【生物】群落的演替课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2.pptx
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1、对群落的对群落的“动态发展观动态发展观”1883年8月7日 喀拉喀托火山爆发:爆炸声是有史以来最响亮的声音 喀拉喀托喀拉喀托火山火山时间:时间:1883年年8月月7日日地点:地点:印度尼西亚印度尼西亚事件:事件:喀拉喀托火山喀拉喀托火山大爆发大爆发蜘蛛蜘蛛202种动物种动物621种动物种动物880种动物种动物小草小草小树林小树林几几年年后后1909年年1919年年1934年年1883年年火山爆发,岩浆所到之处生物死火山爆发,岩浆所到之处生物死亡,成了一片裸地亡,成了一片裸地群落群落群落群落随着时间的推移,随着时间的推移,一个一个另一个另一个代替的过程。代替的过程。被被群落的演替群落的演替 1.
2、生物是如何一步步地定居在新土地上的?2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗?火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中,有些物种可能会绝灭;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。群落是一个动态的开放的生命系统。由于气候变迁、洪水、火烧、山崩、地壳运动、动物的活动和植物繁殖体的迁移散布,以及因群落本身的活动改变了内部环境等自然原因,或者由于人类活动的结果,使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,就会有另一些生物的种群兴起,达到一个相对稳定的阶段。群落的动态发展二二演演替替的的类类型型
3、初生演替初生演替次生演替次生演替E是指在一个从来没有被植物覆是指在一个从来没有被植物覆 盖的地面,或者是原来存在过盖的地面,或者是原来存在过 植被、但被彻底消灭了的地方植被、但被彻底消灭了的地方 发生的演替。发生的演替。例子:沙丘、火例子:沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替山岩、冰川泥上进行的演替E指在原有植被已不存在,但原指在原有植被已不存在,但原 有土壤条件基本保留,甚至还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保留了植物的种子或其他繁殖 体(如能发芽的地下茎)的地体(如能发芽的地下茎)的地 方发生的演替。方发生的演替。例:火灾后的草原、例:火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的
4、农田等过量砍伐的森林、弃耕的农田等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1.发生在裸岩上的演替发生在裸岩上的演替 裸岩阶段开路先锋:地衣地衣是六亿年前地球陆地的首批客人(1)地衣阶段优势种:优势种:地衣形成原因:形成原因:能够分泌有机酸,加速裸岩风化,形成土壤,从而获取裸岩中的养分。好处好处:土壤颗粒有机物增多上皮层上皮层下皮层下皮层粉芽粉芽 地衣是地衣是藻类藻类和和真菌真菌共同生活而成的共同生活而成的共生体共生体。藻藻类类进进行行光光合合作作用用,制制造造养养料料供供给给真真菌菌。真真菌菌吸吸收收外外界界水水分分、无无机机盐盐
5、和和二二氧氧化化碳碳供供给给藻藻类类,相相互互间间形形成成互互利共生利共生的关系。的关系。菌菌 丝丝藻类藻类(2)苔藓阶段优势种:优势种:苔藓形成原因:形成原因:好处好处:土层加厚,有机物增多比地衣高,能获得更多的阳光。苔藓的生长会进一步使岩石 ,土层 ,有机物 。土壤中的微生物种类也越来越 。分解分解加厚加厚增多增多多多(3)草本植物阶段优势种:优势种:草本植物形成原因:形成原因:与苔藓相比,草本植物能获得更多的阳光,处于优势地位。好处好处:土壤有机物越来越多,通气性越来越好各种昆虫和小动物开始进入到这个地区,在动植物的共同作用下,土壤中的有机物越来越 ,土壤的透气性越来越 。丰富丰富好好(
6、4)灌木阶段灌木形成原因:形成原因:好处好处:遮阴避风的作用等优势种:优势种:比草本植物更高,能获得更多的阳光。灌木的生长起到遮阴、避风等作用,同时提供了更为丰富的食物,于是成为许多鸟类的栖息地。物种的多样化使得群落的结构为 抵御环境的能力 。稳定稳定增强增强(5)森林阶段优势种:优势种:乔木形成原因:形成原因:乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力,因而最终占据优势,成为茂密的树林。好处好处:进一步改善生物了生物生存环境 乔木比灌木具有更强的获得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,阳光的能力,因而最终占据了优势,成为茂盛的树林。树林的形成进一成为茂盛的树林。树林的形成进一步改
7、善了生物生存的环境,物种进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一步多样化,生物与环境之间的关系变得更加丰富多样,于是群落演系变得更加丰富多样,于是群落演替到了相对稳定的森林阶段。替到了相对稳定的森林阶段。森林阶段 在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗?草本植物和灌木吗?思考思考 种群演替中,一些种群取代另一些种群通常是种群演替中,一些种群取代另一些种群通常是 “优势取代优势取代”,而非,而非“取而代之取而代之”。特别特别提醒提醒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。
8、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,而是地衣?思考与讨论 P782.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?为什么苔藓能够取代地衣?通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤,并积累起了有机物,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,其结果是逐渐取代了地衣。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?能找到这些植物。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。裸岩上的演替裸岩上的演替二、群落演替的类型二、
9、群落演替的类型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(乔木阶段)森林阶段(乔木阶段)演演替替的的类类型型初生演替初生演替E是指在一个是指在一个从来没有从来没有被植被植物覆盖的地面,或者是原来物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被存在过植被、但被彻底消灭彻底消灭了的地方发生的演替。了的地方发生的演替。例子:沙丘、火山岩、冰川泥上例子:沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替进行的演替裸岩上的演替裸岩上的演替请思考请思考是不是群落的演替只能发是不是群落的演替只能发生在光裸岩石的地区?生在光裸岩石的地区?有没有其他的可能?演替有没有其他的可能?演替
10、过程是否相同?过程是否相同?如果一块农田弃耕了,演替会如何进行?如果一块农田弃耕了,演替会如何进行?讨论讨论农田弃耕ABCD杂草杂草 多年生杂草多年生杂草小灌木小灌木灌木林灌木林树林树林2.弃耕农田上的演替弃耕农田上的演替内蒙古大草原为什么没有演替为树林?内蒙古大草原为什么没有演替为树林?思考思考在干旱的荒漠上很难形成一年生一年生一年生杂草 多年生杂草小灌木灌木林乔木(树林)所有弃耕的农田都能演替成树林吗?弃耕农田上的演替比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程在干旱的荒漠上很难形成在干旱的荒漠上很难形成发生在裸岩上的发生在裸岩上的演替过程演替过程 森林阶段森林阶段裸岩阶段裸岩阶段地衣阶段地衣阶
11、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弃耕农田上的弃耕农田上的演替过程演替过程 乔木蔚然成林乔木蔚然成林荒芜荒芜一年生杂草一年生杂草多年生杂草多年生杂草小灌木丛小灌木丛比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程演演替替的的类类型型次生演替次生演替E指在原有植被已不存在,指在原有植被已不存在,但原有土壤条件基本保留,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。下茎)的地方发生的演替。例:火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等例:火灾后的草原
12、、过量砍伐的森林、弃耕的农田等演演替替的的类类型型初生演替初生演替次生演替次生演替E是指在一个从来没有被植物覆是指在一个从来没有被植物覆 盖的地面,或者是原来存在过盖的地面,或者是原来存在过 植被、但被彻底消灭了的地方植被、但被彻底消灭了的地方 发生的演替。发生的演替。E指在原有植被已不存在,但原指在原有植被已不存在,但原 有土壤条件基本保留,甚至还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保留了植物的种子或其他繁殖 体(如能发芽的地下茎)的地体(如能发芽的地下茎)的地 方发生的演替。方发生的演替。初生演替沙丘火山岩冰川泥次生演替火灾过后的草原过度砍伐的森林弃耕的农田383.两种演
13、替类型的比较弃耕农田上的演替裸岩上的演替实例人类活动较为关键自然因素影响因素较快缓慢速度经历的时间短经历的时间长时间次生裸地初生裸地起点次生演替初生演替类型内容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群落演替的过程3个阶段一些物种入侵裸地定居成功后改良土壤,为以后其他生物入侵创造
14、条件。通过种内和种通过种内和种通过种内和种通过种内和种间斗争,优势物间斗争,优势物间斗争,优势物间斗争,优势物种定居并繁殖,种定居并繁殖,种定居并繁殖,种定居并繁殖,劣势物种被排斥,劣势物种被排斥,劣势物种被排斥,劣势物种被排斥,生存下来的物种生存下来的物种生存下来的物种生存下来的物种达到一种达到一种达到一种达到一种新新新新的平的平的平的平衡。衡。衡。衡。物种相互竞争,物种相互竞争,物种相互竞争,物种相互竞争,协同进化,资源协同进化,资源协同进化,资源协同进化,资源有效利用,群落有效利用,群落有效利用,群落有效利用,群落结构复杂,层次结构复杂,层次结构复杂,层次结构复杂,层次多,多,多,多,相
15、对稳定相对稳定相对稳定相对稳定。侵入定居侵入定居竞争平衡竞争平衡相对稳定相对稳定4.群落演替的结果(一般而言)(1)演替方向:演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律随时间而变化的有序过程,因而它往往是能预见的或可测的,一般都可以发生演替到森林阶段这一最高阶段。(2)能量:总生产量增加,群落的有机物总量增加。(3)结构:生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂。(4)稳定性:演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,稳定性越来越高。5.特点:1.向着一定方向,具有一定规律,随时间而变化的有序过程。往往是能预见的或可预测的。2.生物与环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆
16、变化。3.顶级群落是演替达到的最终阶段,但并不绝对稳定,而是处于不断变化的相对稳定状态。4、演替是群落长期变化累积的体现,主要标志是:群落在物种组成上发生了质的变化;或者是在一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的过程 群落演替到与群落演替到与当地当地的的气候气候和和土壤条件土壤条件处于处于最终最终的的平衡状态平衡状态叫顶极群落。叫顶极群落。(2 2).特点:特点:6.6.顶极群落顶极群落群落结构群落结构最复杂最复杂,最稳定最稳定只要没有外力干扰,它将永远保持保持原状。所以,演替虽然是一个漫长的过程,但并不是一个永恒延续的过程。(1 1).概念概念:顶级群落主要是有平均温度和年降雨量所决定。(
17、3 3).原因原因 内因内因外因外因种内关系种内关系种间关系种间关系其动态变化是群落演替的其动态变化是群落演替的催化剂催化剂群落内部环境的变化群落内部环境的变化是群落演替的动力是群落演替的动力自然因素自然因素人为因素人为因素气温的大幅度变化、洪水、气温的大幅度变化、洪水、干旱等干旱等放火烧山、砍伐森林、开垦放火烧山、砍伐森林、开垦土地、建造水库等土地、建造水库等7.群落演替的内外因素群落演替的内外因素44那么发生群落演替的条件是什么呢?植物繁殖体(包括种子、果实等)的传播(入侵)和定居是群落演替的先决条件。三、人类活动对群落演替的影响三、人类活动对群落演替的影响远远芳芳侵侵古古道道晴晴翠翠接接
18、荒荒城城1.解释小路周围杂草的分布与人类活动的关系?P81:思考与讨论至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用: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;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,车前草等处于劣势。P81:车前草车前草狼尾草狼尾草狗尾草狗尾草人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响图4-16 践踏对草地群落的影响 1.1.耐践踏程度:耐践踏程度:2.2.获取阳光的获取阳光的能力(相反)能力(相反)2.如小路废弃后,会出现“远芳侵古道,晴翠接荒城”的景象吗?P81: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
19、茎秆较高的植物,逐渐成为优势植物。于是,就会出现“远芳侵古道,晴翠接荒城”的景象。思考与讨论P81:人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响过度放牧过度放牧导致草原退化导致草原退化人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响过度砍伐过度砍伐导致森林破坏导致森林破坏人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响污水排放污水排放破坏水域生物群落破坏水域生物群落 (1)人类活动往往是有目的、有意识地进)人类活动往往是有目的、有意识地进行的,可以对生物之间、人类与其他生物之间行的,可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以以及生物与环境之间的相互关系加以控制控制,
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