2024-2025學年高中生物第三章生物群落的演替第3節(jié)生物群落的演替學案蘇教版必修3

PAGE9-第三節(jié)生物群落的演替學習目標核心素養(yǎng)1.闡明一個群落替代另一個群落的演替過程。2.闡述群落演替的兩種類型。1.通過列表比較初生演替和次生演替。2.通過實例理解群落演替的影響。3.分析人類活動對群落演替的影響，嘗試提出人與環(huán)境和諧共處的合理化建議。1．群落演替的概念和類型(1)概念在生物群落發(fā)展過程中，隨著時間的推移和空間分布的變更，一個群落代替另一個群落的演化過程。(2)特點①在演替過程中，群落往往會發(fā)生有規(guī)律的變更。②主要標記a．在物種組成上發(fā)生了變更。b．在肯定區(qū)域內(nèi)一個群落被另一個群落逐步替代的過程。(3)類型①初生演替a．概念：在從未有過生物生長或雖有過生物生長但已被徹底殲滅了的裸地上發(fā)生的演替，稱為初生演替。b．過程：地衣植物群落階段→苔蘚植物群落階段→草本植物群落階段→灌木群落階段→喬木群落階段。c．實例：海底火山噴發(fā)形成的新島上起先的演替，冰層溶化而暴露的地區(qū)上起先的演替。②次生演替：在群落中的植被遭遇嚴峻破壞而消逝，但原有的土壤條件基本保留，甚至原有植物的種子或其他繁殖體(如地下莖)有可能存在的地方進行的演替，稱為次生演替。如火燒后的森林、棄耕農(nóng)田上的演替。2．群落演替的影響因素(1)生物群落的演替是群落內(nèi)部因素(如種內(nèi)關(guān)系、種間關(guān)系等)與外界環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。(2)群落內(nèi)部環(huán)境的變更是群落演替的動力。種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系的動態(tài)變更是群落演替的催化劑。(3)群落外部環(huán)境條件不斷變更也常常引發(fā)群落演替，火災(zāi)、洪水、病蟲害、寒冷等影響甚至變更群落演替的進程。群落自身的演化也會對外界環(huán)境發(fā)生作用，導致外界環(huán)境出現(xiàn)變更。(4)人類對群落演替的影響遠遠超過其他環(huán)境因素，因為人類生產(chǎn)活動通常是有意識、有目的的，對自然環(huán)境因素、群落內(nèi)部因素具有促進、抑制、改造或重建的作用；也能通過培育森林、管理草原、治理沙漠等手段建立人工群落，將演替的方向和速度置于人為限制下。(1)假如時間允許，棄耕的農(nóng)田總能形成森林。 (×)提示：森林形成必需有相宜的氣候條件。(2)動物群落的演替與光照條件無關(guān)。 (×)提示：光影響動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習性。(3)冰川泥上和棄耕農(nóng)田的演替都是次生演替。 (×)提示：冰川泥上的演替屬于初生演替。(4)人類活動使群落演替依據(jù)不同于自然演替的速度和方向進行。 (√)(5)演替過程中群落的物種組成不斷變更。 (√)群落演替的類型[問題探究]一個廢棄魚塘的演替過程如圖所示：(1)說出圖中演替過程的正確排序。提示：丁→甲→丙→乙。(2)該演替與火山噴發(fā)所在地的演替是否屬于同種類型？推斷的理由是什么？提示：不屬于，兩者的初始植被條件不同。(3)該演替過程中物種豐富度發(fā)生了怎樣的變更？提示：逐步提高。[講解歸納]1.群落演替的兩種類型比較類型內(nèi)容初生演替次生演替起點原先從沒有過植被或原來存在過植被但被徹底殲滅了原有群落環(huán)境只是失去了原有植被時間經(jīng)驗的時間長經(jīng)驗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)鍵實例沙丘、火山巖、冰川泥上的演替火災(zāi)后的草原、過量砍伐的森林、棄耕農(nóng)田上的演替方法技巧：“兩看法”推斷初生演替和次生演替2.群落演替的方向及變更方向簡潔→困難→穩(wěn)定困難→簡潔→穩(wěn)定實例大多數(shù)自然群落(環(huán)境條件相宜)受污染或破壞的群落能量變更增加并趨向于穩(wěn)定削減并趨向于穩(wěn)定物質(zhì)變更特殊提示：有關(guān)群落演替的兩點提示1能否演替成森林階段與演替的類型無關(guān)，而是取決于外界環(huán)境條件，不管是初生演替還是次生演替，都可能演替到相對穩(wěn)定的階段。2初生演替與次生演替的本質(zhì)區(qū)分在于演替的起點不同，即是否具備土壤條件。初生演替是在不具備土壤條件的地方進行的演替，而次生演替則是在具備土壤條件的地方進行的演替。1．下列關(guān)于初生演替中草本階段和灌木階段的敘述，正確的是()A．草本階段與灌木階段群落的豐富度相同B．草本階段比灌木階段的群落空間結(jié)構(gòu)困難C．草本階段比灌木階段的群落自我調(diào)整實力強D．草本階段為灌木階段的群落形成創(chuàng)建了相宜環(huán)境D[草本階段的豐富度小于灌木階段群落的豐富度，故A項錯誤；灌木階段的群落空間結(jié)構(gòu)比草本階段的空間結(jié)構(gòu)困難，故B項錯誤；草本階段群落的反抗力穩(wěn)定性較弱，自我調(diào)整實力比灌木階段的群落小，故C項錯誤；灌木階段是在草本階段基礎(chǔ)上演替的，草本階段為灌木階段的形成創(chuàng)建了較相宜的環(huán)境條件，故D項正確。]2．下圖是某處沙丘發(fā)生自然演替過程中的三個階段，下列敘述正確的是()A．從形成沙丘起先發(fā)生的演替是次生演替B．階段Ⅰ的沙丘上草本植物占優(yōu)勢，群落尚未形成垂直結(jié)構(gòu)C．階段Ⅰ與階段Ⅱ的沙丘上生長的植物種類完全不同D．階段Ⅲ沙丘上的群落對外界干擾的反抗力穩(wěn)定性最強D[從形成沙丘起先發(fā)生的演替屬于初生演替，A錯誤；階段Ⅰ的沙丘上草本植物占優(yōu)勢，群落的垂直結(jié)構(gòu)不明顯，B錯誤；階段Ⅰ到階段Ⅱ發(fā)生的演替是優(yōu)勢取代，不是完全取代，所以階段Ⅰ與階段Ⅱ的沙丘上生長的植物種類不完全相同，C錯誤；階段Ⅲ為森林階段，具有明顯的分層現(xiàn)象，群落對外界干擾的反抗力穩(wěn)定性最強，D正確。]群落演替的影響因素[問題探究]離小路遠近不同的地方，雜草的分布和種類是不一樣的：常常被踩踏的地方生長著莖稈低矮的車前草等植物；幾乎不被踩踏的地方，生長著莖稈較高的狗尾草等植物；輕度踩踏的地方，生長著莖稈高度介于二者之間的狼尾草等植物。(1)你能說明小路四周雜草的這種分布與人類活動的關(guān)系嗎？提示：至少有兩種因素在小路四周的雜草分布中起作用：一是人的踐踏，從耐踐踏而言，車前草最強，狼尾草次之，狗尾草最弱；二是植物之間的競爭，在遠離人類踐踏的地方，莖稈較高的狗尾草優(yōu)先獲得陽光，車前草等處于劣勢。(2)假如小路廢棄后，會出現(xiàn)“遠芳侵古道，晴翠接荒城”(白居易，《賦得古原草送別》)的景象嗎？提示：假如小路廢棄后，人的踐踏活動停止了，在路四周會漸漸長出莖稈較高的植物，其漸漸成為優(yōu)勢植物。于是，就會出現(xiàn)“遠芳侵古道，晴翠接荒城”的景象。[講解歸納]1．群落內(nèi)部因素：群落的內(nèi)部因素是確定群落演替的根本緣由。(1)種內(nèi)關(guān)系①種內(nèi)互助：同一物種內(nèi)部相互幫助，會提高本物種的生存實力，在與其他物種的競爭中會提高其優(yōu)勢地位，如螞蟻、蜜蜂。②種內(nèi)斗爭：同一物種內(nèi)部也會因食物、生存空間等限制因素而發(fā)生斗爭，種群數(shù)量增長的“S”型曲線就能說明這一問題。(2)種間關(guān)系：新物種侵入的最初表現(xiàn)大多是種間相互制約，如捕食、競爭。定居后會出現(xiàn)生態(tài)位的變更。2．外界環(huán)境因素(1)外部環(huán)境條件的不斷變更。(2)群落自身的演化對外界環(huán)境發(fā)生作用，也會導致外界環(huán)境變更。3．人類對群落演替的影響人類的生產(chǎn)、生活活動對群落演替的影響遠遠超過其他環(huán)境因素，人類活動對群落演替的影響既有主動的一面，也有消極的一面。(1)消極的一面①對自然資源的過度開發(fā)、不合理的利用，如過度放牧、對森林的過度砍伐等。②環(huán)境污染：生活垃圾、工業(yè)廢渣、廢水、廢氣等。③引入外來物種。人類活動中，會有意無意地將一個新物種引入某一群落中，影響原群落的結(jié)構(gòu)和演替。(2)主動的一面①封山育林、治理沙漠、管理草原等。②人類還可以建立人工群落等。特殊提示：1盡管人類生產(chǎn)活動是有意識、有目的地進行的，可以對自然環(huán)境因素、群落內(nèi)部因素起促進、抑制、改造或重建的作用，但很多時候人類的生產(chǎn)活動并不能限制群落演替的速度和方向。2確定群落演替的根本緣由在于群落內(nèi)部，即內(nèi)因是群落演替的確定因素。群落所處的環(huán)境條件，如氣候、地貌、土壤和火災(zāi)等常可成為引起演替的重要條件。在外因中，人為因素是影響最大的因素。1．下列有關(guān)群落演替影響因素的表述，正確的是()A．確定群落演替的根本因素在于群落內(nèi)部，外部環(huán)境條件的變更不起作用B．人類活動對群落演替的影響往往是破壞性的C．人類活動往往使群落演替依據(jù)不同于自然演替的方向和速度進行D．人類活動可以隨意對生物與環(huán)境的相互關(guān)系加以限制C[確定群落演替的根本因素在于群落內(nèi)部，但是外部環(huán)境條件的變更也常常引發(fā)群落演替，A錯誤；人類活動對群落的影響有很多是有益的，如封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至可以建立人工群落，B錯誤；人類活動可以使群落演替依據(jù)不同于自然演替的方向和速度進行，C正確；人類可以建立人工群落，將演替的方向和速度置于人為限制下，但不能隨意對生物與環(huán)境的相互關(guān)系加以限制，D錯誤。]2．南方某地的常綠闊葉林曾因過度砍伐而遭到破壞。停止砍伐一段時間后，該地常綠闊葉林逐步得以復(fù)原。下表為復(fù)原過程中依次更替的群落類型及其植物組成。下列敘述不正確的是()演替階段群落類型植物種類數(shù)/種草本植物灌木喬木1草叢34002針葉林521213針、闊葉混交林6724174常綠闊葉林1063116A.該地常綠闊葉林復(fù)原過程中，群落演替的類型為次生演替B．與針葉林相比，草叢中的動物分層現(xiàn)象較為簡潔，豐富度低C．該地能復(fù)原到第四階段說明人類活動未影響自然演替的速度和方向D．常綠闊葉林得以復(fù)原的緣由與土壤條件、植物的種子等的保留有關(guān)C[在原有生物的地方發(fā)生的演替，是次生演替，故A正確；與針葉林相比，草叢的植物種類少，而動物的垂直分層取決于植物，因此草叢中的動物分層現(xiàn)象簡潔，物種豐富度低，故B正確；人類活動能影響群落的演替，故C錯誤；森林的復(fù)原與土壤條件、植物的種子等的保留有關(guān)，故D正確。][課堂小結(jié)]知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句歸納1.生物群落的演替包括初生演替和次生演替。若在初生裸地上發(fā)生的，則為初生演替；若在次生裸地上起先演替，則為次生演替。二者的區(qū)分是演替的起點不同。2.初生演替的主要階段：地衣植物群落階段→苔蘚植物群落階段→草本植物群落階段→灌木群落階段→喬木群落階段。3.任何環(huán)境下的演替都是最終達到一個成熟階段，這時群落和環(huán)境處于相對平衡的穩(wěn)定狀態(tài)，但不肯定都達到森林階段。4.在群落演替過程中，物種的取代是一種優(yōu)勢取代，而不是完全取代。5.群落內(nèi)部環(huán)境的變更是群落演替的動力，群落之外的環(huán)境條件的不斷變更常引起群落發(fā)生演替，人類對群落演替起促進、抑制、改造或重建的作用。1．下列有關(guān)群落演替的敘述，正確的是()A．群落中一些生物消逝了，另一些生物來占據(jù)它們的空間，就屬于演替B．光裸的巖石上最先出現(xiàn)的是地衣C．在棄耕的農(nóng)田上不行能形成森林D．不論在什么條件下，群落的演替都能形成森林B[演替是指一個群落被另一個群落代替的過程，另一些生物不肯定形成了新的群落，A項錯誤；假如在干旱的沙漠地區(qū)，群落的演替很難形成森林，但假如氣候相宜，棄耕的農(nóng)田就會演替成森林，故C、D兩項錯誤。]2．下列有關(guān)生物群落演替的敘述錯誤的是()A．火災(zāi)后的草原、過量砍伐的森林、冰川泥地上進行的演替都屬于次生演替B．演替過程中由草本植物階段漸變?yōu)楣嗄倦A段，主要緣由是灌木較為高大，能獲得更多陽光C．在生物群落發(fā)展變更過程中，一個群落被另一個群落代替的過程，就是群落的演替D．群落演替的根本緣由是群落內(nèi)部因素的變更A[冰川泥地上起初無生物生存，沒有土壤，其上進行的是初生演替。灌木較草本植物高大，易獲得較多陽光，淘汰部分草本植物。群落內(nèi)部生物之間相互影響，相互制約，是群落演替的內(nèi)因。]3．一個廢棄魚塘的演替過程如圖所示，有關(guān)敘述正確的是()A．演替的先后依次：乙→丙→甲→丁B．生物多樣性：?。炯祝颈疽褻．此演替過程屬于初生演替D．此演替過程屬于次生演替D[在廢棄魚塘中的演替應(yīng)為次生演替，演替過程為丁→甲→丙→乙，生物多樣性應(yīng)為乙＞丙＞甲＞丁，D正確。]4．閱讀供應(yīng)的材料，并回答相關(guān)問題。材料一在很多自然景區(qū)，將原有植被清除，然后從農(nóng)田中運來土壤種植草坪。綠化用草坪不但須要大量澆灌來保證其生長，還須要不斷地進行施肥、除草、藥物防治病蟲害等工作，對當?shù)卦猩鷳B(tài)環(huán)境造成巨大的破壞。材料二由于人類活動的影響，我國聞名旅游景區(qū)泰山的動植物種類漸漸削減，現(xiàn)在山上的森林多為20世紀50年頭種植的人工林，海拔800米以下幾乎都是刺槐，擠占了泰山原有物種的生存空間。(1)材料一中群落的演替與自然演替不同，自然演替的方向是__________。假如對人工草坪不再進行種植管理，讓其自然復(fù)原，這種演替的類型是________。(2)材料二中刺槐在泰山當?shù)責o節(jié)制地繁殖的緣由可能是________________________，這會導致當?shù)豞_______丟失。自然林往往有病無災(zāi)，而人工林則往往會暴發(fā)嚴峻的蟲害，緣由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)假如你是自然景觀設(shè)計師，該如何對城市進行綠化設(shè)計？[解析]自然演替的方向與材料一中群落演替的方向不同，自然演替的結(jié)果是生物種類越來越多，養(yǎng)分關(guān)系越來越困難，自我調(diào)整實力越來越強，對能量的利用率越來越高。刺槐能無限制地增長，說明當?shù)貧夂?、土壤等條件特別相宜，并且沒有天敵。設(shè)計城市綠化的時候盡量選用當?shù)匚锓N，因為當?shù)匚锓N已經(jīng)適應(yīng)當?shù)氐臍夂虻拳h(huán)境條件，同時要留意物種的多樣性，合理設(shè)計群落的結(jié)構(gòu)，提高生物對環(huán)境資源的利用實力，增加生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。[答案](1)群落的結(jié)構(gòu)和組成成分由簡潔到困難；群落對物質(zhì)、能量的利用率逐步提高次生演替(2)刺槐適應(yīng)當?shù)氐臍夂驐l件，有足夠的生存空間，并且沒有天敵生物多樣性人工林中植物種類單一，限制害蟲的天敵少(3)依據(jù)群落演替的自然規(guī)律，選用當?shù)卦械闹?/p>