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第2章 群落及其演替
群落及其演替
从内部结构看群落
从生物的适应性看群落
从动态变化看群落
第1节：群落的结构
第2节：群落的主要类型
第3节:群落的演替
第3节 群落的演替
第2章 群落及其演替
1883年8月7日，印度尼西亚喀（kā）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种动物在这块土地生活。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。
问题探讨
喀拉喀托火山
问题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
生物是如何一步步地定居在新土地上的？
随着时间的推移，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。
演替定义
群落是一个动态系统，是不断发展变化的。
1.裸岩阶段
表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物。
（一）发生在裸岩上的演替
群落的演替
2.地衣阶段
藻类
细胞
真菌菌丝
真菌
藻类
有机物
水、无机盐和CO2
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。
群落的演替
（一）发生在裸岩上的演替
3.苔藓阶段
苔藓
地衣
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。
群落的演替
（一）发生在裸岩上的演替
4.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。
群落的演替
（一）发生在裸岩上的演替
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？
在地衣作用初步形成土壤的基础上，苔藓进一步使岩石分解，形成更多的土壤，从而为后续高等植物的定居生长繁殖提供条件。
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。
群落的演替
5.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。
群落的演替
（一）发生在裸岩上的演替
6.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。
群落的演替
（一）发生在裸岩上的演替
1.阅读教材P39图2－11和P40“思考·讨论”，回答下列问题。
(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？
提示：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？
提示：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的优势地位，而不是“取而代之”。
合作探究
(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？
提示：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，但在森林中各种类型的植物都是存在的。
群落的演替
（二）弃耕农田上的演替
思考：如果弃耕一块农田，上的群落演替会经历哪些阶段呢？
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，成为优势种
气候适宜的条件下，逐渐演替出树林
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
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？（创新38页）
①从演替的起点看：
弃耕农田
一年生杂草
多年生杂草
灌木阶段
乔木阶段
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
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、后来被彻底消灭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。
初生演替
次生演替
群落的演替
②其他差异还有：
裸岩（初生演替）上的演替速度慢，趋向形成新群落，经历的阶段相对较多；
弃耕农田（次生演替）上的演替速度快，趋向于恢复原来的群落，经历的阶段相对较少等。
比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替
群落的演替
火灾过后的草原
初生演替
次生演替
实例：
沙丘
火山岩
冰川泥
过量砍伐的森林
弃耕的农田
次生演替
次生演替
初生演替
初生演替
群落的演替
演替类型
实 例 火山岩、沙丘、冰川泥 弃耕地
起始条件
演替阶段 裸岩→地衣→苔藓→草本→灌木→乔木 弃耕地→草本→灌木→乔木
速 度
共 同 点 有机物越来越 ， 物种丰富度逐渐 ， 食物网越来越 ， 群落的结构越来越 。 最终群落发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态。
裸地，无任何植物繁殖体
有土壤条件，甚至有植物繁殖体
慢
快
丰富
加大
复杂
复杂
初生演替
次生演替
比较裸岩与弃耕地上发生的演替
群落的演替
（2）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？
非洲草原
北极苔原
④群落内部种群相互关系的发展变化
②人类的活动
外因
内因
①群落外界环境的变化
③生物的迁入迁出
气候条件，地形和土壤环境
不一定
群落的演替
人类活动对群落演替的影响
群落演替的结果往往是由环境和群落内的生物共同作用而决定的，但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。
被砍伐的森林
过度放牧的草原
污水排入河流
分析人类活动影响群落演替的实例
气候变化
人类活动
【资料1】
黄土高原
【资料2】
围湖造田
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）
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的演替速度有什么影响？
人类活动加快了这种演替的速度。
合作探究
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
2.资料 据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦导致局部灌丛出现荒漠化，该现象表明：与该地区具有的自然演替相比，人类开垦活动使得该地区群落的演替速度
（填“未发生改变”、“变慢”或“变快”），演替的方向
（填“未发生改变”或“发生改变”）。
变快
未发生改变
合作探究
1.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
2.积极影响：
封山育林
治理沙漠
人工群落
管理草原
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。
3.意义：
人类掌握了群落演替的规律，就能根据现有情况预测群落的未来，从而正确掌握群众的动向，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
3、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。
现状
人类活动对群落演替的影响
措 施
退耕还林、还草、还湖和退牧还草。
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。
3、退耕还林、还草、还湖
人类活动对群落演替的影响
　课堂检测　
(1)在裸岩上发生演替时首先出现的生物是地衣( )
(2)在弃耕的农田上进行的演替先是初生演替后是次生演替( )
(3)初生演替趋向于形成新群落( )
(4)群落内部因素的变化不会影响群落演替( )
(5)根据群落演替的理论，所有的群落最终都会演替成森林( )
(6)群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂( )
判断下列是否正误
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