2021_2022高中生物第4章種群和群落4群落的演替學案新人教版必修320210313257

1、第4節(jié)群落的演替課時素養(yǎng)目標1.結(jié)合群落特征，理解群落演替的過程和特點。(生命觀念)2.通過分類與比較，明確初生演替與次生演替的不同。(科學思維)3.結(jié)合實例，分析人類活動對群落演替的影響。(社會責任)必備知識自主學習一、群落演替的概念、原因、類型和特點1.演替的概念和原因：(1)演替的概念：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。(2)原因：群落是一個動態(tài)的、開放的生命系統(tǒng)。2.群落演替的類型：(1)初生演替。概念：在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。過程：裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段灌木階段森林階段。實例：沙丘、火山巖、冰川

2、泥上進行的演替。(2)次生演替：概念：原有的植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體(如能發(fā)芽的地下莖)的地方發(fā)生的演替。過程：棄耕農(nóng)田一年生雜草多年生雜草小灌木灌木叢喬木林。實例：火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進行的演替。3.群落演替的一般特點：判一判：判斷下列關(guān)于群落演替的說法是否正確(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)根據(jù)群落演替的理論，所有的群落最終都會演替成森林。()提示：在干旱條件下不會演替成森林。 (2)群落演替的結(jié)果一定是群落的結(jié)構(gòu)越來越復雜。()提示：群落演替的結(jié)果不一定是越來越復雜，比如草原的沙漠化過程。 (3)群落演替的原

3、因一定是群落結(jié)構(gòu)受到干擾或破壞。()提示：群落演替的原因不一定是群落結(jié)構(gòu)受到干擾或破壞?；鹕奖l(fā)后發(fā)生的群落演替能恢復原來的群落結(jié)構(gòu)嗎？試分析原因。提示：一般不能。火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化，在火山爆發(fā)過程中，有些物種可能會滅絕，在恢復過程中，外來物種可能會入侵。群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，一般不能恢復原來的群落結(jié)構(gòu)。二、人類活動對群落演替的影響1.人類活動對群落演替的影響：2.退耕還林、還草、還湖：(1)原因：以犧牲環(huán)境為代價的墾殖活動(如毀林開荒、圍湖造田等)，造成嚴重的水土流失，并且成為洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生的重要原因。(2)目的：處理好經(jīng)濟發(fā)展同人口、資源、環(huán)境的關(guān)系，走可持續(xù)發(fā)展的道路。(3)措

4、施：頒布了退耕還林條例。(4)取得成果：經(jīng)過十多年的建設(shè)，已經(jīng)取得了顯著的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。人類活動是否能任意控制群落演替的方向？為什么？提示：不能。雖然人類活動會改變?nèi)郝溲萏娴姆较?，但群落演替有一定的?guī)律，人類活動不能違背客觀規(guī)律，也就是說不能任意對生物與環(huán)境的關(guān)系加以控制，否則要遭到客觀規(guī)律的懲罰，如盲目地圍湖造田導致洪災(zāi)頻發(fā)等。關(guān)鍵能力合作學習知識點一 群落演替的概念和類型1.群落演替類型的比較：內(nèi)容初生演替次生演替起點原先從沒有過植被，或雖存在過植被，但被徹底消滅了的環(huán)境原有群落環(huán)境只是失去了原有植被，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體時間經(jīng)歷的時間

5、長經(jīng)歷的時間短速度緩慢較快影響因素自然因素人類活動較為關(guān)鍵實例裸巖上的演替棄耕農(nóng)田上的演替2.群落演替的方向及變化：方向 簡單復雜穩(wěn)定 復雜簡單穩(wěn)定實例 大多數(shù)自然群落(環(huán)境條件適宜) 受污染或破壞的群落能量變化 增加并趨向于穩(wěn)定 減少并趨向于穩(wěn)定物質(zhì)變化 1.拓展探究：群落演替是不是一個群落中的所有生物完全被新的生物所取代？ 為什么？(科學思維)提示：不是。演替過程中一些種群取代另一些種群，是一種“優(yōu)勢取代”而非“取而代之”，如形成森林后，喬木占據(jù)優(yōu)勢地位，但森林中仍有灌木、草本、苔蘚等。2.教材二次開發(fā)：教材中展示了棄耕農(nóng)田上的演替過程。廢棄的農(nóng)田演替至草本和灌木混生階段時，與初始階段相比

6、，一年生草本植物的數(shù)量大幅度減少，其原因是什么？提示：一年生草本植物在與多年生草本植物以及灌木爭奪陽光和空間等競爭中處于劣勢。(2017天津高考)大興安嶺某林區(qū)發(fā)生中度火燒后，植被演替過程如圖。據(jù)圖回答：(1)該火燒跡地上發(fā)生的是_演替。與相比，中群落對光的利用更充分，因其具有更復雜的_結(jié)構(gòu)。(2)火燒15年后，草本、灌木豐富度的變化趨勢均為_，主要原因是它們與喬木競爭時獲得的_。(3)針葉林凋落物的氮磷分解速率較慢。火燒后若補栽喬木樹種，最好種植_，以加快氮磷循環(huán)。(4)用樣方法調(diào)查群落前，需通過逐步擴大面積統(tǒng)計物種數(shù)繪制“種-面積”曲線，作為選取樣方面積的依據(jù)。如圖是該林區(qū)草本、灌木、喬木

7、的相應(yīng)曲線。據(jù)圖分析，調(diào)查喬木應(yīng)選取的最小樣方面積是_?！窘忸}思維】【解析】(1)在原有植被雖已不存在，但是保留有土壤條件，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方開始的演替叫次生演替，如火燒后的森林恢復的演替、農(nóng)田棄耕后進行的演替。與相比，中群落對光的利用更加充分，陽光是植物分層現(xiàn)象的決定因素，所以應(yīng)該具有更復雜的垂直結(jié)構(gòu)。(2)從題圖中可知，火燒15年后，草本、灌木的豐富度先逐漸下降后趨于穩(wěn)定，而喬木先緩慢增長后趨于穩(wěn)定，這是由于在競爭過程中，喬木逐漸占據(jù)優(yōu)勢地位，草本、灌木獲得的光照逐漸減少。(3)火燒后補栽喬木樹種，由于針葉林凋落物的氮磷分解速率較慢，最好種植闊葉樹，以加快氮磷循環(huán)。(

8、4)喬木個體較大，單位面積內(nèi)個體數(shù)目較少，題圖中樣方面積為S3時喬木的物種數(shù)達到最大值，故調(diào)查喬木應(yīng)選取的最小樣方面積是S3。答案：(1)次生垂直(2)下降后保持相對穩(wěn)定光逐漸減少(3)闊葉樹(4)S3【審答誤區(qū)】本題的常見錯因有兩種(1)混淆初生演替和次生演替的起點，本題中用的是林區(qū)發(fā)生中度的火燒，因此應(yīng)為次生演替。(2)對植物群落演替的趨勢理解錯誤，群落演替是在種群競爭中對光照的利用更充分?！灸割}追問】(1)從其生活環(huán)境來看，火燒40年后，群落中留存的草本和灌木類型一般適合在什么樣的環(huán)境中生存？提示：適合在陰濕的環(huán)境中生存。(2)該群落演替的最終階段為針葉林階段，導致這一結(jié)果的主要環(huán)境因素

9、是什么？提示：溫度?！痉椒ㄒ?guī)律】“二看法”區(qū)分初生演替和次生演替(2020全國卷)河水攜帶泥沙流入大海時，泥沙會在入海口淤積形成三角洲。在這個過程中，會出現(xiàn)3種植物群落類型：以蘆葦為主的植物群落(生長在淡水環(huán)境中)，以赤堿蓬為主的植物群落(生長在海水環(huán)境中)，草甸植物群落(生長在陸地環(huán)境中)。該三角洲上的植物群落是通過群落演替形成的，演替的順序是() A.B.C.D.【解析】選A。本題主要考查群落的演替過程。河水攜帶的泥沙在入?？谔幹饾u淤積，最終形成三角洲，即陸地，由此推測，最先出現(xiàn)的是生長在海水環(huán)境中的以赤堿蓬為主的植物群落，然后是生長在淡水環(huán)境中的以蘆葦為主的植物群落，最后是生長在陸地環(huán)境

10、中的草甸植物群落?！狙a償訓練】(2020棗莊高二檢測)下列有關(guān)群落演替的說法中正確的是()A.如果時間允許，棄耕農(nóng)田總能形成樹林B.在群落演替過程中，最先出現(xiàn)的動物是植食性動物C.外來物種入侵不會對當?shù)厝郝溲萏娈a(chǎn)生影響D.由于灌木繁殖能力較強，演替過程中灌木逐漸取代草本植物【解析】選B。棄耕農(nóng)田不一定能形成樹林，比如在干旱的荒漠地區(qū)，A錯誤。在群落演替過程中，最先出現(xiàn)的動物是植食性動物，隨后才會出現(xiàn)肉食性動物，B正確。外來物種入侵會對當?shù)厝郝溲萏娈a(chǎn)生影響，C錯誤。由于灌木高大，利于競爭陽光，故演替過程中灌木逐漸取代部分草本植物，D錯誤。知識點二 人類活動對群落演替的影響1.群落演替的影響因素：

11、(1)生物與環(huán)境共同進化的必然結(jié)果：環(huán)境不斷變化，為群落中某些物種提供繁殖條件，而對另一些物種生存產(chǎn)生不利影響。(2)植物繁殖體的散布：即植物不斷地進行繁殖和遷移。(3)植物之間直接或間接地相互作用，使它們之間不斷相互影響，種間關(guān)系不斷發(fā)生變化。(4)自然因素的影響：如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等。(5)人類活動的影響：如毀林開荒、圍湖造田以及對自然資源的過度開發(fā)、環(huán)境污染等。人類活動通常是有意識、有目的進行的，因此人類對群落演替的影響遠遠超過其他因素。2.人類活動對群落演替的影響：(1)人類活動對生物群落演替的影響很大。人類有目的、有意識進行的生產(chǎn)活動可以對其他生物之間、人類與其他生物之間以及生物與

12、環(huán)境之間的相互關(guān)系加以控制，甚至可以改造或重建起新的關(guān)系。(2)人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。有利于群落演替的人類活動：退耕還林、還草、還湖，封山育林等。不利于群落正常演替的活動：砍伐森林、圍湖造田、過度放牧等。3.外來物種的引入：(1)人類活動中會有意或無意地將一個新物種引入某一群落之中，在適宜條件下，新物種會迅速成為優(yōu)勢物種，破壞原有群落的穩(wěn)定性。(2)外來物種的負面影響。影響生物的多樣性：外來物種由于缺乏天敵而大量繁殖，使本地物種生存空間變小，甚至影響到本地物種的生存，降低生物的多樣性。破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡：外來物種大量繁殖形成優(yōu)勢物種，使本地物種已適應(yīng)的棲息

13、環(huán)境發(fā)生改變，破壞了本地生態(tài)系統(tǒng)原有的相對穩(wěn)定，導致生態(tài)系統(tǒng)的平衡被破壞。1.拓展探究：群落演替過程中不同生物的競爭結(jié)果是不是唯一的途徑？為什么？(科學思維)提示：不是。群落中各種生物之間相互影響，對于具有競爭關(guān)系的兩種生物而言，其他生物的作用可能會導致競爭結(jié)果的改變。如人類的活動會影響群落演替的方向和速度，例如人為改造農(nóng)田，阻止了農(nóng)田往森林階段演替的過程。2.情境探究：長期以來，由于盲目毀林開墾和進行陡坡地、沙化地耕種，造成了我國嚴重的水土流失和風沙危害，自然災(zāi)害頻頻發(fā)生。從保護和改善西部生態(tài)環(huán)境出發(fā)，我們國家因地制宜地造林種草，恢復林草植被。實行退耕還林后，群落會發(fā)生怎樣的變化？(科學思維

14、)提示：退耕還林后，群落中生物的總量增加，結(jié)構(gòu)將更加復雜，群落變得更加穩(wěn)定。如圖表示兩個群落演替過程中物種豐富度的變化，相關(guān)敘述不正確的是 ()A.甲可表示火災(zāi)后森林上進行的演替B.甲的演替速度比乙快、歷時短C.甲中處的物種組成相同D.若氣候條件適宜，甲、乙均可演替成森林【解題導引】【解析】選C。甲表示次生演替，乙表示初生演替，次生演替的速度比初生演替快、歷時短；不論初生演替還是次生演替，若氣候條件適宜，最后都可以演替成森林；處的物種豐富度相同，但物種組成不一定相同?！緦彺鹫`區(qū)】A、B選項出現(xiàn)演替類型判斷的錯誤：從起點看曲線甲原來有豐富的物種為次生演替，曲線乙開始物種為零，因此為初生演替?！绢?/p>

15、題精練】20192020年的澳洲山火對人類和森林生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重危害。下列敘述正確的是()A.過火地區(qū)上的所有植物構(gòu)成了一個群落B.過火地區(qū)的群落演替過程中優(yōu)勢物種被替代主要是植物之間競爭的結(jié)果C.過火后的森林和過量砍伐的森林發(fā)生的演替類型不同D.火災(zāi)過后的森林發(fā)生的演替類型是初生演替【解析】選B。一定自然區(qū)域內(nèi)相互間有直接或間接聯(lián)系的所有生物稱為群落，過火地區(qū)上的所有植物不能構(gòu)成一個群落，A錯誤。演替過程中優(yōu)勢物種被替代主要是植物之間競爭的結(jié)果，B正確。過量砍伐的森林和火災(zāi)后的森林因為保留了原有的土壤條件，或者保留了植物種子和其他繁殖體，所以都是次生演替，C、D錯誤?！狙a償訓練】某地區(qū)為保護

16、生態(tài)環(huán)境，實施退耕還林工程，群落經(jīng)過數(shù)十年的演替逐漸發(fā)展到穩(wěn)定階段。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.物種組成是區(qū)分不同群落的重要特征B.實施退耕還林工程后，可增大部分野生動植物種群的K值C.群落中自下而上的草本、灌木和喬木形成了植物的垂直結(jié)構(gòu)D.演替過程中，后一階段優(yōu)勢物種的興起，一般會造成前一階段優(yōu)勢物種的消亡【解析】選D。物種組成是區(qū)分不同群落的重要特征，A正確。實施退耕還林工程后，可增大部分野生動植物種群的K值，B正確。群落中自下而上的草本、灌木和喬木形成了植物的垂直結(jié)構(gòu)，C正確。演替過程中，后一階段優(yōu)勢物種的興起，一般不會造成前一階段優(yōu)勢物種的消亡，D錯誤。核心素養(yǎng)情境探究【材料情境】2

17、017年中國塞罕壩林場建設(shè)者榮獲聯(lián)合國 “地球衛(wèi)士獎”。歷史上塞罕壩曾是茂盛的森林，后來由于人類活動，到解放初期已退化為高原荒丘。1962年林業(yè)部在塞罕壩組建林場，歷經(jīng)三代人55年的艱苦奮斗，終于將塞罕壩建設(shè)成森林覆蓋率高達80%的“綠色屏障”，還產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益，印證了習近平總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”。 探究：(1)塞罕壩林場工人摸索出適合當?shù)貧夂虻臉浞N，輔以先進的搭配和混交技術(shù)，將嚴重退化的群落逐漸恢復到砍伐前的狀態(tài)，這屬于哪種演替類型？人類活動對它的影響是什么？(社會責任)提示：塞罕壩林場工人將嚴重退化的群落逐漸恢復到砍伐前的狀態(tài)，這屬于生態(tài)學上群落的次生演替。在人為作用下

18、，林場的演替速度加快，方向明確，所以人類活動能改變?nèi)郝溲萏娴乃俣群头较颉?2)在塞罕壩群落的變化過程中，灌木群落代替草本群落的原因是什么？(科學思維)提示：灌木群落代替草本群落，優(yōu)勢種群發(fā)生了改變，其原因是灌木長得更高大，在競爭陽光中占優(yōu)勢?！静牧锨榫场恳粋€位于槭樹林和山毛櫸林之間的湖泊，由于某種原因干涸了，很快長滿雜草，幾年后，草本植物開始減少，各種灌木卻繁茂起來，最后這個湖泊演變成了一片槭樹和山毛櫸的混交林。這片森林在不受外力干擾的情況下將會長期占據(jù)在那里，成為一個非常穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。探究： (1)這個湖泊演變成槭樹和山毛櫸混交林的過程稱為哪種演替？該槭樹和山毛櫸混交林屬于哪類群落？(生命

19、觀念)提示：這個湖泊最后演變成了一片森林，這屬于次生演替，槭樹和山毛櫸混交林屬于森林群落。(2)該湖泊在此演替過程中，下列曲線中能正確反映相關(guān)變化趨勢的是哪個？(科學思維)提示：在群落演替過程中，植物的種類和數(shù)量也在增多，凈光合產(chǎn)量不斷增加，當生態(tài)系統(tǒng)達到穩(wěn)定時，凈光合產(chǎn)量也達到穩(wěn)定，B正確課堂檢測素養(yǎng)達標1.關(guān)于群落演替類型、特點及影響因素，下列說法正確的是_。初生演替中草本階段比灌木階段的群落自我調(diào)節(jié)能力強演替達到相對穩(wěn)定的階段后，群落內(nèi)物種組成仍會發(fā)生變化大火后的草原進行的演替屬于次生演替森林階段動物的分層比灌木階段的簡單決定群落演替的根本原因在于群落外部的環(huán)境條件，諸如氣候、地貌、土壤

20、和火等【解析】選。初生演替中草本階段生物種類較少，群落自我調(diào)節(jié)能力較弱，錯誤；演替達到相對穩(wěn)定的階段后，群落內(nèi)物種組成仍會發(fā)生變化，正確；大火后的草原仍保留有植物的種子，進行的演替屬于次生演替，正確；森林階段動物的分層比灌木階段的復雜，錯誤；決定群落演替的根本原因在于生物與環(huán)境的共同作用，錯誤。2.(2020哈爾濱高二檢測) 一塊甘蔗田棄耕幾年后，形成了雜草地，該草地中()A.物種組成比甘蔗田簡單B.動物沒有分層現(xiàn)象C.群落演替為次生演替D.植物沒有垂直結(jié)構(gòu)【解析】選C。甘蔗田種植作物較單一，雜草地中物種較多，豐富度要高于甘蔗田，A錯誤。該雜草地動物具有分層現(xiàn)象，B錯誤。在棄耕的甘蔗田中形成了

21、雜草地屬于次生演替，C正確。該雜草地植物有垂直分層現(xiàn)象，D錯誤。3.下列不屬于群落演替的是()A.人們在地震后的廢墟上重建家園B.湖泊因泥沙淤積而形成沼澤長出植物C.棄耕的農(nóng)田逐漸長出雜草D.過量砍伐的森林重新長出林木【解析】選A。人們在地震后的廢墟上重建家園屬于人類行為，不屬于群落的演替，A符合題意。根據(jù)次生演替的概念，湖泊因為堵塞而形成沼澤，上面長出了新的植物的演替屬于次生演替，B不符合題意。棄耕后的農(nóng)田保留著較好的土壤條件，并且存在植物的種子等，因此此處發(fā)生的演替屬于次生演替，C不符合題意。森林砍伐破壞后，很快又長出新的植物的演替屬于次生演替，D不符合題意。4.最先開始出現(xiàn)昆蟲和小動物的群落演替階段是()A.地衣階段B.苔蘚階段C.草本植物階段D.灌木階段【解析】選C。地衣階段土壤顆粒和有機物逐漸增多；苔蘚階段土壤中微生物群落越來越豐富；草本植物階段各種昆蟲和其他小動物開始出現(xiàn)；灌木階段為許多鳥類提供棲息地，物種豐富度增大。5.下列有關(guān)人類活動，有利于群落向正面演替的是()A.圍湖造田B.過度放牧C.封山育林D.退草還耕【解析】選C。圍湖造田、過度放牧、退草還耕都會導致生物群落結(jié)構(gòu)簡單化，生產(chǎn)力下降，不利于群落向正面演替。封山育林使生物群落的結(jié)構(gòu)