2.3群落的演替(共35张PPT)

(共35张PPT)
2.3 群落的演替
本节聚焦：
1.群落演替有哪些类型？
2.演替的大致过程是怎样的？
3.怎样看待人类活动对群落演替的影响？
蜘蛛
202种动物
621种动物
880种动物
小草
小树林
几 年 后
1909年
1919年
1934年
1883年
火山爆发形成了裸岩
群落1
群落2
群落3
群落4
印度尼西亚喀拉喀托火山的群落演替
随着__________，一个群落被另一个群落_____的过程，叫做__________。
时间推移
代替
群落演替
一、演替的类型
（一）裸岩上的演替过程
1.裸岩上的演替经历了哪些阶段？
2.光裸的岩石上首先定居的生物为什么是地衣，不是苔藓和草本植物？
3.地衣阶段又为苔藓的生长提供了怎样的基础？苔藓和地衣有怎样的种间关系 哪种生物占优势
4.在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？这个事实说明什么呢？
5.就裸岩上的整个演替过程而言，土壤条件发生了什么样的变化
在演替过程中群落结构和物种丰富度发生了怎样的变化？
任务1 请同学们自主阅读教材P38-40，小组合作思考讨论完成问题。
分析群落的演替
任务1
1.裸岩上的演替的大致分为几个阶段？
请同学们给下列图片标上序号还原这一漫长而艰难的演替过程。
①裸岩阶段
②地衣阶段
③苔藓阶段
④草本植物阶段
⑤灌木阶段
⑥森林阶段
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。
（一）裸岩上的演替过程
(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、演替的类型
（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
一、演替的类型
问题: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加速岩石形成土壤的过程，而从裸岩中获取养分。
（一）裸岩上的演替过程
(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
一、演替的类型
问题: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？
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。
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。
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。
（一）裸岩上的演替过程
(4)草本植物阶段
一、演替的类型
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
(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
一、演替的类型
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。
（一）裸岩上的演替过程
(6)乔木阶段
一、演替的类型
问题:在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？
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。
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”。
演替的类型
01
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
在整个演替过程中，土壤条件发生了什么样的变化？
物种丰富度和群落的结构发生了怎样的变化？
思考
①土壤中的有机物 ，
②群落中物种丰富度 (食物网 )，
③群落的结构 。
越来越丰富
逐渐加大
越来越复杂
越来越复杂
演替的类型· 演替
01
1.概念：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：在 上进行的演替。
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
沙丘、火山岩、冰川泥
初生
沙丘
火山岩
冰川泥
演替的类型:冰川泥的演替
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，更能适应环境，于是逐渐扩展。苔藓生长会进一步使岩石分解，土层增厚，有机质增多，土壤中微生物的种类越来越丰富。
在土壤能保持一定水分时，草本植物的种子就能萌发生长。竞争的结果是较高的草本植物逐渐占据了优势。这时，各种昆虫和其它小动物进入这个地区。在动植物的共同作用下，土壤中有机质越来越丰富，土壤通气性越来越好。
冰川消退，大地裸露（裸岩阶段）。
地衣在风力、降水、海水等作用下迁移至裸岩并定居。地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤的过程。于是，土壤颗粒和有机质逐渐增多。（地衣阶段）
灌木和小乔木开始生长。灌木比草本植物更为高大，“剥夺”了草本植物的阳光，逐渐取代了部分草本植物。灌木的生长起到了遮荫、避风的作用，同时提供了更为丰富的食物，于是成为许多鸟类的栖息地。群落结构越来越复杂。
在灌木形成的湿润土壤上，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，因此最终占据了优势，成为茂盛的森林。群落演替到了相对稳定的森林阶段。
分析火山爆发后群落的演替
任务2
发生演替后，这一地区有可能恢复到原来群落的结构吗？
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。
任务2 阅读P40图2-12内容并思考以下问题：
1.弃耕的农田上的演替大致分为几个阶段？
2.每个阶段各有什么特点？
一. 演替的类型
2. 弃耕农田上发生的演替
农田
弃耕后农田
据表推测发生在弃耕农田上的演替依次经历哪些阶段？
尚玉昌，普通生态学（第三版），359页，一个弃耕农田的演替和植物种数的变化
植物类型 演替年数
1 4 15 25 40
草本 31 27 26 30 34
灌木 0 3 4 7 19
乔木 0 0 0 14 23
分析弃耕的农田上的演替
任务2
一年生杂草生长→土壤条件改善→多年生杂草接踵而至
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
乔木出现 →
逐渐取代灌木，成为优势种
气候适宜的条件下，逐渐演替出树林
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
演替的类型· 演替
01
弃耕农田
一年生杂草
灌木
乔木
多年生杂草
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：在 上进行的演替。
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田
次生
火灾过后的草原
过量砍伐的森林
弃耕的农田
演替类型 起点 速度 趋势 阶段数 共同点
初生演替
次生演替
没有土壤的地段
有土壤，甚至土壤中有植物的繁殖体
慢
快
形成新群落
恢复原来的群落
多
少
群落演替的两种类型
①群落结构变得复杂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
P41思考讨论问题1、2
弃耕农田
杂草
灌木阶段
乔木阶段
森林
问题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。
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
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。
演替的类型·易错辨析
01
群落演替是一个无休止的过程吗？
思考
群落演替到与群落所处环境相适应的
相对稳定的状态，演替就不再进行了。
【扩展】此时的群落称为这个环境下的顶级群落。顶级群落主要由当地的年平均温度和年平均降雨量决定。
不是。
【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。
思考.讨论 分析人类活动影响群落演替的实例
二、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
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）。
二、人类活动对群落演替的影响
思考.讨论 分析人类活动影响群落演替的实例
人类活动对群落演替的影响
02
分析人类活动影响群落演替的实例
思考·讨论
【讨论1】上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？
【讨论2】人类活动对上述群落演替速度有什么影响？
【讨论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 ，结构 的方向进行。
人类活动 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 ，物种丰富度会 ，结构会变得 。
降低
简单
加快
恢复原来的群落
增加
复杂
结论：人类的许多活动正在影响着群落的演替，
往往使群落演替按照不同于自然演替的 和 进行。
方向
速度
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。
二. 人类活动对群落演替的影响
污水排入河流
（2014新课标I卷30节选）请回答关于群落演替的问题：
（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________（填“未发生改变”、“变慢”或“变快”），演替的方向_____________（填“发生改变”或“未发生改变”）。
变快
未发生改变
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。
人类活动也可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
管理草原
建立人工群落
退耕还林、还草、还湖
二. 人类活动对群落演替的影响
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。
四、退耕还林、还草、还湖
2003年1月20日起施行《退耕还林条例》。
截至2021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1.42×107hm2，荒山荒地造林和封山育林2.07×107hm2。
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。
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2.98×107hm2。
小结
知识网络结构
①同一时间
②同一区域
③所有生物
种群
群落
丰富度
垂直结构
水平结构
初生演替
次生演替
基本单位
主要 内容
概念
体现
包括
包括
优势种
包括
互利共生
寄生
捕食
原始合作
种间竞争
物种组成
种间关系
群落结构
群落演替
季节性
生态位
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：
(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.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
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
50~100 栎 山核桃
(1)该地草本植物的演替速度____ (快或慢)，
木本植物的演替速度___
快
慢
练习与应用
(2)一般来讲，与草原相比，针叶林动物
分层现象较_______(填简单或复杂)，
原因是：_______________________
___________________。
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。
复杂
1. 一个湖泊经历了一系列演替阶段以后，可以演变为一片森林。演替过程大体经历从湖泊到沼泽、到草原，最后到森林这几个阶段。请参照从裸岩演替到森林的过程，描述从湖泊演替到森林的大致过程。
浮游植物阶段
↓
沉水植物阶段
↓
灌木阶段
↓
浮叶根生与挺水植物阶段
↓
湿生草本植物阶段
二、拓展应用
练习与应用
↓
乔本植物阶段
从湖泊到森林的演替过程属于哪种演替？
复习与提高
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。下列关于甲、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、乙两地随着时间的延长，物种丰富度逐渐增加
D
A
动物群落的水平分布情况与植物的镶嵌分布有关，因此动物群落的水平分布一般不是均匀的
森林火灾导致植被消失后，原有的土壤条件基本保存，该地进行的群落演替属于次生演替；火山喷发后，植物被彻底消灭，该地进行的群落演替属于初生演替。
复习与提高
3.甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。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：下列推测不合理的是( )
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
D
随着捕食者数量增加，乙存活率增加，获得的资源包括食物或生存空间可能会增加