第3節(jié)群落的演替新人教版（2019）選擇性必修二《生物與環(huán)境》第二章群落及其演替目標(biāo)010203學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過對(duì)具體實(shí)例的分析討論，用進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀分析闡明群落演替的概念、過程及規(guī)律（生命觀念）2.結(jié)合實(shí)例，運(yùn)用比較、分析、歸納等科學(xué)思維區(qū)分初生演替和次生演替（科學(xué)思維）3.通過實(shí)例探討人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響，認(rèn)同退耕還林等措施的意義，進(jìn)一步形成可持續(xù)發(fā)展觀，增強(qiáng)保護(hù)環(huán)境的責(zé)任感（社會(huì)責(zé)任）情境導(dǎo)入1883年8月7日，印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)，巖漿滾滾而出，所到之地生物全部死亡，成了一片裸地。幾年后地面上長(zhǎng)出了小草，出現(xiàn)了一種蜘蛛。到1909年，有202種動(dòng)物在這塊新的土地上生活。1919年動(dòng)物增加到621種，1934年增加到880種。在此期間，植株逐漸繁茂起來，形成了小樹林?？ν谢鹕奖l(fā)的情景喀拉喀托火山的群落討論：1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？一般情況下，經(jīng)歷裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段情境導(dǎo)入1883年8月7日，印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)，巖漿滾滾而出，所到之地生物全部死亡，成了一片裸地。幾年后地面上長(zhǎng)出了小草，出現(xiàn)了一種蜘蛛。到1909年，有202種動(dòng)物在這塊新的土地上生活。1919年動(dòng)物增加到621種，1934年增加到880種。在此期間，植株逐漸繁茂起來，形成了小樹林?？ν谢鹕奖l(fā)的情景喀拉喀托火山的群落討論：2.這一地區(qū)有可能恢復(fù)原來群落的結(jié)構(gòu)嗎？火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化?；鹕奖l(fā)時(shí)，有些物種可能會(huì)絕滅，恢復(fù)時(shí)外來新物種可能會(huì)進(jìn)入。群落結(jié)構(gòu)因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復(fù)到原來的群落結(jié)構(gòu)。隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程，叫作群落演替。演替的概念思考：光裸的巖地上是怎樣長(zhǎng)出森林的呢？一.演替的類型探究活動(dòng)一：閱讀課本38-39頁，思考討論下列問題：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？2.地衣階段為苔蘚的生長(zhǎng)提供了怎樣的基礎(chǔ)？地衣被苔蘚取代了嗎？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？4.在整個(gè)演替過程中，土壤條件發(fā)生了什么樣的變化？群落的結(jié)構(gòu)和物種豐富度發(fā)生了怎樣的變化？一.演替的類型1.裸巖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一.演替的類型①裸巖階段②地衣階段表層為巖石或石礫，裸巖上沒有任何生物。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？

因?yàn)樘μ\和草本植物無法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，而地衣可以通過分泌有機(jī)酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。

加速巖石風(fēng)化形成土壤一.演替的類型地衣是藻類和真菌共同生活而成的共生體。 藻類進(jìn)行光合作用，制造養(yǎng)料供給真菌。真菌吸收外界水分、無機(jī)鹽和二氧化碳供給藻類，相互間形成互利共生的關(guān)系。上皮層下皮層菌絲藻類一.演替的類型③苔蘚階段地衣分泌的有機(jī)酸可加速巖石風(fēng)化形成土壤，并積累起有機(jī)物，這為苔蘚的生長(zhǎng)提供了條件。苔蘚生長(zhǎng)后，由于其植株高于地衣能獲得更多的陽光，處于優(yōu)勢(shì)地位，結(jié)果逐漸取代了地衣。2.地衣階段為苔蘚的生長(zhǎng)提供了怎樣的基礎(chǔ)？地衣被苔蘚取代了嗎？④草本植物階段草本植物出現(xiàn)與苔蘚競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)取代昆蟲和其他小動(dòng)物進(jìn)入土壤有機(jī)物和通氣性越來越好一.演替的類型⑤灌木階段⑥喬木階段群落結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，抵御環(huán)境變化的能力增強(qiáng)灌木、小喬木開始生長(zhǎng)剝奪了草本植物的陽光取代部分草本植物鳥類棲息物種多樣化喬木出現(xiàn)與灌木競(jìng)爭(zhēng)陽光優(yōu)勢(shì)取代環(huán)境進(jìn)一步改善物種進(jìn)一步多樣化相對(duì)穩(wěn)定一.演替的類型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(yōu)勢(shì)取代”，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢(shì)，取代了灌木的優(yōu)勢(shì)，但在森林中各種類型的植物都是存在的。

土壤中的有機(jī)物越來越豐富，群落中物種豐富度逐漸加大，食物網(wǎng)越來越復(fù)雜，群落的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。4.在整個(gè)演替過程中，土壤條件發(fā)生了什么樣的變化？物種豐富度和群落的結(jié)構(gòu)發(fā)生了怎樣的變化？一.演替的類型

初生演替概念：是指在一個(gè)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(fā)生的演替。實(shí)例：沙丘、火山巖、冰川泥上進(jìn)行的演替。一.演替的類型2.棄耕農(nóng)田上的演替草本植物階段灌木出現(xiàn)喬木出現(xiàn)森林階段農(nóng)田被棄耕后，很快長(zhǎng)滿一年生的雜草。在雜草的覆蓋下，土壤條件會(huì)得到改善，一些多年生的雜草會(huì)“接踵而至”。土壤表層的有機(jī)物逐漸增多，保水能力逐漸增強(qiáng)，這將更有利于植物的生長(zhǎng)。幾年后，一些小灌木便會(huì)生長(zhǎng)起來，并成為灌木叢。再經(jīng)過一段時(shí)間，喬木開始出現(xiàn)。高大的喬木占據(jù)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(nóng)田演替出樹林需要數(shù)十年時(shí)間。若在干旱的荒漠地區(qū)，就很難形成樹林，或許只能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。一.演替的類型

次生演替概念：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(fā)芽的地下莖)的地方發(fā)生的演替。實(shí)例：火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替。比較兩種演替的異同初生演替次生演替不同點(diǎn)起點(diǎn)實(shí)例經(jīng)歷時(shí)間速度發(fā)展趨勢(shì)經(jīng)歷階段共同點(diǎn)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沙丘、火山巖、冰川泥等火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田長(zhǎng)短慢快趨向形成新群落趨向于恢復(fù)原來的群落多少①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的群落發(fā)展為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的群落②群落中物種數(shù)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(wěn)定性越來越強(qiáng)，最終都會(huì)達(dá)到一個(gè)與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)一.演替的類型思考：演替的終點(diǎn)一定是森林階段嗎？一個(gè)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(dāng)?shù)貧夂驐l件，地形和土壤環(huán)境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內(nèi)種群間的相互關(guān)系，人類活動(dòng)等因素的影響。影響群落演替的因素結(jié)果外界環(huán)境的變化生物的遷入、遷出群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化人類的活動(dòng)，等等。適應(yīng)變化的種群數(shù)量增長(zhǎng)或得以維持，不適應(yīng)的數(shù)量減少甚至被淘汰，因此，群落就不斷地演替。最終都會(huì)達(dá)到一個(gè)與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。二.人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響

思考●討論分析人類活動(dòng)影響群落演替的實(shí)例資料1

我國(guó)的黃土高原歷史上曾郁郁蔥蔥，而現(xiàn)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禿狀態(tài)。除了氣候變化的因素，人類活動(dòng)是導(dǎo)致這一地區(qū)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(nóng)業(yè)發(fā)展很快，環(huán)境卻年復(fù)一年地遭到破壞，導(dǎo)致大片森林和草原消失。二.人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響

思考●討論分析人類活動(dòng)影響群落演替的實(shí)例生物類群20世紀(jì)60年代20世紀(jì)80年代水生植物種類92種68種占優(yōu)勢(shì)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(yōu)勢(shì)的物種鯉魚、鯽魚、鳊魚鯽魚、黃顙魚、紅鰭鲌資料2

自20世紀(jì)60年代起，長(zhǎng)江中游某湖泊進(jìn)行了大規(guī)模的圍湖造田，湖水面積縮減50％.對(duì)該湖泊多種生物的調(diào)查表明，水生植物、魚類的物種豐富度下降，占優(yōu)勢(shì)的物種發(fā)生變化（下表）某湖泊20世紀(jì)60年代和80年代水生植物和魚類的調(diào)查統(tǒng)計(jì)表二.人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響1.上述資料中，人類活動(dòng)使群落演替向什么方向進(jìn)行？2.人類活動(dòng)對(duì)上述群落的演替速度有什么影響？3.如果去除人類活動(dòng)，這些群落又會(huì)向什么方向演替？人類活動(dòng)使群落演替朝著物種豐富度降低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的方向進(jìn)行。人類活動(dòng)加快了這種演替的速度。去除人類活動(dòng)，這些群落一般會(huì)朝著人類活動(dòng)出現(xiàn)之前的狀態(tài)進(jìn)行演替，趨向于恢復(fù)原來的群落，物種豐富度會(huì)增加，結(jié)構(gòu)會(huì)變得復(fù)雜。討論：

人類活動(dòng)往往會(huì)使群落演替按照不同于自然演替的_____和_____進(jìn)行。方向速度二.人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響被砍伐的森林過度放牧的草原污水排入河流（1）砍伐森林可以在短期內(nèi)改變森林群落中的物種組成和物種豐富度，進(jìn)而改變?nèi)郝涞难萏娣较?。?）過度放牧則可能很快導(dǎo)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(jīng)處理的污水直接排入河流，可能給水生生物帶來滅頂之災(zāi)。

消極影響二.人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響

積極影響

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(dòng)也可以使群落朝著物種增多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方向演替。治理前的毛烏素沙漠治理后的毛烏素沙漠掌握自然演替的規(guī)律和群落的動(dòng)向，使之朝著對(duì)人類有益的方向發(fā)展。三.退耕還林、還草、還湖目的措施原因以犧牲環(huán)境為代價(jià)的墾殖活動(dòng)（毀林開荒、圍湖造田），導(dǎo)致了嚴(yán)重的水土流失，并且成為洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生的重要原因。處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展同人口、資源、環(huán)境的關(guān)系，走可持續(xù)發(fā)展道路。我國(guó)政府明確提出退耕還林、還草、還湖和退牧還草，頒布了《退耕還林條例》，自2003年1月20日起施行。三.退耕還林、還草、還湖陜西省延安市吳起縣實(shí)施退耕還林前后的對(duì)比成效退耕還林還草工程的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)從毀林毀草開荒到退耕還林還草的歷史性轉(zhuǎn)變，改變了過去“越墾越窮、越窮越墾”的局面。練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.在群落演替的過程中，物種的組成和數(shù)量會(huì)發(fā)生變化。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）群落演替就是群落內(nèi)原有物種逐漸恢復(fù)到原有狀態(tài)（

）（2）演替早期的種群可能在新形成的群落里出現(xiàn)。（

）√×2.演替過程中喬木逐漸取代了灌木的優(yōu)勢(shì)地位，其主要原因是（

）A.灌木壽命較短B.喬木繁殖能力較強(qiáng)C.灌木生長(zhǎng)極為緩慢D.喬木較為高大，能獲得更多的陽光D3.我國(guó)北方某地區(qū)實(shí)施退耕還林三年后，對(duì)該地區(qū)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(nóng)田的蜘蛛種類部分消失了。下列表述錯(cuò)誤的是（

）A.退耕農(nóng)田上發(fā)生的群落演替是次生演替B.部分農(nóng)田蜘蛛消失說明退耕還林不利于保護(hù)生物多樣性C.退耕還林后群落總體上朝著物種增多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方向演替D.蜘蛛類群的變化說明群落演替過程中物種組成是動(dòng)態(tài)變化的練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)B練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)4.對(duì)一處棄耕農(nóng)田的演替過程的記錄如右上表所示，請(qǐng)據(jù)表回答下列問題。（1）該地草本植物的演替速度

（填“快”或“慢”），木本植物的演替速度

。（2）一般來講，與草原相比，針葉林中的動(dòng)物分層現(xiàn)象較為

（填“簡(jiǎn)單”或“復(fù)雜”），原因是

。（3）如果一塊棄耕農(nóng)田位于半干旱地區(qū)，群落演替最可能發(fā)展到哪個(gè)階段？復(fù)雜針葉林的植物分層為動(dòng)物分層創(chuàng)造了條件可能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段快慢一、選擇題復(fù)習(xí)與提高1.生物群落的空間結(jié)構(gòu)受多種因素影響。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A.植物群落的垂直分層現(xiàn)象與光照有關(guān)B.動(dòng)物群落的垂直分層現(xiàn)象與植物有關(guān)C.植物群落的水平分布現(xiàn)象與地形有關(guān)D.動(dòng)物群落的水平分布一般都是均勻的Ｄ2.甲地發(fā)生森林火災(zāi)導(dǎo)致原有植被消失，乙地因火山噴發(fā)被火山巖全部覆蓋，之后兩地均發(fā)生了群落演替。關(guān)于甲、乙兩地群落演替的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A.甲地和乙地發(fā)生的演替類型相同B.若沒有外力干擾，甲地可重現(xiàn)森林C.地衣會(huì)比苔蘚更早地出現(xiàn)在乙地火山巖上D.甲、乙兩地隨著時(shí)間延長(zhǎng)，物種豐富度逐漸增加A一、選擇題復(fù)習(xí)與提高3.甲、乙、丙是食性相同、不同種的蝌蚪，三者之間無捕食關(guān)系。某研究小組在4個(gè)條件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和數(shù)量不等的同種捕食者，一段時(shí)間后，各池塘中3種蝌蚪的存活率如下表所示。下列推測(cè)不合理的是（

）A.捕食者主要捕食甲和丙B.蝌蚪的種間競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果可能受捕食者影響C.無捕食者時(shí)蝌蚪的種間競(jìng)爭(zhēng)可能導(dǎo)致乙消失D.隨著捕食者數(shù)量增加，乙可獲得的資源減少Ｄ二、非選擇題復(fù)習(xí)與提高1.種植過大片草莓的農(nóng)田，閑置多年后被木本植物覆蓋，成片的草莓不見了。請(qǐng)解釋其中的原因。為什么草莓不能和木本植物共同繁盛呢？這是群落演替的結(jié)果。因?yàn)槟颈局参镙^為高大，能占據(jù)更多空間，獲得更多的陽光，與草莓相比，它們處于優(yōu)勢(shì)地位，所以能繁盛起來，而草莓得不到生長(zhǎng)所需的陽光，難以成片生長(zhǎng)。二、非選擇題復(fù)習(xí)與提高

2.我國(guó)南方某地的一個(gè)稻田群落，近30年來發(fā)生了顯著的變化：原來種群密度較高的青蛙，現(xiàn)在已經(jīng)很少；原來有大量的泥鰍、鰭魚、田螺等動(dòng)物，現(xiàn)在它們幾乎絕跡。（1）試分析該稻田群落的物種組成發(fā)生變化的原因。

（2）上述變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么影響？對(duì)農(nóng)民的收入會(huì)有影響嗎？

（3）按此趨勢(shì)發(fā)展下去，再過30年，稻田群落還會(huì)發(fā)生什么變化？主要是人類活動(dòng)的影響，如化肥、農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成污染，人類的捕捉等。害蟲數(shù)量會(huì)增多，土壤生態(tài)環(huán)境會(huì)被破壞，土質(zhì)變差；農(nóng)民對(duì)化肥、農(nóng)藥的依賴性增強(qiáng)，生產(chǎn)成本較高，因而影響農(nóng)民增加收入。稻田對(duì)化肥、農(nóng)藥的依賴性將越來越強(qiáng)，稻田群落變得更為單一、脆弱。二、非選擇題復(fù)習(xí)與提高（4）現(xiàn)在有些地區(qū)發(fā)