第3節(jié)群落的演替第2章群落及其演替問題探討

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，地面上長出了小草，出現(xiàn)了一種蜘蛛。到1909年，有202種動物在這塊新的土地上生活。1919年動物增加到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。1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？問題探討蜘蛛202種動物621種動物880種動物小草小樹林幾年后1909年1919年1934年1883年火山爆發(fā)，巖漿所到之處生物死亡，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？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.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。在火山爆發(fā)中，有些物種可能會消失；在恢復(fù)過程中外來新物種可能會進入。群落結(jié)構(gòu)因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復(fù)原來的群落結(jié)構(gòu)。喀拉喀托火山爆發(fā)的情景喀拉喀托火山的群落一

、群落演替的類型光裸的巖地上是怎樣長出森林的呢？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？一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動1光裸的巖地上是怎樣長出森林的呢？請同學(xué)們閱讀課本給下列圖片標上序號還原這一漫長而艱難的演替過程。①裸巖階段②地衣階段③苔蘚階段④草本植物階段⑤灌木階段⑥森林階段一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動1光裸的巖地上是怎樣長出森林的呢？地衣侵入定居分泌有機酸加速巖石風(fēng)化土壤顆粒和有機物增多地衣是_______和_______共同生活而成的共生體。藻類真菌1.光裸的巖石上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？灌木階段裸巖階段苔蘚階段草本植物階段喬木階段地衣階段裸巖階段地衣階段苔蘚階段一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動1光裸的巖地上是怎樣長出森林的呢？灌木階段裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段喬木階段2.地衣被苔蘚取代了嗎？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(yōu)勢地位，結(jié)果逐漸取代了地衣。土壤能保持一定_________→______植物侵入→定居→競爭→較高草本植物占優(yōu)勢→小動物_______→土壤有機物________、通氣性好豐富水分草本增多草本植物階段灌木階段活動1灌木階段裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段喬木階段光裸的巖地上是怎樣長出森林的呢？灌木、小喬木侵入并定居→競爭→灌木、小喬木占優(yōu)勢→動物進一步增多→物種_______→群落結(jié)構(gòu)較_______→抵御環(huán)境變化的能力________多樣化穩(wěn)定增強喬木階段活動1光裸的巖地上是怎樣長出森林的呢？灌木階段裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段喬木階段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？喬木在競爭（_____）中占優(yōu)勢→形成茂盛的樹林→進一步改善環(huán)境→物種進一步_________→生物與環(huán)境的關(guān)系更豐富多樣→相對穩(wěn)定的森林階段多樣化陽光能找到在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指“優(yōu)勢取代”，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢，取代了灌木的優(yōu)勢，但在森林中各種類型的植物都是存在的。2.演替的類型初生演替實例：在沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替。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(fā)生的演替。在上述演替過程中，土壤的有機物越來越豐富，群落中物種的豐富度逐漸加大,食物網(wǎng)越來越復(fù)雜，群落的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。裸巖階段地衣階段苔蘚階段草本植物階段灌木階段喬木（森林）階段發(fā)生在裸巖上的演替2.演替的類型一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格閱讀P40圖2-12內(nèi)容并思考以下問題：1.用文字和箭頭的形式在草稿本上寫出棄耕農(nóng)田上群落演替經(jīng)歷的過程。2.每個階段各有什么特點？棄耕農(nóng)田上如何發(fā)生群落的演替呢？一年生雜草生長

→

土壤條件改善

→

多年生雜草接踵而至土壤有機物增多，土壤保水能力增強

→

小灌木生長

→

形成灌木叢喬木出現(xiàn)

→

逐漸取代灌木，成為優(yōu)勢種棄耕農(nóng)田雜草灌木喬木森林氣候適宜的條件下，逐漸演替出樹林2.群落的類型概念：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。實例：火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進行的演替。思考·討論：

比較發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替1.從演替的起點來看，發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替有什么不同？這兩種演替還有哪些差異？從演替的起點看，裸巖上的演替是從一個從來沒有植被覆蓋的地面，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(nóng)田上的演替是在原有土壤條件基本保留，甚至保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。其他差異還有：裸巖上的演替速度慢，經(jīng)歷的階段相對較多；棄耕農(nóng)田上的演替速度快，經(jīng)歷的階段相對較少；等等。3.演替都會發(fā)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？2.這兩種演替有哪些共同點？共同點：從結(jié)構(gòu)簡單發(fā)展為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，群落中的物種數(shù)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(fā)展成一個與環(huán)境相適應(yīng)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。①生物的遷入遷出；②群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化；①群落的外界環(huán)境的變化；②人類的活動；內(nèi)因外因這些因素常常處于變化的過程中，適應(yīng)變化的種群數(shù)量增長或得以維持，不適應(yīng)的數(shù)量減少甚至被淘汰。歸納、比較裸巖與棄耕地上發(fā)生演替的異同實

例裸巖棄耕地起始條件

演替階段

裸巖→地衣→苔蘚→草本→灌木→喬木

棄耕地→草本→灌木→喬木

速

度

共

同

點

有機物越來越

，

物種豐富度逐漸

，食物網(wǎng)越來越

，

群落的結(jié)構(gòu)越來越

。最終群落發(fā)展成一個與所處環(huán)境相適應(yīng)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。裸地，無任何植物繁殖體

有土壤條件，甚至有植物繁殖體

慢快豐富加大復(fù)雜復(fù)雜(1)在裸巖上發(fā)生演替時首先出現(xiàn)的生物是地衣()(2)在棄耕的農(nóng)田上進行的演替先是初生演替后是次生演替()(3)初生演替趨向于形成新群落()(4)群落內(nèi)部因素的變化不會影響群落演替()(5)根據(jù)群落演替的理論，所有的群落最終都會演替成森林()(6)群落演替的結(jié)果一定是群落的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜()1.判斷正誤√×√×××二.人類活動對群落演替的影響資料1

我國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.人類活動對群落演替的影響生物類群20世紀60年代20世紀80年代水生植物種類92種68種占優(yōu)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(yōu)勢的物種鯉魚、鯽魚、鳊魚鯽魚、黃顙魚、紅鰭鲌資料2

自20世紀60年代起，長江中游某湖泊進行了大規(guī)模的圍湖造田，湖水面積縮減50％.對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)勢的物種發(fā)生變化（下表）某湖泊20世紀60年代和80年代水生植物和魚類的調(diào)查統(tǒng)計表1.上述資料中，人類活動使群落演替向什么方向進行？2.人類活動對上述群落的演替速度有什么影響？3.如果去除人類活動，這些群落又會向什么方向演替？人類活動使群落演替朝著物種豐富度降低、結(jié)構(gòu)簡單的方向進行。人類活動加快了這種演替的速度。去除人類活動，這些群落一般會朝著人類活動出現(xiàn)之前的狀態(tài)進行演替，趨向于恢復(fù)原來的群落，物種豐富度會增加，結(jié)構(gòu)會變得復(fù)雜。

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。方向速度二.人類活動對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.人類活動對群落演替的影響

積極影響

封山育