人教版教学课件高中生物人教版必修三第4章第4节：《群落的演替》课件.ppt

第四章第四章 种群与群落种群与群落对群落的对群落的“动态发展观动态发展观”1883，8，7 喀拉喀托火山爆发喀拉喀托火山爆发爆炸声是有史以来最响亮的声音 群落是一个动态系统。如果群落结构受到干扰或破坏,一些生物的种群消失了,就会有其他一些生物的种群来占据它们的空间,再过一段时间,又会有另一些生物的种群兴起,最后,群落会达到一个相对稳定的阶段.随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。的过程，就叫做演替。一、群落的演替类型一、群落的演替类型按演替发生的按演替发生的起始条件起始条件划分，可以分为：划分，可以分为：初生演替初生演替 次生演替次生演替（1）初生演替初生演替 是指在一个是指在一个从来没有从来没有从来没有从来没有被植物覆盖的地被植物覆盖的地面面,或者是原来存在过植被、但被或者是原来存在过植被、但被彻底消灭彻底消灭彻底消灭彻底消灭了的地方了的地方发生的演替。发生的演替。例如：例如：例如：例如：在在沙丘、火山岩、冰川泥、沙丘、火山岩、冰川泥、沙丘、火山岩、冰川泥、沙丘、火山岩、冰川泥、裸岩裸岩上发生的演替上发生的演替一、群落的演替类型一、群落的演替类型发生在裸岩上的演替发生在裸岩上的演替过程：过程：过程：过程：裸岩阶段裸岩阶段地衣阶段地衣阶段苔藓阶段苔藓阶段草本植物阶段草本植物阶段灌木阶段灌木阶段森林阶段森林阶段一、群落的演替类型一、群落的演替类型（2）次生演替次生演替 是指原有植被虽已不存在，但是指原有植被虽已不存在，但原原原原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其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他繁殖体他繁殖体他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。例如：例如：例如：例如：在在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、火灾过后的草原、过量砍伐的森林、火灾过后的草原、过量砍伐的森林、火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田弃耕的农田弃耕的农田弃耕的农田上发生的演替上发生的演替弃耕农田上的演替弃耕农田上的演替群落的演替类型群落的演替类型弃耕农田上的演替是否一定能演替成森林？弃耕农田上的演替是否一定能演替成森林？过程：过程：过程：过程：草本植物阶段草本植物阶段灌木阶段灌木阶段森林阶段森林阶段实例实例裸岩上的演替裸岩上的演替弃耕农田上的演替弃耕农田上的演替起点起点时间时间速度速度原先从没有过原先从没有过植被的环境植被的环境原有群落环境只是原有群落环境只是失去了原有植被失去了原有植被经历的时间长经历的时间长经历的时间短经历的时间短缓慢缓慢较快较快初生演替初生演替次生演替次生演替二、人类活动对群落演替的影响二、人类活动对群落演替的影响l1.至少有两种因素在小路周围的杂草分布至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用：中起作用：l一是人的践踏，从耐践踏而言，车前草最一是人的践踏，从耐践踏而言，车前草最强，狼尾草次之，狗尾草最弱；强，狼尾草次之，狗尾草最弱；l二是植物之间的竞争，在远离人践踏的地二是植物之间的竞争，在远离人践踏的地方，茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车方，茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车前草等处于劣势。前草等处于劣势。l2.如果小路被废弃后，人的践踏活动停如果小路被废弃后，人的践踏活动停止了，在路周围会慢慢长出茎秆较高的止了，在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物，逐渐成为植物，逐渐成为优势植物优势植物。于是，就会。于是，就会出现出现“远芳侵古道，晴翠接荒城远芳侵古道，晴翠接荒城”的景的景象。象。高原高原高原高原草甸草甸草甸草甸轻度放牧轻度放牧轻度放牧轻度放牧不放牧不放牧不放牧不放牧针茅针茅针茅针茅草原草原草原草原中度放牧中度放牧中度放牧中度放牧 隐子草隐子草隐子草隐子草 狐茅、针茅狐茅、针茅狐茅、针茅狐茅、针茅强度放牧强度放牧强度放牧强度放牧蒿蒿蒿蒿+大戢大戢大戢大戢+苔草苔草苔草苔草+早熟禾早熟禾早熟禾早熟禾 极度放牧极度放牧极度放牧极度放牧继续践踏继续践踏继续践踏继续践踏藜藜+星毛星毛菱陵草菱陵草 半荒漠半荒漠次生裸地次生裸地内蒙古内蒙古 锡林郭勒盟锡林郭勒盟 多伦县多伦县 温带草原温带草原 植物群落植物群落 演替为演替为 半荒漠半荒漠 植物群落植物群落外来物种外来物种对生物群落的影响对生物群落的影响l 外来物种是对于一个生态系统而言，外来物种是对于一个生态系统而言，原来并没有该物种的存在，是借助人类活原来并没有该物种的存在，是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍而进入该动越过不能自然逾越的空间障碍而进入该生态系统的物种。在自然情况下，自然或生态系统的物种。在自然情况下，自然或地理条件构成了物种迁移的障碍，依靠物地理条件构成了物种迁移的障碍，依靠物种的自然扩散能力进入一个新的生态系统种的自然扩散能力进入一个新的生态系统是相当困难的。是相当困难的。但是，现在人类有意或无但是，现在人类有意或无意的活动却使物种的迁移越来越频繁。意的活动却使物种的迁移越来越频繁。生物入侵生物入侵水葫芦（凤眼莲）水葫芦（凤眼莲）人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响 人类活动往往会使群落演替按照人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的不同于自然演替的速度和方向速度和方向进行。进行。封山育林、治理沙漠、管理草原。封山育林、治理沙漠、管理草原。人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响 我国已实施大规模我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退耕还林、退田还湖、退牧还草退牧还草等重要政策，并从等重要政策，并从20032003年年1 1月起开月起开始实施始实施退耕还林条例退耕还林条例。首先，湖泊中的浮游植物和动物死首先，湖泊中的浮游植物和动物死后沉入水底，加上湖岸冲刷下来的后沉入水底，加上湖岸冲刷下来的矿物质颗矿物质颗 粒，日积月累，湖底逐粒，日积月累，湖底逐渐升高，湖水逐渐变浅。此时一些渐升高，湖水逐渐变浅。此时一些浮叶植物和浮叶根生植物浮叶植物和浮叶根生植物，如莲、，如莲、荇莱等出现。这些植物的叶盖满水荇莱等出现。这些植物的叶盖满水面，阳光不能透入水底，因而水下面，阳光不能透入水底，因而水下植物不能生存而逐渐消失。浮叶根植物不能生存而逐渐消失。浮叶根生植物一般都是较大的。它们的根生植物一般都是较大的。它们的根埋在土中，它们死后沉入水底，这埋在土中，它们死后沉入水底，这些都促成湖底进一步升高。一些直些都促成湖底进一步升高。一些直立扎根的立扎根的水生植物如芦苇水生植物如芦苇、菖蒲、菖蒲、泽泻等也于此时逐渐出现。湖底上泽泻等也于此时逐渐出现。湖底上升之后，湖泊变成高低不平的沼泽，升之后，湖泊变成高低不平的沼泽，于是各种耐湿的于是各种耐湿的草本植物草本植物生长出来，生长出来，接着接着灌木、乔木灌木、乔木陆续长出。陆续长出。l 如果这些外来物种在新的生态系统中入侵如果这些外来物种在新的生态系统中入侵成功，能够自行繁殖和扩散，而且对当地的生成功，能够自行繁殖和扩散，而且对当地的生态系统和景观造成了明显的改变，它们就变成态系统和景观造成了明显的改变，它们就变成外来入侵种。外来入侵种。因此因此“外来外来”这个概念不是以国这个概念不是以国界，而是以生态系统来定义的。界，而是以生态系统来定义的。经常有人问为经常有人问为什么四大家鱼也成了外来物种，它们不是我国什么四大家鱼也成了外来物种，它们不是我国土生土长的物种吗？是的，四大家鱼在中国南土生土长的物种吗？是的，四大家鱼在中国南方地区是当地的土著物种，如果它们被引入云方地区是当地的土著物种，如果它们被引入云南、青海、新疆等高海拔地区的水域中，它们南、青海、新疆等高海拔地区的水域中，它们就成了外来物种。云南高海拔水域中生物多样就成了外来物种。云南高海拔水域中生物多样性减少的最主要原因就是外来鱼种的入侵性减少的最主要原因就是外来鱼种的入侵生物入侵生物入侵美国白蛾美国白蛾 美国白蛾的发源地在北美，随着商业交易，旅游往来，美国白蛾的发源地在北美，随着商业交易，旅游往来，以及军用物质运输等，美国白蛾已入侵到美洲、欧洲以及军用物质运输等，美国白蛾已入侵到美洲、欧洲和亚洲的和亚洲的17个国家，成为全球最著名的外来入侵物种。个国家，成为全球最著名的外来入侵物种。1979年，美国白蛾侵入中国辽宁省丹东市，年，美国白蛾侵入中国辽宁省丹东市，1982年，在山东省荣成县发现美国白蛾。年，在山东省荣成县发现美国白蛾。1985年美年美国白蛾在陕西省武功县某机场附近大暴发，将机场附国白蛾在陕西省武功县某机场附近大暴发，将机场附近的树木吃成了光杆，有关方面首次采用了飞机洒药近的树木吃成了光杆，有关方面首次采用了飞机洒药的方法灭蛾。的方法灭蛾。1992年，在河北省山海关、唐山市暴发年，在河北省山海关、唐山市暴发美国白蛾疫情。美国白蛾疫情。1995年，在天津市塘沽区、蓟县、宝年，在天津市塘沽区、蓟县、宝坻县发现白蛾暴食绿叶，导致坻县发现白蛾暴食绿叶，导致28万亩的树林变成万亩的树林变成“光光头头”。2003年在河北省廊坊市的年在河北省廊坊市的10个县个县(市、区市、区)发发生白蛾疫情，危害程度严重，廊坊市北部三县生白蛾疫情，危害程度严重，廊坊市北部三县(市市)90以上村庄的林木树叶被吃光，且危害到白菜、大葱以上村庄的林木树叶被吃光，且危害到白菜、大葱等农作物。等农作物。生物入侵生物入侵第一批外来入侵物种名单第一批外来入侵物种名单1.紫茎泽兰紫茎泽兰 2.薇甘菊薇甘菊 3.空心莲子草空心莲子草 4.豚草豚草 5.毒麦毒麦 6.互花米草互花米草 7.飞机草飞机草 8.凤眼莲凤眼莲 9.假高梁假高梁 10.蔗扁蛾蔗扁蛾 11.湿地松粉蚧湿地松粉蚧 12.强大小蠹强大小蠹13.美国白蛾美国白蛾 14.非洲大蜗牛非洲大蜗牛 15.福寿螺福寿螺 16.牛蛙牛蛙生物入侵生物入侵学名褐云玛瑙螺，也就是人们常说和常食用的东风螺、菜螺、花螺、法国螺。群落的演替类型群落的演替类型按照演替发生的时间进程（按照演替发生的时间进程（按照演替发生的时间进程（按照演替发生的时间进程（L LGGRamenskyRamensky，19381938），），），），可以分为：可以分为：可以分为：可以分为：（1 1）世纪演替世纪演替世纪演替世纪演替 延续时间相当长久，一般以地质年代计延续时间相当长久，一般以地质年代计延续时间相当长久，一般以地质年代计延续时间相当长久，一般以地质年代计算。常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模改造而发生。算。常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模改造而发生。算。常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模改造而发生。算。常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模改造而发生。（2 2）长期演替长期演替长期演替长期演替 延续达几十年，有时达几百年，云杉林延续达几十年，有时达几百年，云杉林延续达几十年，有时达几百年，云杉林延续达几十年，有时达几百年，云杉林被采伐后的恢复演替可作为长期演替的实例。被采伐后的恢复演替可作为长期演替的实例。被采伐后的恢复演替可作为长期演替的实例。被采伐后的恢复演替可作为长期演替的实例。（3 3）快速演替快速演替快速演替快速演替 延续几年或十几年。草原弃耕地的恢复延续几年或十几年。草原弃耕地的恢复延续几年或十几年。草原弃耕地的恢复延续几年或十几年。草原弃耕地的恢复演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积不大和种子演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积不大和种子演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积不大和种子演替可以作为快速演替的例子，但要以撂荒面积不大和种子传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能延续达传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能延续达传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能延续达传播来源就近为条件；不然弃耕地的恢复过程就可能延续达几十年。几十年。几十年。几十年。群落的演替类型群落的演替类型按基质的性质划分（按基质的性质划分（按基质的性质划分（按基质的性质划分（C CF FCooperCooper，19131913）可分为：）可分为：）可分为：）可分为：（1 1）水生演替水生演替水生演替水生演替（hydrorarchhydrorarch succession succession）演替开始于）演替开始于）演替开始于）演替开始于水生环境中，但一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘中水生环境中，但一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘中水生环境中，但一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘中水生环境中，但一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的转变过程。水生群落向中生群落的转变过程。水生群落向中生群落的转变过程。水生群落向中生群落的转变过程。（2 2）旱生演替旱生演替旱生演替旱生演替（xerarchxerarch succession succession）演替从干旱缺）演替从干旱缺）演替从干旱缺）演替从干旱缺水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。群落的演替类型群落的演替类型按控制演替的主导因素划分（按控制演替的主导因素划分（按控制演替的主导因素划分（按控制演替的主导因素划分（V VN NSukachevSukachev，19421942，19451945），有：），有：），有：），有：（1 1）内因性演替内因性演替内因性演替内因性演替 这类演替的一个显著特点是，群落中生物生命活动这类演替的一个显著特点是，群落中生物生命活动这类演替的一个显著特点是，群落中生物生命活动这类演替的一个显著特点是，群落中生物生命活动的结果首先使它的生境得到改造，然后被改造了的生境又反作用于群落的结果首先使它的生境得到改造，然后被改造了的生境又反作用于群落的结果首先使它的生境得到改造，然后被改造了的生境又反作用于群落的结果首先使它的生境得到改造，然后被改造了的生境又反作用于群落本身，如此相互促进，使演替不断向前发展。一切源于外因的演替最终本身，如此相互促进，使演替不断向前发展。一切源于外因的演替最终本身，如此相互促进，使演替不断向前发展。一切源于外因的演替最终本身，如此相互促进，使演替不断向前发展。一切源于外因的演替最终都是通过内因生态演替来实现，因此可以说，内因生态演替是群落演替都是通过内因生态演替来实现，因此可以说，内因生态演替是群落演替都是通过内因生态演替来实现，因此可以说，内因生态演替是群落演替都是通过内因生态演替来实现，因此可以说，内因生态演替是群落演替的最基本和最普遍的形式。的最基本和最普遍的形式。的最基本和最普遍的形式。的最基本和最普遍的形式。（2 2）外因性演替外因性演替外因性演替外因性演替 这种演替是由于外界环境因素的作用所引起的群落这种演替是由于外界环境因素的作用所引起的群落这种演替是由于外界环境因素的作用所引起的群落这种演替是由于外界环境因素的作用所引起的群落变化。其中包括气候发生演替（由气候的变动所导致）、地貌发生演替变化。其中包括气候发生演替（由气候的变动所导致）、地貌发生演替变化。其中包括气候发生演替（由气候的变动所导致）、地貌发生演替变化。其中包括气候发生演替（由气候的变动所导致）、地貌发生演替（由地貌变化所引起）、土壤发生演替（起因于土壤的演变）、火成演（由地貌变化所引起）、土壤发生演替（起因于土壤的演变）、火成演（由地貌变化所引起）、土壤发生演替（起因于土壤的演变）、火成演（由地貌变化所引起）、土壤发生演替（起因于土壤的演变）、火成演替（由火的发生作为先导原因）和人为发生演替（由人类的生产及其他替（由火的发生作为先导原因）和人为发生演替（由人类的生产及其他替（由火的发生作为先导原因）和人为发生演替（由人类的生产及其他替（由火的发生作为先导原因）和人为发生演替（由人类的生产及其他活动所导致）。活动所导致）。活动所导致）。活动所导致）。群落的演替类型群落的演替类型按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替。按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替。按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替。按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替。自养性演替自养性演替自养性演替自养性演替：光合作用所固定的生物量积累越来越多，例如：光合作用所固定的生物量积累越来越多，例如：光合作用所固定的生物量积累越来越多，例如：光合作用所固定的生物量积累越来越多，例如由裸岩由裸岩由裸岩由裸岩地衣地衣地衣地衣苔藓苔藓苔藓苔藓草本草本草本草本灌木灌木灌木灌木乔木的演替过程。乔木的演替过程。乔木的演替过程。乔木的演替过程。异养性演替：异养性演替：异养性演替：异养性演替：如出现在有机污染的水体，由于细菌和真菌分如出现在有机污染的水体，由于细菌和真菌分如出现在有机污染的水体，由于细菌和真菌分如出现在有机污染的水体，由于细菌和真菌分解作用特别强，有机物质是随演替而减少的解作用特别强，有机物质是随演替而减少的解作用特别强，有机物质是随演替而减少的解作用特别强，有机物质是随演替而减少的。植物群落的演替类型植物群落的演替类型旱生演替系列旱生演替系列旱生演替系列旱生演替系列地衣植物阶段地衣植物阶段苔藓植物阶段苔藓植物阶段草本植物阶段草本植物阶段灌木植物阶段灌木植物阶段乔木植物阶段乔木植物阶段水生演替系列水生演替系列水生演替系列水生演替系列自由漂浮植物阶段自由漂浮植物阶段沉水植物群落阶段沉水植物群落阶段浮叶根生植物群落阶段浮叶根生植物群落阶段挺水植物群落阶段挺水植物群落阶段湿生草本植物阶段湿生草本植物阶段木本植物阶段木本植物阶段原生演替原生演替原生演替原生演替