【公开课】群落的演替课件高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、2.3 群落的演替 18831883年年8 8月月7 7日，印度尼西亚喀拉喀托火日，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，岩浆滚滚而出，所到之地生物全山爆发，岩浆滚滚而出，所到之地生物全部死亡，成了一片裸地。几年后地面上长部死亡，成了一片裸地。几年后地面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到出了小草，出现了一种蜘蛛。到19091909年，年，有有202202种动物在这块新的土地上生活。种动物在这块新的土地上生活。19191919年动物增加到年动物增加到621621种，种，19341934年增加到年增加到880880种种。在此期间，植株逐渐繁茂起来，形成了小在此期间，植株逐渐繁茂起来，形成了小树林。树林。1.1

2、.生物是如何一步步地定居在新土地上的？生物是如何一步步地定居在新土地上的？2.2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？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乔木阶段乔木阶段 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，群落因此而能会消失，在恢复过程中，外来新物种可能会进入，群落因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构一、群落演替的概念一、群落演替的概念 随着随着时间的推移时间

3、的推移，一个群落被另一个群落，一个群落被另一个群落代替代替的过程，的过程，叫做叫做群落演替群落演替。二、群落演替的实例二、群落演替的实例1.1.裸岩上的演替过程裸岩上的演替过程裸岩阶段裸岩阶段地衣阶段地衣阶段苔藓苔藓 阶段阶段草本植物阶段草本植物阶段灌木阶段灌木阶段乔木阶段乔木阶段 表层为表层为岩石或石岩石或石砾，裸岩砾，裸岩上上没有任没有任何生物何生物。（1 1）裸岩阶段）裸岩阶段 地衣首先地衣首先在裸岩在裸岩上定居，地衣分泌上定居，地衣分泌的的有机酸有机酸可可加速岩加速岩石石风化风化形成形成土壤土壤的的过程，于是，过程，于是，土壤土壤颗粒和有机酸颗粒和有机酸逐渐逐渐增多。增多。（2 2）地

4、衣阶段）地衣阶段 在地衣开拓的基础上，在地衣开拓的基础上，苔藓苔藓便能生长起来。苔藓便能生长起来。苔藓比地衣比地衣长得高长得高，更适应这，更适应这里的环境，于是就逐渐扩里的环境，于是就逐渐扩展。苔藓的生长会展。苔藓的生长会进一步进一步使岩石分解使岩石分解，土层加厚土层加厚，有机物增多有机物增多，土壤中，土壤中微生微生物的种类也越来越多物的种类也越来越多。（3 3）苔藓阶段）苔藓阶段（4 4）草本植物阶段）草本植物阶段 在在土壤能保持一定水分土壤能保持一定水分时时，草本植物草本植物的的种子就能种子就能够萌发生长够萌发生长。竞争的结果。竞争的结果是是较高较高的草本植物逐渐占的草本植物逐渐占据了优势

5、。这时，据了优势。这时，各种各种昆昆虫虫和其他和其他小动物小动物开始进入开始进入这个地区。在动植物的共这个地区。在动植物的共同作用下，土壤中的同作用下，土壤中的有机有机物越来越丰富物越来越丰富，土壤的，土壤的通通气性越来越好气性越来越好 灌木和小乔木灌木和小乔木开始生开始生长。灌木比草本更为长。灌木比草本更为高高大大，剥夺了草本植物的剥夺了草本植物的阳光阳光，逐渐取代了草本，逐渐取代了草本植物。灌木的生长起到植物。灌木的生长起到了了遮阴、避风遮阴、避风等作用，等作用，同时提供了更为丰富同时提供了更为丰富的的食物，于是成为很多食物，于是成为很多鸟鸟类类的栖息地。的栖息地。物种的多物种的多样化使群

6、落的结构较为样化使群落的结构较为稳定，抵御环境变化的稳定，抵御环境变化的能力增强。能力增强。（5 5）灌木阶段）灌木阶段 在灌木群落所形成的在灌木群落所形成的湿润湿润土壤土壤上，各种上，各种乔木的种子萌乔木的种子萌发发出来，乔木比灌木出来，乔木比灌木具有更具有更强的获得阳光的能力强的获得阳光的能力，因而，因而最终占据了优势，成为茂盛最终占据了优势，成为茂盛的树林。树林的形成的树林。树林的形成进一步进一步改善了生物生存的环境改善了生物生存的环境，物物种进一步多样化种进一步多样化，生物与环生物与环境之间的关系变的更加丰富境之间的关系变的更加丰富多样多样，于是，群落演替到了，于是，群落演替到了相对稳

7、定相对稳定的森林阶段的森林阶段（6 6）乔木阶段）乔木阶段分析群落的演替分析群落的演替1.1.光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？衣？2.2.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？3.3.在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？因因为为苔苔藓藓和草本植物无法直接从裸岩中和草本植物无法直接从裸岩中获获取养分，而地衣可以通取养分，而地衣可以通过过分泌有机酸而从裸岩中分

8、泌有机酸而从裸岩中获获取养分。取养分。地衣分泌的有机酸可加速岩石地衣分泌的有机酸可加速岩石风风化形成土壤，并化形成土壤，并积积累起有机物，累起有机物，这这为为苔苔藓藓的生的生长长提供了条件。而苔提供了条件。而苔藓藓生生长长后，由于其植株高于地衣能后，由于其植株高于地衣能获获得更多的阳光，得更多的阳光，处处于于优势优势地位，地位，结结果逐果逐渐渐取代了地衣。取代了地衣。能找到能找到这这些植物。在群落演替些植物。在群落演替过过程中，一些种群取代另一些种群是指程中，一些种群取代另一些种群是指“优势优势取代取代”，而不是，而不是“取而代之取而代之”。形成森林后，。形成森林后，乔乔木占据了木占据了优势优

9、势，取，取代了灌木的代了灌木的优势优势，但在森林中各种，但在森林中各种类类型的植物都是存在的。型的植物都是存在的。2.2.弃耕农田的演替过程弃耕农田的演替过程草本植物草本植物阶阶段段灌木出现灌木出现乔木出现乔木出现森林阶段森林阶段2023/11/28 农田被弃耕农田被弃耕以后，很快就会以后，很快就会长满长满一年生的杂一年生的杂草草。在杂草的覆。在杂草的覆盖下，盖下，土壤条件土壤条件会得到改善会得到改善，一，一些些多年生的杂草多年生的杂草会会“接踵而至接踵而至”。（1）草本植物草本植物阶阶段段2023/11/28 土壤表层的土壤表层的有机物逐渐增多，有机物逐渐增多，土壤的保水能力土壤的保水能力也

10、逐渐增强也逐渐增强，这，这将更有利于植物将更有利于植物的生长。几年后，的生长。几年后，一些小灌木便会一些小灌木便会生长起来，并成生长起来，并成为为灌木丛灌木丛。（2）灌木灌木阶阶段段2023/11/28 再经过一再经过一段时间，乔木段时间，乔木开始出现。高开始出现。高大的乔木占据大的乔木占据了更多的空间，了更多的空间，灌木逐渐减少，灌木逐渐减少，乔木逐渐蔚然乔木逐渐蔚然成林成林。（3）乔木乔木阶阶段段弃耕的农田一定会演替成树林吗？弃耕的农田一定会演替成树林吗？不一定；不一定；在气候条件适宜的情况下，从弃耕的农田演替出树林，在气候条件适宜的情况下，从弃耕的农田演替出树林，需要数十年的时间。需要数

11、十年的时间。如果在干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成树林，如果在干旱的荒漠地区，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。或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。思考：思考：2023/11/28比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替1.1.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？这两种演替什么不同？这两种演替还还有有哪些哪些差异？差异？从演替的起点看：从演替的起点看：裸岩上的演替是从一个裸岩上的演替是从一个从来没有从来没有被植物覆盖的地面

12、，或者是原来被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、后来植被存在过植被、后来植被彻底消失彻底消失了的地方开始的演替。了的地方开始的演替。弃耕农田上的演替是在原有弃耕农田上的演替是在原有土壤条件基本保留土壤条件基本保留，甚至还保留了植，甚至还保留了植物的物的种子或其他繁殖体种子或其他繁殖体的地方发生的演替。的地方发生的演替。其他差异还有其他差异还有:裸岩上的演替速度裸岩上的演替速度慢慢，经历的阶段相对较多，经历的阶段相对较多；弃耕农田上的演替速度弃耕农田上的演替速度快快，经历的阶段相对较少，经历的阶段相对较少等等。等等。2023/11/28比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替比较发生在裸岩上

13、的演替和弃耕农田上的演替2.2.这两种演替有哪些共同点？这两种演替有哪些共同点？从结构简单的群落发展为结构复杂的群落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适应的相对稳定的状态3.3.演替都会发展为森林吗？一个群落最终演替到什么程度，主要受哪演替都会发展为森林吗？一个群落最终演替到什么程度，主要受哪些因素的影响？些因素的影响？不一定；不一定；主要受当地气候条件，地形和土

14、壤环境，生物的繁殖、迁入和主要受当地气候条件，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，人类活动等因素迁出，群落内部种群的相互关系，人类活动等因素演替一定是结构从简单到复杂，物种丰富度从演替一定是结构从简单到复杂，物种丰富度从少变多吗？少变多吗？不一定；不一定；与群落所处的环境、人类活动等影响因素有关；与群落所处的环境、人类活动等影响因素有关；思考：思考：三、演替的类型三、演替的类型 是指在一个从来没有被是指在一个从来没有被植物覆盖植物覆盖的地面的地面或者或者原来存在过植被，原来存在过植被，但被彻底消灭但被彻底消灭的地方发生的演替。的地方发生的演替。实例：火灾过后的草原、

15、实例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林过量砍伐的森林、弃耕弃耕农田农田的演替等。的演替等。实例实例 ：沙丘、火山岩、冰川泥：沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替上进行的演替 是指在原有植被虽已不存在，但原有是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件土壤条件基本保留，甚基本保留，甚至还保留了至还保留了植物的种子或其它繁殖体植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替。的地方发生的演替。（1）初生演替：（2）次生演替：初生演替初生演替次生演替次生演替起点起点实例例经历时间速度速度发展展趋势经历阶段段从来没有被植物覆盖的地从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被、面或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方但

16、被彻底消灭了的地方原有植被虽已不存在，但原原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方繁殖体的地方沙丘、火山岩、冰川泥等沙丘、火山岩、冰川泥等火灾过后的草原、过量砍伐火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等的森林、弃耕的农田等长长短短慢慢快快趋向形成新群落趋向形成新群落趋向于恢复原来的群落趋向于恢复原来的群落多多少少3.两种演替类型的比较2023/11/28次生演替比初生演替所需的时间短，分析其主要次生演替比初生演替所需的时间短，分析其主要原因是什么？原因是什么？因为次生演替原有土壤条件基本保留，甚至还

17、保留因为次生演替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了植物的种子或其他繁殖体思考：思考：2023/11/28 有有人人说说，稳稳定定是是相相对对的的、暂暂时时的的，而而变变化化是是永永恒恒的的。请请结结合合群群落落的的演演替替，谈谈谈谈你你对对这这句句话话的的看法。看法。当当群群落落演演替替发发展展到到群群落落内内的的生生物物与与生生物物之之间间以以及及生生物物与与非非生生物物环环境境之之间间都都相相适适应应时时，群群落落处处于于比比较较稳稳定定的的状状态态，但但是是此此时时群群落落内内的的生生物物种种群群仍仍然然进进行行着着繁繁殖殖和和变变化化，同同时时外外界界环环境境也

18、也会会改改变变，这这些些因因素素又又会会使使群群落落发发生生改改变变。因因此此，群群落落始始终终处处于于动动态态的的变变化化中中，并并趋趋向向于于形形成新的相对稳定的状态成新的相对稳定的状态。2023/11/28四四.影响群落演替的因素影响群落演替的因素（1）内内部部因因素素：群群落落内内部部种种群群相相互互关关系系的的发发展展变变化化，生生物物的迁入、迁出的迁入、迁出等。等。（2）外部因素：）外部因素：群落的外界环境的变化群落的外界环境的变化以及以及人类的活动人类的活动等。等。这这些些因因素素常常常常处处于于变变化化的的过过程程中中，适适应应变变化化的的种种群群数数量量增增长长或或得得以以维

19、维持持，不不适适应应的的数数量量减减少少甚甚至至被被淘淘汰汰，因因此此，群落就不断地演替。群落就不断地演替。无论是初生演替还是次生演替，无论是初生演替还是次生演替，最终都会达到一个最终都会达到一个与群与群落所处环境相适应落所处环境相适应的的相对稳定相对稳定的状态。的状态。1.1.为什么群落不断地演替为什么群落不断地演替？影响群落演替的因素（群落外界环境、群落内部种群相互关影响群落演替的因素（群落外界环境、群落内部种群相互关系、人类的活动等）常常处于变化的过程中，适应变化的种群数系、人类的活动等）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，因此群落不量增长

20、或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此群落不断地演替断地演替2.2.那么群落演替是一个无休止的过程吗？那么群落演替是一个无休止的过程吗？不是；不是；任何环境下的演替最终都会达到一个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与群落所处环境相适应的相对稳定的状态的相对稳定的状态思考：思考：3.3.群落演替的结果是什么？群落演替的结果是什么？无论是初生演替还是次生演替，最终都会达到一个无论是初生演替还是次生演替，最终都会达到一个与群落所与群落所处环境相适应的相对稳定处环境相适应的相对稳定的状态的状态2023/11/28五、人类活动对群落演替的影响五、人类活动对群落演替的影响 在某一地

21、区，在某一地区，群落演替的结果群落演替的结果往往是由环境和往往是由环境和群落内部的生物群落内部的生物共同作用决定的，共同作用决定的，但但人类活动人类活动对群对群落演替的影响落演替的影响有有时超过其他因素时超过其他因素的影响的影响。2023/11/28分析人类活动影响群落演替的实例分析人类活动影响群落演替的实例生物类群 20世纪60年代 20世纪80年代水生植物种类 92种 68种占优势的物种菱、竹叶眼子菜、苦草、黑藻 微齿眼子菜、菰、金鱼藻、黑藻鱼类种类 74种 54种占优势的物种鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼鲫鱼、黄颡鱼、红鳍鲌 资料资料1.1.我国的黄土高原历史上曾郁郁葱葱，从我国的黄土高原历史上曾郁郁

22、葱葱，从东南到西北，依次分布着温带落叶阔叶林、疏东南到西北，依次分布着温带落叶阔叶林、疏林灌丛草原、温带草原等。然而，现在的黄土林灌丛草原、温带草原等。然而，现在的黄土高原上，森林和草原的覆盖率比历史上大幅度高原上，森林和草原的覆盖率比历史上大幅度下降，很多黄土丘陵呈光秃状态除了气候变化下降，很多黄土丘陵呈光秃状态除了气候变化的因素，人类活动是导致这一地区出现濯濯童的因素，人类活动是导致这一地区出现濯濯童山的主要原因：自秦代以来，由于山的主要原因：自秦代以来，由于移民屯田和移民屯田和大量砍伐森林，黄土高原的大量砍伐森林，黄土高原的农业发展很快，展很快，环资料资料2 2 自自20世世纪60年代起

23、，年代起，长江中游某湖泊江中游某湖泊进行了大行了大规模的模的围湖造田，湖水面湖造田，湖水面积缩减减50.对该湖泊多种生物的调查表明，水生植物、鱼对该湖泊多种生物的调查表明，水生植物、鱼类的物种丰富度下降，占优势的物种发生变化类的物种丰富度下降，占优势的物种发生变化（下表）（下表）某湖泊某湖泊20世世纪60年代和年代和80年代年代水生植物和鱼类的调查统计表水生植物和鱼类的调查统计表境却年复一年地遭到破坏，境却年复一年地遭到破坏，导致大片致大片森林和森林和草草原消失。原消失。2023/11/28分析人类活动影响群落演替的实例分析人类活动影响群落演替的实例1 1.上述资料中，人类活动使群落演替向什么

24、方向进行？上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？2 2.人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？3.3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？人人类类活活动动使群落演替朝着使群落演替朝着物种丰富度降低、物种丰富度降低、结结构构简单简单的方向的方向进进行行。人人类类活活动动加快了加快了这这种演替的速度种演替的速度。去去除除人人类类活活动动，这这些些群群落落一一般般会会朝朝着着人人类类活活动动出出现现之之前前的的状状态态进进行行演演替替，趋趋向向于于恢恢复复原原来来的的群群落落，物物种种丰丰富富度

25、度会会增增加加，结结构构会会变变得复得复杂杂。1.1.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不同于自然演替的的_和和_进行进行速度速度方向方向注意：注意：人类活动可以使群落演替的速度在原来的基础上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加快或者减慢；人类活动人类活动往往会使演替偏离往往会使演替偏离其自然演替的方向，其自然演替的方向，有时也会和自然演替的方向一致有时也会和自然演替的方向一致。人类活动不一定同时改变速度和方向；人类活动不一定同时改变速度和方向；被砍伐的森林过度放牧的草原污水排入河流（1）砍砍伐伐森森林林可可以以在在短短期期内内改改变变森

26、森林林群群落落中中的的物物种种组组成成和和物物种种丰丰富富度度，进进而而改变群落的演替方向。改变群落的演替方向。（2）过过度度放放牧牧则则可可能能很很快快导导致致土土地地荒荒漠漠化化，使使草草原原生生物物群群落落演演替替为为荒荒漠漠生生物物群落。群落。（3）未经处理的污水直接排入河流，可能）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给水生生物带来灭顶之灾。2.2.人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响消极影响消极影响3.3.人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响积极影响积极影响 封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至

27、建立人工群落等，人类活动也可以使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替；人类活动也可以使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替；治理前的毛治理前的毛乌素沙漠素沙漠治理后的毛治理后的毛乌素沙漠素沙漠2023/11/28六、退耕还林、还草、还湖六、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，走可持续发展道可持续发展道路路，我国明确提出，我国明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草退耕还林、还草、还湖和退牧还草，颁布了，颁布了退耕退耕还林条例还林条例，自，自20032003年年1 1月月2020日起施行。日起施行。截至截至20132013年，

28、全国共有年，全国共有2525个省个省(自治区、直辖市自治区、直辖市)参与这项工程，累计完成退耕还林参与这项工程，累计完成退耕还林2.98102.98107 7hmhm2 2。这。这项浩大的工程堪称项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程世界上规模最大的生态工程。20142014年启动了新一轮退耕还林还草工程；年启动了新一轮退耕还林还草工程；2015 2015年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分；年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分；2018 2018年，我国启动了大规模国土绿化行动。年，我国启动了大规模国土绿化行动。陕西省延安市吴起西省延安市吴起县退耕前（退耕前（1984年）年）陕西省延安市吴起西省延安市吴起县退耕后（退耕后（2017年）年）