生物人教版(2019)选择性必修2 2.3群落的演替(共39张ppt)

文档属性

名称 生物人教版(2019)选择性必修2 2.3群落的演替(共39张ppt)
格式 pptx
文件大小 24.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-01-11 18:28:24

图片预览

文档简介

(共39张PPT)
种群的相互关系及其发展
群落的范围和边界如何?
群落中有多少种群?哪些种群占优势?
群落中各个种群分别占据什么位置?
群落中各个种群之间的相互关系是怎样的?
群落具有怎样的时空结构?
群落的演替情况是怎样的?
边缘效应
丰富度
优势种
生态位
种间关系
空间结构
群落演替
研究群落的核心问题
第3节 群落的演替
第二章 群落及其演替
1883年
火山爆发,动物全部死亡
几年后
地面上长出小草,出现了一种蜘蛛。
1909年
有202种动物
1919年
1934年
动物增加到621种
增加到880种,形成小树林
问题探讨
喀拉喀托火山的群落
群落演替
喀拉喀托火山爆发的情景
(历时99天,死亡5万人)
讨论1:生物是如何一步步地定居在新土地上的?
一般情况下,经历:
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。
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,有些物种可能会灭绝;在恢复过程中,外来新物种可能会侵入。群落结构因此发生了变化,一般不能恢复原来群落的结构。
问题探讨
1
演替的概念和实例
1.演替的概念
1. 概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫做群落演替。
2.演替的实例
1)裸岩上的演替过程
2)弃耕农田上的演替过程
光裸的岩地上是怎样长出森林的呢?
弃耕农田上如何发生群落的演替呢?
发生在裸岩上的演替(初生演替)
表层为岩石或石砾,裸岩上没有任何生物。
裸岩阶段
发生在裸岩上的演替(初生演替)
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。
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
裸岩阶段
地衣阶段
发生在裸岩上的演替(初生演替)
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。
变化: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丰富。
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
发生在裸岩上的演替(初生演替)
形成原因: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。
变化: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。
草本植物阶段
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
发生在裸岩上的演替(初生演替)
灌木阶段
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。
变化: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。
草本植物阶段
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
发生在裸岩上的演替(初生演替)
乔木阶段
形成原因: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。
变化: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。
灌木阶段
草本植物阶段
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
任务一
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。
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。
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。
知识拓展一
发生在弃耕农田上的演替(次生演替)
弃耕农田
草本植物
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
任务二
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:
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。
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。
3、演替都会发展为森林吗?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。
任务二
温度和水分是决定顶极群落的两大气候因素。
知识拓展二
2
演替的类型
1、初生演替
(1)概念:初生演替指在一个______________________的地面,或者是
________________、________________的地方发生的演替;
(2)例子:_______、________、_________上进行的演替
(3)过程:裸岩→地衣→苔藓→   →  →     .
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
草本
灌木
乔木
从0开始
演替的类型
(1)概念:是指在 ,但 基本保留,甚至还
保留了 或 。
(2)例子:
(3)过程:弃耕地→      →    →     .
如 、 、 。
2、次生演替
从1开始
原有植被虽已不在
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
灌木
草本植物
乔木
演替的类型
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
3、群落演替的结果是什么?
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相对稳定的状态。
1、演替一定是结构从简单到复杂,物种丰富度从少变多吗?
不一定;与群落所处的环境、人类活动等影响因素有关。
2、为什么群落不断地演替? 那么群落演替是一个无休止的过程吗?
影响群落演替的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。
任务三
(1)内部因素:群落内部种群相互关系的发展变化,生物的迁入、迁出等。
(2)外部因素:群落的外界环境的变化以及人类的活动等。
(3)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,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。
任务三
4、影响演替的因素有哪些?
5、有人说,稳定是相对的、暂时的,而变化是永恒的。谈谈你的看法。
当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,但由于群落内和外界环境也时刻会改变,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。
3
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。
人类活动对群落演替的影响
资料1:我国的黄土高原历史上曾郁郁葱葱,而现在的黄土高原,森林和草原的覆盖率比历史上大幅下降,很多黄土丘陵呈光秃秃状态。除了气候变化的因素,人类活动是导致这一地区变成这样的主要原因:自秦代以来,由于移民屯垦和大量砍伐森林,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。
人类活动对群落演替的影响
分析人类活动影响群落演替的实例
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)。
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
人类活动对群落演替的影响
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。
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。
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。
任务四
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
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
(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
人类活动对群落演替的消极影响
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。
封山育林
治理沙漠
人工群落
管理草原
掌握自然演替的规律,和群落的动向,使之朝着对人类有益的方向发展。
人类活动对群落演替的积极影响
4
退耕还林、还草、还湖
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(毁林开荒、围湖造田),导致了严重的水土流失,
并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
2. 目的: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。
3. 措施:我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草。
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。
《退耕还林条例》,自2003年1月20日起施行。
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。
退耕还林、还草、还湖
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(2020年)
5
课堂小结
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
课堂小结