2022-2023学年人教版(2019)选择性必修二 2.3 群落演替 教案

第2章群落及其演替第3节群落演替群落演替的概念演替的类型影响群落演替的因素退耕还林、还草、还湖考点精析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，叫作群落演替。2、演替的类型（1）初生演替①实例分析——光裸的岩石上的演替A.裸岩阶段：表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物。B.地衣阶段：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。C.苔藓阶段：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多。D.草本植物阶段：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。E.灌木阶段：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。F.乔木阶段：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。【思考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？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加速岩石的风化并从裸岩中获取养分。【思考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，同时还可以积累起有机物，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。【思考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。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”。“优势取代”是指优势物种发生了改变，形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木阶段灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。演替的结果：在上述演替的过程中，土壤中的有机物越来越丰富，群落中物种丰富度逐渐加大，食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂。②概念：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被，但被彻底消灭的地方发生的演替。③实例：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。例1.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。下列群落演替实例中，属于初生演替的是（

）A．弃耕的农田上进行的演替 B．沙丘上进行的演替C．过量砍伐的森林上进行的演替 D．火灾后的草原上进行的演替【答案】B【分析】初生演替：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。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存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。【详解】ACD、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存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，弃耕的农田上进行的演替、过量砍伐的森林上进行的演替和火灾后的草原上进行的演替，由于都具有一定的土壤和植被条件，故都属于次生演替，ACD错误；B、沙丘上进行的演替，由于无土壤和植被条件，故属于初生演替，B正确。故选B。（2）次生演替①实例分析——弃耕农田上发生的群落演替A.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”。B.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。C.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。D.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。②概念：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。③实例：在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。（3）两种演替类型的比较比较项目初生演替次生演替起点从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被，但被彻底消灭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速度缓慢较快经历时间长短影响因素自然因素人类活动较为关键实例沙丘、火山岩、冰川泥等火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等相同点①方向：由低级群落到高级群落，最终演替到“顶级群落”；②结构：物种丰富度逐渐增大、食物网越来越复杂、群落的结构越来越复杂；③群落的稳定性：随着演替的进行，群落的稳定性逐渐增大，最终最终群落发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态；④演替的实质：优势种的替代3、影响群落演替的因素（1）群落内部因素群落内部种群相互关系的发展变化（例如：种内关系、种间关系），生物的迁入、迁出（例如：外来物种入侵等）等。（2）群落外部因素：群落的外界环境的变化（例如火灾、洪水、病虫害、严寒等气候变化，大规模的地壳运动等）在某一地区，群落演替的结果往往是由环境和群落内的生物共同作用而决定的，但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。（3）人类活动①人类的许多活动正在影响着群落的演替，往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。例如，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；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；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。②通过封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，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。例如，我国政府一直致力于防沙治沙，经过不懈努力，我国的沙化土地面积从20世纪末的年年扩展转变为逐年减少，联合国环境规划署盛赞我国是全球沙漠治理的典范。这些影响群落演替的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。在自然界，群落的演替是普遍现象，而且有一定的规律，人类掌握了这些规律就能根据现有情况，预测群落的未来，从而正确掌握群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展。例2.下图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述，不正确的是（

）A．该群落的次生演替过程使得群落结构越来越复杂B．在人的作用下发生的⑤→①的动态变化改变了群落演替的方向C．群落演替都是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果D．在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，没有水平结构【答案】D【分析】1、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。2、次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。【详解】A、该群落的演替属于次生演替，群落结构越来越复杂，A正确；B、在人的作用下发生的⑤→①的动态变化改变了群落演替的方向，B正确；C、群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果，C正确；D、在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构，而由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，体现群落的水平结构，D错误。故选D。例3．下列关于初生演替和次生演替的叙述，错误的是（

）A．初生演替和次生演替的起点和速度不同但终点可能相同B．初生演替和次生演替都是从群落结构简单到复杂的变化C．群落演替受环境影响，也与群落内部种间关系的变化有关D．矿区生态修复体现了人类活动可改变群落演替的方向和速度【答案】B【分析】群落会发生演替。随着时间的推移，生物群落中一些物种侵入，另一些物种消失，群落组成和环境向一定方向产生有顺序的发展变化，称为演替。演替可以分为初生演替和次生演替。初生演替：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。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存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。【详解】A、初生演替是发生在从来没有植被覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方，而次生演替发生在保留了原来土壤条件或植物繁殖体的地方，因此两者发生的起点不同；初生演替需要先形成植被生存的土壤基础,因此速度较慢；随着时间的推移,如果气候、土壤等条件适宜且相同，两者演替的终点可能相同，A正确；B、初生演替是从群落结构简单到复杂的变化，而次生演替可以是从群落复杂到简单的变化，即逆行演替，B错误；C、群落演替受外界环境条件的影响，如气候、土壤等，也与群落内部种间关系的变化有关，C正确；D、矿区生态修复过程体现了人类活动可以改变群落演替的方向和速度，D正确。故选B。4、退耕还林、还草、还湖我国是一个农业大国。千百年来人们一直视土地如生命。为了扩大耕地面积，不惜毁林开荒、围湖造田。以牺牲环境为代价的垦殖活动，导致了严重的水土流失，并且成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，走可持续发展的道路，我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖、退牧还草，颁布《退耕还林条例》，2003年1月20日起实施。退耕还林还草工程的实施，实现了我国从毁林毁草开荒到退耕还林还草的历史性转变，改变了过去"越垦越穷、越穷越垦”的局面。截至2013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2.98×10'hm²。这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。为了进一步改善我国的生态环境、打造绿色经济，我国于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。未来的美丽中国会有更多的蓝天白云、绿水青山。例4.退耕还湿是湿地面积恢复的主要措施，湿地生态恢复以自然恢复为主，而湿地斑块之间的水体连通是湿地生态恢复的基础，其可以通过改变土壤的化学组分，保持土壤种子库的迁移和流通，从而影响地表植物群落的演替过程。下列说法错误的是（

）A．湿地群落由相同时间内生活在区域中的所有生物共同构成B．不同湿地群落的物种组成、群落外貌和空间结构存在差异C．沼泽斑块之间的水体连通可影响沼泽群落演替的方向和速度D．影响湿地生态恢复进程的因素是外界环境变化和人类的活动【答案】C【分析】生物群落的概念：在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合，群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成。【详解】A、群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，A正确；B、生物群落的主要特征有具有一定的外貌；具有一定的边界特征；具有一定的分布范围；具有一定的结构；具有一定的种类组成；具有一定的群落环境，因此不同湿地群落的物种组成、群落外貌和空间结构存在差异，B正确；C、人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行，C错误；D、外界环境变化和人类的活动会对湿地生态恢复进程产生影响，D正确。故选C。精准训练1．甲、乙两个群落在演替过程中物种丰富度的变化如图所示。下列叙述错误的是（

）A．物种丰富度是区分不同群落的重要特征B．乙的恢复力稳定性一定比甲的强C．甲中①②处的物种组成不一定相同D．①之前或②之后的甲可能处于乔木阶段【答案】B【详解】A、物种丰富度是区分不同群落的重要特征，A正确；B、由图可知，乙的物种丰富度较甲低，一般情况下，乙的恢复力稳定性比甲的强，但在初生演替初期，恢复力稳定性和抵抗力稳定性均较低，如地衣阶段，B错误；C、甲中①②处发生了次生演替，物种组成可能不同，C正确；D、①之前或②之后的甲丰富度较高，可能处于乔木阶段，D正确。故选B。2．下列关于群落结构和演替的叙述，正确的是（

）A．不同海拔高度植被分布不同，植物分层现象是由动物种类决定的B．淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关C．随着有机质的积累和光能的充分利用，群落一定能演替到森林D．构建人工林可缩短演替时间，对生物多样性的形成有积极作用【答案】B【详解】A、群落的植物因受光照影响具有垂直分层现象，不是动物种类决定的，A错误；B、淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关，B正确；C、随着有机质的积累和光能的充分利用，群落向更高级的阶段演替，但不一定能演替到森林阶段，C错误；D、构建人工林可缩短演替时间，但由于物种丰富度较低，对生物多样性的形成有抑制作用，D错误。故选B。3．甲地因森林火灾原有植被消失，乙地因火山喷发被火山岩全部覆盖，之后两地均发生了群落演替。下列关于甲、乙两地群落演替的叙述，错误的是（

）A．若没有外力干扰，甲地可重现森林B．甲地和乙地发生的演替类型相同C．地衣会比苔藓更早地出现在乙地火山岩上D．甲、乙两地随着时间延长物种种类逐渐增多【答案】B【分析】甲地保留了原有的土壤条件属于次生演替，乙地属于出生演替，甲地原来是森林，说明气候环境适宜森林。【详解】A、甲地因森林火灾原有植被消失后，进行了次生演替，若无外力的干扰，甲地可重现森林，A正确；B、甲地原有的土壤条件基本保存，进行的群落演替属于次生演替，乙地火山喷发后，植被彻底被破坏，进行的群落演替属于初生演替，B错误；C、在初生演替过程中，地衣比苔藓更早出现，C正确；D、在甲、乙两地演替过程中，随时间延长，物种越来越多，D正确。故选B4．在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑，因无瓣海桑生长快，能迅速长成高大植株形成荫藏环境，使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代，促进了本地植物群落的恢复。下列说法正确的是（）A．在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度B．由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替C．逐渐被本地植物替代的过程中，无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型D．应用外来植物治理入侵植物的过程中，一定能恢复当地生态平衡【答案】C【详解】A、取样的关键是做到随机取样，相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度，数据偏大，A错误；B、由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程属于群落演替，B错误；C、根据题干信息，“与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代”，说明无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型，C正确；D、应用外来植物治理入侵植物时，如果盲目引进，可能会造成“生物入侵”，就会破坏生态环境平衡，甚至带来生态灾难，不一定能恢复当地生态平衡，D错误。故选C。5．一块弃耕农田在40年演替过程中，植物种类的变化如下表。据表分析，下列说法错误的是（

）14152540草本3127263034灌木034719乔木0001423总计3030305176A．该弃耕农田的演替类型为次生演替B．调查该地植物的种类和数量宜采用样方法C．第15年时，该地草本植物种群有26个D．第40年后，该地群落的物种组成不再发生变化【答案】D【详解】A、弃耕农田具备植物生存的土壤条件，还有植物的种子和其他繁殖体等，其发生的演替属于次生演替，A正确；B、样方法可以调查某地植物的丰富度或某种植物的数量，B正确；C、第15年时，该地草本植物种类26种，每一种植物的全部个体组成一个种群，故有26个草本植物种群，C正确；D、第40年，该地已经演替到森林阶段，群落的物种组成和数目还是会发生变化，D错误；故选D。6．（多选）经长期跟踪研究发现，某丘陵低山区近30年内动物种群数量减少了大约4/5，该时段内，农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食着自然生态空间，致使该地区森林生态系统破碎化程度加重。下列相关叙述正确的是（）A．人为因素是造成该地区群落演替的主要因素B．挤占和蚕食自然生态空间可能会导致物种丰富度减小C．为了保护该地区森林生态系统，必须禁止一切农业和城镇建设以及森林砍伐活动D．建立自然保护区来保护森林等措施，有利于生物多样性的恢复和形成【答案】ABD【详解】A、人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，这说明人为因素是造成该地区群落演替的主要因素，A正确；B、该地区森林生态系统破碎化程度加重，会减小个体间的交配机会，从而导致物种丰富度减小，B正确；C、为了保护该地区森林生态系统，需要做到可持续、合理的开发森林资源，而不是一刀切的禁止一切农业和城镇建设以及森林砍伐活动，C错误；D、建立自然保护区，是保护生物多样性最有效的措施，有利于生物多样性的恢复和形成，D正确。故选ABD。7．树木在高山地区的分布存在明显的海拔上限，称作“树线”，树线以上为高山灌丛和草甸。树线被认为是高海拔地区气候变暖的指示器，研究显示，在水分条件满足树木生长的区域，自然气候树线的生长季平均温度约为6．4℃。近年来，在气候变暖背景下，树线位置有向高海拔上升的趋势。(1)区分不同群落的重要特征是__________。树线上升将导致该地区生物多