新教材高中生物选择性必修2课件1：2 3 群落的演替 (人教版)

第3节群落的演替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800种。在此期间，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。1.生物是如何一步步定居在新土地上的?讨论2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗?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变化，一般不能恢复原来的群落结构。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800种。在此期间，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。1883年裸地(裸岩)几年后小草蜘蛛1909年↓202种动物1919年621种动物1934年小树林880种动物随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做群落演替。问题探讨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1.裸岩到森林的演替一、演替的类型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没有植物及植物繁殖体，或者是原来存在过植被但被彻底消灭。1.裸岩到森林的演替一、演替的类型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地衣侵入→定居→分泌有机酸→加速岩石风化→土壤颗粒和有机物增多。1.裸岩到森林的演替一、演替的类型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苔藓侵入→定居、扩展→进一步分解岩石→土层加厚、有机物增多→土壤微生物增多1.裸岩到森林的演替一、演替的类型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草本植物侵入→定居→竞争→较高草本植物占优势→小动物增多→土壤有机物丰富、通气性好。1.裸岩到森林的演替一、演替的类型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灌木、小乔木侵入并定居→竞争→灌木、小乔木占优势→动物进一步增多→物种多样化→群落结构较稳定→抵御环境变化的能力增强。1.裸岩到森林的演替一、演替的类型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乔木在竞争中占优势→形成茂盛的树林→进一步改善环境→物种进一步多样化→生物与环境的关系更丰富多样→相对稳定的森林阶段。1.裸岩到森林的演替一、演替的类型思考·讨论：分析群落的演替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？讨论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。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。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，一些物种取代另一些物种是指“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。思考·讨论：分析群落的演替讨论2.弃耕农田上发生的演替杂草弃耕农田灌木乔木森林一、演替的类型杂草弃耕农田灌木乔木森林一块弃耕裸露的农田2.弃耕农田上发生的演替一、演替的类型杂草弃耕农田灌木乔木森林一年生杂草生长→土壤条件改善→多年生杂草接踵而至。2.弃耕农田上发生的演替一、演替的类型杂草弃耕农田灌木乔木森林土壤有机物增多，土壤保水能力增强→小灌木生长→形成灌木丛2.弃耕农田上发生的演替一、演替的类型杂草弃耕农田灌木乔木森林乔木出现→逐渐取代灌木，称为优势种。2.弃耕农田上发生的演替一、演替的类型杂草弃耕农田灌木乔木森林气候适宜的条件下，逐渐演替出树林。2.弃耕农田上发生的演替一、演替的类型思考·讨论：比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替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？讨论从演替的起点看，裸岩上的演替是从一个从来没有植被覆盖的地面，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；等等。2.这两种演替有哪些共同点？共同点：从结构简单发展为结构复杂，群落中的物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用，最终群落会发展成一个与环境相适应的相对稳定的状态。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，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。思考·讨论：比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替讨论划分依据起始条件（演替的起点）①初生演替在一个从来没有植被覆盖的地面，或者原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。沙丘火山岩冰川泥3.群落演替的两种类型一、演替的类型②次生演替在原有植被虽已不在，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发生的演替。火灾过后的草原过量砍伐的森林弃耕的农田划分依据起始条件（演替的起点）3.群落演替的两种类型一、演替的类型演替类型起点速度趋势阶段多少初生演替次生演替没有土壤的地段有土壤，甚至土壤中有植物的繁殖体慢快形成新群落恢复原来的群落多少3.群落演替的两种类型一、演替的类型初生演替和次生演替的最终结果相同，结果如下：①群落结构变得复杂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一、演替的类型4.群落演替的结果①群落外界环境的变化生物的迁入、迁出群落内部种群相互关系的发展变化③人类活动适应影响因素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。②群落内的生物变化一、演替的类型5.影响群落演替的因素群落演替到与群落所处环境相适应的相对稳定的状态，演替就不再进行了。此时的群落称为这个环境下的顶级群落。①定义②特点群落中各主要种群的出生率等于死亡率群落中能量的输入和输出相等一、演替的类型6.顶级群落总结：群落演替的环节侵入定居竞争取代群落形成的首要条件，也称迁移或迁入。能够在新地点繁殖。种内竞争和种间竞争。优势取代，优势种发生替换。二、人类活动对群落演替的影响思考·讨论：分析人类活动影响群落演替的实例资料1我国黄土高原的历史变迁资料220世纪60年代起，长江中下游某湖泊由于大规模围湖造田，造成湖泊的物种丰富度下降，优势种发生变化。1.上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？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。2.人类活动对上述群落演替速度有什么影响？人类活动加快了这种演替的速度。3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。二、人类活动对群落演替的影响1.影响结果使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行（即改变了演替的方向和速度）。2.负面影响——使群落的物种丰富度下降被砍伐的森林①砍伐森林在短期内改变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。二、人类活动对群落演替的影响2.负面影响被过渡放牧的草原②过渡放牧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污水排入河流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。污水排入河流二、人类活动对群落演替的影响3.正面影响——使群落的物种丰富度上升封山育林治理沙漠管理草原建立人工群落三、退耕还林、还草、还湖1.原因为扩大耕地面积，不惜毁林开荒、围湖造田，以牺牲环境为代价的垦殖活动，造成严重的水土流失，并成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。2.目的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。陕西省延安市吴起县实施退耕前后的对比1984年2017年1.在群落演替的过程中，物种的组成和数量会发生变化。判断下列相关表述是否正确。(1)群落演替就是群落内原有物种逐渐恢复到原有状态。（）(2)演替早期的种群可能在新形成的群落里出现。（）2.演替过程中乔木逐渐取代了灌木的优势地位，其主要原因是（）A.灌木寿命较短B.乔木繁殖能力较强C.灌木生长极为缓慢D.乔木较为高大，能获得更多的阳光×√D练习与应用3.我国北方某地区实施退耕还林三年后，对该地区蜘蛛类群的研究表明，地面蜘蛛丰富度增加，但原来分布于农田的蜘蛛种类部分消失了。下列表述错误的是（）A.退耕农田上发生的群落演替是次生演替B.部分农田蜘蛛消失说明退耕还林不利于保护生物多样性C.退耕还林后群落总体上朝着物种增多、结构复杂的方向演替D.蜘蛛类群的变化说明群落演替过程中物种组成是动态变化的B练习与应用4.对一处弃耕农田的演替过程的记录如下表所示，请据表回答下列问题。弃耕年数优势植物非优势植物0~1马唐—1飞蓬豚草2紫菀豚草3须芒草豚草5~10短叶松火炬松50~100

栎山核桃(1)该地草本植物的演替速度____(填“快”或“慢”)，木本植物的演替速度___快慢练习与应用弃耕年数优势植物非优势植物0~1马唐—1飞蓬豚草2紫菀豚草3须芒草豚草5~10短叶松火炬松50~100

栎山核桃(2)一般来讲，与草原相比，针叶林中的动物分层现象较为_______(填“简单”或“复杂”