【课件】 群落的演替课件 2022—2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2.pptx

第3节群落的演替问题探讨 1883年8月7日，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，岩浆滚滚而出，所到之处生物全部死亡，成了一片裸地。几年后，地面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到1909年，有202种动物在这块新的土地上生活。1919年动物增加到621种，1934年增加到880种。在此期间，植株逐渐繁茂起来，形成了小树林。讨论1：生物是如何一步步地定居在新土地上的？讨论2：这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？喀拉喀托火山爆发的情景喀拉喀托火山爆发的情景小草蜘蛛 火山爆发后环境条件发生了变化，在火山爆发中，有些物种可能会消失，在恢复过程中，外来新物种可能会进入，群落结构因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。202种动物621种动物小树林，880种动物蜘蛛202种动物621种动物880种动物小草小树林几年后1909年1919年1934年1883年火山爆发群落演替：喀拉喀托火山爆发的情景喀拉喀托火山爆发的情景喀拉喀托火山的群落喀拉喀托火山的群落一.群落的演替随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。1、裸岩上的演替过程初生演替地衣阶段裸岩阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段一.群落的演替一.演替的类型：一.群落的演替 表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物（1 1）裸岩阶段裸岩阶段从裸岩上开始的群落演替一.群落的演替（2 2）地衣地衣阶段阶段 地衣首先在裸岩上定居，地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程，于是，土壤颗粒和有机物逐渐增多。从裸岩上开始的群落演替一.群落的演替（3 3）苔藓苔藓阶段阶段 在地衣开拓的基础上，苔藓便能生长起来。苔藓比地衣长得高，更适应这里的环境，于是就逐渐扩展。苔藓的生长会进一步使岩石分解，土层加厚，有机物增多，土壤中微生物的种类也越来越丰富。从裸岩上开始的群落演替一.群落的演替（4 4）草本植物草本植物阶段阶段 在土壤能保持一定水分时，草本植物的种子就能够萌发生长。竞争的结果是较高的草本植物逐渐占据了优势。这时，各种昆虫和其他小动物开始进入这个地区。在动植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的通气性越来越好。从裸岩上开始的群落演替一.群落的演替（5 5）灌木灌木阶段阶段 灌木和小乔木开始生长。灌木比草本更为高大，“剥夺”了草本植物的阳光，逐渐取代了部分草本植物。灌木的生长起到了遮阴、避风等作用，同时提供了更为丰富的食物，于是成为很多鸟类的栖息地。物种的多样化使群落的结构较为稳定，抵御环境变化的能力增强。从裸岩上开始的群落演替一.群落的演替（6 6）乔木乔木阶段阶段 在灌木群落所形成的湿润土壤上，各种乔木的种子萌发出来，乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力，因而最终占据了优势，成为茂盛的树林。树林的形成进一步改善了生物生存的环境，物种进一步多样化，生物与环境之间的关系变的更加丰富多样，于是，群落演替到了相对稳定的森林阶段。从裸岩上开始的群落演替一.群落的演替思考讨论：分析群落的演替 讨论1.光裸的岩石上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。讨论2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？地衣被苔藓取代了吗？地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤，并积累起有机物，这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣能获得更多的阳光，处于优势地位，结果逐渐取代了地衣。讨论3.在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？能找到；在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指“优势取代”，而不是“取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。一.群落的演替 初生演替：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。实例：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。2、初生演替一.演替的类型：（1）弃耕农田的群落演替分析一.群落的演替农田被弃耕以后，很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下，土壤条件会得到改善，一些多年生的杂草会接踵而至。土壤表层的有机物逐渐增多，土壤的保水能力也逐渐增强，这将更有利于植物的生长。几年后，一些小灌木便会生长起来，并成为灌木丛。再经过一段时间，乔木开始出现。高大的乔木占据了更多的空间，灌木逐渐减少，乔木逐渐蔚然成林。在气候条件适宜的情况下从弃耕的农田演替出树林需要数十年时间。如果是在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成树林，或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。一.演替的类型：一.群落的演替 次生演替：是指在原有植被虽已不存在，但原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（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。实例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等。3、次生演替一.演替的类型：讨论1：从演替的起点来看，发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有什么不同？这两种演替还有哪些差异？从演替的起点看：裸岩上的演替是从一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、后来植被彻底消失了的地方开始的演替。弃耕农田上的演替是在原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的地方发生的演替。其他差异还有:裸岩上的演替速度慢，经历的阶段相对较多；弃耕农田上的演替速度快，经历的阶段相对较少等。一.群落的演替思考讨论：比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替 初生演替次生演替不同点起点实例经历时间速度发展趋势经历阶段共同点从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方原有植被虽已不存在，但原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的地方沙丘、火山岩、冰川泥等火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田长短慢快趋向形成新群落趋向于恢复原来的群落多少从结构简单的群落发展为结构复杂的群落群落中物种数量和群落层次增多土壤、光能得到更充分的利用群落稳定性越来越强，最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态一.群落的演替讨论2：这两种演替有哪些共同点？讨论3：演替都会发展为森林吗？一个群落最终演替到什么阶段，主要受哪些因素的影响？不一定；主要受当地气候条件（温度、年降雨量），地形和土壤环境，生物的繁殖、迁入和迁出，群落内部种群的相互关系，人类活动等因素一.群落的演替二.影响群落演替的因素（1）内部因素：群落内部种群相互关系的发展变化，生物的迁入、迁出等。（2）外部因素：群落的外界环境的变化以及人类的活动等。这些因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。一.群落的演替思考：那么群落演替是一个无休止的过程吗？不是；任何环境下的演替最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态讨论4：有人说，稳定是相对的、暂时的，而变化是永恒的。请结合群落的演替，谈谈你对这句话的看法。当群落演替发展到群落内的生物与生物之间以及生物与非生物环境之间都相适应时，群落处于比较稳定的状态，但是此时群落内的生物种群仍然进行着繁殖和变化，同时外界环境也会改变，这些因素又会使群落发生改变。因此，群落始终处于动态的变化中，并趋向于形成新的相对稳定的状态。一.群落的演替生物类群生物类群2020世纪世纪6060年代年代2020世纪世纪8080年代年代水生水生植物植物种类种类9292种种6868种种占优势的物种占优势的物种 菱、竹叶眼子菜、菱、竹叶眼子菜、苦草、黑藻苦草、黑藻微齿眼子菜、菰、微齿眼子菜、菰、金鱼藻、黑藻金鱼藻、黑藻鱼类鱼类种类种类7474种种5454种种占优势的物种占优势的物种 鲤鱼、鲫鱼、鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼鳊鱼鲫鱼、黄颡鱼、鲫鱼、黄颡鱼、红鳍鲌红鳍鲌人类活动人类活动环境改变环境改变群落物种丰富度降群落物种丰富度降低；种间关系、空低；种间关系、空间结构等更简单间结构等更简单群落演替的方向群落演替的方向和速度改变和速度改变讨论1：据表分析人类活动使群落演替发生了怎样的变化？思考讨论：群落演替的影响因素及实例分析 一.群落的演替讨论2：上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？讨论3：人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？讨论4：如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？人类活动使群落演替朝着物种丰富度降低、结构简单的方向进行。人类活动加快了这种演替的速度。去除人类活动，这些群落一般会朝着人类活动出现之前的状态进行演替，趋向于恢复原来的群落，物种丰富度会增加，结构会变得复杂。二.影响群落演替的因素一.群落的演替一.群落的演替1.人类活动对群落演替的影响消极影响被砍伐的森林被砍伐的森林过度放牧的草原过度放牧的草原污水排入河流污水排入河流（1）砍伐森林可以在短期内改变森林群落中的物种组成和物种丰富度，进而改变群落的演替方向。（2）过度放牧则可能很快导致土地荒漠化，使草原生物群落演替为荒漠生物群落。（3）未经处理的污水直接排入河流，可能给水生生物带来灭顶之灾。一.群落的演替2.人类活动对群落演替的影响积极影响 通过通过封山育林、治理沙漠、管理草原，封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至甚至建立人工群落建立人工群落等，等，人类人类活动也可以使群落朝着活动也可以使群落朝着物种增多、结构复杂物种增多、结构复杂的方向演替。的方向演替。中国治理最好的三大沙漠：库布齐沙漠、中国治理最好的三大沙漠：库布齐沙漠、毛乌素沙漠、天漠。毛乌素沙漠、天漠。6060年前毛乌素沙漠年前毛乌素沙漠现在的现在的毛乌素沙漠毛乌素沙漠一.群落的演替（1）人类活动可以使群落演替的速度在原来的基础上加快或者减慢。（2）人类活动往往会使演替偏离其自然演替的方向，有时也会和自然演替的方向一致。（3）人类活动不一定同时改变速度和方向。人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。掌握自然演替的规律，和群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展。一.群落的演替三、退耕还林、还草、还湖三、退耕还林、还草、还湖 为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展道路，我国明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草，颁布了退耕还林条例，自2003年1月20日起施行。截至2019年，全国共有25个省(自治区、直辖市)参与这项工程，累计完成退耕还林还草3.43107hm2。这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。2014年启动了新一轮退耕还林还草工程；2015年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分；2018年，我国启动了大规模国土绿化行动。绿水青山就是金山银山！