课件25张PPT。第4节群落的演替 群落的演替类型
1.演替的概念:随着时间的推移,一个__________被另一群落个群落代替的过程,就叫做演替。
2.演替的类型:(1)初生演替:植物彻底 ①概念:在一个从来没有被__________覆盖的地面,或者
是原来存在过植被、但被________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。
②演替过程:裸岩阶段→___________阶段→苔藓阶段→_________阶段→灌木阶段→森林阶段。地衣草本植物 (2)次生演替:
①概念:原有的植被虽已不存在,但原有________条件基
本保留,甚至还保留了植物的种子或其他__________的地方发生的演替。土壤繁殖体多年生杂草灌木丛 ②演替过程:弃耕农田→一年生杂草→_______________→
小灌木→__________→乔木。
[探究与学习] “群落的演替总是朝着物种逐渐增多的方向
发展”,这样的说法是否正确?请举例说明。
提示:不正确。例如因人类活动而被污染的河流,河流中
生物的多样性降低,结果会向群落结构简单方向发展。 人类活动对群落演替的影响
1.人类的活动方式:
(1)合理方式:封山育林、______________、管理草原、建立______________等。治理沙漠人工群落填湖造地(2)不合理方式:砍伐森林、_____________、捕杀动物等。
(3)结果:使群落演替按照不同于自然演替的________ 和________进行。速度方向2.退耕还林、还草、还湖:牺牲环境洪涝灾害(1)存在的问题:以______________为代价的垦殖活动,造成严重的水土流失,使______________频繁发生。退牧还草 (2)措施:从 2003 年 1 月 20 日起施行的《退耕还林条例》
明确提出退耕还林、还草、还湖,____________等重要政策。
[探究与学习] 人类的下列活动中,有利于群落向正面演替的是()B.过度放牧
D.消灭害虫A.围湖造田
C.封山育林
[答案]C群落的演替1.群落演替的原因:(1)环境不断变化,为群落中某些物种提供繁殖条件,而对另一些物种的生存产生不利影响。
(2)植物本身不断地进行繁殖和迁移。(3)群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
(4)种内和种间关系不断发生变化。(5)在群落的种类组成中,新的植物分类单位(如种、亚种、生态型)不断发生。
(6)人类活动的影响。2.演替的类型——初生演替和次生演替。3.演替的特点:(1)具有一定的方向性和规律性,可预见。(2)是生物和环境相互反复作用的结果,在时间和空间上不可逆。(3)群落的稳定性越来越高。【例 1】 群落不断地发展,按照一定的规律进行着演替。下列关于演替的叙述中,正确的是() A.初生演替历程短、速度慢
B.在正常情况下,群落演替的最终结果是生物多样性降低
C.在演替早期,群落中优势种群的基因频率发生显著的
变化
D.在森林遭受火灾后的地段上重新形成森林,是次生演
替的一个例子 名师点拨:初生演替速度慢,历程长;正常情况下,群落
演替的结果是群落复杂程度增加,生物种类增多;优势种群占
有较大的优势,进化速度较慢,在一定时间内,基因频率不会
发生太大的变化。答案:D【变式训练 1】在西部大开发中,要对部分耕地“退耕还草、还林”,下列叙述中,正确的是() A.只属于初生演替
B.先发生初生演替,后发生次生演替
C.只属于次生演替
D.农田荒废后发生的演替,是由于群落结构受到干扰和
破坏而发生的
[答案]C人类活动对群落的影响 1.人类活动影响着演替的速度和方向:人类活动可以对生
物之间以及生物与环境之间的相互关系产生影响并加以控制,
甚至可以改造或重建起新的关系。
2.外来物种的引入对群落的影响: (1)人类活动中,会有意或无意地将一个新物种引入到某一
群落之中。在适宜的条件下,新物种(外来物种)会迅速成为优
势种,破坏原有群落的稳定性。(2)外来物种的负面影响:①竞争、占据当地物种的空间和食物,影响当地物种的生存。
②分泌释放化学物质,抑制其他物种生长,危害生物多样性。③破坏景观的自然性和完整性。
④影响遗传多样性。【例 2】 下列有关人类活动对群落演替影响的表述中,不正确的是() A.人类的许多活动在影响着群落的演替
B.人类可以建立人工群落,将演替的方向和速度置于人
为控制之下
C.人类的活动对生物群落演替的影响有时超过其他某些
自然因素
D.人类活动对群落的演替均是具有破坏性的
名师点拨:人类的许多活动正在影响着群落的演替,如砍
伐森林、填湖造地等。但是人类也可以封山育林、退耕还湖,
还可以改造环境,这些人为措施对于群落的演替有积极的作用。
答案:D)【变式训练 2】下列属于人类活动对演替的影响的是(
A.人为引入外来物种有利于加快演替的速度
B.人类活动总是减缓演替的进行
C.人类活动会使演替偏离其自然的方向
D.人类活动总是降低群落的丰富度
[答案]C【拓展过程】本节内容:主要讲解群落演替的过程、类型等问题。↓课题延伸:①探究生物群落演替的过程;②探究影响生物群落演替的因素等。↓实例应用:探究水体中原生动物群落演替的过程。 【典例】 探究水体中原生动物群落演替的过程如下:
①取适量的干稻草加水煮沸,冷却至室温后,在大烧杯中
加入 3/4 容积的干稻草溶液,取一滴溶液制成临时装片,放在
显微镜下观察,将观察结果记录下来。然后将此烧杯放置在一
个不受干扰、没有阳光直射的安全地方,让它滋生大量的细菌。 ②放置 3 天,用池塘水加满烧杯,混合后,取水样用显微
镜进行检查,对照原生动物的图谱,识别你观察到的每一种生
物,同时估计一下你的样本中每一种生物的相对密度。将观察
结果记录下来。 ③每隔 3 天,用滴管分别取烧杯表层、靠近烧杯侧壁的表
层以下、烧杯底的水样用显微镜进行检查,对照原生动物的图
谱,识别你观察到的每一种生物,同时估计一下你的样本中每
一种生物的相对密度。将观察结果记录下来。④当你观察到原生动物的种类和数量发生明显的变化时,可结束实验,然后在老师的指导下,回收溶液。⑤分析数据,得出结论。
请分析:(1)什么因素会影响这个群落的演替?______________________________________________________________________。(2)你观察到的这些生物来自哪里?________________________________________________________________________。(3)请你预测一下,烧杯中的群落将如何演替?______________________________________________________________。
解答提示:解题的关键是明确影响水生生物生活的因素及
微生物的分布。随着水体中有机物的消耗,异养型的原生动物
数量会越来越少,最后趋于消亡。答案:(1)有机物、温度、酸碱度、水质等
(2)主要来自加入的池塘水,也可能来自空气
(3)原生动物消亡 1.(2018 年广东四校联考)东北东部山地的阔叶红松林受破
坏之后,形成一片空地(林窗)。这时往往最先进入该区的是杨
树、白桦,但随着时间的推移,周围的红松林会慢慢在这片区
域生长繁殖并逐渐替代了杨树和白桦重新成为林地中的优势种。下列有关说法正确的是() A.杨树、白桦在受破坏的空地上生长繁殖引起的群落演
替属于初生演替
B.红松林重新取代杨树和白桦后动物类群也会有所改变
C.在群落演替的初期,不存在种群间的竞争关系
D.在群落演替的过程中,生态系统中的无机环境保持不变
[答案]B)2.在无人为因素的干扰下,群落演替的总趋势是(
A.物种多样性的增加和群落稳定性的提高
B.物种多样性的减少和群落稳定性的降低
C.物种多样性的增加和群落稳定性的降低
D.物种多样性的减少和群落稳定性的提高
[答案]A 3.(2012 年广东河源质检)河源万绿湖中心有一座龙凤岛,
假设该岛由海底火山喷发形成,现已成为旅游胜地,岛上植被茂盛,风景优美。下列叙述不正确的是() A.该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的
体现
B.该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替
C.旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速
度进行
D.该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
[答案]B 4.在我国西部大开发的战略中,“保护天然林”和“退耕
还林(草)”是两项重要内容,采取这两项措施的首要目标是( )
A.开展生态旅游
B.发展畜牧业
C.增加木材产量
D.改善生态环境
[答案]D5 .( 双选) 下列群落的演替过程中,属于次生演替的是( )
A.沙丘上发生的群落演替
B.过量砍伐后的森林上发生的群落演替
C.弃耕的农田上进行的群落演替
D.火山岩上进行的群落演替
[答案]BC 6.根据群落演替的理论,在光裸的岩地上经过一定的时间,
最终就会演替出森林。请据此回答问题。
(1)地衣首先在裸岩上定居,同时,地衣分泌的__________
_______腐蚀了坚硬的岩石表面,加速了岩石风化形成________
的过程。
(2) 各种昆虫及其他小动物开始进入生物群落的阶段是
____________________。
(3)地衣阶段与苔藓阶段相比,土壤中的有机物含量较多的
是______________,微生物种类较多的是____________。[答案](1)有机酸土壤(2)草本植物阶段(3)苔藓阶段苔藓阶段第4节 群落的演替
本节介绍
如果说群落的结构可从横向进行剖析,是现时性的。那么在群落的演替中,要用历史性的眼光,从纵向进行寻踪。群落演替是一个长期的过程,总是向着群落恢复相对稳定状态的方向进行。在第4节“群落的演替”中,重点介绍了演替的两种重要类型:初生演替和次生演替。以及描述初生演替的实例——在裸岩上发生演替的过程和次生演替的实例——在弃耕农田上发生演替的过程。在群落演替过程中,人类的活动是一个非常重要的影响因素,往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。为了走可持续发展的道路,我们国家也由原来的毁林开荒、围湖造田的活动转变为退耕还林、退耕还草、还湖等活动。
教学重点 群落的演替过程。
教学难点 群落的演替过程。
教具准备 多媒体课件(印尼火山爆发文字资料、我国退耕还林举例)。
课时安排 1课时
三维目标
1.阐明群落的演替过程。
2.说明人类活动对群落演替的影响。
3.关注我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草的政策。
4.通过引导学生比较两个演替过程的相同点和不同点,掌握初生演替和次生演替。
5.通过引导学生联系生活中的例子后再一起讨论以及进行实地观察,来了解人类活动对群落演替的影响。
6.通过学生上网查找相关资料,了解我国现在实行的退耕还林、还草、还湖等进展情况。
7.通过群落演替的过程培养学生要用“动态发展”的观点来分析事物。
8.从以前的围湖造田、毁林开荒到现在的退耕还林、还草、还湖,要让学生意识到环保的重要性和必要性。
9.从生活中大家都熟悉的现象中来分析新的问题,从而培养学生仔细观察、全面独立分析问题的习惯。
教学过程
导入新课
师 对于森林群落来说,通过群落各种种群间复杂的种间关系,一般情况下,可以维持群落结构的相对稳定,处于一个动态平衡。但是这样稳定的森林群落是如何产生的呢?如果现有的森林群落被破坏后,会发生些什么样的变化呢?我们先来看一个实例:
课件展示:
1883年8月7日,印度尼西亚客拉客托火山爆发,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了小草,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。
师 在火山未爆发之前,这块土地上生活着各种各样的生物,构成群落。由于火山爆发,使原有生物都死亡。但在这块裸地上,先长出了小草,还出现了一种蜘蛛。这个时候我们能不能把这些生物称为一个群落呢?
生 虽然生物种类比较少,但我还是觉得它们应该是一个群落。
师 是的,但是这个群落是不是非常稳定呢?
生 不稳定,因为,过了一些年后,这里的动植物种类都在不断地增加,形成了小树林。
师 后来形成的小树林是不是一个群落呢?
生 也应该是的。
师 那么,小树林这个群落和前面有小草、蜘蛛的群落还是同一个群落吗?
生 不是了。因为他们的物种组成不一样了,而且,种间关系、空间结构都不相同了。
师 是的,但是这小树林群落是在前面群落的基础上一步步发展起来的。也可以说,前面的群落在不断地发展变化,一些生物的种群消失,而其他一些生物的种群来占据它们的空间,再过一段时间,又会有另一些生物的种群兴起,最后,达到一个相对稳定的阶段,形成了小树林。这样的过程就叫做群落的演替。
推进新课
课件展示:
演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,就叫做演替。
板 书:
一、演替的类型
师 那么,光裸的岩地上是怎样长出森林的呢?这是一个漫长而艰难的演替过程,大致要经历哪些阶段呢?一开始,光裸的岩石上任何生物都没有,这一阶段我们称它为裸岩阶段。那么最早在裸岩上定居的是哪一种生物呢?
生 我觉得应该是植物。
师 但是,我们也知道植物一般都是扎根在泥土当中的,你见过长在光溜溜的岩石上的植物吗?
生 没有。
师 实际上,先来作贡献的是地衣。地衣是一种真菌和藻类的共生体。它能分泌有机酸从裸岩中获取养分,并且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。这一阶段,主要是地衣,那这一阶段我们称它为什么呢?
生 地衣阶段。
师 很好。那么,这样的地衣阶段会不会一直维持下去呢?
生 不会。因为经过了地衣的作用,岩石已经慢慢变成土壤了。
师 是的。由于外界环境的变化,在地衣开拓的基础上,苔藓慢慢长了起来。那么,有了两类生物,它们之间肯定会出现种间关系。可能是怎样的种间关系呢?
生 竞争。
师 为了什么而竞争呢?
生1 会为了生活的空间而竞争。
生2 它们都要进行光合作用,所以还要为了阳光而竞争。
师 那么在这竞争过程中,谁会处于优势呢?要注意苔藓比地衣长得高。
生 那肯定是长得高的苔藓能获得更多的阳光,处于优势。
师 所以,苔藓就能逐渐扩展。而且,苔藓的生长能进一步使岩石分解,土层加厚,有机物增多,土壤中的有机物增多又能使哪一类生物增多呢?
生 微生物。因为微生物是分解有机物的。
师 这一阶段的优势物种是苔藓,所以这一阶段我们称它为苔藓阶段。要注意苔藓阶段还有没有地衣生长呢?
生 有的,只是没有苔藓多。
师 由于前面两类生物的作用,土壤有机物越来越多,而且能保持一定的水分,这时,各种草本植物的种子就能萌发生长了。这时竞争阳光的话,又是谁能处于优势了?
生 草本植物。草本植物长得比它们更高。
师 有草的地方就能找到各种昆虫。由于草本植物能够为它们提供食物以及栖息繁殖的场所,所以各种昆虫和其他小动物开始进入到这个地区。这时,这个小家庭的成员越来越多,生物越来越多对外界的无机环境影响也就越来越大。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。这一阶段称为草本植物阶段。
师 大家有没有发现什么规律?在这个慢慢演替的过程中,土壤怎么变化?生物怎么变化?特别是植物的变化有什么样的特点?
生 土壤的各种理化性质越来越好,生物的种类越来越多,每一种类后出现的植物都比前面长得高大,竞争能力更强。
师 所以,大家分析一下这往下发展又会发生什么样的变化呢?
生 会有灌木生长。
师 是的,灌木和小树开始生长,灌木“剥夺”了草本植物的阳光,逐渐取代了部分草本植物。而且,灌木起到了一定的避风挡雨的作用,同时还能提供更为丰富的食物,于是成为许多鸟类的栖息地。生物种类越来越多,对于群落的稳定性来说有什么变化呢?
生 群落的稳定性会越来越强,空间结构也越来越复杂,抵御环境变化的能力也增强。
师 这一阶段我们称为灌木阶段,灌木阶段的群落已经相对比较稳定,那么,该群落是否就是处于演替的稳定阶段了呢?
生 不是,因为还有比灌木更高更强竞争能力的植物类群——乔木。
师 很好。所以,在灌木群落形成的湿润土壤上,各种乔木种子萌发出来了。乔木有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。树林形成后,对其他生物和周围环境又带来什么影响呢?
生 树林的形成进一步改善了生物生存的环境,物种丰富度越大,种间关系越复杂,群落的结构也越稳定。
师 这一阶段称为森林阶段,由于高大的乔木是植物中的较高等的生物了,所以,这样的森林阶段也是相对稳定的阶段了。在森林阶段,群落中还能不能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木?
生 可以的,只是这些植物不再是优势种了。
师 是的,其实乔木只是取代了其他植物的优势种地位。现在我们一起来回顾一下:从光裸的岩地到长出森林,一共经历了哪些阶段?
生 由裸岩阶段到地衣阶段、到苔藓阶段、到草本植物阶段、到灌木阶段,最后到森林阶段。
师 在裸岩上群落会发生演替,那么,在弃耕的农田上,能不能发生群落的演替呢?
生 也应该可以的。因为经常看到一些弃耕的农田上会长满杂草。我想如果人类不去干预的话,上面的生物肯定还会发生变化的。
师 是的,这位同学是生活中的有心人,我们的生活总是会和各种生物和生命现象打交道,所以,我们每一位同学都要做生活的有心人,这样才能更好地了解生物和各种生命现象,很可能你还能发现新的生命规律。下面我们一起来看一下发生在弃耕的农田上的群落演替过程。
课件展示:
农田被弃耕以后,很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下,土壤条件会得到改善,一些多年生的杂草会接踵而至。土壤表层有机物质逐渐增多,保水能力也逐渐增强,这将更有利于植物的生长,几年后,一些小灌木便会生长起来,并成为灌木丛。再经过一段时间,乔木开始出现。高大的乔木占据了更多的空间,灌木逐渐减少,乔木逐渐蔚然成林。
在气候条件适宜的情况下,从弃耕的农田演替出树林,需要数十年时间。如果是在干旱的荒漠地区,群落的演替就很难形成树林,或许只发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
师 从以上描述中,你觉得这种演替和发生在裸岩上的演替过程有什么异同之处?
生 在裸岩上发生的演替是从地衣阶段开始的,而在弃耕的农田上发生的演替是从草本植物阶段开始的。起点是不相同的。而以后,都经历了草本植物阶段到灌木阶段再到森林阶段。
师 为什么这两个演替过程的起点不相同呢?
生 因为在裸岩上发生的演替外界条件是岩石,只能从能利用岩石养分的地衣开始;而在弃耕的农田上发生的演替外界条件是土壤,直接生长各种草本植物。
师 那么火山爆发后的裸岩上发生的演替一般来说还能恢复成原有的群落结构吗?而在弃耕的农田上发生的演替呢?
生 在火山爆发后的裸岩上发生的演替一般来说不太可能再恢复成原有的群落结构了,因为在火山爆发中,有些物种可能会绝灭;在恢复过程中外来新物种可能会进入。而农田就不一样了,因为农田的形成本身就有人为因素,所以还是可以通过人类的活动恢复成原有的群落结构的。
师 这位同学分析得非常好。实际上,上述两个例子代表了演替的两种类型——初生演替和次生演替。分类的依据就是根据演替发生的起始条件来划分的。
课件展示:
初生演替:是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。
例如:在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
次生演替:是指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。
例如:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
板 书:
二、人类活动对群落演替的影响
师 群落的演替是一个长期的过程,在这个演替的漫长过程中,其实每一步都有它发生的原因和影响因素。决定群落演替的原因在于群落的内部,和植物繁殖体的迁移、散布,动物的活动性,群落内部环境的变化,种内与种间关系的改变都有关系。同时,外界环境条件诸如气候、地貌、土壤和火等可成为引起演替的重要条件。不可忽略的还有人类的活动。你了解的有哪些人类的活动会影响群落的演替呢?
生 我们学校宿舍旁的小河,原来河水非常清澈,经常能看到有鱼鹰的小船来捕鱼。但是,从今年三月份开始,河水开始越来越浑浊,而且开始发臭。也看不到任何绿色植物,河内的鱼也全都死了。后来,大家去反映后,上游的污染源取消以后,河水开始慢慢变清,慢慢出现了水草,近阶段,我还看到河里有水葫芦大量生长。
师 这位同学所举的例子也是我们现在随着工业的发展而带来的较为严重的现象。由于人类把大量污水排入河流,破坏了原有的河流群落,要重新出现稳定的生物群落需要比较长的时间。
生 在以前,有些人为了经济利益随意地捕杀动物、砍伐森林,还有的乱扔烟头而导致大片森林被化为平地,这些行为都会引起群落的演替。
生 在草原上,也有影响群落演替的例子。有些地方由于过度放牧破坏了原有的草地。
师 大家的例子举得都非常好。我也来给大家举个非常熟悉的例子。鲁迅先生著作中有过这样一句话:“走的人多了也便成了路。”你是否观察过被人踩踏成的小路周围杂草是怎样分布的呢?课前,我们请了兴趣小组的同学去学校附近观察了,现在我们请他们来给大家说一下观察的结果。
生 我们观察得结果:被踩踏严重的地方,主要长了一些像车前草这样的植物;轻度踩踏的地方主要是狼尾草等植物;几乎不被踩踏的地方,生长着狗尾草等植物。
师 谢谢兴趣小组为我们提供的这些资料。下面,我们要研究的是,植物的这种分布和人类的踩踏有关系吗?
生 应该有关系的,车前草特别矮小而且茎干相对粗一些,我觉得它要比狗尾草等耐踩踏些。
师 那么如果这样的小路被废弃后,人的践踏活动停止了,会出现“远芳侵古道,晴翠接荒城”的景象吗?
生 会的。在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物,逐渐成为优势植物。于是,就会出现“远芳侵古道,晴翠接荒城”的景象。
师 还有一个现象也越来越引起我们的注意:现在人类有意或无意的活动却使物种的迁移越来越频繁。如果这些外来物种在新的生态系统中入侵成功,能够自行繁殖和扩散,而且对当地的生态系统和景观造成了明显的改变,它们就变成外来入侵种。外来物种入侵后,增长有什么特点?
生 会呈“J”型增长。
师 由于外来入侵物种大量繁殖杀死或排挤当地植物,因而依靠当地植物生存的动物也就紧跟着大量减少,引起生态系统中物种的单一化,从而导致很多相应的生态问题,包括水土流失、火灾、虫灾以及当地特有生物资源丧失等,最终导致生态系统的崩溃。还会在一定程度上污染原有的基因。所以,世界各国现在越来越重视外来物种的引入问题。
师 实质上人对生物群落演替的影响远远超过了其他自然因素,因为人类的活动是有意识、有目的地进行的。人类的活动都是破坏现有的各种生物群落的吗?
生 不是的。现在我们国家也在治理沙漠、管理草原、建立人工群落等。
师 无论是哪一种类型的,人类的活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
板 书:
三、退耕还林、还草、还湖
师 随着人类越来越感觉到可持续发展的重要性,对以前所采取的一些只顾眼前利益的错误行为也在不断地纠正过来。以前为了扩大耕地面积,不惜毁林开荒、围湖造田。带来的后果就是大量水土流失,洪涝灾害频繁发生。为什么大面积围湖造田是洪涝灾害频繁发生的原因之一呢?大家想想,河流湖泊有什么作用呢?
生 大面积围湖造田,使湖面大大缩小,减小了蓄洪容积,降低了蓄洪能力,导致洪灾频繁发生。
师 所以,我国政府明确提出了退耕还林、还草、还湖,退牧还草,颁布了《退耕还林条例》,从2003年1月起施行。下面我们来看看兴趣小组的同学上网为我们提供的我国有关退耕还林、还草、还湖的情况。
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长期以来,我国农业发展史,实际上是一部边际土地开垦史。20世纪50年代以来,先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒,在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。1952~1990年,全国累计开垦荒地3.58×107 hm2,其中80%是1970年以前开垦的。大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是:水土流失,江河蓄洪能力下降,以及土地严重退化。这些问题已引起各方面广泛关注。我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策,并从2003年1月起开始实施《退耕还林条例》。
退耕还林。1999年开始在四川、陕西、甘肃三省试点,2002年全面实施,已累计完成退耕还林3.18×106 hm2,荒山造林3.25×106 hm2,中央累计投入达232亿元。规划在2010年前退耕还林1.47×107 hm2,宜林荒山荒地造林1.73×107 hm2。工程建成后,工程区将增加林草覆盖率5个百分点,水土流失控制面积8.67×107 hm2,防风固沙控制面积1.03×108 hm2。这是50多年来我国涉及范围最广、任务量最大、农民参与度最高的生态建设工程。
退田还湖。1998年以来,为治理长江水患,国家实施了“平垸行洪、退田还湖、移民建镇”的方针。5年来的“退田还湖”,已使第一大淡水湖——鄱阳湖面积由3 950 km2“长”到了5 100 km2,第二大淡水湖——洞庭湖面积增长了35%,恢复到60年前的4 350 km2。两大湖区为此搬迁的移民相当于三峡移民的1.4倍。两大湖泊的扩容,改善了长江流域的生态。目前,长江干流水面恢复了1 400多平方千米,增加蓄洪容积1.3×1010m3。这是历史上自唐宋以来第一次从围湖造田转变为大规模的退田还湖。
退牧还草。从2003年起,用5年时间,在蒙甘宁西部荒漠草原、内蒙古东部退化草原、新疆北部退化草原和青藏高原东部江河源草原,先期集中治理6.67×107 hm2,约占西部地区严重退化草原的40%。“退牧还草”将采取禁牧、休牧和划区轮牧3种形式进行,实行草场围栏封育,适当建设人工草地和饲草料基地,大力推行舍饲圈养。力争5年内,使工程区内退化的草原得到基本恢复,天然草场得到休养生息,变过牧超载为以草定畜,达到草畜平衡,实现草原资源的永续利用,建立起与畜牧业可持续发展相适应的草原生态系统。
课堂小结
师 从退耕还林、还草、还湖这件事上,你得到了哪些启发?
生1 必须与大自然和谐相处,不然,就会带来严重的后果。
生2 绝不能以牺牲环境和浪费资源为代价求得一时的发展,必须走可持续发展道路,处理好经济发展同人口、资源、环境的关系。
师 大家都能够意识到这一点,那么往后,在我们的努力下,地球一定能为我们人类提供更好的生存环境!
板书设计
第4节 群落的演替
一、演替的概念
随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,就叫做演替。
二、演替的类型
1.初生演替
2.次生演替
三、人类活动对群落演替的影响
四、退耕还林、还草、还湖
我国颁布了《退耕还林条例》,自2003年1月20日起施行。
活动与探究
主题:进行调查或收集有关资料,以“警惕外来物种入侵”为题,写一篇科普文章。
步骤
学生活动
教师指导
目 的
1
到图书馆、上网查阅相关书籍,或进行实地调查
介绍相关书籍或易作调查的地点和具体调查方法
(1)让学生更多地了解现在外来物种的入侵所带来的影响
(2)培养学生动手能力和独立思考能力
2
根据查阅的资料或调查的结果,确定文章的内容
解答学生提出的具体问题
3
相互交流活动的感受
对优秀文章进行评点
习题详解
一、基础题(课本P82)
1.(1)解析:除了时间,还要看环境条件。
答案:×
(2)解析:群落的演替中先出现植物,然后是植食性的动物,最后是肉食性的动物。
答案: √
2.解析: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。
答案: D
3.解析:选项中的A、B、D都说得太绝对了。
答案: C
4.略
二、拓展题(课本P83)
略
w
4.4 群落的演替
一、教材分析
本节课内容是人教版高级中学课本生物必修3第四章第四节。《群落的演替》包括演替的类型和人类活动对群落演替的影响两部分。前者是在群落层次上分析生命系统的发展变化,后者是探讨人类在这方面的作用,体现STS教育思想。这是学生在前面学习了种群和群落的相关知识的基础上,进一步分析群落的演替过程及其最终平衡状态,引导学生从多方面比较初生演替与次生演替的不同。关于人类活动对群落演替的影响的内容,可以为学习提高生态系统的稳定性和第6章《生态环境的保护》打下一定的基础。此外,关于群落演替的内容,与《遗传与进化》模块中共同进化的内容也有着密切的联系。
二、教学目标
1、阐明群落的演替过程。
2、说明人类活动对群落演替的影响。
3、关注我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草的政策。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点] 群落的演替过程。
[解决方法]
⑴利用教材中的图片讲解光裸的岩地上的和弃耕的农田上的群落演替过程。
⑵分析二者的共同点与不同点,以动态发展观引发学生对演替的本质进行思考。
2、教学重点及解决方法
[教学难点] 同上。
[解决方法] 同上。
四、课时安排
1课时。
五、教学方法
启发式、讲解法。 教具准备:相关图片、资料。
六、学生活动
1、思考、分析、回答相关问题。 2、实地考察。
七、教学程序
(一)明确目标
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
导入:群落是一个动态系统,它时时刻刻都在发生着生物与生物之间,生物与环境之间的相互作用。在正常情况下,大多数群落中物种结构相对稳定。但是,当群落结构受到干扰或破坏,一些种群落消失了以后,总会有其他一些种群来占据这个群落的空间,经过一段时间,又会有另一些种群兴起,逐渐取得优势。群落演替是一个长期的过程,总是向着群落恢复相对稳定状态的方向进行。
[问题探讨]教材P78相关内容。
一、演替的概念和类型
随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,就叫演替。
光裸的岩地上是怎样长出森林的呢?
投影教材P79图片。学生思考讨论教材中的问题。
教师讲解归纳:
1、裸岩阶段
2、地衣阶段 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。
3、苔藓阶段: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,在与地衣争夺阳光竞争中处于优势,于是就逐渐扩展。苔藓的生长会进一步使岩石分解,土层加厚,有机物增多,土壤中微生物的群落也越来越丰富。
4、草木植物阶段:在土壤能保持一定水分时,草木植物的种子就能够萌发生长。竞争的结果是较高的草木植物占据了优势。这时,各种昆虫和其他小动物开始进入到这个地区。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。
5、灌木阶段:灌木和小木开始生长。灌木比草本植物更为高大,剥夺了草本植物的阳光,逐渐取代了草木植物。灌木的生长起到了遮阳、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。物种的多样化使得群落的结构较为稳定,抵御环境变化的能力增强。
6、森林阶段: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。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得更加丰富多样,于是群落演替到了相对稳定的森林阶段。
在弃耕的农田上,也会发生群落的演替。
投影教材P80相关图片。让学生与发生在裸岩上的演替过程相比较。
教师归纳:
农田被弃耕以后,很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下,土壤条件会得到改善,一些多年生的杂草会接踵而至。土壤表层有机物质逐渐增多,保水能力也逐渐增强,这将更有利于植物的生长。几年后,一些小灌木便会生长起来,并成为灌木丛。再经过一段时间,乔木开始出现。高大的乔木占据了更多的空间,灌木逐渐减少,乔木逐渐蔚然成林。
在气候条件适宜的情况下,从弃耕的农田演替出树林,需要数十年时间。如果是在干旱的荒漠地区,群落的演替就很难形成树林,或许只发展到草木植物阶段或稀疏的灌木阶段。
发生在裸岩上的群落演替是初生演替,由于它发生于一个从来没有被植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方,因此它是漫长而艰难的过程;而弃耕农田上的演替是一种次生演替,它发生于原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物种子或其他繁殖体的地方,因此它相对容易些。
二、人类活动对群落演替的影响
首先让学生在野外进行实地考察,将观察的情况列表记录
经常被踩踏的地方
轻微被踩踏的地方
不太被踩踏的地方
杂草的种类
茎秆高度和长势
植物生长的密度和蔓延的方向
周围树木生长情况
然后组织学生讨论之。在讨论的基础上教师总结:
⑴人类活动往往是有目的、有意识地进行的,可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制,甚至可以改造或重建起新的关系;
⑵人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
三、退耕还林、还草、还湖
学生上网调查下列资料并讨论:
⑴我国水土流失造成的严重后果,认识到必须与大自然和谐相处,绝不能以牺牲环境和浪费为代价求得一时的发展,必须走可持续发展道路,处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,致力于生活环境的改善;
⑵《退耕还林条例》的主要内容及意义;
⑶政府在实施“退耕还林、还草、还湖”时的主要政策等等。
总结:
⑴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,这些脱离了原有生物之间相互作用关系的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,危及已有物种特别是珍稀濒危物种的生存,造成生物多样性的丧失,对当地经济、社会造成巨大危害;
⑵与人类对环境的直接破坏不同,外来入侵物种对环境的破坏及对生态系统的威胁是长期的、持久的。当人类停止对某一环境的污染后,该环境一般会逐渐恢复,而当一种外来物种停止传入一个生态系统时,已传入的该物种个体并不会自动消失。由外来物种入侵导致的本地物种的灭绝往往是不可恢复的;
⑶我国目前已公布了外来入侵物种名单。1982年在南京中山陵附近首次发现原产美国的松材线虫传入我国,到2001年,已经在江苏、安徽等十多个省八十多个县(市)发生松材线虫危害,每年致死松树600多万株,造成的直接经济损失数十亿元。随着我国对外交流活动的不断增多,防止外来入侵生物的危害,已成为保护生态环境的一项重要而艰巨的任务。
四、水生演替(选学)
水生演替系列实际上是一个植物填平湖沼的过程。每一阶段的群落都以抬高湖底而为下一个阶段的群落出现创造条件。这种演替系列,经常可以在一般的湖沼周围看到,在不同深度的水生环境中,演替系列中各阶段的植物群落成环带状的分布。随着湖底抬高,它们逐个地向前推进。最终导致水生生物群落演变为陆地生物群落。
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(三)总结
群落演替的类型、阶段,人类活动对群落演替的影响及退耕还林、还草、还湖的道理。
(四)作业布置
教材P82练习。
(五)板书设计
第4节 群落的演替
一、群落演替的概念和类型
1、概念
2、光裸的岩地上的群落演替过程
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
3、弃耕农田上的群落演替过程
初生演替
4、类型
次生演替
二、人类活动对群落演替的影响
三、退耕还林、还草、还湖
四、水生演替(选学)
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