第2节 群落的动态
【学习目标】
知识方面
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。
情感态度与价值观方面
1.关注人的活动对群落演替的影响
2.认同国家“退耕还林还草还湖,退牧还草”的政策
【重难点】
群落的演替过程。
【导学过程】
1、观看录像:火山喷发的过程
小组讨论:火山喷发后,地面上的植物发生怎么变化(较长一段时间)?
群落演替是:_______________________________________________________________
通过阅读课本请写出裸岩上的演替的几个阶段:
裸岩阶段→__________________→___________________-→_________________
_________________→__________________→________________.
2、再看下面一个例子:
我国东北科尔沁草原地区的农田,耕作前的原始植被为贝加尔针茅草原,开垦后种了几年玉米,后因产量下降而弃耕。弃耕后的1~2年内以黄蒿、狗尾草、猪毛菜、苦荬菜等杂草占优势;2~3年后,黄蒿占优势;3~4年后,羊草、野古草、狼尾草等根茎禾草入侵,并逐渐占优势,进入根茎禾草阶段;7~8年后,土壤变坚实,丛生禾草开始定居,并逐渐代替了根茎禾草,恢复到贝加尔针茅群落。这一过程需要经历10~15年,根据耕作时期长短,土壤侵蚀程度,以及周围原始物种的远近而有所不同。
小组讨论:火山喷发后发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有何异同呢?
(1)初生演替是指:_____________________________的地面,或者_________________
________________________________________的地方发生的演替。
(2)次生演替是指:__________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
小组分析并讨论:发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替是否一定会向教材中所描述的那样发展呢?为什么?
3、人类活动对群落演替的影响
回忆日常生活中人类的哪些活动影响了群落的演替,怎样影响的呢?
【巩固练习】
1.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
2.在桦木林中,常出现云杉的幼苗,云杉长大后,高度超过华木,华木因不如云杉耐阴而逐渐死亡,最终为云杉所代替,这种群落演替表明( )
A.种内斗争有利于物种延续 B.适者生存通过生存斗争来实现的
C.从进化上看云杉比华木低 D.从结构上看云杉比华木高
3.在出生演替过程中,苔藓能够取代地衣的原因是 ( )
A.地衣阶段为苔藓的生长提供了有机物
B.苔藓比地衣长的高,在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势
C.苔藓的生长比地衣快 D.苔藓能够忍受极端的干旱环境
4.20世纪末期,我国洪涝灾害频繁发生的主要原因是( )
A.人口过多、河道堵塞 B.环境污染严重,废水流入河道
C.以牺牲环境为代价的垦殖活动,造成严重的水土流失
D.过多的退耕还林、还草
5.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,采取这两项措施的重要原因是( )
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
6.由一片长由马尾松和山毛榉的针阔叶混交林,逐年对两个树种的存量的比值记作C,作出如下图的曲线。请根据图回答:
(1)两个树种处于竞争状态的年份段是:_______________________________
(2)两个树种处于竞争平衡状态的年份段是:_______________________________
(3)在a年的优势种是_______,在d年的优势种是_________。排除气候条件的变化,造成这一变化的重要原因可能是随着单一种群的繁盛,逐步改变了当地的____________,使之反而适应后一种群的生存需求。
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C值
1第2节 群落的动态
一:教材地位和作用
群落的演替属于理解层次水平,即在知道的基础上,把握知识内在的逻辑联系,并能对群落演替的动态过程进行分析解释。教科书首先从火灾破坏原有群落开始,逐步引导学生进入群落是变化的观点之中,并以探究活动“云杉林群落的演替”让学生理解群落演替的动态规律。通过对群落的动态规律研究,使学生懂得合理开发利用生物资源,保护生态平衡的重要意义,从而进一步树立环保意识。
二:教学目标
1. 分析群落的动态演替的过程,学会运用系统分析和推理的方法作出合理的判断,培养学生积极探究的科学精神和严谨求实的科学态度,树立生态学和可持续发展观念。
2. 通过探究“云杉林群落的演替”过程,加强理论知识的运用,初步学会应用现实生活理解理论知识认识生物科学的价值。正确理解科学、社会、技术之间的关系
三:重难点
1. 阐明群落的演替的过程是本节课教学的难点
2. 群落演替的影响因素及结果是本节课教学的重点
四:教学方法和手段
利用多媒体课件,播放群落演替有关的录象,为学生展示生动形象的自然景象,增强直接感受,领悟群落的动态变化及稳态调节的重要意义。教学过程中先结合火灾后的美国黄石国家森林公园的变化,引入“群落是变化的”的观点,得到群落演替的概念,再创设问题情景,引导学生分析探究活动“云杉林群落的演替”材料。运用逻辑推理的方法,推导出不同阶段生物的变化,从而深刻理解群落演替的动态过程及控制因素
五:具体教学过程(一课时)
导入新课 课件展示有关群落演替图片或录象或播放教科书美国黄石公园同一地点大伙前后照片,引出群落是处于变化之中的,进而得出群落演替的观念
群落演替 问题导入“既然群落是一个动态变化过程,而且在一定条件下还可以演替,那么演替如何进行?其过程又受哪些因素影响和控制呢?”引导学生通过探究活动“云杉林群落的演替”解决这些问题。
探究之前先引导学生思考“生物与环境的关系”得出“生物即能适应环境又能影响环境。”并以此为线理解探究活动。
最后教师引导学生将图中文字总结归纳成图解形式:
云杉林
↑
云杉定居阶段
(云杉、杨、桦混交群落)
↑
小叶树种阶段
(桦树、小叶杨群落)
↑
杂草群落
↑
采伐迹地
分析讨论:
1。云杉林被采伐后所发生变化的速度和方向是由哪些因素决定的?
(内外两个因素:①各种外界环境气候条件主要是光照,水分,温度等其他环境因素
②与自身有关,即有机体本身的活动有一定关系)
2。成的云杉林和采伐前的云杉林是否一样?说明理由
(不一样。群落时刻处于一种动态演替中,随时间变化,相同地点的环境条件发生不同
程度的改变,这种改变和其他若干因素共同作用,导致生物种类和数量均发生变化,各种不同生物竞争生态位,导致群落发生变化)
综上,引导学生得出结论:
演替是群落朝着一个方向连续变化的过程,它是群落内部关系(包括种内关系和种间关系)与外界环境中各种生态因子综合作用的结果
(3) 控制演替的主要因素 通过探究活动及多媒体播放生态问题,让学生总结出控制演替的主要因素三类:
一类是群落内部因素,包括植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性等
二类是外界环境因素,如气候变化,大规模的地壳运动等
三类是人类活动。并引导学生得出人类活动是影响最大的(举例 人工顶极群落)
(4)群落的稳定性 强调一点:群落演替到同环境处于平衡状态的时候,演替不再进行,此时,群落的结构最复杂,最稳定,既而得出群落稳定性的概念(举例强调理解稳定性的两方面)
六:本节教学中应该注意的问题
1. 尽量用多媒体课件展示整个演替的过程,让学生看图分析激发学生的学习兴趣
2. 为了加深对知识的理解,教学中应广泛联系观察生活,列举人类活动对群落演替的影响,如砍伐森林,围湖造田,治理沙漠,封山育林等,使学生理解我国政府提出的退耕还林,还湖,还草的政策,树立生态学观点和可持续发展的观点。
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群落的动态
对群落的“动态发展观”
1883,8,27 喀拉喀托火山爆发爆炸声是有史以来最响亮的声音
对群落的“动态发展观”
群落也是一个动态的开放的生命系统。
由于气候变迁、洪水、火烧、山崩、动物的活动和植物繁殖体的迁移散布,以及因群落本身的活动改变了内部环境等自然原因,或者由于人类活动的结果,使群落发生根本性质的变化的现象也是普遍存在的。
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。
群落的演替类型
群落的演替类型
旱生演替系列
①地衣植物阶段
②苔藓植物阶段
③草本植物阶段
④灌木植物阶段
⑤乔木植物阶段
水生演替系列
①自由漂浮植物阶段
②沉水植物群落阶段
③浮叶根生植物群落阶段
④挺水植物群落阶段
⑤湿生草本植物阶段
⑥木本植物阶段
影响群落演替的因素
主要因素有三类:
1,群落内部因素,如群落中植被繁殖体的迁移;
2,外界环境因素,如气候的变化、大规模的地壳运动等
3,人类活动
二、群落演替
(二)演替的类型:
(一)概念及标志
1.原生演替
(1)概念:
(2)例如:
在岩石、沙丘、冰川泥上开始的演替。
(3)原生演替过程:
裸岩阶段
地衣阶段
[例]光裸的岩石上经历以下几个阶段长出森林:
苔藓阶段
草本阶段
森林阶段
灌木阶段
(4)特点:其演替速度缓慢,所需时间漫长。
2.次生演替(又称次级演替)
(2)例如:
火烧演替、弃耕演替、放牧演替等。
(3)特点:
其演替速度较迅速,所需时间相对较短
(1)概念:是指在原来就有生物群落或曾经被生物占据过的地方发生演替,又称次生演替。
(三)先决条件:植物繁殖体的传播
(四)原因:群落内部因素(根本原因)与外界环境因素(重要条件)综合作用
(五)动力:内部环境的变化
(六)催化剂:种内关系和种间关系的动态变化
(七)人对生物群落演替的影响超过其他所有的自然因子
学习层次:
分子、原子(细胞的化学成分)
细胞的亚显微结构
生态系统
生物个体
种 群
群 落
宏观
微观
人类活动对群落演替的影响
人类活动对群落演替的影响
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
人类活动对群落演替的影响
(1)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;
(2)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。
人类活动对群落演替的影响
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》。
生物入侵
第一批外来入侵物种名单
1.紫茎泽兰 2.薇甘菊 3.空心莲子草 4.豚草
5.毒麦 6.互花米草 7.飞机草 8.凤眼莲
9.假高梁 10.蔗扁蛾 11.湿地松粉蚧 12.强大小蠹
13.美国白蛾 14.非洲大蜗牛 15.福寿螺 16.牛蛙
生物入侵
美国白蛾
生物入侵
学名褐云玛瑙螺,也就是人们常说和常食用的东风螺、菜螺、花螺、法国螺。
生物入侵
水葫芦(凤眼莲)第二节 群落的动态
1.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
2.哪一种不是群落演替的趋势 ( )
A.物种的数目增加 B.生产率增加
C.群落稳定性增加 D.非生活有机物减少
3.在群落演替中,下列哪一条最不可能发生 ( )
A.群落中物种的组成不断变化 B.开始时物种数目增多,然后趋于稳定
C.在初始阶段之后,群落中生物物种的总量下降
D.无生命的有机物总量增多
4.在下列群落演替的过程中,哪一种演替属于异养演替 ( )
A.从湖泊到森林 B.从裸岩开始的演替
C.从一个动物尸体开始的演替 D.从荒废农田开始的演替
5.下图表示共同生活在一起的两个种群,一个种群主要以a为食,另一个种群主要以为b食,它们所吃的食物有些是共同的,以c表示。(图乙表示甲图经过自然选择形成的结果),下列关于种群的描述错误的是 ( )
A.两个种群间存在着竞争的关系
B.自然选择使以c为食的类型日趋没落
C.自然选择使两种群中的一种灭绝,b
种群将被淘汰
D.两种群在竞争中最终适应环境
6.下列各项因素对种群数量的影响程度不随种群密度而变化的是 ( )
A.食物 B.气温 C.传染病 D.天敌
7.若将细菌放置于有营养的物体上,它会繁殖并形成细菌群,如图5—20所示。在下图供选择的方案中有什么适当的实验可以用来检验两种抗生素的杀菌效用 ( )
8.为了研究第Ⅰ、Ⅱ两类细菌的种间竟争关系,某同学将这两类细菌放入适宜培养液中混合培养,实验测定了混合培养液中第Ⅰ类细菌在第一代(Zt)时所占的百分比与第二代(Zt+1)时所占总数的百分比之间的关系。如图实线表示
实际观察到的(Zt+1)和(Zt)的关系,虚线表示假设
(Zt+1)=(Zt)时的情况。请据图推测,混合培养数代以
后第Ⅰ和第Ⅱ类细菌数量的变化的趋势是( )
A.第Ⅰ与第Ⅱ类都减少
B.第Ⅰ与第Ⅱ类都增加
C.第Ⅰ增加,第Ⅱ类减少
D.第Ⅱ增加,第Ⅰ类减少
9.右图为在农业生态系统中喷洒DDT进行农药防治和引入天敌进行生物防治害虫过程中,害虫种群密度消长情况示意图。下列说法不正确的是( )
A.A点开始进行农药防治,E点开始进行生物防治
B.一般认为害虫防治主要是控制其种群大小而不是
彻底消灭害虫
C.经济阈值是指害虫种群密度影响农业生态系统经济效益的最低值,因此图中必须进行害虫防治的时间为A、D、E
D.生物防治利用的是生物之间的捕食关系,而不可能是寄生或竞争关系
10.森林群落中下层植物较上层植物光合作用强度低,因为下层 ( )
A.光照强度较弱 B.植物种类少
C.湿度较高 D.温度较高
11.20世纪50年代,有人将水葫芦带到非洲的刚果盆地,三年后,水葫芦征服了所有水生植物对手,反客为主,在刚果上游1500公里的河道上蔓延,阻塞了航道。为了消灭水葫芦,当地政府花费巨资,沿河喷洒除草剂,但不到半个月,水葫芦又迅速生长起来。最后是请来了海牛,一条海牛每天能吃掉40多平方米的水葫芦,于是河道畅通了,刚果河又恢复了往日的生机。请回答:(8分)
(1)水葫芦与其它水生植物的关系是_______________________。
(2)水葫芦在刚果之所以能战胜所有对手,并在河道上蔓延是因为_________________
(3)通过上述例子说明生物与环境的关系是____________。
(4)请运用生态学原理对用除草剂海牛消除水葫芦的效果及其影响作出评价________
________________________________________________。