第3节 群落的演替 教案(表格式)

群落及其演替
第3节 群落演替
年级 高二年级 授课时间 1 课时
课题 第2节 群落演替
教材分析 本节内容包括“演替的类型”“人类活动对群落演替的影响”和“退耕还林、还草、还潮”三部分。第一部分是在群落层次上分析生命系统的发展变化，第二、三部分探讨人类活动在这方面的作用，并重点介绍我国在生态恢复方面的政策、揩施及取得的成就，渗透了尊重自然、保护自然的生态文明思想，也体现科学、技术与社会的关系。 关于群落的演替过程，教材一方面介绍群落演替的概念、类型和演替过程，另一方面让学生分析生物与环境的相互作用。教材正文在解释演替的过程时，注意解释土壤中有机物、群落中物种丰富度及群落结构的变化。土壤是生物群落赖以生存的基本的环境条件之一 ，物种丰富度和群落结构是群落的重要特征。这样讲述，可以帮助学生关注群落演替过程中生物与环境的变化，从整体上理解群落演替的过程。对开页的设计呈现了群落由简单到复杂、由苍白荒芜到浓绿繁茂的过程，既有浑然一体之感，也给学生强烈的视觉刺激。 教材接下来也用图文结合的方式介绍了弃耕农田上的演替,并让学生将其与裸岩上的演替进行比较。进行比较的同时介绍“初生演替”和“次生演替”的概念，解释二者的区别(如起点、演替速度、经历的阶段)，总结二者的共性(由简单到复杂),并进一步归纳影响群落演替的因素，渗透生物种群在适应环境的过程中形成群落，群落始终处于动态变化中并趋向于达到稳定状态的观念。 教材最后着重介绍了我国的“退耕还林、还草、还湖"政策，以及取得的建设成就，并重点介绍了我国近年来启动的多项生态文明建设工程。这既可以让学生理解国家的有关政策及其意义，培养爱国情怀，也能使他们进一步树立尊重自然、 保护自然的观念。这些内容也为学生后续学习“生态系统及其稳定性”和“人与环境”的相关内容打下了基础。
教学目标 1.通过分析裸岩上的演替和弃耕农田上的演替，阐明演替的概念、类型和过程。 2.通过分析人类活动与演替的关系，说明人类活动对群落演替的影响。 3.认同我国实行退耕还林，还草、还湖的政策。
教学重、难点 教学重难点 群落的演替过程。
教学过程
教学内容 教师活动 学生活动
引入新课 夏威夷群岛是由地壳断裂处喷发出的岩浆形成的火山岛,因雨水充沛,许多丘陵和山地经过长时间的演化,现已被浓密的森林和草地覆盖着，显现出优美的自然景色。夏威夷群岛是世界著名的旅游胜地,在夏威夷各岛上,一年四季都可以看到盛开的鲜花。观看视频《火山岛的演化》。根据视频，提出问题引发学生思考和讨论： 1.夏威夷群岛上群落演替经历怎样的过程？ 2. 群落演替与人类活动之间有何关系？ 通过这些问题进一步引出群落演替的过程与实例。 学生观看视频，探究思考并回答相应问题。 尝试对群落演替过程进行讨论，初步了解演替的概念。 火山后的演替，神秘又有趣，采用该的情境导人，既能激发学生的学习兴趣，又能使学习与经验对接。
新课教学 一、群落演替的类型和过程 【任务一、从裸岩上开始的群落演替分析】 情境：根据“潘林,刘士山,吕洪彦. 五大连池新期火山的植被类型及群落特征”的研究整理的数据。 问题1：据表中信息，初步判断裸岩上植物群落演替依次经历哪些阶段？ 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 问题2: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？ 地衣是真菌和藻类共同生活而成的共生体。地衣侵入、定居于光裸的岩石上，分泌有机酸加速岩石风化，土壤颗粒和有机物增多。 问题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？ 通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累起了有机物，这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后高于地衣, 能获得更多的阳光，处于优势地位，其结果是逐渐取代了地衣。 土壤能保持一定 水分 → 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 问题 4：为什么灌木、小乔木会取代草本？ 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______ 问题 5：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 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。 引导学生归纳概括初生演替的概念、实例、演替趋势。 （1）概念：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）例子：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替 （3）趋势：演替过程中，土壤的有机物越来越丰富，物种的丰富度逐渐加大,食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂。 【任务二、弃耕农田上的群落演替分析】 阅读P40图2-12内容并思考以下问题： 用文字和箭头的形式写出弃耕的农田上群落演替经历的阶段？ 弃耕农田、杂草、灌木、乔木、森林。 2.每个阶段各有什么特点？ 杂草阶段：一年生杂草生长→土壤条件改善→多年生杂草接踵而至。 灌木阶段：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。 乔木阶段：乔木 出现 → 逐渐取代灌木，成为优势种。 森林阶段：气候适宜的条件下，逐渐演替出树林。 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 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。 群落的演替，结构一定会越来越复杂吗？ 群落的结构不一定越来越复杂。群落结构也可能从复杂到简单，如从草原演变为沙漠。 引导学生归纳概括次生演替的概念、实例、演替趋势。 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）例子：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。 （3）趋势：物种的丰富度逐渐加大, 群落的结构也越来越复杂。 【任务3、归纳、比较裸岩与弃耕地上发生演替的异同】 裸岩弃耕农田起始条件　裸地,无任何植物繁殖体　有土壤条件,甚至有植物繁殖体演替阶段裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→乔木　　　　弃耕地→草本植物→灌木→乔木　速度慢快共同点群落结构越来越　复杂　　　,群落中的物种数量和群落层次　　增多　　,土壤和光能得到　 　　　更充分的利用最终发展成一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
学生根据前面情境的理解，在教师的引导下，讨论从裸岩如何一步步演替的。 观察图片，结合生活常识，合作建构发生在裸岩上的演替模型。 学生结合和所给资料，思考并讨 论教师提出的问题，相互交流，得出结论。从物种组成、优势种种间关系、群落结构等方面，探讨初生演替过程，特别关注土壤条件的变化，初步总结出群落演替的方向和规律。 观察图片，结合生活常识，合作建构发生在弃耕农田上的演替模型。 学生结合和所给资料，思考并讨论教师提出的问题，相互交流，得出次生演替的过程、方向和规律。 讨论交流，概括影响群落演替的内因和外因。 小组合作，从起点、经历时间、演替速度、实例等方面比较初生演替和次生演替。
【习题巩固】 1. 研究人员在调查某沙地的植物群落演替时，发现其自然演替顺序为：一年生草本→多年生草本→多年生亚灌木→多年生灌木。下列有关叙述正确的是（ ） A．在多年生亚灌木群落中不存在一年生草本植物 B．该沙地群落演替的类型与弃耕农田上发生的演替类型不同 C．如果时间允许，该地一定能够形成森林群落 D．该沙地主要植被是多年生灌木，与其根系发达、抗风和吸水能力较强有关 【答案】D 【详解】A、群落演替的过程是一个优势种被替代的过程，在多年生亚灌木群落中仍然存在一年生草本植物，A错误； B、该沙地群落演替的类型与弃耕农田上发生的演替类型相同，都属于次生演替，B错误； C、该沙地的环境条件不适宜乔木的生长，即使时间允许，该地也不能形成森林群落，C错误； D、生活在该沙地的多年生灌木，因其根系发达、抗风和吸水能力较强而成为适应该沙地生存的主要植被类型，D正确。 2. 斗转星移间，沧海变桑田，地球的外貌总是在不断地发生着变化。下图表示发生在某裸岩地区的群落演替的不同阶段，下列说法错误的是（ ） A．由题图可知，群落演替实质上为群落更替的过程 B．该种演替速度相对较慢，主要原因是起点没有土壤条件及繁殖体 C．Ⅱ阶段草本植物占据优势地位，此时群落还未形成垂直结构 D．Ⅰ阶段～V阶段，群落对空间和资源的利用率逐渐加大 【答案】C 【详解】A、群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，即实质上为群落更替的过程，A正确。 B、该种演替为裸岩地区的群落演替，起点没有土壤条件及繁殖体，因此演替速度相对较慢，B正确； C、在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，因此Ⅱ阶段草本植物占据优势地位，此时群落具有垂直结构，C错误； D、Ⅰ阶段～V阶段，随着演替的进行，群落结构变得复杂，垂直方向上分层明显，因此群落对空间和资源的利用率逐渐加大，D正确。 根据所学知识，完成相关习题，对知识进行运用，巩固知识。
二、人类活动对群落演替的影响 【任务4、分析人类活动影响群落演替的实例】 展示资料，引导学生分析资料，回答问题。 资料1 除了气候变化的因素，人类活动导致我国的黄土高原从历史上的郁郁葱葱到现在的很多黄土丘陵呈光秃状态。 资料2 自20世纪60年代，长江中游某湖泊进行了大规模的围湖造田，统计该湖泊20世纪60年代和80年代占优势的物种变化如表。 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。 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。 综上分析人类活动对群落的演替有什么影响？ 人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 人类活动对群落演替的影响都是不良的吗？ 研究并掌握群落演替的规律，利用演替规律使群落朝着对人类有益的方向发展。 2003年1月20日起施行颁布了《退耕还林条例》，2019年，已累计完成退耕还林3.18×107hm2。 概况人类活动对群落演替的影响 联系地理学科地域分异的相关知识根据资料分析回答影响群落演替的因素有哪些 分析人类活动对群 落演替的影响。 思考交流，认同“绿水青山就是金山银山”的理念。 了解《退耕还林条例》的内容，思考、讨论并回答认同人类活动对群落演替的影响。 以概念图的形式自主总结，形成知识网络。
【习题巩固】 3.某地常绿阔叶林因过度砍伐而遭到破坏，停止砍伐一段时间后，该地常绿阔叶林逐步得以恢复。该地常绿阔叶林恢复过程中（ ） A．群落演替的类型为初生演替 B．每个种群的生态位保持稳定 C．不同季节的物种丰富度相同 D．群落的结构和功能趋向稳定 【答案】D 【详解】A、停止砍伐一段时间后，该地常绿阔叶林逐步得以恢复，该过程中土壤条件还存在，所以该群落演替类型是次生演替，A错误； B、一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位，群落演替过程中会发生优势种额取代，故每个种群的生态位会发生变化，B错误； C、丰富度是指生物群落中物种数目的多少，群落在不同季节和不同年份内其物种组成和空间结构会随时间而发生有规律的变化，故不同季节的物种丰富度不同，C错误； D、群落演替过程中，在一定时间和相对稳定的条件下，群落的结构和功能趋向稳定，D正确。 4. 据调查，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（ ） A．演替速度变快，演替的方向未变B．演替速度变慢，演替的方向未变 C．演替速度变快，演替的方向改变 D．演替速度未变，演替的方向未变 【答案】A 【详解】人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化，说明人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，自然状态下也是演替为沙漠，因此演替方向未变，BCD错误，A正确。 完成相关习题，对知识点进行巩固。运用所学知识，解决问题。
课堂小结 本节课的教学理念符合课程标准的要求，教学目标设计合理，教学中注重创设真实的问题情境，重视群落演替概念的形成，帮助学生进一步形成生命观念， 注重科学探究，着力培养学生的科学思维，激发学生主动参与生态文明建设的积极性，增强学生保护环境的责任感。本节的教学设计主要有以下特点。 1.以真实的实例导人，激发学习兴趣。通过视频学生对群落演替的概念有了感性认识。用学生熟悉的身边实例导入，既能激发学生的学习兴趣和探究欲望，又能启迪学生思维。 2.注重直观教学，突出教学重点，突破教学难点。群落演替的过程既是教学重点又是教学难点。群落演替的时间跨度长，学生不可能观察全过程，也难以想象其中的变化，本节课注重直观教学，通过大量视频、图片创设情境，有助于引导学生基于群落演替的生物学现象和事实，形成群落演替、初生演替、次生演替等概念。这样的设计遵循了由直观到抽象的规律，符合生物学概念形成的一般规律， 也有助于学生形成生命观念。 3. 密切联系人类活动影响群落演替的案例，增强学生保护环境的责任感。本节课在教材提供的实例基础上，补充了北方地区的沙尘暴，各种视频，让学生在强烈的对比中，认同群落的自然演替是有规律的，应辩证地看待人类活动对群落演替的影响，帮助学生树立辩证唯物主义自然观，认同“绿水青山就是金山银山”的理念，支持退耕、还草、还湖的政策，增强“保护环境、从我做起”的社会责任意识。
板书设计
课后作业 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。( ) 【答案】 错误 正确 【详解】（1）群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，是优势的取代，原有物种也可能会消失，故错误。 （2）群落演替的“代替”不是“取而代之”，而是指优势取代，所以演替早期的种群可能在新形成的群落里出现，故正确。 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 【答案】D 【详解】群落演替过程中乔木逐渐取代了灌木植物，其主要原因是乔木较为高大，能获得更多的阳光，成为优势物种，ABC错误，D正确。 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。下列叙述错误的是（ ） A．退耕农田上发生的群落演替是次生演替 B．人为因素的干扰可以改变群落演替的方向 C．部分农田蜘蛛消失说明退耕还林不利于保护生物多样性 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 【答案】C 【详解】A、退耕农田还存在土壤等基本条件，因此退耕农田上发生的群落演替是次生演替，A正确； B、人为因素的干扰可以改变群落演替的速度和方向，B正确； C、退耕还林后，该处的次生演替的一般过程是：弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木，演替过程中，个别原有的物种可能消失（部分农田蜘蛛消失），但群落总体朝着物种增多（地面蜘蛛丰富度增加）、结构复杂的方向演替，有利于保护生物的多样性，C错误； D、群落演替是一个群落被另一个群落替代的过程，该地区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，说明群落演替过程中物种组成是动态变化的，D正确。 4. 对一处弃耕农田的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50～150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 。 （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 ？ 【答案】 快 慢 复杂 针叶林比草原物种丰富度大，群落结构更复杂，层次性更明显，分层更多，所以动物分层更复杂 只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。 【详解】（1）由表可知，该地草本植物的优势种几乎每年在变化，演替速度快，木本植物的演替需要的年份长速度慢。 （2）针叶林比草原物种丰富度大，群落结构更复杂，层次性更明显，分层更多，所以动物分层更复杂，因此一般来讲，与草原相比，针叶林中的动物分层现象较为复杂。 （3）由于处于半干旱地区，受水分影响，弃耕农田最可能演替到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。