第3節群落的演替學有目標——課標要求必明記在平時——核心語句必背1.通過分析裸巖上的演替和棄耕農田上的演替，闡明演替的概念、類型和過程。2.通過分析人類活動與演替的關系，說明人類活動對群落演替的影響。3.認同我國實行退耕還林、還草、還湖的政策。1.隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程叫作群落演替。2.群落演替可以分為初生演替和次生演替。3.人類活動會影響演替的進程和方向。4.在自然界，群落的演替是普遍現象，而且有一定的規律。人類掌握了這些規律就能根據現有情況，預測群落的未來，從而正確掌握群落的動向，使之朝著對人類有益的方向發展。[主干知識梳理]一、演替的類型1．群落演替的概念隨著時間的推移，

。2．群落演替的類型(1)初生演替①概念：在一個從來沒有被

覆蓋的地面，或者是原來存在過

、但被徹底消滅了的地方發生的演替。一個群落被另一個群落代替的過程植物植被②過程(以裸巖上發生的演替為例)。裸巖階段→

階段→苔蘚階段→

植物階段→

階段→森林階段。(2)次生演替①概念：在原有

雖已不存在，但原有

基本保留，甚至還保留了

或其他繁殖體(如能發芽的地下莖)的地方發生的演替。②過程(以棄耕農田上發生的演替為例)。棄耕農田→

→多年生雜草→

→灌木叢→喬木。地衣草本灌木植被土壤條件植物的種子一年生雜草小灌木3．自然群落演替的共同點都是從結構

的群落發展為結構復雜的群落，群落中的

_______________

_______增多，

得到更充分的利用。4．影響群落演替的因素(1)群落

的變化；(2)生物的遷入、遷出；(3)群落內部

相互關系的發展變化；(4)人類的活動。5．群落演替的結果最終達到一個與群落所處環境相適應的

。簡單物種數量和群落層次土壤、光能外界環境種群相對穩定的狀態二、人類活動對群落演替的影響1．對群落演替有直接影響的人類活動①封山育林②砍伐森林③治理沙漠④填湖造地⑤捕殺動物⑥建立人工群落⑦管理草原對上述人類活動進行歸類2．結果使群落演替按照不同于自然演替的

進行。3．群落演替規律的應用根據現有情況，預測

，從而正確掌握

，使之朝著對人類有益的方向發展。三、退耕還林、還草、還湖1．原因：以犧牲環境為代價的墾殖活動(如毀林開荒、圍湖造田等)，造成了嚴重的

，并且成為

頻繁發生的重要原因。速度和方向群落的未來群落的動向水土流失洪澇災害2．目的：處理好經濟發展同人口、資源、環境的關系，走

道路。3．措施：頒布了《

條例》。4．結果：實現了我國從毀林毀草開荒到

的歷史性轉變，改變了過去“越墾越窮，越窮越墾”的局面。可持續發展退耕還林退耕還林還草[邊角知識發掘]1．(教材第39頁圖2-11，第40頁圖2-12拓展訓練)。(1)在裸巖上發生的演替包括以下階段，請用序號和箭頭表示正確的演替順序。①裸巖階段②草本植物階段③苔蘚階段④地衣階段⑤喬木階段⑥灌木階段提示：①→④→③→②→⑥→⑤。(2)在棄耕農田上發生的演替包括以下階段，請用序號和箭頭表示正確的演替順序。①棄耕農田②喬木③多年生雜草④灌木⑤一年生雜草提示：①→⑤→③→④→②。2．(教材第41頁正文發掘)連線初生演替與次生演替的起點及實例。[教材問題提示]一、思考·討論(一)分析群落的演替(教材第40頁)1．因為苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養分，而地衣可以通過分泌有機酸而從裸巖中獲取養分。2．地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤，并積累有機物，這為苔蘚的生長提供了條件。而苔蘚生長后，由于其植株高于地衣，能獲得更多的陽光，處于優勢地位，則苔蘚逐漸取代了地衣。3．能找到這些植物。在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指“優勢取代”，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木取代了灌木成為優勢物種，但在森林中各種類型的植物都是存在的。(二)比較發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替(教材第41頁)1．從演替的起點看，裸巖上的演替是從一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、后來植被徹底消失了的地方開始的演替。棄耕農田上的演替是在原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發生的演替。其他差異還有：裸巖上的演替速度慢，經歷的階段相對較多；棄耕農田上的演替速度快，經歷的階段相對較少；等等。2．共同點：都是從結構簡單的群落發展為結構復雜的群落，群落中的物種數量和群落層次增多，土壤、光能得到更充分的利用，最終群落會發展成一個與所處環境相適應的相對穩定的狀態，等等。3．不一定。一個群落最終演替到什么階段，主要受群落外界環境的變化，生物的遷入和遷出，群落內部種群相互關系的發展變化，人類活動等因素的影響。(三)分析人類活動影響群落演替的實例(教材第42頁)1．人類活動使群落演替朝著物種豐富度降低、結構簡單的方向進行。2．人類活動加快了這種演替的速度。3．去除人類活動，這些群落一般會朝著人類活動出現之前的狀態進行演替，趨向于恢復原來的群落，物種豐富度會增加，結構會變得復雜。二、旁欄思考題(教材第41頁)當群落演替發展到群落內的生物與生物之間以及生物與非生物環境之間都相適應時，群落處于比較穩定的狀態，但是此時群落內的生物種群仍然進行著繁殖和變化，同時外界環境也會改變，這些因素又會使群落發生改變。因此，群落始終處于動態的變化中，并趨向于形成新的相對穩定的狀態。(1)圖1中正確的演替進程是________(用圖1中的編號及箭頭表示)；其演替類型與火山噴發處所發生的演替的主要區別是什么？提示：正確的演替進程是丁→甲→丙→乙；該演替過程屬于次生演替，它與火山噴發處所發生的演替的區別在于起始條件不同。(2)圖2中甲、乙分別屬于哪類演替類型？其中演替速度更快、歷時更短的是甲還是乙？提示：甲屬于初生演替，乙屬于次生演替。演替速度更快、歷時更短的是乙。[師說重難]

1．初生演替和次生演替的比較項目初生演替次生演替起點從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體時間經歷的時間長經歷的時間短速度緩慢較快影響因素自然因素人類活動較為關鍵速度與時間的差異分析所依托的基質和環境極為貧瘠和嚴酷所依托的基質和環境比較肥沃和溫和，且可能存在原有群落毀滅后留下來的大量有機質和繁殖體實例裸巖上的演替森林砍伐地、棄耕農田上的演替相同點都是從結構簡單的群落發展為結構復雜的群落，群落中的物種數量和群落層次增多，土壤、光能得到更充分的利用，最終都會達到一個與群落所處環境相適應的相對穩定的狀態續表2.群落演替的方向及變化方向簡單→復雜→穩定復雜→簡單→穩定實例大多數自然群落(環境條件適宜)受污染或被破壞的群落能量變化增加并趨向于穩定減少并趨向于穩定物質變化3．群落演替的過程分析群落演替的過程可人為地劃分為三個階段。(1)侵入定居階段(先鋒群落階段)一些物種侵入裸地定居成功并改良了環境，為以后侵入的同種或異種生物創造有利條件。(2)競爭平衡階段通過種內競爭或種間競爭，優勢物種定居并繁殖后代，劣勢物種被排斥，相互競爭過程中共存下來的物種，在利用資源上達到相對平衡。(3)相對穩定階段物種通過競爭，平穩地進入協同進化，資源利用更為充分、有效，群落結構更加完善，有比較固定的物種組成和數量比例，群落結構復雜、層次多。4．群落演替的結果分析(環境條件適宜)演替方向演替是群落組成向著一定方向、具有一定規律、隨時間而變化的有序過程，因而它往往是能預見的或可測的。如果環境條件適宜，一般都可以演替到森林這一最高階段能量總生產量增加，群落的有機物總量增加結構生物種類越來越多，群落的結構越來越復雜穩定性演替是生物和環境反復相互作用，發生在時間和空間上的不可逆變化，穩定性越來越高5．頂極群落演替不是一個無休止的過程，任何環境下發生的演替最終都要達到成熟階段，這時群落和周圍環境處于相對平衡的穩定狀態，此時，物種和非生物環境之間高度協調，能量和物質利用率高，此時的群落也叫頂極群落。頂極群落主要是由其平均溫度和年降雨量所決定的。如在高溫高濕的氣候條件下，頂極群落是熱帶雨林；在低溫高濕的氣候條件下，頂極群落是北方針葉林；在中溫中濕的氣候條件下，頂極群落是溫帶草原；在低溫低濕的氣候條件下，頂極群落是苔原；在極端缺水的氣候條件下，頂極群落是沙漠。[在應用中悟][典例1]有關初生演替和次生演替的敘述，正確的是

(

)①在沙丘、火山巖上進行的演替是初生演替，在棄耕的農田上進行的演替是次生演替②初生演替形成的群落內無競爭現象，次生演替形成的群落內競爭明顯③次生演替比初生演替所用的時間短，重要原因之一是次生演替原有的土壤條件基本保留④初生演替很容易發展到森林階段，次生演替很難發展到森林階段A．①③

B．①②③C．②③

D．②③④[解析]

在沙丘、火山巖上進行的演替是初生演替，在棄耕的農田上進行的演替是次生演替，①正確；不管是初生演替，還是次生演替，群落內均有競爭現象，②錯誤；進行次生演替時雖然原有的植被已不存在，但原有土壤條件基本保留，因此次生演替所用的時間短，③正確；不論是初生演替，還是次生演替，只要氣候等條件適宜，都能演替到森林階段，④錯誤。[答案]

A方法規律“三看法”區分初生演替和次生演替

[典例2]某興趣小組深入一塊棄耕農田進行調查，記錄演替過程中不同階段的優勢植物和常見植物，結果如下表。下列說法錯誤的是 (

)棄耕年數優勢植物其他常見植物0～1馬唐草

1飛蓬草豚草2紫菀豚草3須芒草

5～10短葉松火炬松50～150櫟等硬木樹山核桃A.在演替過程中不斷形成新物種，并取代原有的物種B．隨著時間的推移，群落的垂直結構變得復雜C．群落演替使生態系統對光能的利用率提高D．與草本植物階段相比，木本植物階段的演替比較緩慢[解析]在演替過程中是優勢物種的取代，而不是“取而代之”，A錯誤；由表格可知，該演替過程經歷了草本植物階段→灌木階段→森林階段，群落的垂直結構變得復雜，B正確；群落演替過程中物種組成越來越復雜，使生態系統對光能的利用率提高，C正確；與草本植物階段相比，木本植物階段的演替需要的時間較長，D正確。[答案]

A易錯提醒有關群落演替的兩點提醒(1)能否演替成森林階段與演替的類型無關，不管是初生演替還是次生演替，都可能演替到相對穩定的階段。(2)初生演替與次生演替的本質區別在于演替的起點不同，即是否具備土壤條件。初生演替是在不具備土壤條件的地方進行的演替，而次生演替則是在具備土壤條件的地方進行的演替。[在訓練中評]1．下列群落演替中，屬于初生演替的是

(

)A．某地海底火山爆發形成了一個新島，后來又逐漸長出了很多植物B．河流因為堵塞而成為沼澤，上面長出了新的植物C．棄耕后的農田長出雜草，幾年后又長出多年生植物D．西雙版納熱帶雨林遭到嚴重砍伐后，很快又長出新的植物解析：初生演替是指在一個從來沒有被植物覆蓋，或者是原來存在過植被，但被徹底消滅了的地方發生的演替；次生演替是指在原來植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發生的演替。答案：A

2．某棄耕農田植物種類40年間的變化情況如下表，下列敘述正確的是

(

)A．群落演替就是隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程B．草本植物階段、灌木階段、喬木階段是群落演替必經的3個階段C．表中的數據是在植物豐富的區域采用樣方法獲取的D．表中數據表明棄耕農田在演替過程中的第1年，該群落不具有垂直結構時間/年14152540草本植物2827263034灌木0341219喬木0001423總計2830305676解析：群落演替就是隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，A正確；表中數據顯示，該棄耕農田的群落演替經歷了草本植物、灌木、喬木3個階段，但不能說明草本植物階段、灌木階段、喬木階段是群落演替必經的3個階段，如在干旱的荒漠地區，群落的演替就很難達到喬木階段，B錯誤；樣方法是調查種群密度的常用方法，物種豐富度的研究也可采用該方法進行，但需做到隨機取樣，而不是在植物豐富的區域取樣，C錯誤；棄耕農田在演替過程中，其群落都具有垂直結構，D錯誤。答案：A

(2)人類活動中，會有意或無意地將某個新物種引入到某一群落中。外來物種的入侵會對群落演替有何影響？提示：在適宜的條件下，新物種會迅速成為優勢種，破壞原有群落的穩定性，使生物多樣性減少。(3)從防止草原群落的有害演替角度出發，你認為應如何合理利用草原？提示：在草原地區，應該科學地分析牧場的載畜量，做到合理放牧。(4)請列舉人類的哪些活動可能導致現有群落被破壞而引起群落的演替。你認為采取哪些措施，能提高群落結構的復雜性？提示：砍伐森林、填湖造地、過度放牧、環境污染等均會導致現有群落被破壞而引起群落的演替。封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等可以提高群落結構的復雜性。[師說重難]

1．人類活動對生物群落演替的影響很大人類有目的、有意識進行的生產活動可以對其他生物之間、人類與其他生物之間以及生物與環境之間的相互關系加以控制，甚至可以改造或重建起新的關系。2．人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行(1)砍伐森林、過度放牧、污水排入河流等活動，使群落向不良方向演替，不利于生態系統穩定性的維持。(2)封山育林、治理沙漠、管理草原(退耕還林、還草、還湖)等活動，使群落朝著物種增多、結構復雜的方向演替，對于改善生態環境、實現經濟和環境的可持續性發展具有重要的現實意義。3．我國改善生態環境的措施(1)2014年啟動了新一輪退耕還林還草工程。(2)2015年將退耕還林還草工程列為生態文明體制改革的組成部分。(3)2018年啟動了大規模國土綠化行動。[在應用中悟][典例1]

(2021·全國甲卷)群落是一個不斷發展變化的動態系統。下列關于發生在裸巖和棄耕農田上的群落演替的說法，錯誤的是

(

)A．人為因素或自然因素的干擾可以改變植物群落演替的方向B．發生在裸巖和棄耕農田上的演替分別為初生演替和次生演替C．發生在裸巖和棄耕農田上的演替都要經歷苔蘚階段、草本階段D．在演替過程中，群落通常是向結構復雜、穩定性強的方向發展[解析]人類活動可以影響群落演替的方向和速度，退湖還田、封山育林、改造沙漠、生態農業等相關措施都能促進群落良性發展，A正確；發生在裸巖上的演替是初生演替，一般依次經過的階段是地衣階段→苔蘚階段→草本階段→灌木階段→森林階段，棄耕農田的演替為次生演替，自然演替方向一般為草本階段→灌木階段→喬木階段，B正確，C錯誤；一般情況下，演替過程中生物生存的環境逐漸改善，群落的營養結構越來越復雜，穩定性越來越高，D正確。[答案]

C[典例2]下列關于人類活動對群落演替的影響的說法，錯誤的是

(

)A．歷史上的黃土高原森林覆蓋率在50%以上，20世紀末出現黃沙滿天，水土流失的現象，這是人類過度破壞群落結構導致群落退化的結果B．人類可以根據當地的氣候條件通過植樹等手段加速次生演替的步伐C．我國頒布的《退耕還林條例》有利于群落演替的進行D．在沙漠上不能演替出穩定的群落[解析]

歷史上的黃土高原森林覆蓋率在50%以上，出現黃沙滿天，水土流失的現象是人類過度破壞群落結構導致群落退化的結果；人類活動可以改變群落演替的速度和方向，因此人類可以根據當地的氣候條件通過植樹等手段加速次生演替的步伐；我國頒布的《退耕還林條例》，能使群落盡快恢復并按自然演替的方向進行；沙漠地區也可以演替成穩定的群落。[答案]

D[在訓練中評]1．下列有關人類活動對群落演替影響的表述，正確的是

(

)A．人類活動對群落演替的影響只是破壞性的B．人類活動可以任意對生物與環境的相互關系加以控制C．人類活動對群落演替的影響要遠遠超過所有自然因素的影響D．人類活動往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行解析：人類活動對群落演替的影響有很多是有益的，如封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落，故人類活動對群落演替的影響不只是破壞性的，A錯誤；人類可以建立人工群落，將演替的方向和速度置于人為控制下，但不能任意對生物與環境的相互關系加以控制，B錯誤；人類活動對群落演替有一定的影響，有時超過某些自然因素，但不是遠遠超過所有自然因素的影響，C錯誤；人類活動可以使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行，如治理沙漠，改變了群落演替的方向，D正確。答案：D

2．某地區生態環境破壞嚴重，采用封山育林措施若干年后，現已成為植被茂盛、風景優美的旅游勝地。下列敘述錯誤的是

(

)A．該地區不同地段物種組成上的差異是群落垂直結構的體現B．該地區封山育林后可能會經歷草本植物、灌木、喬木三個演替階段C．該地區恢復過程中進行的群落演替屬于次生演替D．人類活動可能使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行解析：由于地形變化、土壤濕度等差異，使不同地段物種組成上形成的差異是群落的水平結構，A錯誤；封山后山坡上很快會長滿雜草，土壤條件得到改善后，先是形成灌木林，再經一段時間，喬木開始出現，高大的喬木占據更多的空間，B正確；由于該生態系統原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體，因此該地區恢復過程中進行的群落演替屬于次生演替，C正確；人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行，D正確。答案：A

科學視野——群落演替的頂極學說群落的演替是一個漫長的過程，但演替也不是無休無止、永恒延續的。一般來說，當一個群落演替到平衡狀態的時候，演替就不再進行了，在這個平衡點上，群落結構最復雜、最穩定，只要不受到外力干擾，它將永遠保持原狀，這個處于平衡狀態的群落就叫作頂極群落。這里主要介紹頂極群落的單頂極學說。單頂極學說是美國生態學家克萊蒙茲首先提出的。該學說的要點是在同一個地區，只有一個頂極群落，而這個頂極群落的特征完全由當地的氣候決定，因此該頂極群落又叫作氣候頂極。根據該學說，在任何一個特定的氣候地區，所有的演替最終都將趨向于一個頂極群落(只要給它們足夠的演替時間)。然而，在實際的研究中，人們發現任何一個地區都不只有一種處于平衡狀態的群落。也就是說，在自然界我們會看到如果按照單頂極學說的標準判斷，一些群落并不是頂極群落，但它們顯然也處于平衡狀態。這說明頂極群落除了決定于各地區的氣候條件，還決定于其他的一些因素，如地形、土壤和生物因素等。群落演替的頂極學說除單頂極學說外，還有多頂極學說、頂極—格局學說等。多頂極學說認為一個地區有多個頂極群落存在；頂極—格局學說認為各個頂極群落類型具有連續性。這是目前主要的三種群落演替的頂極學說。[素養評價]1．下列有關頂極群落的說法，正確的是

(

)A．極度缺水的環境不能形成頂極群落B．苔原的植被結構簡單，種類稀少，不是頂極群落C．北溫帶的落葉闊葉林，雖然一年四季都不相同，但它是頂極群落D．棄耕的農田第一年長出許多雜草，是頂極群落解析：頂極群落是指生物群落經過一系列演替，最后處于平衡狀態、保持相對穩定的群落。頂極群落主要是由年平均溫度和年降雨量所決定，在極端缺水的條件下，頂極群落是沙漠，A錯誤；苔原的植被結構簡單，種類稀少，但也是頂極群落，B錯