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第2章第3节 群落的演替
1 课堂导入
喀拉喀托火山的爆发:
1883年8月7日,印度尼西亚喀拉喀托火山爆 发,炽热的岩浆滚滚而出,所到之处生物全部死亡, 成了 一片裸地。几年之后,地面上稀稀疏疏长出小 草,还出现了 一种蜘蛛。到了1909年,已有202种
动物生活在这块新的土地上了。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1:火山爆发前,这块土地上生活着各种生物,构成群落。 由于火山爆发,使得原有的生物死亡。但在这块裸地上先长 出了小草,还出现了蜘蛛。这个时候我们能不能把这些生物 称为一个群落呢
虽然生物种类比较少,但它们是一个群落。
问2:这个群落是不是很稳定
不稳定。过了一些年后,动植物种类都在不断地增加 问 3 :过了几年后形成的小树林是不是一个群落呢
也是
问4:那么,小树林这个群落和前面小草、蜘蛛的群落还是 同一个群落吗
不是了,因为物种组成不一样了,种间关系、空间结构也 不一样了。
1934年 小树林880种动物
随着时间的推移, 一个群落被另 一个群落代替的 过程,叫做演 替。
小草 蜘蛛
202种动物 621种动物
几年后
1909年
1919年
一、演替的类型
裸岩阶段 地衣阶段 苔藓阶段
森林阶段 段 草本植物阶段
发生在裸岩上的演替
知识点分析:
一、群落演替类型
1、初生演替
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。
如:在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替等。
过程:裸岩阶段一地衣阶段 苔藓阶段一草本植物阶段
森林阶段一灌木阶段
裸岩阶段:无生物群落
植物界的开路先锋”——地衣
地衣是真菌和某些单细胞藻类形成的相互依存的共生体,真菌从不境中服水分和
无机盐供结藻类,藻类进行光合作用制造的有机物供给真凿。形态上看地衣分为壳就地 衣、叶状地农和枝状地衣,地衣具有很强的生命力,耐干厚、耐筋痞,地求上很多极其 聽劣的环境中没有其他生物生存,但有地衣的分布。岩石的表面先土壤、社强朝,温 度变化大、极度贫瘠、手爆。在这种条件下,最光出现物是地夜,而且是报抗力最强的 壳状地友。地衣分泌有机酸腐烛了坚硬的岩石表面,再加上自然风化作用,坚硬能容岩 表面出现了许多小题粒,在地农残体的作用下,这些小题粒中有地衣产生部有机成公。 后未,研状地农和枝状地农继续作用于岩石表层,使岩石表层更加松款,岩省淬粒中的 有机质逐渐增多,渐渐形威了薄薄的土婆,地衣为其他植物的生活创造了生存条件,却 不利于自身的生存了,所以、地衣在森林、草原的形成发展中被誉为“开路先锋”
地夜员然对干旱、盆瘠耐受力很强,但是地农和苔葬植物一样,对二氧化疏都很敏感,
如果空气中有一定量纳二氧化硫就会导教地波生长不度或死亡,环保部门常把地求和客 酶当作监测草地区大气污的指示植物,
地夜分测有机酸句加速岩石风化形成土壤的过程、于是,土壤斯验和有机物逐渐增多
草本植物阶段
各种昆虫和,动物开始 进 到这个地区,在动 植物的共同作用上 中一的有机物赵来伟
富 ,上壤的透气性地越
未 越
灌木阶段
灌木的生长起到遮阴、避风等作用,
同时提供了更为丰富的食物,
于是成为许多鸟类的栖息地,
物种的多样化使得群落的结构较为稳定, 抵御环统的能方增强
珠
木 木有美光进
终
的
段,落中还能找到地衣谋本植物、苔雄、和灌木吗
【地衣阶段】
1. 优势种群:地衣
光裸的岩地上,首先定居的地衣 成因:
地衣可以通过分泌有机酸,使岩 石风化,从裸岩中获取养分 ,在 裸岩上生长、发育和定居。
2.物种丰富度:
很低,只有多种多样的地衣
种群
3.群落结构
简单,稳定性差
【 苔 阶 段 】
1. 优势种群:苔 藓
成因:
苔藓植株高于地衣 ,能获得更 多的阳光,竞争中处于优势地 位。
2.物种丰富度:
比地衣阶段高
3、群落结构
比地衣阶段复杂,
其稳定性有所增强。
②草本植物体比苔藓植物高大, 在争夺光照资源的斗争中更具
竞争优势
2、物种丰富度: 进一步提高
除了地衣、苔藓和草本植物的 种群外,还有各种昆虫和其它
小动物迁来定居。
3、群落结构:
比苔藓更为复杂,
其稳定性进一步增强
【草本植物阶段】
1、优势种:草本植物
成因:
①经过地衣、苔藓对岩 石的风化和分解,土层 加厚、土壤有机物增多, 具有一定的保水能力和 通气性,适宜从其它群
落迁移、散布来的草本
植物种子萌发生长。
2、物种丰富度:
物种进一步多样化
除了地衣、苔藓、草本植物、 灌木(优势种),各 种昆 虫、 各种小动物的种群外,许多
种鸟类迁来定居。
3、群落结构:
群落分层增多,群落结构的稳定 性进一步增强,抵御环境变化的
能力增强。
【灌木阶段】
1、优势种: 灌木
成因:
①土层的加厚、土壤有机 物的增多,土壤保水能力 和通气性,适宜从其它群 落迁移、散布来的小型木 本植物种子萌发生长。
②灌木植物体比草本植物高 大 ,在争夺光照资源的斗争
中更具竞争优势
2、物种丰富度: 物种多样化最高
地衣、苔藓、草本植物、灌木、乔木共 存,动物、微生物群落丰富度均达到最
大
3、群落结构:群落分层最多,群落结构稳
定性最强,抵御环境变化的能力最大。
4、顶极群落:这时,森林群落的植被与当 地气候条件保持协调和平衡,处于相对稳定 状态。这时的群落叫做顶极群落。是群落演
替的终点,该终点就称为演管
【森林阶段】
1、优 势 种 : 高大乔木
成 因:
①土层的加厚、土壤有机物的增
多,土壤保水能力和通气性,适 宜从其它群落迁移、散布来的大 型木本植物种子萌发生长。
②乔木比灌木高大,在争夺光照 资源的斗争中更具竞争优势
2、次生演替
条件基本保留,甚至还保 发芽的地下茎)的地方发
生的演替。
如:火烧演替、弃耕演替、放牧演替等
过 程:弃耕农田一一年生杂草一多年生杂草一小灌木
乔木林一灌木林
弃耕的农田雨水充足,温度适宜的理想条件下,演替成树林,需要几
的时间。但在干旱少雨的荒漠地区,很难形成树林。
从弃耕农田上开始的旱生自养演替
多年生杂草
一些小灌木
年生杂草
灌木丛
乔木林
演替能否一直延续下去
·不能
· 当群落演替与当地的气候和土壤等条件处于平衡状 态 ,演替 就不再进行,达到平衡点。
·顶极群落就是群落演替的最终平衡状态阶段,是最复杂也是 最稳定的群落阶段。如果没有外力干扰,它将永远保持原状。
演替的特点
(1)具有一定的 方向性和预见性。
(2)一般群落的物种多样性 增高,群落的稳定性增强。
类型 内容 初生演替
次生演替
起点 原先从没有过植被或 是原来存在过植被但 被彻底消灭了的环境
原来有群落环境,只
是失去了原有植被
时间 经历的时间长
经历的时间短
速度 缓慢
较快
影响因素 自然因素
人类活动较为关键
实例 裸岩上的演替
弃耕农田上的演替
两种演替类型的比较
知识点分析:
二、演替的特点
1、具有一定的方向性和可预见性。
2、群落演潜的方向:
群落一般向着其物种 多样性增高, 结构稳定性增强的方向进行。
3、群落演替的进程:
群落演替中,“演替”的本质含意 是群落中优势 种群的更替。
4、群落演替的结果:
· 能量:总生产量增加,群落的有
机物总量增加
· 结构:生物种类越来越多,群落 的结构越来越复杂
· 稳定性: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,稳定性越来越高
自然因素: 人为因素:
气温的大幅度变化、 洪水、干旱等
放火烧山、砍伐森林、
开垦土地、建造水库等
种内关系
种间关系
群落内部环境的变化
内因
外因
5、群落演替的内外因素
典型例题
(2016海南卷.22)下列有关群落的叙述,错误的是(D )
A. 群落有垂直结构和水平结构
B. 演替是生物群落的特征之一
C. 群落中物种之间是相互联系的
D. 群落是由空气、水和生物组成的
【方法点拨】
1. 群落特征包括物种丰富度、种间关系、空间结构、群落演替等;
2.群落是一定自然区域内所有生物个人体的总和,不包括无机环境。
知识点分析:
人类活动往往使群落演替按照不 同于自然演替的速度和方向进行。
污水排放
破坏水域生物群落
过度放牧
导致草原退化
过度砍伐
导致森林破坏
外来物种入侵
人类活动有时会有意或无
意地将一种新的物种引入到 某一群落之中。在适宜的条 件 下 ,新物种往往会大肆扩 散和蔓延开来,迅速成为优 势种,打破原有群落的稳定 性,造成生物多样性的丧失,
对当地经济、社会造成巨大 危害。
影响:
(1) 破坏景观的自然性和完整性
(2) 摧 毁生态系统
(3)危害生物多样性
(4)影响遗传多样性
典型例题
(2014 ·新课标全国I 卷.30)(11分)请回答关于群落演替的问题:
(1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的
演替中,哪个属于初生演替,哪个属于次生演替
初生演替;次生演替
(2)一般来说,若要演替到相对稳定的森林阶段,上述两个演替中 次生演替所需的时间短,分析其主要原因。
形成森林需要一定的土壤条件,上述次生演替起始时既具备该条件 ,而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间
(3)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,导致局部灌丛出现了荒漠化,该现象表明: 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_变快(填“未发生改变”、“变慢”或“变快”),演替
的方向 未发生改变
三、初生演替和次生演替的判断
(1)从起点上判断
①初生演替的起点为从没有过植被或原有植被被彻底消灭了的环境。
②次生演替的起点为只是失去了原有植被的环境。
(2)从时间和速度上判断
①经历的时间长、速度缓慢的是初生演替。
②经历的时间短、速度较快的是次生演替。
典型例题
一个废弃鱼塘的演替过程如图所示,有关叙述正确的是(D)
A.演替的先后顺序:乙→丙→ 甲→丁
B.生物多样性:丁>甲>丙>乙
C.此演替过程属于初生演替
D.此演替过程属于次生演替
随着时间的推移,一个群落被另一个群 落代替的过程。
初生演替和次生演替
群落演替通常与所在的自然环境的 变化相关联。
可以向好的方向(生物稳定多样) 发展,也可以向相反的方向发展。
概念:
类 型 :
总 结
群落演替
特点: