【课件】群落的演替（第1课时）课件-2022-2023学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

2.3群落的演替（第1课时）问题探讨1883年8月，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，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。蜘蛛202种动物621种动物880种动物小草小树林火山爆发1883年几年后1909年1919年1934年至今问题探讨蜘蛛202种动物621种动物880种动物小草小树林火山爆发1883年几年后1909年1919年1934年至今生物是如何一步步地定居在新土地上的？这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？一、演替的类型一、演替的类型1.群落演替的概念随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做群落演替。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、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，使群落发生根本性质的变化的现象也是普遍存在的。一、演替的类型2.发生在裸岩上的演替（初生演替）表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物。裸岩阶段一、演替的类型2.发生在裸岩上的演替（初生演替）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。真菌藻类通过菌丝提供水、CO2、无机盐通过光合作用提供有机养料裸岩阶段地衣阶段一、演替的类型2.发生在裸岩上的演替（初生演替）形成原因：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，能获得更多的阳光。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。变化：裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段一、演替的类型2.发生在裸岩上的演替（初生演替）优势类群：草本植物形成原因：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。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。变化：裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段一、演替的类型2.发生在裸岩上的演替（初生演替）裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段优势类群：灌木：形成原因：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。变化：一、演替的类型2.发生在裸岩上的演替（初生演替）裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段优势类群：乔木：形成原因：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。变化：一、演替的类型2.发生在裸岩上的演替（初生演替）裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段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？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。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。一、演替的类型2.发生在裸岩上的演替（初生演替）裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段在森林阶段，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。一、演替的类型3.发生弃耕农田的演替（次生演替）草本植物阶段农田被弃耕以后，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”。一、演替的类型3.发生弃耕农田的演替（次生演替）草本植物阶段灌木阶段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。一、演替的类型3.发生弃耕农田的演替（次生演替）草本植物阶段灌木阶段乔木阶段再经过一段时间，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。一、演替的类型3.发生弃耕农田的演替（次生演替）弃耕农田杂草灌木阶段乔木阶段森林一、演替的类型4.两种演替的异同弃耕农田杂草灌木阶段乔木阶段森林从演替的起点来看，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？①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。②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。裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段一、演替的类型4.两种演替的异同弃耕农田杂草灌木阶段乔木阶段森林这两种演替有哪些共同点？①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落。②群落中物种数量和群落层次增多。③土壤、光能得到更充分的利用。④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。裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段一、演替的类型4.两种演替的异同弃耕农田杂草灌木阶段乔木阶段森林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，地形和土壤环境，生物的繁殖、迁入和迁出，群落内种群间的相互关系，人类活动等因素的影响。温度和水分是决定顶极群落的两大气候因素。裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段一、演替的类型5.初生演替与次生演替的概念（1）初生演替实例：如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的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。一、演替的类型5.初生演替与次生演替的概念（2）次生演替实例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田进行的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。一、演替的类型5.初生演替与次生演替的概念（3）初生演替与次生演替的不同点初生演替次生演替起点实例经历时间速度发展趋势经历阶段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、弃耕的农田等长短慢快趋向形成新群落趋向于恢复原来的群落多少一、演替的类型5.初生演替与次生演替的概念（4）初生演替与次生演替的相同点①从结构简单的群落发展为结构复杂的群落；②群落中物种数量和群落层次增多；③土壤、光能得到更充分的利用；④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、演替的类型6.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。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处环境相适应的相对稳定的状态。一、演替的类型6.影响群落演替的因素有人说，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。随堂练习1.（2020·全国Ⅱ卷）河水携带泥沙流入大海时，泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中，会出现3种植物群落类型：①以芦苇为主的植物群落（生长在淡水环境中），②以赤碱蓬为主的植物群落（生长在海水环境中），③草甸植物群落（生长在陆地环境中）。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的，演替的顺序是（）A．②①③B．③②①C．①③②D．③①②A随堂练习3.（2023·浙江一模）下表为某退耕农田40年间草本、灌木及乔木物种种类数的变化情况。下列叙述正确的是（）A年份14152540乔木0001423灌木0341219草本植物2827263034总计2830305676A．0-40年间该退耕农田区域群落物种丰富度逐渐增大B．群落对光照的利用率增加，不同物种的生态位无重叠C．40年后该区域内部物种还发生一些变化，说明演替是永恒延续的D．15-40