2.3群落的演替课件(共39张PPT）-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

(共39张PPT)
2.3 群落的演替
第2章 群落及其演替
教学目标
目标
01
02
03
分析群落演替的特征，培养归纳与总结的思维习惯。
(科学思维)
用动态发展观分析群落的演替，建立生物与环境相统一及生命系统发展与稳态的观点。(生命观念)
总结人类活动对群落演替的影响，分析人与自然的关系，认同退耕还林、还草、还湖的必要性。(社会责任)
思考：从改善火星环境的角度考虑,率先移居火星的是什么生物呢？但是目前火星除了水外，仅存大量的裸岩。
情景引入
马斯克的2050年火星计划要实现，火星该变成怎么样？
马斯克的未来计划是，先发射一艘名为星舰的超重型火箭，搭载无人探测器和设备，前往火星。这些设备将在火星表面建立一个基地，采集和加工水冰，制造出火箭燃料。之后再发射一艘“星舰”，搭载第一批人类志愿者，前往火星基地。这些志愿者将在火星上生活和工作，维护和扩展基地，为后续的移民做好准备。
1883年8月7日，印度尼西亚喀（kā）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种动物在这块土地生活。1919年动物增加到621种，1934年增加到880种。在此期间，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。
问题1:生物是如何一步步地定居在新土地上的？
202种动物
621种动物
小草、蜘蛛
小树林、多种动物
火山爆发
1883年
几年后
1909年
1919年
1934年
至今
问题探讨
问题2:这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？
目录
CONTENTS
演替的类型
1/
人类活动对群落演替的影响
2/
退耕还林、还草、还湖
3/
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
群落是一个动态系统，是不断发展变化的。
1.演替概念：
2.演替原因：
合作探究：演替有哪些类型呢？光裸的岩石上是怎样长出森林的呢？
一、演替的类型
裸岩阶段
表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物，或者是原来存在过植被但被彻底消灭。
(1)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
（一）裸岩上的演替过程
(2)地衣阶段
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
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。
（一）裸岩上的演替过程
真菌
藻类
通过菌丝提供水、CO2、无机盐
通过光合作用提供有机养料
（一）裸岩上的演替过程
地衣
(3)苔藓阶段
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
苔藓侵入→定居、扩展→进一步分解岩石→土层加厚、有机物增多→土壤微生物增多
（一）裸岩上的演替过程
形成原因：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，能获得更多的阳光。
(4)草本植物阶段
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
草本植物侵入→定居→竞争→较高草本植物占优势→小动物增多→土壤有机物丰富、通气性好
（一）裸岩上的演替过程
(5)灌木阶段
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
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→物种多样化→群落结构较稳定→抵御环境变化的能力增强
（一）裸岩上的演替过程
形成原因：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，逐渐取代了部分草本植物。
(6)乔木阶段
乔木在竞争中占优势→形成茂盛的树林→进一步改善环境→物种进一步多样化→生物与环境的关系更丰富多样→相对稳定的森林阶段
有机物总量逐渐增加,群落结构变得更加复杂,物种丰富度变得更大,群落的稳定性变得更强。
（一）裸岩上的演替过程
地衣阶段
裸岩阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
（一）裸岩上的演替过程
思考 · 讨论 分析群落的演替
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？
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。
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，结果苔藓逐渐取代了地衣。
思考 · 讨论 分析群落的演替
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”。
地衣类产生的物质被总称为地衣成分，但其中多为地衣所特有的有机酸类的成分特称为地衣酸，已知300多种。
大多数地衣中的多糖具有高度的抗癌活性，能通过增强健康细胞的免疫功能抑制癌细胞的增殖，并且还具有降血压、消炎、清热解毒等功能。
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
(二)弃耕农田上的演替过程
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
一、演替的类型
从演替的起点看:
裸岩上的演替是从一个从来没有植被覆盖的地面，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，甚至保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
初生演替
次生演替
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。
弃耕农田
杂草
灌木阶段
乔木阶段
森林
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
弃耕农田
杂草
灌木阶段
乔木阶段
森林
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。
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
一、演替的类型
初生演替
1.概念：
指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
2.举例：
沙丘
火山岩
冰川泥
火山岩又称喷出岩，属于岩浆岩（火成岩）的一类，是岩浆经火山口喷出到地表后冷凝而成的喷出岩。
覆盖在冰川下面的泥，经过地质气象的变动，碰撞、摩擦、翻滚、沉淀，在冰川、石英和云母岩之下，形成的自然物质。
小山、沙堆、沙埂或由风的作用形成的其他松散物质叫沙丘。
(三)演替的类型
初生演替
次生演替
1.概念：
在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(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
2.举例：
火灾过后的草原
过量砍伐的森林
弃耕的农田
(三)演替的类型
类型 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
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
恢复原来的群落
(四)初生演替与次生演替的比较
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？
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，群落内种群间的相互关系，人类活动等因素的影响。
一、演替的类型
温度和水分是决定顶极群落的两大气候因素。
P41第3段
（1）外部因素：
（2）内部因素：
（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。
群落的外界环境的变化以及人类的活动等。
群落内部种群相互关系的发展变化，生物的繁殖、迁入和迁出等。
演替的结果
增长或得以维持
减少甚至被淘汰
相对稳定
5
演替的影响因素
一、演替的类型
(1)在裸岩上发生演替时首先出现的生物是地衣( )
(2)在弃耕的农田上进行的演替先是初生演替后是次生演替( )
(3)初生演替趋向于形成新群落( )
(4)群落内部因素的变化不会影响群落演替( )
(5)根据群落演替的理论，所有的群落最终都会演替成森林( )
(6)群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂( )
1.判断正误
√
×
√
×
×
×
2.右图为两个群落演替过程中物种丰富度的变化。回答下列问题：
(1)甲、乙分别是何种演替？判断依据是什么？
提示　甲是次生演替，乙是初生演替。从二者起点来看，乙群落开始时物种丰富度为0，甲群落不为0。
(2)甲中①②处的物种组成一定相同吗？为什么？
提示　不一定。①②两处的物种丰富度虽相同，但是物种组成不一定相同，因为演替过程中，可能出现新物种。
2.课堂训练
分析人类活动影响群落演替的实例
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。
思考·讨论
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
某湖泊20世纪60年代和80年代水生植物和鱼类的调查统计表
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，湖水面积缩减近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）。
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？
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？
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。
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。
方向
速度
分析人类活动影响群落演替的实例
思考·讨论
（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方向。
（2）过度放牧则可能很快导致土地荒漠化，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灭顶之灾。
被砍伐的森林
过度放牧的草原
污水排入河流
二、人类活动对群落演替的影响
1
消极影响
封山育林
治理沙漠
人工群落
管理草原
人类活动使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替。
越垦越穷、越穷越垦
沙进人退到沙退人进、人沙和谐
2
积极影响
二、人类活动对群落演替的影响
1.原因：
2.目的：
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
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。
陕西省延安市吴起县退耕前（1984年）
陕西省延安市吴起县退耕后（2017年）
三、退耕还林、还草、还湖
措施：我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草。
2003年1月20日起施行《退耕还林条例》。
截至2019年，全国共有25个省和新疆生产建设兵团参与这项工程，累计完成退 耕还林还草3.43×107hm2。
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。
未来美丽、富强、民主、文明的中国会有更多的蓝天白云、绿水青山。
三、退耕还林、还草、还湖
课堂总结
群落演替
类型
概念
人类活动对群落演替的影响:
初生演替:
次生演替:
退耕还林、还草、还湖
没有植被，从零开始
保留土壤条件；有种子或其他繁殖体
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程
往往会使群落演替按照不同于自然演替演替方向和速度进行
优势取代
当堂训练
一、概念检测
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
√
×
D
3.下列选项不属于人类活动对群落演替的影响的是
A.在多年的旧墙壁上生出苔藓
B.披荆斩棘，开出一条道路
C.由于化工厂污水的排放，河水中的植物群落改变了
D.过度放牧和城市的出现
A
2.课堂训练
4.下列人类的活动不利于生物群落的演替朝着对人类有利的方向发展的是
A.引入外来物种，增加物种多样性
B.在沙漠边缘种树种草
C.我国西部地区山坡上退耕还林还草
D.减少草原放牧量
A
2.课堂训练
5. 对一处弃耕农田演替过程的记录如下表所示，请据表回答下列问题。
弃耕年数 优势植物 非优势植物
0~1 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
50~100 栎 山核桃
(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 。
快
慢
(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______________________________________
复杂
针叶林的植物分层为动物分层创造了条件
(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
可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。