第2章群落及其演替第3節

群落的演替學習目標1.通過探究學習群落演替的過程，掌握運用結構與功能觀分析群落演替過程的能力。2.通過探究學習人類活動對群落演替的影響，提升運用所學知識分析并解決生活中實際問題的能力。1883年火山爆發，生物全部死亡幾年后地面上長出小草，出現了一種蜘蛛1909年有202種動物1919年1934年動物增加到621種增加到880種，形成小樹林問題探討喀拉喀托火山的群落群落演替喀拉喀托火山爆發的情景蜘蛛202種動物621種動物880種動物小草小樹林火山爆發1883年幾年后1909年1919年1934年至今問題探討討論1：生物是如何一步步地定居在新土地上的？一般情況下，經歷：裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段討論2：這一地區有可能恢復原來群落的結構嗎？火山爆發后環境條件發生了變化。在火山爆發中，有些物種可能會滅絕；在恢復過程中，外來新物種可能會侵入。群落結構因此發生了變化，一般不能恢復原來群落的結構。問題探討自學指導一閱讀課本第39頁至40頁。完成下列問題。5min1.群落演替的概念？實例？2.發生在光裸的巖地上的群落演替的大致過程，及每個階段的特點。3.發生在棄耕的農田上的群落演替的大致過程，及每個階段的特點。一、演替的概念1.群落演替的概念：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，叫做群落演替。2.演替的實例（1）裸巖上的演替過程（2）棄耕農田上的演替過程光裸的巖地上是怎樣長出森林的呢？棄耕農田上如何發生群落的演替呢？1.發生在裸巖上的演替表層為巖石或石礫，裸巖上沒有任何生物。裸巖階段二、演替的實例地衣首先在裸巖上定居，地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤的過程，于是，土壤顆粒和有機物逐漸增多。真菌藻類通過菌絲提供水、CO2、無機鹽通過光合作用提供有機養料裸巖階段地衣階段1.發生在裸巖上的演替形成原因：在地衣開拓的基礎上，苔蘚便能生長起來。苔蘚比地衣長得高，能獲得更多的陽光。變化：苔蘚的生長會進一步使巖石分解，土層加厚，有機物增多，土壤中微生物的種類也越來越豐富。裸巖階段地衣階段苔蘚階段1.發生在裸巖上的演替形成原因：在土壤能保持一定水分時，草本植物的種子就能夠萌發生長。競爭的結果是較高的草本植物逐漸占據了優勢。變化：各種昆蟲和其他小動物開始進入這個地區。在動植物的共同作用下，土壤中的有機物越來越豐富，土壤的通氣性越來越好。草本植物階段1.發生在裸巖上的演替裸巖階段地衣階段苔蘚階段灌木階段形成原因：灌木和小喬木開始生長。灌木比草本更為高大，“剝奪”了草本植物的陽光，逐漸取代了部分草本植物。變化：灌木的生長起到了遮陰、避風等作用，同時提供了更為豐富的食物，于是成為很多鳥類的棲息地。物種的多樣化使群落的結構較為穩定，抵御環境變化的能力增強。草本植物階段1.發生在裸巖上的演替裸巖階段地衣階段苔蘚階段喬木階段形成原因：在灌木群落所形成的濕潤土壤上，各種喬木的種子萌發出來，喬木比灌木具有更強的獲得陽光的能力，因而最終占據了優勢，成為茂盛的樹林。變化：樹林的形成進一步改善了生物生存的環境，物種進一步多樣化，生物與環境之間的關系變的更加豐富多樣，于是，群落演替到了相對穩定的森林階段。灌木階段草本植物階段1.發生在裸巖上的演替裸巖階段地衣階段苔蘚階段思考

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討論

分析群落的演替討論1：光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？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。討論2：地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎？地衣被苔蘚取代了嗎？地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤，并積累起有機物，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，結果苔蘚逐漸取代了地衣。思考

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討論

分析群落的演替討論3：在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？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”。2.發生在棄耕農田上的演替農田被棄耕以后，很快就會長滿一年生的雜草。在雜草的覆蓋下，土壤條件會得到改善，一些多年生的雜草會“接踵而至”。一年生雜草多年生雜草棄耕的農田2.發生在棄耕農田上的演替灌木階段一年生雜草多年生雜草棄耕的農田土壤表層的有機物逐漸增多，土壤的保水能力也逐漸增強，這將更有利于植物的生長。幾年后，一些小灌木便會生長起來，并成為灌木叢。喬木階段2.發生在棄耕農田上的演替灌木階段一年生雜草多年生雜草如果是在干旱的荒漠地區，群落的演替就很難形成樹林。再經過一段時間，喬木開始出現。高大的喬木占據了更多的空間，灌木逐漸減少，喬木逐漸蔚然成林。在氣候條件適宜的情況下從棄耕的農田演替出樹林需要數十年時間。棄耕的農田討論1：從演替的起點來看，發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替有什么不同？這兩種演替還有哪些差異？①從演替的起點看：思考

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討論

比較發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替棄耕農田一年生雜草多年生雜草灌木階段喬木階段裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段灌木階段喬木階段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、后來被徹底消滅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。初生演替次生演替討論1：從演替的起點來看，發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替有什么不同？這兩種演替還有哪些差異？②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。思考

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討論

比較發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段灌木階段喬木階段棄耕農田一年生雜草多年生雜草灌木階段喬木階段討論2：這兩種演替有哪些共同點？①從結構簡單的群落發展為結構復雜的群落。②群落中物種數量和群落層次增多。③土壤、光能得到更充分的利用。④群落穩定性越來越強，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。裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段灌木階段喬木階段思考

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討論

比較發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替棄耕農田一年生雜草多年生雜草灌木階段喬木階段討論3：演替都會發展為森林嗎？一個群落最終演替到什么階段，主要受哪些因素的影響？不一定。主要受當地氣候條件，地形和土壤環境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內種群間的相互關系，人類活動等因素的影響。溫度和水分是決定頂極群落的兩大氣候因素。裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段灌木階段喬木階段思考

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討論

比較發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替棄耕農田一年生雜草多年生雜草灌木階段喬木階段自學指導二閱讀課本第41頁至43頁。完成下列問題。6min1.比較分析發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替，總結兩種演替類型的特點。2.影響群落演替的因素？3.結合第42頁“思考·討論”資料，分析人類活動對群落演替的影響。4.退耕還林、還草、還湖政策。實例：如在沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替。（1）初生演替：是指在一個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發生的演替。劃分依據：起始條件（演替的起點）3.演替的兩種類型實例：火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕農田上進行的演替。（2）次生演替：是指在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（如能發芽的地下莖）的地方發生的演替。3.演替的兩種類型劃分依據：起始條件（演替的起點）類型初生演替次生演替不同點起點實例經歷時間演替速度發展趨勢經歷階段相同點從

的群落發展為

的群落;群落中的

和

增多，

能得到更充分的利用。

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的地方火山巖、沙丘、冰川泥等棄耕農田、火災過后的草原、過量砍伐的森林較長較短緩慢較快較多較少結構簡單結構復雜物種數量群落層次土壤、光形成新群落恢復原來的群落4.初生演替與次生演替的比較無論是初生演替還是次生演替，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。思考：演替一定是結構從簡單到復雜，物種豐富度從少變多嗎？不一定；與群落所處的環境、人類活動等影響因素有關。思考：為什么群落不斷地演替？那么群落演替是一個無休止的過程嗎？影響群落演替的因素常常處于變化的過程中，適應變化的種群數量增長或得以維持，不適應的數量減少甚至被淘汰。5.影響群落演替的因素（1）內部因素：群落內部種群相互關系的發展變化，生物的遷入、遷出等。（2）外部因素：群落的外界環境的變化以及人類的活動等。（3）這些因素常常處于變化的過程中，適應變化的種群數量增長或得以維持，不適應的數量減少甚至被淘汰，因此，群落就不斷地演替，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。思考：有人說，穩定是相對的、暫時的，而變化是永恒的。請結合群落的演替，談談你對這句話的看法。（P41）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。例1

下圖表示某地云杉林的形成過程，下列相關敘述正確的是(

)

。C

對點練1

（2022·黃石月考）下圖表示兩個陸生群落的演替過程。據圖判斷，下列說法錯誤的是(

)

。D

在某一地區，群落演替的結果往往是由環境和群落內部的生物共同作用決定的，但人類活動對群落演替的影響有時超過其他因素的影響。資料1：我國的黃土高原歷史上曾郁郁蔥蔥，而現在的黃土高原，森林和草原的覆蓋率比歷史上大幅下降，很多黃土丘陵呈光禿狀態。除了氣候變化的因素，人類活動是導致這一地區變成這樣的主要原因：自秦代以來，由于移民屯墾和大量砍伐森林，黃土高原的農業發展很快，環境卻年復一年地遭到破壞，導致大片森林和草原消失。思考

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討論

分析人類活動影響群落演替的實例分析人類活動影響群落演替的實例

資料2：自20世紀60年代起，長江中游某湖泊進行了大規模的圍湖造田，湖水面積縮減50％。對該湖泊多種生物的調查表明，水生植物、魚類的物種豐富度下降，占優勢的物種發生變化（下表）。生物類群20世紀60年代20世紀80年代水生植物種類92種68種占優勢的物種菱、竹葉眼子菜、苦草、黑藻微齒眼子菜、菰、金魚藻、黑藻魚類種類74種54種占優勢的物種鯉魚、鯽魚、鳊魚鯽魚、黃顙魚、紅鰭鲌某湖泊20世紀60年代和80年代水生植物和魚類的調查統計表思考

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討論

分析人類活動影響群落演替的實例討論1：上述資料中，人類活動使群落演替向什么方向進行？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。討論2：人類活動對上述群落的演替速度有什么影響？人類活動加快了這種演替的速度。討論3：如果去除人類活動，這些群落又會向什么方向演替？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。思考

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討論

分析人類活動影響群落演替的實例注意：①人類活動可以使群落演替的速度在原來的基礎上加快或者減慢；②人類活動往往會使演替偏離其自然演替的方向，有時也會和自然演替的方向一致；③人類活動不一定同時改變速度和方向。三、人類活動對群落演替的影響

人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的

和

進行。方向速度（1）砍伐森林可以在短期內改變森林群落中的物種組成和物種豐富度，進而改變群落的演替方向。（2）過度放牧則可能很快導致土地荒漠化，使草原生物群落演替為荒漠生物群落。（3）未經處理的污水直接排入河流，可能給水生生物帶來滅頂之災。1.

人類活動對群落演替的影響——消極影響被砍伐的森林過度放牧的草原污水排入河流封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，人類活動也可以使群落朝著物種增多、結構復雜的方向演替。封山育林治理沙漠人工群落管理草原掌握自然演替的規律，和群落的動向，使之朝著對人類有益的方向發展。2.

人類活動對群落演替的影響——積極影響60年前毛烏素沙漠現在的毛烏素沙漠毛烏素沙漠，位于陜西省榆林地區和內蒙古自治區鄂爾多斯市之間，面積達4.22萬平方公里。2.

人類活動對群落演替的影響——積極影響1.原因：為擴大耕地面積，不惜毀林開荒、圍湖造田，以犧牲環境為代價的墾殖活動（毀林開荒、圍湖造田），導致了嚴重的水土流失，并且成為洪澇災害頻繁發生的重要原因。四、退耕還林、還草、還湖2.目的：處理好經濟發展同人口、資源、環境的關系，走可持續發展道路。3.措施：我國政府明確提出退耕還林、還草、還湖和退牧還草。四、退耕還林、還草、還湖2003年1月20日起施行《退耕還林條例》。截至2021年，全國共有25個省和新疆生產建設兵團參與這項工程，累計完成退耕還林還草1.42×107hm2，荒山荒地造林和封山育林2.07×107hm2。2014年啟動了新一輪退耕還林還草工程；2015年將這項工程列為生態文明體制改革的組成部分；2018年，我國啟動了大規模國土綠化行動。截至2013年，全國共有25個省（自治區、直轄市）參與這項工程，累計完成退耕還林2.98×107hm2。三陜西省延安市吳起縣退耕前（1984年）陜西省延安市吳起縣退耕后（2017年）例2

下列關于人類活動對群落演替的影響的敘述，正確的是(

)

。CA.人類活動對群落的影響都是破壞性的B.人類活動可以任意對生物與環境的關系加以控制C.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D.決定群落演替的根本因素在群落內部，外部環境條件的變化不起作用對點練2

（2022·宜昌月考）羊草是北方草原的一種多年生優勢牧草，前些年由于人為開墾的影響，羊草數量顯著下降。開展退耕還草工程之后，退耕區域的羊草數量明顯增加。下列有關敘述正確的是(

)

。BA.羊草種群恢復過程中，其年齡結構屬于穩定型B.羊草種群恢復過程中，退耕區域發生了群落演替C.開展退耕還草工程后，生物群落的垂直結構不發生變化D.開展退耕還草工程后，羊草種群的環境容納量不變

（2022·福州月考）聯合國環境規劃署宣布，中國塞罕壩林場建設者獲得2017年聯合國環境領域的最高榮譽——地球衛士獎。歷史上塞罕壩林場由于過度采伐，土地日漸貧瘠，北方沙漠的風沙可以肆無忌憚地刮入北京。自1962年開始，塞罕壩林場三代建設者在“黃沙遮天日，飛鳥無棲樹”的荒漠沙地上艱苦奮斗、甘于奉獻，創造了荒原變林海的人間奇跡。請回答下列問題：（1）塞罕壩人通過植樹造林將“昔日的茫茫荒原變為林的海洋”，這一過程屬于群落的______演替，理由是________________________________________________________。隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替，則發生代替的原因可能是______________________________。演替過程中植物的垂直結構為動物創造了棲息空間和食物條件，從而使動物群體也具有垂直______現象。次生原有土壤條件基本保留（或原有植物的繁殖體仍有可能存在）

后一個群落中的物種競爭能力強分層（2）林海中不同生物之間的關系是在______水平上進行研究獲得的。群落（3）在自然環境不發生根本變化的前提下，我國西北地區的荒漠地帶，能否建立起塞罕壩式的林海？______。請說明理由：__________________________________________。不能兩地自然環境不同，群落演替的最終結果不同

喬木樹種老年樹成年樹幼年樹華北落葉松505556長白落葉松5080880

穩定型增長型1611.在群落演替的過程中，物種的組成和數量會發生變化。判斷下列相關表述是否正確。（1）群落演替就是群落內原有物種逐漸恢復到原有狀態。（）（2）演替早期的種群可能在新形成的群落里出現。（）×√練習與應用一、概念檢測2.演替過程中喬木逐漸取代了灌木的優勢地位，其主要原因是（）A.灌木壽命較短B.喬木繁殖能力較強C.灌木生長極為緩慢D.喬木較為高大，能獲得更多的陽光D練習與應用一、概念檢測3.我國北方某地區實施退耕還林三年后，對該地區蜘蛛類群的研究表明，地面蜘蛛豐富度增加，但原來分布于農田的蜘蛛種類部分消失了。下列表述錯誤的是（）A.退耕農田上發生的群落演替是次生演替B.部分農田蜘蛛消失說明退耕還林不利于保護生物多樣性C.退耕還林后群落總體上朝著物種增多、結構復雜