群落的演替 課件

第2章群落及其演替第3節(jié)群落的演替群落演替有哪些類型？演替的大致過程是怎樣的？本節(jié)聚焦123怎樣看待人類活動對群落演替的影響？1883年8月7日，印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)，巖漿滾滾而出，所到之地生物全部死亡，成了一片裸地。幾年后地面上長出了小草，出現了一種蜘蛛。到1909年，有202種動物在這塊新的土地上生活。1919年動物增加到621種，1934年增加到880種。在此期間，植株逐漸繁茂起來，形成了小樹林。1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？2.這一地區(qū)有可能恢復原來群落的結構嗎？地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化，在火山爆發(fā)中，有些物種可能會消失，在恢復過程中，外來新物種可能會進入，群落因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復原來的群落結構。蜘蛛202種動物621種動物880種動物小草小樹林幾年后1909年1919年1934年1883年火山爆發(fā)群落演替：喀拉喀托火山爆發(fā)的情景喀拉喀托火山的群落隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。過渡：光裸的巖地上是怎樣長出森林的呢？一、演替的類型1.裸巖上的演替裸巖階段地衣階段苔蘚

階段草本植物階段灌木階段喬木階段表層為巖石或石礫，裸巖上沒有任何生物。①裸巖階段地衣首先在裸巖上定居，地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤的過程，于是，土壤顆粒和有機酸逐漸增多。②地衣階段在地衣開拓的基礎上，苔蘚便能生長起來。苔蘚比地衣長得高，更適應這里的環(huán)境，于是就逐漸擴展。苔蘚的生長會進一步使巖石分解，土層加厚，有機物增多，土壤中微生物的種類也越來越多。③苔蘚階段④草本植物階段在土壤能保持一定水分時，草本植物的種子就能夠萌發(fā)生長。競爭的結果是較高的草本植物逐漸占據了優(yōu)勢。這時，各種昆蟲和其他小動物開始進入這個地區(qū)。在動植物的共同作用下，土壤中的有機物越來越豐富，土壤的通氣性越來越好。灌木和小喬木開始生長。灌木比草本更為高大，剝奪了草本植物的陽光，逐漸取代了草本植物。灌木的生長起到了遮陰、避風等作用，同時提供了更為豐富的食物，于是成為很多鳥類的棲息地。物種的多樣化使群落的結構較為穩(wěn)定，抵御環(huán)境變化的能力增強。⑤灌木階段在灌木群落所形成的濕潤土壤上，各種喬木的種子萌發(fā)出來，喬木比灌木具有更強的獲得陽光的能力，因而最終占據了優(yōu)勢，成為茂盛的樹林。樹林的形成進一步改善了生物生存的環(huán)境，物種進一步多樣化，生物與環(huán)境之間的關系變的更加豐富多樣，于是，群落演替到了相對穩(wěn)定的森林階段。⑥喬木階段1.光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？2.地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎？地衣被苔蘚取代了嗎？3.在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？☆因為苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，而地衣可以通過分泌有機酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。

☆地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤，并積累起有機物，這為苔蘚的生長提供了條件。而苔蘚生長后，由于其植株高于地衣能獲得更多的陽光，處于優(yōu)勢地位，結果逐漸取代了地衣。

☆能找到這些植物。在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指“優(yōu)勢取代”，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據了優(yōu)勢，取代了灌木的優(yōu)勢，但在森林中各種類型的植物都是存在的。分析群落的演替初生演替是指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，如在沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替。裸巖地衣苔蘚草本灌木喬木1.裸巖上的演替在演替的過程中，土壤中的有機物越來越豐富，群落中物種豐富度逐漸加大，食物網越來越復雜，群落的結構也越來越復雜。據下表推測發(fā)生在棄耕農田上的演替依次經歷哪些階段？尚玉昌，普通生態(tài)學（第三版），359頁，一個棄耕農田的演替和植物種數的變化植物類型演替年數14152540草本3127263034灌木034719喬木0001423棄耕農田2.棄耕農田上的演替農田被棄耕以后，很快就會長滿一年生的雜草。在雜草的覆蓋下，土壤條件會得到改善，一些多年生的雜草會"接踵而至"。土壤表層的有機物逐漸增多，土壤的保水能力也逐漸增強，這將更有利于植物的生長。幾年后，一些小灌木便會生長起來，并成為灌木叢。再經過一段時間，喬木開始出現。高大的喬木占據了更多的空間，灌木逐漸減少，喬木逐漸蔚然成林。在氣候條件適宜的情況下從棄耕的農田演替出樹林需要數十年時間。如果是在干旱的荒漠地區(qū)，群落的演替就很難形成樹林，或許只能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。2.棄耕農田上的演替次生演替是指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的繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的地方發(fā)生的演替。如火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田上進行的演替。2.棄耕農田上的演替初生演替次生演替不同點起點實例經歷時間速度發(fā)展趨勢經歷階段共同點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原有植被雖已不存在，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的地方沙丘、火山巖、冰川泥等火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田長短慢快趨向形成新群落趨向于恢復原來的群落多少①從結構簡單的群落發(fā)展為結構復雜的群落②群落中物種數量和群落層次增多③土壤、光能得到更充分的利用④群落穩(wěn)定性越來越強，最終都會達到一個與群落所處環(huán)境相適應的相對穩(wěn)定的狀態(tài)兩種演替的比較思考：演替都會發(fā)展為森林嗎？一個群落最終演替到什么階段，主要受哪些因素的影響？不一定；主要受當地氣候條件（溫度、年降雨量），地形和土壤環(huán)境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內部種群的相互關系，人類活動等因素。

這些因素常常處于變化的過程中，適應變化的種群數量增長或得以維持，不適應的數量減少甚至被淘汰，因此，群落就不斷地演替。二、人類活動對群落演替的影響在某一地區(qū)，群落演替的結果往往是由環(huán)境和群落內部的生物共同作用決定的，但人類活動對群落演替的影響有時超過其他因素的影響。分析人類活動影響群落演替的實例生物類群20世紀60年代20世紀80年代水生植物種類92種68種占優(yōu)勢的物種菱、竹葉眼子菜、苦草、黑藻微齒眼子菜、菰、金魚藻、黑藻魚類種類74種54種占優(yōu)勢的物種鯉魚、鯽魚、鳊魚鯽魚、黃顙魚、紅鰭鲌

資料1.

我國的黃土高原歷史上曾郁郁蔥蔥，從東南到西北，依次分布著溫帶落葉闊葉林、疏林灌叢草原、溫帶草原等。然而，現在的黃土高原上，森林和草原的覆蓋率比歷史上大幅度下降，很多黃土丘陵呈光禿狀態(tài)除了氣候變化的因素，人類活動是導致這一地區(qū)出現濯濯童山的主要原因：自秦代以來，由于移民屯田和大量砍伐森林，黃土高原的農業(yè)發(fā)展很快，環(huán)資料2

自20世紀60年代起，長江中游某湖泊進行了大規(guī)模的圍湖造田，湖水面積縮減50％.對該湖泊多種生物的調查表明，水生植物、魚類的物種豐富度下降，占優(yōu)勢的物種發(fā)生變化（下表）某湖泊20世紀60年代和80年代水生植物和魚類的調查統(tǒng)計表境卻年復一年地遭到破壞，導致大片森林和草原消失。分析人類活動影響群落演替的實例1.上述資料中，人類活動使群落演替向什么方向進行？2.人類活動對上述群落的演替速度有什么影響？3.如果去除人類活動，這些群落又會向什么方向演替？人類活動使群落演替朝著物種豐富度降低、結構簡單的方向進行。人類活動加快了這種演替的速度。

去除人類活動，這些群落一般會朝著人類活動出現之前的狀態(tài)進行演替，趨向于恢復原來的群落，物種豐富度會增加，結構會變得復雜。

人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的____和____進行。方向速度被砍伐的森林過度放牧的草原污水排入河流（1）砍伐森林可以在短期內改變森林群落中的物種組成和物種豐富度，進而改變群落的演替方向。（2）過度放牧則可能很快導致土地荒漠化，使草原生物群落演替為荒漠生物群落。（3）未經處理的污水直接排入河流，可能給水生生物帶來滅頂之災。人類活動對群落演替的影響——消極影響人類活動對群落演替的影響——積極影響

封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，人類活動也可以使群落朝著物種增多、結構復雜的方向演替。治理前的毛烏素沙漠治理后的毛烏素沙漠《退耕還林條例》，自2003年1月20日起施行。

截至2013年，全國共有25個省(自治區(qū)、直轄市)參與這項工程,累計完成退耕還林4.47億畝。這項浩大的工程堪稱世界上規(guī)模最大的生態(tài)工程。2014年啟動了新一輪退耕還林還草工程;2015年將這項工程列為生態(tài)文明體制改革的組成部分;2018年，我國啟動了大規(guī)模國土綠化行動。群落是一個動態(tài)的系統(tǒng)，群落演替是生物與生物之間、生物與非生物之間協同進進化的結果，人類活動應順應自然界的規(guī)律，走可持續(xù)發(fā)展之路。三、退耕還林、還草、還湖第2章“群落及其演替”概念圖群落的結構