群落的演替 【知識建構(gòu)+精講精練】高二生物 （人教版2019選擇性必修2）

生物（人教版）高中生物選擇性必修二第二章群落及其演替第3節(jié)群落的演替盡管這段銹跡斑斑的鐵軌透著幾分荒涼，但它們依然記憶著曾經(jīng)的輝煌。時(shí)過境遷，廢棄的軌道逐漸被雜草掩沒，殘破的枕木逐漸被苔薛覆蓋，曾經(jīng)川流不息的鐵路線逐漸被生機(jī)勃勃的生物群落所占據(jù)（如圖)。自然界的任何事物都不是靜止不變的，生物群落也處在發(fā)展變化之中，這是一個(gè)群落演替的過程。群落演替是如何發(fā)生的？環(huán)境如何影響群落的演替過程？特點(diǎn)?第3節(jié)群落的演替群落演替的類型人類活動對群落演替的影響群落演替的過程123大金山島1883年8月27日

印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)一、演替的概念第3節(jié)群落的演替火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化。在火山爆發(fā)中，有些物種可能會絕滅；在恢復(fù)過程中外來新物種可能會進(jìn)入。群落結(jié)構(gòu)因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復(fù)原來的群落結(jié)構(gòu)。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年喀拉喀托火山的群落一、演替的概念第3節(jié)群落的演替群落的“動態(tài)發(fā)展觀”群落是一個(gè)動態(tài)的開放的生命系統(tǒng)。由于氣候變遷、洪水、火燒、山崩、地殼運(yùn)動、動物的活動和植物繁殖體的遷移散布，以及因群落本身的活動改變了內(nèi)部環(huán)境等自然原因，或者由于人類活動的結(jié)果，使群落結(jié)構(gòu)受到干擾或破壞，一些生物的種群消失了，就會有其他一些生物的種群來占據(jù)它們的空間，再過一段時(shí)間，就會有另一些生物的種群興起，達(dá)到一個(gè)相對穩(wěn)定的階段。一、演替的概念第3節(jié)群落的演替建立永久樣地持續(xù)觀察研究群落演替的方法一、演替的概念第3節(jié)群落的演替阿拉斯加冰川公園溫帶闊葉林針闊葉混交林落葉灌木林草原地衣苔原最早退出的山腳下研究群落演替的方法冰川剛退去的花崗火山巖二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替“空間代替時(shí)間法”建立永久樣地持續(xù)觀察研究群落演替的方法二、群落演替的類型第3節(jié)群落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森林階段任務(wù)一：從裸巖上開始的群落演替分析二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替森林階段（喬木階段）觀察比較：地衣與苔蘚的形態(tài)結(jié)構(gòu)地衣苔蘚二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替任務(wù)1：從裸巖上開始的群落演替分析

問題：據(jù)表中信息，初步判斷裸巖上植物群落演替依次經(jīng)歷哪些階段？根據(jù)“潘林,劉士山,呂洪彥.五大連池新期火山的植被類型及群落特征”的研究整理地衣的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能

地衣=

藻類

+

真菌有機(jī)物水分、無機(jī)鹽二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替資料：在礦物表面以及表面以下10μm的部位，許多地衣真菌能向巖石基質(zhì)中分泌高濃度地衣酸等風(fēng)化基團(tuán)以促進(jìn)礦物溶解，在地衣酸的化學(xué)風(fēng)化作用下，巖石風(fēng)化速率比僅發(fā)生物理風(fēng)化的對照高16倍。任務(wù)一：從裸巖上開始的群落演替分析問題：裸巖上首先定居的生物為什么是地衣呢？因?yàn)樘μ\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(jī)酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替任務(wù)一：從裸巖上開始的群落演替分析問題：地衣被苔蘚取代了嗎，為什么？二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替二、群落演替的類型任務(wù)一：從裸巖上開始的群落演替分析問題：根據(jù)教材P38-39內(nèi)容，找出群落演替與無機(jī)環(huán)境變化的聯(lián)系。演替階段優(yōu)勢植物成因無機(jī)環(huán)境變化裸巖階段無無任何生物繁殖體裸地，無土壤條件地衣階段地衣分泌有機(jī)酸從巖石中獲取養(yǎng)分土壤顆粒和有機(jī)物逐漸增多苔蘚階段苔蘚與地衣爭奪陽光的競爭中處于優(yōu)勢土層加厚，有機(jī)物增多草本植物階段草本植物較高，更利于爭奪陽光土壤有機(jī)物越來越豐富，通氣性越來越好灌木階段灌木更為高大，“剝奪”了草本植物的陽光遮陰、避風(fēng)，土壤利于灌木生長喬木階段喬木具有更強(qiáng)的獲得陽光的能力土壤濕潤，生物與環(huán)境之間的關(guān)系更加豐富多樣，相對穩(wěn)定。陽光、土壤、有機(jī)物二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替演替階段優(yōu)勢植物裸巖階段無地衣階段地衣苔蘚階段苔蘚草本植物階段草本植物灌木階段灌木喬木階段喬木昆蟲、小動物鳥類微生物問題：隨著植物的發(fā)展變化，群落中的其他生物是否也會發(fā)生變化？任務(wù)一：從裸巖上開始的群落演替分析二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替2.地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？為什么苔蘚能夠取代地衣？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？☆通過地衣分泌有機(jī)酸加速巖石風(fēng)化形成土壤，并積累起了有機(jī)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，其結(jié)果是逐漸取代了地衣。

☆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(jù)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。任務(wù)一：從裸巖上開始的群落演替分析二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替例子：火山巖、冰川泥、沙丘特點(diǎn)：極其緩慢實(shí)質(zhì)：優(yōu)勢種的替換過程：以裸巖演替為例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在演替的過程中，土壤中的有機(jī)物越來越豐富，群落中物種豐富度逐漸加大，食物網(wǎng)越來越復(fù)雜，群落的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜初生演替二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替農(nóng)田棄耕前后的變化農(nóng)田棄耕后的農(nóng)田二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替農(nóng)田棄耕前后的變化據(jù)表推測發(fā)生在棄耕農(nóng)田上的演替依次經(jīng)歷哪些階段？尚玉昌，普通生態(tài)學(xué)（第三版），359頁，一個(gè)棄耕農(nóng)田的演替和植物種數(shù)的變化植物類型演替年數(shù)14152540草本3127263034灌木034719喬木0001423二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替任務(wù)二：歸納、比較裸巖與棄耕地上發(fā)生演替的異同實(shí)

例裸巖棄耕地起始條件

演替階段

裸巖→地衣→苔蘚→草本→灌木→喬木

棄耕地→草本→灌木→喬木

速

度

共

同

點(diǎn)

有機(jī)物越來越

，物種豐富度逐漸

，食物網(wǎng)越來越

，群落的結(jié)構(gòu)越來越

。最終群落發(fā)展成一個(gè)與所處環(huán)境相適應(yīng)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。裸地，無任何植物繁殖體

有土壤條件，甚至有植物繁殖體

慢快豐富加大復(fù)雜復(fù)雜二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替群落演替的終點(diǎn)是頂極群落群落演替達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的群落稱為頂極群落。二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替初生演替和次生演替的概念初生演替是指在一個(gè)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(jìn)行的演替。次生演替是指在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發(fā)生的演替，如在火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替。二、群落演替的類型第3節(jié)群落的演替所有的演替都會發(fā)展為森林嗎，為什么？群落外界環(huán)境的變化生物的遷入、遷出群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化人類活動等問題：群落最終演替到什么階段，主要受哪些因素影響？任務(wù)三：群落演替的影響因素及實(shí)例分析三、人類活動對群落演替的影響第3節(jié)群落的演替生物類群20世紀(jì)60年代20世紀(jì)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、紅鰭鲌人類活動環(huán)境改變?nèi)郝湮锓N豐富度降低；種間關(guān)系、空間結(jié)構(gòu)等更簡單群落演替的方向和速度改變問題：據(jù)表分析人類活動使群落演替發(fā)生了怎樣的變化？任務(wù)三：群落演替的影響因素及實(shí)例分析三、人類活動對群落演替的影響第3節(jié)群落的演替人類活動會使群落演替朝著物種豐富度降低、結(jié)構(gòu)簡單的方向進(jìn)行。被砍伐的森林過度放牧的草原污水排入河流人類活動三、人類活動對群落演替的影響第3節(jié)群落的演替人類活動三、人類活動對群落演替的影響第3節(jié)群落的演替沙化土地面積年均縮減1980km2人類活動對群落演替的影響都是不良的嗎？人類活動三、人類活動對群落演替的影響第3節(jié)群落的演替問題：為什么有的地方還林，有的地方還草呢？人類活動使群落演替朝物種增多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方向發(fā)展。任務(wù)三：群落演替的影響因素及實(shí)例分析三、人類活動對群落演替的影響第3節(jié)群落的演替內(nèi)因外因種內(nèi)關(guān)系種間關(guān)系其動態(tài)變化是群落演替的催化劑群落內(nèi)部環(huán)境的變化是群落演替的動力自然因素人為因素氣溫的大幅度變化、洪水、干旱等放火燒山、砍伐森林、開墾土地、建造水庫等歸納：群落演替的內(nèi)外因素三、人類活動對群落演替的影響第3節(jié)群落的演替《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(gè)省(自治區(qū)、直轄市)參與這項(xiàng)工程,累計(jì)完成退耕還林4.47億畝。這項(xiàng)浩大的工程堪稱世界上規(guī)模最