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(共45张PPT)
2.3 群落的演替
01 群落演替的类型和过程
02 人类活动对群落演替的影响
1883年8月7日印度尼西亚喀拉喀托火山爆发。火山的一半爆炸，威力相当于原子弹的100倍，造成40米的海啸，全球气温下降3℃，创造了人类记录的最大声音。
1.群落的演替
群落是一个动态系统，它是不断发展变化的。
1909年
202种动物
几年之后
小草，蜘蛛
1919年
621种动物
1934年
880种动物、小树林
讨论2、这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？
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。
1.群落的演替
1.概念
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。
注意：
演替过程中的代替是优势种地位的取代，而不是群落中原有种群的消失。如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
1.裸岩到森林的演替
2.演替类型
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物，或者是原来存在过植被但被彻底消灭。
裸岩
1.裸岩到森林的演替
2.演替类型
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
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
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？
1.裸岩到森林的演替
2.演替类型
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。
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
苔藓
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，在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势，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，土壤中微生物的群落也越来越丰富
2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？
通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累起了有机物，这为苔藓的生长提供了条件
1.裸岩到森林的演替
2.演替类型
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
草本
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到这个地区。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。
1.裸岩到森林的演替
2.演替类型
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
灌木
灌木和小树开始生长。灌木比草本植物更为高大，“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，于是成为许多鸟类的栖息地。物种的多样化使得群落结构较为稳定，抵御环境变化的能力较强
1.裸岩到森林的演替
2.演替类型
裸岩阶段
地衣阶段
苔藓阶段
草本植物阶段
灌木阶段
乔木阶段
森林
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得更加丰富多样，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，一些物种取代另一些物种是指“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。
1.裸岩到森林的演替
2.演替类型
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
2.弃耕农田上发生的演替
2.演替类型
农田被弃耕后，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”
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
2.弃耕农田上发生的演替
2.演替类型
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。
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
2.弃耕农田上发生的演替
2.演替类型
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。
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
2.弃耕农田上发生的演替
2.演替类型
在气候条件适宜的情况下，从弃耕的农田演替出树林，需要数十年时间。
如果是在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成树林，或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
指在一个____________________的地面，或者是___________________、__________________的地方发生的演替。
从来没有被植物覆盖
（1）概念
（2）案例
如在______、_______、________上进行的演替。
原来存在过植被
但被彻底消灭了
沙丘
火山岩
冰川泥
划分依据：
起始条件(演替的起点)
2.演替类型
初生演替
从0开始
是指在________________，但________基本保留，甚至还保留了____________或___________；
原有植被虽已不在
（1）概念
（2）案例
如在_______________、_______________、__________上进行的演替。
植物的种子
其他繁殖体
火灾过后的草原
土壤条件
过量砍伐的森林
弃耕的农田
次生演替
划分依据：
2.演替类型
起始条件(演替的起点)
从1开始
演替类型 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
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
长
慢
趋向形成新群落
趋向于恢复原来的群落
多
少
短
快
比较初生演替和次生演替
2.演替类型
演替类型 初生演替 次生演替
共同点 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【演替的结果】。
比较初生演替和次生演替
2.演替类型
物种→多样化；
营养结构→复杂化；
功能→完善化
【演替的方向】
顶级群落
此时的群落称为顶级群落，结构最复杂最稳定，遇到干扰后的自我调节能力强。
2.演替类型
当群落演替到生物群落内部、以及生物群落与外界环境（气候和土壤）处于平衡状态时，演替不再进行。
①定义
②特点
群落中各主要种群的出生率等于死亡率
群落中能量的输入和输出相等。
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？
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。
这些因素常常处于变化的过程中，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，因此，群落就不断地演替。
1.内因：
群落内部种群相互关系的发展变化；生物的迁入迁出；
2.外因：
群落的外界环境的变化；人类的活动；
3.影响群落演替的因素
侵入
定居
竞争
取代
群落形成的首要条件，也称迁移或迁入。
能够在新地点繁殖。
种内竞争和种间竞争。
优势取代，优势种发生替换。
总结：
群落演替的环节
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（zhuó）濯童山的主要原因。自秦代以来，由于移民屯垦和大量砍伐森林，黄土高原的农业发展很快，环境却年复一年地遭到破坏，导致大片森林和草原消失。
分析人类活动影响群落演替的实例
4.人类活动对群落演替的影响
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
资料2 自20世纪60年代起，长江中下游某湖泊进行了大规模的围湖造田，湖水面积减近50%。对该湖泊多种生物的调查表明，水生植物、鱼类和物种丰富度下降，占优势的物种发生变化（下表）。
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（ɡū）、金鱼藻、黑藻
鱼类 种类 74种 54种
占优势的物种 鲤鱼、鲫鱼、鳊（biān）鱼 鲫鱼、黄颡（sǎnɡ）鱼、红鳍鲌（bó）
分析人类活动影响群落演替的实例
4.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？
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。
2.人类活动对上述群落演替速度有什么影响？
人类活动加快了这种演替的速度。
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。
4.人类活动对群落演替的影响
人类为了眼前的经济利益，无节制的利用自然资源，对群落演替产生破坏性的影响；
①砍伐森林
4.人类活动对群落演替的影响
过度砍伐, 导致森林破坏
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。
②过渡放牧
4.人类活动对群落演替的影响
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。
③污水排入河流
在短期内改变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。
3.正面影响 —— 使群落的物种丰富度上升
封山育林
治理沙漠
管理草原
建立人工群落
中国治理最好的三大沙漠：库布齐沙漠、毛乌素沙漠、天漠
4.人类活动对群落演替的影响
60年前毛乌素沙漠
现在的毛乌素沙漠
人类的许多活动正在影响着群落的演替，____使群落演替按照______________的______和______进行。
不同于自然演替
速度
方向
注意：
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。
往往
4.人类活动对群落演替的影响
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。
5.退耕还林、还草、还湖
陕西省延安市吴起县退耕前（1984年）
陕西省延安市吴起县退耕后（2017年）
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。
5.退耕还林、还草、还湖
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。
旁栏思考题
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。
【提示】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。
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
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
4. 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。
（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？
（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
【答案】可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
复习与提高
一、选择题
1. 生物群落的空间结构受多种因素影响。下列叙述错误的是 （ ）
A. 植物群落的垂直分层现象与光照有关
B. 动物群落的垂直分层现象与植物有关
C. 植物群落的水平分布现象与地形有关
D. 动物群落的水平分布一般都是均匀的
Ｄ
2. 甲地发生森林火灾导致原有植被消失，乙地因火山喷发被火山岩全部覆盖，之后两地均发生了群落演替。关于甲、乙两地群落演替的叙述，错误的是 （ ）
A. 甲地和乙地发生的演替类型相同
B. 若没有外力干扰，甲地可重现森林
C. 地衣会比苔藓更早地出现在乙地火山岩上
D. 甲、乙两地随着时间延长，物种丰富度逐渐增加
A
3. 甲、乙、丙是食性相同、不同种的蝌蚪，三者之间无捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表所示。下列推测不合理的是 （ ）
A. 捕食者主要捕食甲和丙
B. 蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响
C. 无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D. 随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少
Ｄ
二、非选择题
1. 种植过大片草莓的农田，闲置多年后被木本植物覆盖，成片的草莓不见了。请解释其中的原因。为什么草莓不能和木本植物共同繁盛呢？
【提示】这是群落演替的结果。因为木本植物较为高大，能占据更多空间，获得更多的阳光，与草莓相比，它们处于优势地位，所以能繁盛起来，而草莓得不到生长所需的阳光，难以成片生长。
2. 我国南方某地的一个稻田群落，近30年来发生了显著的变化：原来种群密度较高的青蛙，现在已经很少；原来有大量的泥鳅、鳍鱼、田螺等动物，现在它们几乎绝迹。
（1）试分析该稻田群落的物种组成发生变化的原因。
（2）上述变化对农业生产有什么影响？对农民的收入会有影响吗？
【提示】主要是人类活动的影响，如化肥、农药对环境造成污染，人类的捕捉等。
【提示】害虫数量会增多，土壤生态环境会被破坏，土质变差；
农民对化肥、农药的依赖性增强，生产成本较高，因而影响农民增加收入。
2. 我国南方某地的一个稻田群落，近30年来发生了显著的变化：原来种群密度较高的青蛙，现在已经很少；原来有大量的泥鳅、鳍鱼、田螺等动物，现在它们几乎绝迹。
（3）按此趋势发展下去，再过30年，稻田群落还会发生什么变化？
（4）现在有些地区发展稻田养鱼，建设“稻—萍—鱼”等立体农业。你认为这是人类的创造还是对大自然本来面貌的回归？
【提示】按此趋势，30年后，稻田对化肥、农药的依赖性将越来越强，稻田群落变得更为单一、脆弱。
【提示】这是人类按照自然规律进行的创造，其目的是借助自然群落中生物之间的关系，使人类的活动在满足人类需求的同时，也有益于环境。这种做法体现了尊重自然的理念，因而在某种意义上也可以视作对大自然本来面貌的回归。
3. 我国南方很多的村落背后都有一片充当绿色屏障的防护林。防护林保留了部分原始植被的特征，但同时由于深受人类活动的干扰而与自然群落有一定差异。研究表明，在华南某地，随着干扰（主要是砍伐成树）强度的增加，防护林林下的植物丰富度增加，阳生植物增多。在人工干扰强度不同的防护林中，占优势的树种也有差异。受到重度干扰的防护林，比自然林更容易遭受外来物种的入侵。
（1）砍伐成树有助于林下植物的生长，主要是影响了哪一类种间关系？干扰后林下的阳生植物为什么会增多？
【提示】种间竞争。人工干扰后，林下阳生植物能够获得更多的光照、水肥，有利于其生长繁殖。
（2）一定程度的人工干扰可能会增加防护林群落的物种丰富度，这给我们什么启示？
（3）为什么重度人工干扰的防护林比自然林更容易遭受外来物种入侵？这给我们什么启示？
【提示】适度砍伐成树，既可以增加防护林物种的丰富度而提高其稳定性，又可以获得一定的经济效益。
【提示】重度人工干扰，导致防护林物种丰富度降低，群落结构简单，抵抗外界干扰的能力弱，就更容易遭受外来物种人侵。这提示我们要尊重自然规律，保护好绿水青山，走可持续发展之路。
1.在裸岩群落演替中，谁被称为地球开拓者（ ）
A.地衣 B.苔藓
C.草本植物 D.木本植物
2.在群落演替中，木本植物能代替草本植物是由于什么主要因素影响（ ）
A.水 B.光照
C.温度 D.无机盐
3.在群落演替过程中，物种多样性最丰富的阶段（ ）
Ａ．灌木阶段 B．草本植物阶段
C．苔藓阶段 D．森林阶段
4.关于群落演替的说法不正确的是（ ）
A．演替是群落结构发生变化的现象
B．只有群落的结构受到干扰或破坏时才会出现群落的演替
C．不论是成型的群落或是正在发展形成过程中的群落，演替现象一直存在
D．演替过程只要不遭到人类的破坏和各种自然力的干扰，其总的趋势是会导致物种多样性的增加
02
草原/森林生物群落
群落类型 分布 群落外貌 物种组成
草原生物群落 半干旱区 草本植物像地毯般铺向天边。 动植物种类较少，群落结构相对简单。
森林生物群落 湿润区 树木繁茂，树冠遮天蔽日。 群落结构非常复杂且相对稳定。
群落类型 生物种类 形态结构或生理特征 共同特点
草原生物群落 植物 旱生多年生草本植物占优势；叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层。 草原生物具有一定的耐旱的特性。
动物 大都能够挖洞或快速奔跑。 森林生物群落 植物 有乔木、灌木、草本和藤本植物，垂直结构明显。 森林生物具有适应湿润的特性。
动物 树栖和攀援动物特别多。

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