【公開課】群落的演替課件高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

2.3群落的演替新教材?人教版?選擇性必修二

2003年1月20日起施行《退耕還林條例》。問題探討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(xiàn)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(fù)原來群落的結(jié)構(gòu)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(fù)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(fù)原來的群落結(jié)構(gòu)1883年8月7日

印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)歷時99天、死亡5萬人爆發(fā)結(jié)束后的喀拉喀托火山現(xiàn)在的喀拉喀托火山一、群落演替的概念實例1光裸巖地上的演替實例2棄耕農(nóng)田上的演替1.演替是群落長期變化累積的體現(xiàn)。2.是一個群落被另一個群落逐步替代的過程。3.演替是正在進行時。演替ing

隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，叫做群落演替。光裸的巖地發(fā)展成森林經(jīng)歷了幾個階段？光裸的巖地上首先定居的生物為什么是地衣，而不是苔蘚和草本植物？地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？苔蘚能取代地衣嗎？苔蘚階段為什么依次被草本植物、灌木階段、森林階段取代？從裸巖到森林，物種豐富度、群落結(jié)構(gòu)是怎么變化的？在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？這說明群落的演替是什么的取代？合作探究：分析裸巖上群落的演替(閱讀書P38-40）二、群落演替的實例1.裸巖上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喬木階段1、光裸的巖地發(fā)展成森林經(jīng)歷了幾個階段？

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(fēng)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2.光裸的巖地上首先定居的生物為什么是地衣，而不是苔蘚和草本植物？

地衣可以通過分泌有機酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分，而苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分3.地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？地衣被苔蘚取代了嗎？土壤顆粒和有機物逐漸增多由于苔蘚比地衣長得高，能獲得更多的陽光，處于優(yōu)勢地位，更適應(yīng)這里的環(huán)境，逐漸取代了地衣。地衣是真菌和藻類的共生體,真菌和藻類是何種種間關(guān)系？

在地衣開拓的基礎(chǔ)上，苔蘚便能生長起來。苔蘚比地衣長得高，更適應(yīng)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(jié)果是較高的草本植物逐漸占據(jù)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(fēng)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(jié)構(gòu)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(jù)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(guān)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4.苔蘚階段為什么依次被草本植物、灌木階段、喬木階段取代？演替階段優(yōu)勢植物成因無機環(huán)境變化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①更為高大，在競爭陽光上更占優(yōu)勢（競爭優(yōu)勢）②適宜的土壤條件（環(huán)境更適宜）與地衣爭奪陽光的競爭中處于優(yōu)勢土層加厚，有機物增多較高，更利于爭奪陽光土壤有機物越來越豐富，通氣性越來越好更為高大，“剝奪”了草本植物的陽光遮陰、避風(fēng)，土壤利于灌木生長具有更強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。5.從裸巖到森林，物種豐富度、群落結(jié)構(gòu)是怎么變化的？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)雜穩(wěn)定6.在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？這說明群落的演替是什么的取代？可以找到；群落演替的實質(zhì)：“優(yōu)勢取代”，而非“取而代之”是群落中種群（物種）豐富度的增加及優(yōu)勢種的變化《金版》P45：【例1】河水?dāng)y帶泥沙流入大海時,泥沙會在入?？谟俜e形成三角洲。在這個過程中,會出現(xiàn)3種植物群落類型:①以蘆葦為主的植物群落(生長在淡水環(huán)境中);②以赤堿蓬為主的植物群落(生長在海水環(huán)境中);③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.②①③

B.③②①C.①③② D.③①②A《金》P45例1閱讀教材P40的圖2-12，兩個同學(xué)上講臺，用文字和箭頭的形式寫出棄耕農(nóng)田上群落演替經(jīng)歷的過程。（其他同學(xué)在草稿本上寫)棄耕農(nóng)田2.棄耕農(nóng)田的演替過程草本植物階段灌木階段喬木階段森林階段農(nóng)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(jīng)過一段時間，喬木開始出現(xiàn)。高大的喬木占據(jù)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(nóng)田演替出樹林需要數(shù)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。二、群落演替的實例棄耕的農(nóng)田一定會演替成樹林嗎？思考：《金》P45例2一個群落最終演替到什么程度，主要受哪些因素的影響？主要受當(dāng)?shù)貧夂驐l件，地形和土壤環(huán)境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內(nèi)部種群的相互關(guān)系，人類活動等因素棄耕的農(nóng)田一定會演替成樹林嗎？

不一定；在氣候條件適宜的情況下，從棄耕的農(nóng)田演替出樹林，需要數(shù)十年的時間。如果在干旱的荒漠地區(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。思考：《金版》P58：【例2】某興趣小組對發(fā)生在一塊棄耕農(nóng)田上的演替進行調(diào)查,演替過程中不同階段優(yōu)勢植物和常見植物的記錄結(jié)果如下表所示。下列說法錯誤的是(

)棄耕年數(shù)優(yōu)勢植物非優(yōu)勢植物0~1馬唐—1飛蓬豚草2紫菀豚草3須芒草豚草5~10短葉松火炬松50~150櫟山核桃A.在演替過程中不斷形成新物種,并取代原有的物種B.隨著時間的推移,群落的垂直結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜C.群落演替使生態(tài)系統(tǒng)對光能的利用率提高D.與草本植物階段相比,木本植物階段的演替比較緩慢A（1）該地草本植物的演替速度

（填“快”或“慢”），木本植物的演替速度

。4.對一處棄耕農(nóng)田的演替過程的記錄如右上表所示，請據(jù)表回答下列問題?？欤?）一般來講，與草原相比，針葉林中的動物分層現(xiàn)象較為

（填“簡單”或“復(fù)雜”），原因是

。（3）如果一塊棄耕農(nóng)田位于半干旱地區(qū)，群落演替最可能發(fā)展到哪個階段？慢復(fù)雜針葉林的植物分層為動物分層創(chuàng)造了條件可能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段04書P44練習(xí)與應(yīng)用棄耕年數(shù)優(yōu)勢植物非優(yōu)勢植物0~1馬唐—1飛蓬豚草2紫菀豚草3須芒草豚草5~10短葉松火炬松50~150櫟山核桃比較發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替2.這兩種演替有哪些共同點？①從結(jié)構(gòu)簡單的群落發(fā)展為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的群落②群落中物種數(shù)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(dá)到一個與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)1.從演替的起點來看，發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替有什么不同？這兩種演替還有哪些差異？①從演替的起點看:裸巖上的演替是從一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、后來植被徹底消失了的地方開始的演替。

棄耕農(nóng)田上的演替是在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。②其他差異還有:裸巖上的演替速度慢，經(jīng)歷的階段相對較多；棄耕農(nóng)田上的演替速度快，經(jīng)歷的階段相對較少等等。（群落結(jié)構(gòu)？物種數(shù)量？群落層次？土壤、光能的利用？群落穩(wěn)定性？三、演替的類型

是指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面或者原來存在過植被，但被徹底消滅的地方發(fā)生的演替。實例：火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕農(nóng)田的演替等。實例：沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替

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它繁殖體的地方發(fā)生的演替。（1）初生演替：

（2）次生演替：主要區(qū)別：起始條件不同拓展了解——從湖底開始的初生演替自由漂浮植物階段浮葉根生與挺水植物階段喬本植物階段裸底階段沉水植物階段濕生草本與灌木階段初生演替次生演替起點實例經(jīng)歷時間速度發(fā)展趨勢經(jīng)歷階段沙丘、火山巖、冰川泥等火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田等長短慢快趨向形成新群落趨向于恢復(fù)原來的群落多少3.兩種演替類型的比較2023/12/25裸地，無任何植物繁殖體有土壤條件，甚至有植物繁殖體次生演替比初生演替所需的時間短，分析其主要原因是什么？

因為次生演替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思考：

有人說，穩(wěn)定是相對的、暫時的，而變化是永恒的。請結(jié)合群落的演替，談?wù)勀銓@句話的看法。

當(dāng)群落演替發(fā)展到群落內(nèi)的生物與生物之間以及生物與非生物環(huán)境之間都相適應(yīng)時，群落處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，但是此時群落內(nèi)的生物種群仍然進行著繁殖和變化，同時外界環(huán)境也會改變，這些因素又會使群落發(fā)生改變。因此，群落始終處于動態(tài)的變化中，并趨向于形成新的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。2023/12/25四.影響群落演替的因素（1）內(nèi)部因素：群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化，生物的遷入、遷出等。（2）外部因素：群落的外界環(huán)境的變化以及人類的活動等。

這些因素常常處于變化的過程中，適應(yīng)變化的種群數(shù)量增長或得以維持，不適應(yīng)的數(shù)量減少甚至被淘汰，因此，群落就不斷地演替。

無論是初生演替還是次生演替，最終都會達(dá)到一個與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。2023/12/25五、人類活動對群落演替的影響

在某一地區(qū)，群落演替的結(jié)果往往是由環(huán)境和群落內(nèi)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。2023/12/25分析人類活動影響群落演替的實例生物類群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

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(xiàn)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(dǎo)致這一地區(qū)出現(xiàn)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(nóng)業(yè)發(fā)展很快，環(huán)資料2

自20世紀(jì)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(diào)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(jì)60年代和80年代水生植物和魚類的調(diào)查統(tǒng)計表境卻年復(fù)一年地遭到破壞，導(dǎo)致大片森林和草原消失。2023/12/25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(jié)構(gòu)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(xiàn)之前的狀態(tài)進行演替，趨向于恢復(fù)原來的群落，物種豐富度會增加，結(jié)構(gòu)會變得復(fù)雜。1.人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的____和____進行速度方向注意：①人類活動可以使群落演替的速度在原來的基礎(chǔ)上加快或者減慢；②人類活動