、鳝鱼、田螺等动物,现在它们几乎绝迹。
(1)试分析该稻田群落的物种组成发生变化的原因。
主要是人类活动的影响,如化肥、农药对环境造成污染,人类的捕捉等。
(2)上述变化对农业生产有什么影响?对农民的收入会有影响吗?
害虫数量会增多,土壤生态环境会被破坏,土质变差;农民对化肥、农药的依赖性增强,生产成本较高,因而影响农民增加收入。
(3)按此趋势发展下去,再过30年,稻田群落还会发生什么变化
按此趋势,30年后,稻田对化肥、农药的依赖性将越来越强,稻田群落变得更为单一、脆弱。
(4)现在有些地区发展稻田养鱼,建设“稻一萍一鱼”等立体农业。你认为这是人类的创造还是对大自然本来面貌的回归
这是人类按照自然规律进行的创造,其目的是借助自然群落中生物之间的关系,使人类的活动在满足人类需求的同时,也有益于环境。这种做法体现了尊重自然的理念,因而在某种意义上也可以视作对大自然本来面貌的回归。
复习与提高
3.我国南方很多的村落背后都有一片充当绿色屏障的防护林。防护林保留了部分原始植被的特征,但同时由于深受人类活动的干扰而与自然群落有一定差异。研究表明,在华南某地,随着干扰(主要是砍伐成树)强度的增加,防护林林下的植物丰富度增加,阳生植物增多。在人工干扰强度不同的防护林中,占优势的树种也有差异。受到重度干扰的防护林,比自然林更容易遭受外来物种的入侵。
(1)砍伐成树有助于林下植物的生长,主要是影响了哪一类种间关系?干扰后林下的阳生植物为什么会增多
种间竞争。人工干扰后,林下阳生植物能够获得更多的光照、水肥,有利于其生长繁殖。
(2)一定程度的人工干扰可能会增加防护林群落的物种丰富度,这给我们什么启示
适度砍伐成树,既可以增加防护林物种的丰富度而提高其稳定性,又可以获得一定的经济效益。
(3)为什么重度人工干扰的防护林比自然林更容易遭受外来物种人侵?这给我们什么启示
重度人工干扰,导致防护林物种丰富度降低,群落结构简单,抵抗外界干扰的能力弱,就更容易遭受外来物种入侵。这提示我们要尊重自然规律,保护好绿水青山,走可持续发展之路。
复习与提高