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选必二
第3节
群落的演替
第2章 群落及其演替
2019人教版·生物·选择性必修2
教材分析
一、学习目标
二、重难点
1.通过分析裸岩上的演替和弃耕农田上的演替，
阐明演替的概念、类型和过程。
2.通过分析人类活动与演替的关系，
说明人类活动对群落演替的影响。
群落演替的过程。
01
演替的类型
02
人类活动对群落演替的影响
目录
03
退耕还林、还草、还湖
04
练习与应用
演替的类型
01
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。
地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段
→灌木阶段→乔木阶段
1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？
课堂导入
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。
群落演替
课堂导入
新形成的群落与原来的群落不同
演替的原因
群落是一个动态系统，是不断发展变化的。
演替的类型
初生演替、次生演替。
一、初生演替
指在一个 的地面，或者是_______________但被彻底消灭了的地方发生的演替。
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
沙丘
火山岩
冰川泥
从0开始
探究新知
3.过程——裸岩到森林的演替
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
六个阶段
一、初生演替
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
①裸岩阶段
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。
3.过程——裸岩到森林的演替
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
②地衣阶段
地衣侵入→定居→分泌有机酸→加速岩石风化→土壤颗粒和有机物增多。
3.过程——裸岩到森林的演替
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
③苔藓阶段
苔藓侵入→定居、扩展→进一步分解岩石
→土层加厚、有机物增多→土壤微生物增多
3.过程——裸岩到森林的演替
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
④草本植物阶段
草本植物侵入→定居→竞争→较高草本植物占优势→小动物增多→土壤有机物丰富、通气性好
3.过程——裸岩到森林的演替
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
⑤灌木阶段
灌木、小乔木侵入并定居→竞争→灌木、小乔木占优势→动物进一步增多→物种多样化→群落结构较稳定→抵御环境变化的能力增强
3.过程——裸岩到森林的演替
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
⑥乔木阶段
乔木在竞争中占优势→形成茂盛的树林→进一步改善环境→物种进一步多样化→生物与环境的关系更丰富多样→相对稳定的森林阶段
3.过程——裸岩到森林的演替
分析群落的演替
【思考·讨论】
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。
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。
（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？
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。
3.过程——裸岩到森林的演替
（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。
在演替的过程中，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。
3.过程——裸岩到森林的演替
二、次生演替
1.概念
2.案例
是指在 ，但 基本保留，甚至还保留了 或 。
原有植被虽已不在
如 、 、 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
从1开始
探究新知
3.过程——弃耕农田上发生的演替
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
二、次生演替
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
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”
3.过程——弃耕农田上发生的演替
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
一年生杂草生长→土壤条件改善→多年生杂草接踵而至。
3.过程——弃耕农田上发生的演替
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
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
3.过程——弃耕农田上发生的演替
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
乔木出现→逐渐取代灌木，称为优势种。
3.过程——弃耕农田上发生的演替
杂草
弃耕农田
灌木
乔木
森林
气候适宜的条件下，逐渐演替出树林。
3.过程——弃耕农田上发生的演替
一年生杂草
多年生杂草
小灌木
灌木丛
乔木
草本植物阶段
灌木阶段
森林阶段
弃耕农田
【思考】弃耕农田一定会演替成森林吗？
如果是在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成森林，或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
不一定。
在气候条件适宜的情况下从弃耕的农田演替出森林需要数十年时间。
3.过程——弃耕农田上发生的演替
类型 初生演替 次生演替
划分依据 起始条件不同
不同点 演替速度、时间
趋向
经历阶段
相同点 群落结构由 到 ，物种数量和群落层次 ，土壤、光能得到更充分的利用 形成新群落
较少
慢而长
快而短
无→有→多
少（有） →多
简单
复杂
增多
恢复原来的群落
较多
演替不一定是结构从简单到复杂，物种丰富度从少变多。
比较初生演替和次生演替
“三看法”判断初生演替与次生演替
当群落演替到与环境处于平衡状态时，就以相对稳定的群落为发展的顶点。
群落演替的三个易错点
1.演替并不是“取而代之”
演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，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。
2.演替并不都是“不可逆”的
演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。
3.群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程
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。
演替的终点
演替的终点
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。
此时的群落称为顶级群落，结构最复杂最稳定，遇到干扰后的自动调节能力强。
群落演替的终点是顶级群落
地球上现存的群落大都处于顶级状态。顶极群落类型主要是由平均温度和年降雨量决定。
1.填空题
①所有弃耕农田都一定能演替成森林吗 。
②群落的演替达到最高的森林阶段受无机环境的限制，
如 等。
③群落演替的总趋势是：物种多样性 ，总生产量 ,
群落有机物总量 。
④群落演替过程中 会发生改变，即生物发生了进化。
⑤方向性：具有一定的方向性，因而往往是可预见的
⑥群落演替 （会/不会）永远进行
不一定
土壤、降水量
增加
增加
增加
种群基因频率
不会
习题巩固
2.(2023·浙江卷)群落演替是一个缓慢、持续的动态过程，短时间的观察难以发现这个过程，但是有些现象的出现，可以一窥其演替进行的状态。下列事实的出现，可以用来推断群落演替正在进行着的是( 　 )
A.毛竹林中的竹笋明显长高
B.在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物
C.荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面
D.在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡
习题巩固
B
3.(2023·海南卷)某亚热带地区青冈栎林被采伐后的演替过程如图。下列有关叙述错误的是( 　 )
A.采伐迹地保留了原有青冈栎林的土壤条件和繁殖体，
该演替属于次生演替
B.与杂草群落相比，灌丛对阳光的利用更充分
C.与灌丛相比，马尾松林的动物分层现象更明显
D.与马尾松林相比，马尾松、青冈栎混交林乔木层的植物
种间竞争减弱
习题巩固
D
4.（2025·浙江卷）群落演替指一个群落替代另一个群落的过程，包括初生演替和次生演替。下列实例属于初生演替的是（ ）
A.裸岩的表面长出地衣
B.草原过度放牧后出现大片裸地
C.荒草地改造成荷花塘
D.云杉林被大量砍伐后杂草丛生
A
习题巩固
1.外部因素：
2.内部因素：
3.人类的活动等
群落的外界环境的变化。
生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化。
如种内关系、种间关系（演替的催化剂），生物入侵等。
如火灾、洪水、病虫害、严寒等
决定因素
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。
影响演替的因素
人类活动对群落演替的影响
02
探究新知
【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。
探究新知
【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）
探究新知
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。
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
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
探究新知
一、消极影响
1.砍伐森林
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
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。
探究新知
二、积极影响
—— 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
60年前毛乌素沙漠
现在的毛乌素沙漠
人类活动 会使群落演替按照 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
探究新知
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 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。
群落演替的特点
1.(1)右图表示甲、乙两种群落在演替过程中物种
多样性的变化曲线，据图分析回答下列问题：
①图中甲、乙分别属于哪种演替类型？判断依据是什么？
②火灾后森林的演替与 群落的演替类型相同。
乙
由于甲群落演替起点的物种多样性为零，因此应属于初生演替；乙群落存在起始物种，故应属于次生演替。
③　 　演替的速度更快，历时更短。原因是：
次生演替的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。
次生
习题巩固
(2)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，导致局部灌丛出现了荒漠化，该现象表明：与该地区具有的自然演替相比，人类的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“发生改变”或“未发生改变”)。
变快
未发生改变
习题巩固
2.（2025·云南卷）群落演替理论为实施自然保护和生态修复提供了科学依据，关于演替，下列说法错误的是（　　）
A.森林火灾后发生的演替属于初生演替
B.科学合理的人工造林可加快演替的速度
C.优势种改变是判断群落演替的标志之一
D.环境变化是诱发演替的主要因素之一
A
习题巩固
退耕还林、还草、还湖
03
探究新知
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。
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）
探究新知
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。
1.(多选)(2024·衡水一模)四川、陕西、甘肃三省按照“退耕还林、封山绿化、
以粮代赈、个体承包”的政策，率先开展了退耕还林试点。如图为某试点区域退耕还林后，20年间农田上草本植物、
灌木和乔木的物种数目变化。
下列相关分析正确的是( 　 )
A.退耕还林20年间，物种数不断变化，
图中①②③分别表示草本植物、乔木、灌木
B.在该群落演替过程中，草本植物会逐渐消失
C.退耕还林后，该农田上发生的次生演替会使原有物种全部恢复
D.在群落演替过程中，灌木的优势地位逐渐被乔木取代，
主要是因为乔木高大，能利用更多的阳光
习题巩固
AD
课堂小结
练习与应用
04
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。 （ ）
练习与应用
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
练习与应用
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。
练习与应用
练习与应用
5.一个湖泊经历了一系列演替阶段以后，可以演变为一片森林。演替过程大体经历从湖泊到沼泽、到草原，最后到森林这几个阶段。请参照从裸岩演替到森林的过程，描述从湖泊演替到森林的大致过程。
沉水植物群落阶段→浮水植物群落阶段→挺水植物群落阶段
→湿生草本植物群落阶段→灌木植物群落阶段→森林群落阶段
6.外来物种人侵会对当地群落的演替产生严重的影响。凤眼蓝(俗称“水葫芦”)疯长是大家所熟知的实例(如下图)。你还知道我国有哪些外来物种人侵的实例 请结合当地实际情况，进行调查或收集有关资料，以“警惕外来物种入侵为题，写一篇科普文章。
除凤眼蓝外，外来入侵物种还有紫茎泽兰、豚草等。
1.人类活动有时会有意或无意地将一种新的物种引入到某一群落中。在适宜的条件下，这些脱离了原有生物之间相互作用关系的新物种 往往会大肆扩散和蔓延，迅速成为优势种，打破原有群落的稳定性，危及已有物种的生存，造成生物多样性的丧失，对当地经济、社会造成巨大危害。
2.生物入侵的危害：
①竞争、占据当地物种的 等，摧毁生态系统。
②分泌释放化学物种，抑制其他物种生长，危害生物多样性。
③影响遗传多样性等。
空间和食物
生物入侵
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
复习与提高
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
复习与提高
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 （ ）
D
A. 捕食者主要捕食甲和丙
蝌蚪的种间竞争结果可能受
捕食者影响
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
复习与提高
4.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？
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。
复习与提高
5.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。
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。
（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？
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。
复习与提高
（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？
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。
（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？
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。
复习与提高
6.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？
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。
复习与提高
（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？
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。
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。
复习与提高
网络构建
THANKS
作业
完成课时作业
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