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第三节 群落的演替
一、演替的类型
二、人类活动对演替的影响
三、退耕还林、还草、还湖
1883年8月7日，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，岩浆滚滚而出，所到之地生物全部死亡，成了一片裸地。几年后，地面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到1909年，有202种动物在这块新的土地上生活。1919年动物增加到621种，1934年增加到880种。在此期间，植株逐渐繁茂起来，形成了小树林。
讨论：1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？
2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？
喀拉喀托火山爆发的情景
地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段。
火山爆发后环境条件发生了变化，在火山爆发中，有些物种可能会消失，在恢复过程中，外来新物种可能会进入，群落结构因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。
问题探讨
群落演替的类型
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做群落演替。
1.裸岩上的演替过程——初生演替地衣阶段裸岩阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段群落演替的类型表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物。
裸岩阶段
群落演替的类型
1.裸岩上的演替过程——初生演替
地衣阶段
地衣首先在裸岩上定居，地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程，于是，土壤颗粒和有机酸逐渐增多。
苔藓阶段
在地衣开拓的基础上，苔藓便能生长起来。苔藓比地衣长得高更适应这里的环境于是就逐渐扩展。苔藓的生长会进一步使岩石分解，土层加厚，有机物增多，土壤中微生物的种类也越来越多
群落演替的类型
1.裸岩上的演替过程——初生演替
草本植物阶段
在土壤能保持一定水分时，草本植物的种子就能够萌发生长。竞争的结果是较高的草本植物逐渐占据了优势。这时，各种昆虫和其他小动物开始进入这个地区。在动植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的通气性越来越好。
灌木阶段
灌木和小乔木开始生长。灌木比草本更为高大，剥夺了草本植物的阳光，逐渐取代了草本植物。灌木的生长起到了遮阴、避风等作用，同时提供了更为丰富的食物，于是成为很多鸟类的栖息地。物种的多样化使群落的结构较为稳定，抵御环境变化的能力增强。
群落演替的类型
1.裸岩上的演替过程——初生演替
乔木阶段
在灌木群落所形成的湿润土壤上，各种乔木的种子萌发出来，乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力，因而最终占据了优势，成为茂盛的树林。树林的形成进一步改善了生物生存的环境，物种进一步多样化，生物与环境之间的关系变的更加丰富多样，于是，群落演替到了相对稳定的森林阶段。
1.光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？
苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？地衣被苔藓取代了吗？
地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤，并积累起有机物，这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣，能获得更多的阳光，处于优势地位，结果苔藓逐渐取代了地衣。
3.在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？
能找到这些植物。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指“优势取代”，而不是“取而代之”。
群落演替的类型
1.裸岩上的演替过程——初生演替
4.灌木逐渐取代了部分草本植物的原因是什么？
灌木比草本植物更加高大，“剥夺”草本植物的阳光，逐渐取代了部分草本植物
初生演替：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
实例：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
群落演替的类型
1.裸岩上的演替过程——初生演替
一年生草本
多年生草本
灌木阶段
乔木阶段
2.弃耕的农田上的演替过程——次生演替
群落演替的类型
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
一块弃耕裸露的农田
群落演替的类型
2.弃耕的农田上的演替过程——次生演替
一年生杂草生长→土壤条件改善→多年生杂草接踵而至
土壤有机物增多，土壤保水能力增强→小灌木生长→形成灌木丛
乔木出现→逐渐取代灌木，称为优势种。
气候适宜的条件下，逐渐演替出树林
在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替，称为次生演替。
如：在弃耕的农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林进行的演替。
火灾过后的草原
过量砍伐的森林
弃耕的农田
群落演替的类型
2.弃耕的农田上的演替过程——次生演替
1.从演替的起点来看，发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有什么不同？这两种演替还有哪些差异？
思考.讨论
①从演替的起点看：
裸岩上的演替是从一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、后来植被彻底消失了的地方开始的演替。
弃耕农田上的演替是在原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
群落演替的类型
②其他差异还有:
裸岩上的演替速度慢，经历的阶段相对较多；
弃耕农田上的演替速度快，经历的阶段相对较少等等。
2.这两种演替有哪些共同点？
思考.讨论
①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落
②群落中物种数量和群落层次增多
③土壤、光能得到更充分的利用
④群落稳定性越来越强，最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
群落演替的类型
3.演替都会发展为森林吗？一个群落最终演替到什么程度，主要受哪些因素的影响？
不一定；
主要受当地气候条件，地形和土壤环境，生物的繁殖、迁入和迁出，群落内部种群的相互关系，人类活动等因素
初生演替 次生演替
不同点 起点
实例
经历时间
速度
发展趋势
经历阶段
共同点 从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方
原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
沙丘、火山岩、冰川泥等
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等
长
短
慢
快
趋向形成新群落
趋向于恢复原来的群落
多
少
①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落
②群落中物种数量和群落层次增多
③土壤、光能得到更充分的利用
④群落稳定性越来越强，最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
3、两种演替的比较
群落演替的类型
①群落外界环境的变化
生物的迁入、迁出
群落内部种群相互关系的发展变化
③人类活动
适应影响因素变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰。
②群落内的生物变化
4、影响群落演替的因素
群落演替的类型
在某一地区，群落演替的结果往往是由环境和群落内部的生物共同作用决定的，但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。
人类活动对群落演替的影响
分析人类活动影响群落演替的实例
生物类群 20世纪60年代 20世纪80年代
水生植物 种类 92种 68种
占优势的物种 菱、竹叶眼子菜、苦草、黑藻 微齿眼子菜、菰、金鱼藻、黑藻
鱼类 种类 74种 54种
占优势的物种 鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼 鲫鱼、黄颡鱼、红鳍鲌
资料1. 我国的黄土高原历史上曾郁郁葱葱，从东南到西北，依次分布着温带落叶阔叶林、疏林灌丛草原、温带草原等。然而，现在的黄土高原上，森林和草原的覆盖率比历史上大幅度下降，很多黄土丘陵呈光秃状态。除了气候变化的因素，人类活动是导致这一地区出现濯濯童山的主要原因：自秦代以来，由于移民屯田和大量砍伐森林，黄土高原的
资料2. 自20世纪60年代起，长江中游某湖泊进行了大规模的围湖造田，湖水面积缩减近50％。对该湖泊多种生物的调查表明，水生植物、鱼类的物种丰富度下降，占优势的物种发生变化（下表）。
某湖泊20世纪60年代和80年代水生植物和鱼类的调查统计表
农业发展很快，环境却年复一年地遭到破坏，导致大片森林和草原消失。
人类活动对群落演替的影响
1.上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？
2.人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？
3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？
人类活动使群落演替朝着物种丰富度降低、结构简单的方向进行。
人类活动加快了这种演替的速度。
去除人类活动，这些群落一般会朝着人类活动出现之前的状态进行演替，趋向于恢复原来的群落，物种丰富度会增加，结构会变得复杂。
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的
和 进行。
方向
速度
分析人类活动影响群落演替的实例
人类活动对群落演替的影响
砍伐森林
过度放牧
排放污水
消极影响
围湖造田
人类活动对群落演替的影响
封山育林
治理沙漠
人工群落
管理草原
人类活动使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替。
积极影响
人类活动对群落演替的影响
中国治理最好的三大沙漠：库布齐沙漠、毛乌素沙漠、天漠。
60年前毛乌素沙漠
现在的毛乌素沙漠
人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
（1）人类活动可以使群落演替的速度在原来的基础上加快或者减慢。
（2）人类活动往往会使演替偏离其自然演替的方向，有时也会和自然演替的方向一致。
（3）人类活动不一定同时改变速度和方向。
人类活动对群落演替的影响
普遍性 自然界中群落演替是普遍现象，可发生于每个群落。
规律性和可预测性 群落演替有一定的规律，人们掌握了这些规律，就能够根据现有情况预测群弱的发展趋势，从而正确掌握群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展。
稳定性 无论是哪种类型的演替，最终都会到达一个与其所处环境相适应的相对稳定的状态
持续性 外部环境，群落内部种群相互关系的发展，人类活动等因素常处于变化的过程中。因此群落不断的演替。
群落演替的特点
人类活动对群落演替的影响
为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展道路，我国明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草，颁布了《退耕还林条例》，自2003年1月20日起施行。截至2013年，全国共有25个省(自治区、直辖市)参与这项工程，累计完成退耕还林2.98×107hm2。这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。
2014年启动了新一轮退耕还林还草工程；
2015年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分；
2018年，我国启动了大规模国土绿化行动。
退耕还林、还草、还湖
1.原因
为扩大耕地面积，不惜毁林开荒、围湖造田，以牺牲环境为代价的垦殖活动，造成严重的水土流失，并成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
2.目的
为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展道路。
1984年
2017年
退耕还林、还草、还湖
课堂小结
群落的演替
类型
初生演替
次生演替
人类活动对群落演替的影响
速度
方向

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