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(共32张PPT)
主讲老师：
§2-3 群落的演替
高中生物选择性必修二
问题探讨
讨论
1883年8月，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，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。
1. 生物是如何一步步地定居在新土地上的？
提示：这一问题在本节起始阶段学生可能无法系统、全面地作答，学生猜测性的答案基本符合科学性即可。在学完裸岩上的演替后，可让学生结合裸岩上的演替过程“地衣阶段——苔藓阶段——草本植物阶段——灌木阶段——乔木阶段”，进一步说明生物是如何一步步地定居在新土地上的。
喀拉喀托火山爆发的情景
问题探讨
讨论
1883年8月，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，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。
2. 这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？
提示：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。
喀拉喀托火山爆发的情景
群落的演替
岩浆覆盖的区域，几年后长出了小草，小动物逐渐来这里定居，后来这里又长出了树木，形成了树林。这里的生物群落悄然变化、不断发展。
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
群落的演替
思考
Thinking
光裸的岩地上是怎样长出森林的呢？
这是一个漫长而艰难的演替过程
裸岩上的演替
裸岩阶段
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，土壤颗粒和有机物逐渐增多。
苔藓阶段
在地衣开拓的基础上，苔藓生长起来。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。
草本植物阶段
在土壤能保持一定水分时，草本植物的种子萌发生长。竞争的结果是较高的草本植物逐渐占据了优势。
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。灌木比草本植物更为高大，“剥夺”了草本植物的阳光，逐渐取代部分草本植物。
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。
物种的多样化使群落的结构较为稳定，抵御环境变化的能力增强。
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得更加丰富多样，于是群落演替到了相对稳定的森林阶段。
【思考·讨论】分析群落的演替
讨论
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。
仔细分析图2-11，思考并讨论以下问题。
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。
【思考·讨论】分析群落的演替
讨论
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。
仔细分析图2-11，思考并讨论以下问题。
裸岩上的演替
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。
结果
弃耕农田上的演替
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。
【思考·讨论】比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
讨论
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？
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。
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。
【思考·讨论】比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
讨论
2. 这两种演替有哪些共同点？
共同点：从结构简单发展为结构复杂，群落中的物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用，最终群落会发展达到一个与所处环境相适应的相对稳定的状态，等等。
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。
群落演替的类型
项目 初生演替 次生演替
含义 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。 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 在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。 在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
经历的 阶段 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 以弃耕农田为例：弃耕农田→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段（气候条件适宜）
特点 速度慢，趋向形成新群落，经历的阶段相对较多。 速度快，趋向于恢复原来的群落，经历的阶段相对较少。
相同点 这两类演替，都是从结构简单的群落发展为结构复杂的群落，群落中的物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用。
据起始条件划分
影响群落变化的因素
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。
群落的演替
群落的
演替
群落内部的生物
人类活动
环境
共同作用
决定
影响
【思考·讨论】分析人类活动影响群落演替的实例
讨论
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。
阅读教材42页【思考·讨论】中的材料1和材料2相关内容，讨论回答：
2. 人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？
人类活动加快了这种演替速度。
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。
人类活动对群落演替影响
使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
破坏行为
砍伐森林
短期内改变物种组成和物种丰富度
过度放牧
导致土地荒漠化
演替为荒漠生物群落
污水排放
给水生生物
带来灭顶之灾
保护行为
使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替
封山育林
管理草原
治理沙漠
建立人工群落
研究意义
在自然界，群落的演替是普遍现象，而且有一定的规律，人类掌握了这些规律就能根据现有情况，预测群落的未来，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。
研究意义
退耕还林、还草、还湖
原 因
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。
陕西省延安市吴起县实施退耕还林前后的对比
退耕还林、还草、还湖
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。
退耕还林、还草、还湖
延 伸
为了进一步改善我国的生态环境、打造绿色经济，我国于：
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。
未来的美丽中国会有更多的蓝天白云、绿水青山。

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