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第2章 群落及其演替
2.3 群落的演替
学习目标
群落演替的类型
演替的大致过程
人类活动对群落演替的影响
问题探讨
课本P38
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。
喀拉喀托火山爆发的情景
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？
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。
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。
阅读P38-42内容并思考：
演替的类型有几种？不同点和相同点
裸岩上的演替的大致分为几个阶段？
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？
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？
在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？
人类活动对群落演替有什么影响？
演替的类型
课本P38-39
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
演替的类型
课本P38-39
表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物
(1)裸岩阶段
裸岩上的演替过程——初生演替
演替的类型
课本P38-39
(2)地衣阶段
裸岩上的演替过程——初生演替
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，土壤颗粒和有机物逐渐增多。
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？
因为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
演替的类型
课本P38-39
(2)地衣阶段
裸岩上的演替过程——初生演替
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，结果逐渐取代了地衣。
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，土壤颗粒和有机物逐渐增多。
演替的类型
课本P38-39
(3)苔藓阶段
裸岩上的演替过程——初生演替
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丰富。
演替的类型
课本P38-39
(4)草本植物阶段
裸岩上的演替过程——初生演替
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。
演替的类型
课本P38-39
(5)灌木阶段
裸岩上的演替过程——初生演替
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，逐渐取代了部分草本植物。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。
演替的类型
课本P38-39
(6)乔木阶段
裸岩上的演替过程——初生演替
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。
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”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。
演替的类型
课本P41
随着时间的推移，一个群落被另外一个群落代替的过程
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”。
在上述演替的过程中，土壤中的有机物越来越丰富，群落中物种丰富度逐渐加大，食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂。
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。
演替的类型
课本P41
初生演替：
实例：
沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替
是指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。
演替的类型
课本P41
实例：
次生演替：
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等。
演替的类型
课本P40
次生演替
例：弃耕的农田上的演替过程
草本植物阶段 → 灌木阶段 → 乔木阶段 → 森林阶段
演替的类型
课本P40
(1)草本植物阶段
农田被弃耕以后，很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下，土壤条件会得到改善，一些多年生的杂草会“接踵而至”。
弃耕的农田上的演替——次生演替
演替的类型
课本P40
(2)灌木阶段
弃耕的农田上的演替——次生演替
土壤表层的有机物逐渐增多，土壤的保水能力也逐渐增强，这将更有利于植物的生长。几年后，一些小灌木便会生长起来，并成为灌木丛。
演替的类型
课本P40
(3)乔木阶段
弃耕的农田上的演替——次生演替
再经过一段时间，乔木开始出现。高大的乔木占据了更多的空间，灌木逐渐减少，乔木逐渐蔚然成林。
演替的类型
课本P41
1.两种演替类型的区别
初生演替 次生演替
起点
实例
经历时间
速度
发展趋势
经历阶段
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
形成森林需要一定的土壤条件，次生演替起始时已具备该条件，而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间。
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
演替的类型
课本P41
2.两种演替类型的共同点
从结构简单发展为结构复杂，群落中物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用，最终群落会发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态，等等。
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，群落内种群间的相互关系，人类活动等因素的影响。
3.演替都会发展为森林吗？一个群落最终演替到什么阶段，主要受哪些因素的影响
演替的类型
课本P41
4.有人说，稳定是相对的、暂时的，而变化是永恒的。请结合群落的演替，谈谈你对这句话的看法。
当群落演替发展到群落内的生物与生物之间以及生物与非生物环境之间都相适应时，群落处于比较稳定的状态，但是此时群落内的生物种群仍然进行着繁殖和变化，同时外界环境也会改变，这些因素又会使群落发生改变。因此，群落始终处于动态的变化中，并趋向于形成新的相对稳定的状态。
影响群落演替的因素
课本P42
(1)内部因素：
(2)外部因素：
思考：那么群落演替是一个无休止的过程吗？
不是；
任何环境下的演替，无论是初生演替还是次生演替，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。
群落内部种群相互关系的发展变化，生物的迁入、迁出等。
群落的外界环境的变化以及人类的活动等。
①适应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。
演替结果：
②群落始终处于动态变化中，最终达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
方向类型一 方向类型二
方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定
实例 大多数自然群落 受污染或破坏的群落
能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定
物质变化
群落演替方向总结
任何环境下的演替，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
练习
大本P33
2.下图表示两种群落在演替过程中物种多样性的变化曲线。
(1)图中甲、乙所属的演替类型分别是________、________。判断的依据是__________________________________________________________________。
(2)火灾后森林进行的演替宜用曲线________表示。
初生演替
乙　
次生演替
曲线甲群落演替起点的物种多样性为零，因此甲应属于初生演替，曲线乙存在起始物种，故应属于次生演替。
人类活动对群落演替的影响
课本P41
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
课本P42
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：除了气候变化的因素，人类活动导致我国的黄土高原从历史上的郁郁葱葱到现在的很多黄土丘陵呈光秃状态。
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）。
思考 · 讨论
人类活动对群落演替的影响
课本P42
思考 · 讨论
人类活动
环境改变
群落物种丰富度降低；种间关系、空间结构等更简单
群落演替的方向和速度改变
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
问题1.上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？
问题2.人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？
问题3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？
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
人类活动对群落演替的影响
课本P42
1.人类活动对群落演替的影响——消极影响
被砍伐的森林
过度放牧的草原
污水排入河流
(1)砍伐森林可以在短期内改变森林群落中的物种组成和物种丰富度，进而改变群落的演替方向。
(2)过度放牧则可能很快导致土地荒漠化，使草原生物群落演替为荒漠生物群落。
(3)未经处理的污水直接排入河流，可能给水生生物带来灭顶之灾。
人类活动对群落演替的影响
课本P42
问题：人类活动对群落演替的影响都是不良的吗？
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
掌握自然演替的规律，和群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展
人类活动对群落演替的影响
课本P42
2.人类活动对群落演替的影响——积极影响
人类活动也可以使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替
封山育林
治理沙漠
管理草原
建立人工群落
60年前毛乌素沙漠
现在的毛乌素沙漠
退耕还林、还草、还湖
课本P42
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。
绿水青山就是金山银山！
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
①人类活动可以使得群落演替的速度在原来的基础上加快或减慢
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方向一致
③人类活动不一定同时改变速度和方向
练习与应用
课本P44
一、概念检测
1.在群落演替的过程中，物种的组成和数量会发生变化。判断下列相关表述是否正确。
（1）群落演替就是群落内原有物种逐渐恢复到原有状态。( ）
（2）演替早期的种群可能在新形成的群落里出现。 （ ）
2.演替过程中乔木逐渐取代了灌木的优势地位，其主要原因是 （ ）
A. 灌木寿命较短
B. 乔木繁殖能力较强
C. 灌木生长极为缓慢
D. 乔木较为高大，能获得更多的阳光
D
练习与应用
课本P44
一、概念检测
3. 我国北方某地区实施退耕还林三年后，对该地区蜘蛛类群的研究表明，地面蜘蛛丰富度增加，但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失了。 下列表述错误的是 （ ）
A. 退耕农田上发生的群落演替是次生演替
B. 部分农田蜘蛛消失说明退耕还林不利于保护生物多样性
C. 退耕还林后群落总体上朝着物种增多、 结构复杂的方向演替
D. 蜘蛛类群的变化说明群落演替过程中物 种组成是动态变化的
Ｂ
练习与应用
课本P44
一、概念检测
对一处弃耕农田的演替过程的记录如右上表所示，请据表回答下列问题。
（1）该地草本植物的演替速度 （填“快”或“慢”），
木本植物的演替速度 。
（2）一般来讲，与草原相比，针叶林中的动物分层现象较为
（填“简单”或“复杂”），原因是
。
快
慢
复杂
针叶林的植物分层为动物分层创造了条件
（3）如果一块弃耕农田位于半干旱地区，群落演替最可能发展到
哪个阶段？
可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
练习
大本P32
(1)从形成沙丘开始发生的演替是次生演替。( )
(2)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化。( )
(3)地衣会比苔藓更早地出现在火山岩上。( )
(4)次生演替的速度比初生演替的速度快。( )
(5)若时间允许，弃耕的农田总会形成森林。( )
(6)人类活动对生物群落演替的影响远远超过其他自然因素。( )
×
×
√
√
×
×
练习
大本P34
[例2] 有关初生演替和次生演替的叙述，正确的是(　　)
①在沙丘、火山岩上进行的演替是初生演替，在弃耕的农田上进行的演替是次生演替
②初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显
③次生演替比初生演替所用的时间短，重要原因之一是次生演替原有的土壤条件基本保留
④初生演替很容易发展到森林阶段，次生演替很难发展到森林阶段
A.①③ B.①②③ C.②③ D.②③④
A
练习
大本P34
[例3] 下列有关人类活动对群落演替影响的叙述，错误的是(　　)
A.人类的许多活动会影响群落的演替
B.人类可以建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制之下
C.人类活动对生物群落演替的影响有时超过其他某些自然因素
D.人类的活动对群落的演替均是具有破坏性的
解析　人类的活动往往会改变群落演替的速度和方向；在人工群落中，人的作用非常突出，人的影响有时会超过自然因素；人类的活动对群落演替的影响既有正面的，也有负面的。
D
练习
大本P34
[例4] (2021·全国甲卷，6)群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是(　　)
A.人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B.发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本植物阶段
D.在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
C

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