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第2章　群落及其演替
第3节　群落的演替
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，所到之处
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种动物在这块新土地上生活。1919年动物增加到621种，1934能加到880种。在此期间，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。
问题探讨
1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？
蜘蛛
202种动物
621种动物
880种动物
小草
小树林
几年后
1909年
1919年
1934年
1883年
火山爆发，岩浆所到之处生物死亡，成了一片裸地
群落1
群落2
群落3
群落4
一般情况下，经历裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
问题探讨
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，有些物种可能会灭绝；在恢复过程中，外来新物种可能会侵入。群落结构因此发生了变化，一般不能恢复原来群落的结构。
问题探讨
随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。
定 义
思考：光裸的岩地上是怎样长出森林的呢？
01
演替的类型
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？
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？
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？
4.在整个演替过程中，土壤条件发生了什么样的变化？群落的结构和物种丰富度发生了怎样的变化？
阅读教材38-39页图2-11，思考讨论以下问题
一、演替的类型——1.裸岩上的演替
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。
①裸岩阶段
②地衣阶段
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？
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。
思考·讨论 分析群落的演替
？
上皮层
下皮层
地衣是藻类和真菌共同生活而成的共生体。
藻类进行光合作用，制造养料供给真菌。真菌吸收外界水分、
无机盐和二氧化碳供给藻类，相互间形成互利共生的关系。
菌 丝
藻类
③苔藓阶段
思考·讨论 分析群落的演替
？
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。
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。
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？
④草本植物阶段
草本植物出现
与苔藓竞争
优势取代
昆虫和其他小动物进入
土壤有机物和通气性越来越好
⑤灌木阶段
群落结构较为稳定，抵御环境变化的能力增强
灌木、小乔木开始生长
剥夺了草本植物的阳光
取代部分草本植物
遮阴、避风、提供食物
鸟类栖息
物种多样化
⑥乔木阶段
乔木出现
与灌木竞争阳光
优势取代
环境进一步改善
物种进一步多样化
相对稳定
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。
思考·讨论 分析群落的演替
？
裸岩
地衣
苔藓
草本
灌木
乔木
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。
4.在整个演替过程中，土壤条件发生了什么样的变化？物种丰富度和群落的结构发生了怎样的变化？
一、演替的类型——1.裸岩上的演替
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。
1.裸岩上的演替过程——初生演替
一、演替的类型
一、演替的类型——2.弃耕农田上的演替
草本植物阶段→→灌木阶段→→乔木阶段→→森林阶段
草本植物阶段
灌木出现
乔木出现
森林阶段
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”。
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。
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。
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。
次生演替：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。
举例：
火灾过后的草原
过量砍伐的森林
弃耕的农田
2.弃耕的农田上的演替过程——次生演替
一、演替的类型
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
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
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
比较两种演替
影响群落演替因素
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
人类的活动，等等。
结 果
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。
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。
一、演替的类型
02
人类活动对群落演替的影响
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，黄土高原的农业发展很快，环
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
境却年复一年地遭到破坏，导致大片森林和草原消失。
思考·讨论 分析人类活动影响群落演替的实例
？
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
思考·讨论 分析人类活动影响群落演替的实例
？
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
二、人类活动对群落演替的影响——消极影响
封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，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。
治理前的毛乌素沙漠
治理后的毛乌素沙漠
二、人类活动对群落演替的影响——积极影响
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。
03
退耕还林、还草、还湖
以牺牲环境为代价的垦殖活动（毁林开荒、围湖造田），导致了严重的水土流失，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
目 的
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。
措 施
我国政府明确提出退耕还林、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。
原 因
三、退耕还林、还草、还湖
陕西省延安市吴起县实施退耕还林前后的对比
成 效
退耕还林还草工程的实施，实现了我国从毁林毁草开荒到退耕还林还草的历史性转变，改变了过去“越垦越穷、越穷越垦”的局面。
三、退耕还林、还草、还湖
练习与应用
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
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
一、概念检测
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。
快
（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　　　　。
（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？
慢
复杂
针叶林的植物分层为动物分层创造了条件
可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段
复习与提高 P46
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。

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