《群落的演替》课件

第二章群落及其演替第3节群落的演替学习目标描述群落演替的概念。举例说出群落演替的类型。举例说出阐明群落演替的过程。举例说明人类活动对群落演替的影响。蜘蛛202种动物621种动物880种动物小草小树林几年后1909年1919年1934年1883年火山爆发形成了裸岩随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。群落的演替群落群落群落群落问题探讨表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物。（1）裸岩阶段1.裸岩上的演替过程一、演替的实例

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，土壤颗粒和有机酸逐渐增多。（2）地衣阶段地衣：形态结构与功能

地衣=

藻类

+

真菌有机物水分、无机盐真菌菌丝藻类繁殖单位真菌的子实体藻类细胞真菌菌丝

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。（3）苔藓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。（4）草本植物阶段

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。（5）灌木阶段

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。（6）乔木阶段1.光裸的岩石上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？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。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。思考.讨论苔藓生长后，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；*这里的取代指的是优势取代，即优势种的更迭，地衣不一定消失；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？4.灌木逐渐取代了部分草本植物的原因是什么？

能找到；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。思考.讨论灌木比草本植物更加高大，“剥夺”草本植物的阳光，逐渐取代了部分草本植物。地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段乔木阶段裸岩阶段总结1．在光滑的裸岩上长出森林，大约经历以下几个阶段：①裸岩阶段；②地衣阶段；③苔藓阶段；④森林阶段；⑤灌木阶段；⑥草本植物阶段。演替的正确顺序是(

)A．①→②→③→④→⑤→⑥B．①→②→③→⑥→⑤→④C．①→②→③→⑤→④→⑥D．①→②→④→③→⑤→⑥B牛刀小试

如果一块农田弃耕了，演替会如何进行？讨论农田一年生杂草多年生杂草、小灌木灌木丛乔木林思考：所有弃耕的农田都能演替成树林吗?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？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。思考.讨论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。2.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。思考.讨论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，群落内部种群的相互关系，人类活动等因素思考.讨论归纳、比较裸岩与弃耕地上发生演替的异同实

例裸岩弃耕地起始条件

演替阶段

裸岩→地衣→苔藓→草本→灌木→乔木

弃耕地→草本→灌木→乔木

速

度

共

同

点

有机物越来越

，物种丰富度逐渐

，食物网越来越

，群落的结构越来越

。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。裸地，无任何植物繁殖体

有土壤条件，甚至有植物繁殖体

慢快丰富加大复杂复杂1.初生演替

初生演替指在一个________________的地面，或者是____________、_____________的地方发生的演替；从来没有被植物覆盖（1）概念（2）实例如在_____、______、_______上进行的演替。原来存在过植被但被彻底消灭了沙丘火山岩冰川泥二、演替的类型2.次生演替

次生演替是指在______________，但_______基本保留，甚至还保留了________或_________；原有植被虽已不在（1）概念（2）实例如在_______________、_______________、__________上进行的演替植物的种子其他繁殖体火灾过后的草原土壤条件过量砍伐的森林弃耕的农田初生演替次生演替不同点起点实例经历时间速度发展趋势经历阶段共同点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。3.两种演替类型的比较A．甲可表示在火灾后森林上进行的B．甲的演替速度比乙快、历时短C．甲中①、②处的物种组成相同D．若气候条件适宜，甲乙均可演替成森林C如图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化，下列叙述错误的是()牛刀小试自主阅读教材P41页第三段，回答以下问题：1.演替一定是结构从简单到复杂，物种丰富度从少变多吗？不一定；与群落所处的环境、人类活动等影响因素有关；2.影响群落演替的因素有哪些？3.为什么群落不断地演替？4.群落演替是一个无休止的过程吗？下列哪项不是群落演替的趋势(

)A．生物种类越来越多B．种间关系越来越复杂C．有些物种可能灭绝D．生物种类越来越少D牛刀小试三、人类活动对群落演替的影响三、人类活动影响群落演替的实例三、人类活动影响群落演替的实例1.消极影响过度放牧导致草原退化过度砍伐导致森林破坏沙化土地面积年均缩减1980km2人类活动对群落演替的影响都是不良的吗？三、人类活动影响群落演替的实例

人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。封山育林、治理沙漠、管理草原，使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替。如在治理沙漠方面蚂蚁森林的成功。掌握自然演替的规律，和群落的动向，使之朝着对人类有益的方向发展。2.积极影响四、退耕还林、还草、还湖未来的美丽中国会有更多的蓝天白云、绿水青山。《退耕还林条例》，自2003年1月20日起施行。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4.47亿亩。

这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。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。小结群落演替初生演替次生演替达到与群落所处环境相适应的相对稳定的状态外界环境群落内生物人类活动影响因素结构越来越复杂起始条件1234567891011121314A组必备知识基础练1.(广东汕头期末)某弃耕农田中的植物种类40年间的变化情况见下表。下列有关该地群落变化的叙述,正确的是(

)植物类别物种数目/种第1年第4年第15年第25年第40年灌木0341219乔木0001423草本植物2827263034A.灌木和乔木出现对草本植物的生存都不利B.群落演替的第1年,该群落不具有垂直结构C.灌木和乔木的物种数目统计不可以采用样方法D.第40年时,该地群落的优势物种为乔木15D123456789101112131415解析表中数据显示,随着灌木和乔木的出现,草本植物获得的阳光更少,但草本植物的种类在增加,因此可推测灌木和乔木的出现,可能对某些草本植物的生存有利,A项错误;在弃耕农田演替的第1年,尽管均为草本植物,草本植物中也有对阳光要求不同以及高矮不同的种类存在,因此该群落中依然具有垂直结构,B项错误;调查植物的数目通常采用样方法,灌木和乔木均为植物,因此,其物种数目可以采用样方法统计,C项错误;弃耕农田上发生的演替属于次生演替,第40年时已经演替至乔木阶段,其优势物种为乔木,D项正确。12345678910111213142.密执安湖沙丘是湖水退却后暴露出来的极端干燥的一片区域,大约经历了一千年,那里形成了稳定的山毛榉—槭树林群落。下列叙述错误的是(

)A.这种现象称为群落演替,该过程中物种组成或优势物种发生变化B.群落演替是一个群落中的物种被另一个群落中的物种代替的过程C.山毛榉—槭树林群落区别于草本植物阶段群落的重要特征是物种组成D.山毛榉—槭树林群落具有水平结构和垂直结构15B解析群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,B项错误。12345678910111213143.“种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴理荒秽,带月荷锄归。道狭草木长,夕露沾我衣。衣沾不足惜,但使愿无违。”陶渊明的这首《归园田居》中第一句诗隐含的种间关系及第二、三句诗反映出的生物学知识是(

)A.种间竞争关系人类活动对群落演替无影响B.种间竞争关系人类活动对群落演替有影响C.捕食关系撤去人类活动后群落演替方向会发生变化D.捕食关系撤去人类活动后群落演替方向不会发生变化15B解析第一句诗表明杂草和豆苗相互争夺营养物质和生存空间等,所以“种豆南山下,草盛豆苗稀”这一句诗中体现出豆苗与杂草之间是种间竞争关系。第二、三句诗反映人类活动对群落演替有影响。12345678910111213144.经调查,某弃耕农田植物种类40年间的变化情况见下表。下列有关该地群落变化的叙述,错误的是(

)时间第1年第4年第15年第25年第40年植物种类数2830305676A.40年间,物种多样性趋于增加B.该地群落发生了初生演替C.群落对光能的利用能力提高D.群落垂直结构和水平结构发生了变化15B123456789101112131415解析由表格可知,该弃耕农田刚开始有植物28种,之后植物种类越来越多,物种多样性增加,A项正确;由于该演替是在弃耕农田上发生的,有一定的土壤条件,且保留了原有物种的种子或其他繁殖体,所以属于次生演替,B项错误;由于植物种类在增加,群落结构复杂化,对光能的利用能力提高,C项正确;在次生演替过程中,群落的垂直结构和水平结构均发生了改变,D项正确。12345678910111213145.(山东潍坊期末)某沙丘上发生了初生演替,沙丘的先锋群落包含先锋植物和无脊椎动物。随沙丘暴露时间的延长,先锋群落最后发展为稳定的山毛榉—槭树林群落。下列说法错误的是(

)A.在沙丘早期演替中出现的种群可能还会出现在新形成的群落里B.群落中优势物种的改变和物种丰富度的增加可作为群落演替的标志C.群落演替是生物与生物、生物与环境之间相适应与影响的结果D.人类活动都能使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行15D123456789101112131415解析群落演替的实质是优势取代,在沙丘早期演替中出现的种群可能还会出现在新形成的群落里,A项正确;群落的物种组成是区分不同群落的重要标志,群落中优势物种的改变和物种丰富度的增加可作为群落演替的标志,B项正确;群落演替是指随时间推移,一个群落被另一个群落代替的过程,群落演替是生物与生物、生物与环境之间相适应与影响的结果,C项正确;人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,但不一定都能改变群落演替的方向,如在干旱地区进行砍伐活动,可能会加速荒漠化,不改变群落演替的方向,D项错误。12345678910111213146.从“沙漠治理”“退耕还林”到“绿水青山就是金山银山”,近年来,我国坚持绿色发展理念,走可持续发展道路。下列有关叙述正确的是(

)A.在没有人为干预的情况下,群落演替都是向结构更复杂的方向进行B.将森林中的高大乔木直接种植在沙漠中会加快沙漠治理速度C.退耕还林的过程属于初生演替,演替速度较次生演替慢D.“绿水青山”是人们根据群落演替规律调整群落演替方向的成果15D解析若气候条件变得恶劣,即便没有人为干预,群落也会向结构更简单的方向演替,A项错误;沙漠中严重缺水,不利于需水量大的高大乔木生存,B项错误;退耕还林的过程属于次生演替,演替速度较初生演替快,C项错误;群落演替普遍存在并有一定的规律,人们可以根据环境因素及气候条件来调整群落演替的方向,如“绿水青山”,D项正确。12345678910111213147.下图是某森林在遭受火灾完全侵袭前后植被的分布变化情况,下列叙述正确的是(

)A.ab段,三类植物呈斑块镶嵌分布属于群落的水平结构B.bd段,由于森林完全烧毁,发生的演替属于初生演替C.群落演替过程中,生产者固定的太阳能总量一直增加D.bd段,群落演替的过程中群落占优势的物种没有发生变化15A123456789101112131415解析由于环境和人为因素等的影响,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,常呈镶嵌分布,属于群落的水平结构,A项正确;bd段,虽然森林完全烧毁,但原有的土壤条件基本保留,所以发生的演替属于次生演替,B项错误;群落演替过程中,生产者固定的太阳能总量逐渐增加,最后趋于稳定,C项错误;bd段,群落演替的过程中占优势的物种发生变化,D项错误。12345678910111213148.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。演替过程中会出现优势种(群落中占优势的种类,包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类)及建群种(群落主要层的优势种)。下列相关叙述错误的是(

)A.初生演替较次生演替经历的阶段多、时间长、演替速度慢B.演替过程中,上一阶段的优势种都会在下一演替阶段消失C.建群种一般为优势种,决定着群落内部的结构和特殊环境条件D.过度放牧导致土地荒漠化,说明人类活动可以改变演替的方向15B123456789101112131415解析初生演替较次生演替经历的阶段多、时间长、演替速度较慢,A项正确;演替过程中,上一阶段的优势种也有可能会在下一演替阶段保留下来,B项错误;建群种为群落主要层的优势种,决定着群落内部的结构和特殊环境条件,C项正确;人类活动可以影响演替的速度和方向,过度放牧导致土地荒漠化,说明人类活动可以改变演替的方向,D项正确。12345678910111213149.荒漠土壤中的生物土壤结皮是促进演替进程的重要生物基础,土壤结皮依次经过了土壤酶、土壤微生物、藻结皮、地衣结皮以及苔藓结皮阶段。下列叙述错误的是(

)A.荒漠土壤中的生物土壤结皮过程属于初生演替B.在苔藓结皮阶段,原有的藻类和地衣植物并未完全消亡C.若气候适宜,则生物土壤结皮所需的时间将缩短D.地衣结皮阶段能为苔藓的生长创造适宜的土壤环境15A123456789101112131415解析荒漠土壤中的生物土壤结皮过程属于次生演替,A项错误;群落演替的过程中,优势物种被替代,苔藓比地衣长得高,在与地衣争夺阳光的竞争中处于优势,但原有的藻类和地衣植物并未完全消亡,B项正确;若气候适宜,则群落演替的时间会变短,即生物土壤结皮所需的时间将缩短,C项正确;地衣分泌的有机酸能加速岩石风化形成土壤,因此地衣结皮阶段能为苔藓的生长创造适宜的土壤环境,D项正确。123456789101112131410.“退耕还林”是实现“绿水青山就是金山银山”的重要措施之一。如图是科研人员对某地不同退耕年限植物群落的物种数目变化的调查结果,请分析回答下列问题。151234567891011121314(1)在演替过程中,群落的_____________发生了较大的变化,这是区别不同群落的重要特征。

(2)发生在退耕地上的演替为_____________,其演替速度较快的原因是_________________________________________________________。

(3)该群落在演替的过程中,决定植物优势种变化的主要环境因素是_____,而决定动物优势种变化的主要因素是________________________。

(4)如果第2年在该地区人为种植一些灌木和乔木,并加以保护,则草本植物的丰富度达到最大的时间将________(填“不发生变化”“提前”或“推后”),与自然演替相比,退耕还林与禁牧可使该地区群落演替的速度________(填“变快”或“变慢”),这说明人类活动_____________________________。

15物种组成

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

光照

食物和栖息空间

提前

变快

可以改变群落演替的速度

123456789101112131415解析

(1)物种组成是区别不同群落的重要特征。(2)发生在退耕地上的演替为次生演替,因为退耕地原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,所以演替速度较快。(3)该群落在演替的过程中,植物主要竞争阳光,因此影响植物优势种变化的主要环境因素是光照。动物主要竞争食物和栖息空间。(4)如果人为种植一些灌木和乔木,加快了自然演替的速度,则草本植物的丰富度达到最大的时间会提前。与自然演替相比,退耕还林与禁牧可以使该地区群落的演替速度变快,这说明人类活动可以改变群落演替的速度。1234567891011121314B组能力素养提升练11.草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中,并在方格中播撒固沙植物的种子,用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。某地用该方法治理正在沙化的土地并取得良好效果,下列说法错误的是(

)A.草方格能蓄积降水,促进固沙植物生长B.微生物对草方格材料的分解改善了土壤结构C.该过程改变了演替速度但没有改变演替方向D.该方法可增大治理区域的物种丰富度15C123456789101112131415解析草方格能防风固沙、涵养水分,有利于蓄积降水,促进固沙植物生长,A项正确;微生物对草方格材料的分解改善了土壤结构,B项正确;该过程是人工干预了当地的群落演替过程,不但改变了演替速度,也改变了演替方向,C项错误;该方法有利于土壤的形成,促进植物的生长,有利于其他生物的定居和物种丰富度的增加,D项正确。123456789101112131412.以生物的有机物积累量(生物量)为指标,统计某农田在退耕3年、10年及30年后生态系统中草本植物、灌木和乔木生物量所占比例,结果如图所示。下列分析错误的是(

)A.图中所示的演替结果显示,优势物种明显发生了改变B.在该退耕农田上,群落演替的过程为草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段C.该演替过程中物种丰富度逐渐增加,群落层次增多D.该演替过程中,生态系统的生物量基本不变15D123456789101112131415解析图示为某农田在退耕3年、10年及30年后生态系统中草本植物、灌木和乔木生物量所占比例,从图中无法得出总生物量的变化,D项错误。123456789101112131413.(黑龙江哈尔滨实验中学期末)按演替方向,生物群落的演替可分为进展演替和逆行演替。进展演替指群落向结构复杂化的方向进行的演替,逆行演替则指群落向结构简单化的方向进行的演替。某地区由于气候越来越干燥,经过数万年的演替,森林逐渐被灌丛取代。近些年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化。下列与群落演替有关的叙述,错误的是(

)A.群落演替受非生物环境的影响,不一定能达到森林阶段B.上述生物群落的演替会导致植被稀疏,属于逆行演替C.该地区人类的过度开垦活动使得该地区群落的演替速度发生改变D.推测进展演替过程中早期的种群不会在新形成的群落里出现15D123456789101112131415解析群落的演替能否达到森林阶段,取决于环境条件,若在缺水等恶劣的环境条件下就无法达到森林阶段,即群落演替受非生物环境的影响,不一定能达到森林阶段,A项正确;某地区由于气候越来越干燥,经过数万年的演替,森林逐渐被灌丛取代。近些年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化。说明演替过程中生物种类逐渐减少,属于逆行演替,B项正确;人类的过度开垦活动使得该地区局部灌丛出现了荒漠化,即人类的活动加快了群落的演替速度,C项正确;群落演替是优势取代,而不是完全取而代之,因此进展演替过程中早期的种群也可能在新形成的群落里出现,D项错误。123456789101112131414.为调查某地发生山体滑坡后第30年生物群落的恢复情况,科研人员对未发生滑坡区域的原始群落和山体滑坡区域的恢复群落进行了植被生物量(单位面积内现存生物的有机物总量)的研究,结果如下图,S1和S2表示不同区域的生物群落生物量。下列叙述错误的是(

)A.S1表示原始群落植被的生物量,若环境不发生变化,该群落也会发生演替B.山体滑坡区域的群落演替比裸岩上发生的演替经历的阶段少C.据图推测,山体滑坡区域土壤小动物类群的丰富度低于未发生滑坡区域D.据图推测,若干年后,山体滑坡区域的群落能恢复到之前的森林阶段15D123456789101112131415解析由图可知,S2的生物量小于S1,推测S1表示原始群落植被的生物量,若环境不发生变化,该群落也可能发生自然发展情况下的演替,A项正确;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的地方发生的演替,因此山体滑坡区域发生的演替是次生演替,比裸岩上发生的初生演替经历的阶段少,B项正确;由图可知,山体滑坡之后的植被生物量远低于未发生滑坡区域,植物能为动物提供食物和栖息空间,因此推测山体滑坡区域土壤小动物类群的丰富度低于未发生滑坡区域,C项正确;由图可知,S1表示原始群落植被的生物量,S2表示山体滑坡区域植被的生物量,图中每种类群的生物量S1均大于S2,若干年后,山体滑坡区域的群落不一定能恢复到之前的森林阶段,D项错误。12345678910111213141515.(山东青岛期末)生物入侵是当今世界面临的主要环境问题之一,入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力,而且在入侵地缺乏天敌,因而生长迅速,导致本地物种衰退甚至消失。回答下列问题。(1)入侵种爆发时,种群增长曲线往往呈“J”形,从环境因素考虑,其原因有________________________________________________(至少答出两点)。入侵种的爆发通常会使入侵地的物种多样性________,此时群落发生________演替,其原因是_________________