高中生物備課課件（新教材人教版2019）選擇性必修二 2-3 群落的演替

§2-3群落的演替群落及其演替問(wèn)題探討討論

1883年8月，印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)，巖漿滾滾而出，所到之處生物全部死亡，成了一片裸地。幾年后，地面上長(zhǎng)出了小草，出現(xiàn)了一種蜘蛛。到1909年，有202種動(dòng)物在這塊新的土地上生活。1919年動(dòng)物增加到621種，1934年增加到880種。在此期間，植物逐漸繁茂起來(lái)，形成了小樹(shù)林。1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？提示：這一問(wèn)題在本節(jié)起始階段學(xué)生可能無(wú)法系統(tǒng)、全面地作答，學(xué)生猜測(cè)性的答案基本符合科學(xué)性即可。在學(xué)完裸巖上的演替后，可讓學(xué)生結(jié)合裸巖上的演替過(guò)程“地衣階段——苔蘚階段——草本植物階段——灌木階段——喬木階段”，進(jìn)一步說(shuō)明生物是如何一步步地定居在新土地上的?？ν谢鹕奖l(fā)的情景問(wèn)題探討討論

1883年8月，印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)，巖漿滾滾而出，所到之處生物全部死亡，成了一片裸地。幾年后，地面上長(zhǎng)出了小草，出現(xiàn)了一種蜘蛛。到1909年，有202種動(dòng)物在這塊新的土地上生活。1919年動(dòng)物增加到621種，1934年增加到880種。在此期間，植物逐漸繁茂起來(lái)，形成了小樹(shù)林。2.這一地區(qū)有可能恢復(fù)原來(lái)群落的結(jié)構(gòu)嗎？提示：火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化。在火山爆發(fā)中，有些物種可能會(huì)消失；在恢復(fù)過(guò)程中外來(lái)新物種可能會(huì)進(jìn)入。群落結(jié)構(gòu)因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復(fù)原來(lái)的群落結(jié)構(gòu)?？ν谢鹕奖l(fā)的情景群落的演替巖漿覆蓋的區(qū)域，幾年后長(zhǎng)出了小草，小動(dòng)物逐漸來(lái)這里定居，后來(lái)這里又長(zhǎng)出了樹(shù)木，形成了樹(shù)林。這里的生物群落悄然變化、不斷發(fā)展。隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過(guò)程，叫作群落演替。定義群落的演替思考Thinking光裸的巖地上是怎樣長(zhǎng)出森林的呢？這是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱難的演替過(guò)程裸巖上的演替裸巖階段地衣階段地衣首先在裸巖上定居。地衣分泌的有機(jī)酸可加速巖石風(fēng)化形成土壤的過(guò)程。于是，土壤顆粒和有機(jī)物逐漸增多。苔蘚階段在地衣開(kāi)拓的基礎(chǔ)上，苔蘚生長(zhǎng)起來(lái)。苔蘚比地衣長(zhǎng)得高，更適應(yīng)這里的環(huán)境，于是就逐漸擴(kuò)展。苔蘚的生長(zhǎng)會(huì)進(jìn)一步使巖石分解，土層加厚，有機(jī)物增多，土壤中微生物的種類(lèi)也越來(lái)越豐富。草本植物階段在土壤能保持一定水分時(shí)，草本植物的種子萌發(fā)生長(zhǎng)。競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果是較高的草本植物逐漸占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。各種昆蟲(chóng)和其他小動(dòng)物開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)地區(qū)。在動(dòng)植物的共同作用下，土壤中的有機(jī)物越來(lái)越豐富，土壤的通氣性越來(lái)越好。灌木階段灌木和小喬木開(kāi)始生長(zhǎng)。灌木比草本植物更為高大，“剝奪”了草本植物的陽(yáng)光，逐漸取代部分草本植物。灌木的生長(zhǎng)起到了遮陰、避風(fēng)等作用，同時(shí)提供了更為豐富的食物，于是成為許多鳥(niǎo)類(lèi)的棲息地。物種的多樣化使群落的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，抵御環(huán)境變化的能力增強(qiáng)。喬木階段在灌木群落所形成的濕潤(rùn)土壤上，各種喬木的種子萌發(fā)出來(lái)。喬木比灌木具有更強(qiáng)的獲得陽(yáng)光的能力，因而最終占據(jù)了優(yōu)勢(shì)，成為茂盛的樹(shù)林。樹(shù)林的形成進(jìn)一步改善了生物生存的環(huán)境，物種進(jìn)一步多樣化，生物與環(huán)境之間的關(guān)系變得更加豐富多樣，于是群落演替到了相對(duì)穩(wěn)定的森林階段?！舅伎肌び懻摗糠治鋈郝涞难萏嬗懻摴饴愕膸r地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？因?yàn)樘μ\和草本植物無(wú)法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，而地衣可以通過(guò)分泌有機(jī)酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。仔細(xì)分析圖2-11，思考并討論以下問(wèn)題。地衣階段為苔蘚的生長(zhǎng)提供了怎樣的基礎(chǔ)？地衣被苔蘚取代了嗎？地衣分泌的有機(jī)酸可加速巖石風(fēng)化形成土壤，并積累起有機(jī)物，這為苔蘚的生長(zhǎng)提供了條件。而苔蘚生長(zhǎng)后，由于其植株高于地衣能獲得更多的陽(yáng)光，處于優(yōu)勢(shì)地位，結(jié)果逐漸取代了地衣?！舅伎肌び懻摗糠治鋈郝涞难萏嬗懻撛谏蛛A段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？能找到這些植物。在群落演替過(guò)程中，一些種群取代另一些種群是指“優(yōu)勢(shì)取代”，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢(shì)，取代了灌木的優(yōu)勢(shì)，但在森林中各種類(lèi)型的植物都是存在的。仔細(xì)分析圖2-11，思考并討論以下問(wèn)題。裸巖上的演替土壤中的有機(jī)物越來(lái)越豐富，群落中物種豐富度逐漸加大，食物網(wǎng)越來(lái)越復(fù)雜，群落的結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。結(jié)果棄耕農(nóng)田上的演替農(nóng)田被棄耕以后，很快就會(huì)長(zhǎng)滿(mǎn)一年生的雜草。在雜草的覆蓋下，土壤條件會(huì)得到改善，一些多年生的雜草會(huì)“接踵而至”。土壤表層的有機(jī)物逐漸增多，土壤的保水能力也逐漸增強(qiáng)，這將更有利于植物的生長(zhǎng)。幾年后，一些小灌木便會(huì)生長(zhǎng)起來(lái)，并成為灌木叢。

再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，喬木開(kāi)始出現(xiàn)。高大的喬木占據(jù)了更多的空間，灌木逐漸減少，喬木逐漸蔚然成林。在氣候條件適宜的情況下，從棄耕的農(nóng)田演替出樹(shù)林，需要數(shù)十年時(shí)間。如果是在干旱的荒漠地區(qū)，群落的演替就很難形成樹(shù)林，或許只能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。【思考·討論】比較發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替討論從演替的起點(diǎn)來(lái)看，發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替有什么不同？這兩種演替還有哪些差異？從演替的起點(diǎn)看，裸巖上的演替是從一個(gè)從來(lái)沒(méi)有被植物覆蓋的地面，或者是原來(lái)存在過(guò)植被、后來(lái)植被徹底消失了的地方開(kāi)始的演替。棄耕農(nóng)田上的演替是在原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。其他差異還有：裸巖上的演替速度慢，經(jīng)歷的階段相對(duì)較多；棄耕農(nóng)田上的演替速度快，經(jīng)歷的階段相對(duì)較少；等等?！舅伎肌び懻摗勘容^發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替討論2.這兩種演替有哪些共同點(diǎn)？共同點(diǎn)：從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單發(fā)展為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，群落中的物種數(shù)量和群落層次增多，土壤、光能得到更充分的利用，最終群落會(huì)發(fā)展達(dá)到一個(gè)與所處環(huán)境相適應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，等等。演替都會(huì)發(fā)展為森林嗎？一個(gè)群落最終演替到什么階段，主要受哪些因素的影響？不一定。主要受當(dāng)?shù)貧夂驐l件，地形和土壤環(huán)境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內(nèi)種群間的相互關(guān)系，人類(lèi)活動(dòng)等因素的影響。群落演替的類(lèi)型項(xiàng)目初生演替次生演替含義在一個(gè)從來(lái)沒(méi)有被植物覆蓋的地面，或者是原來(lái)存在過(guò)植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體(如能發(fā)芽的地下莖)的地方發(fā)生的演替。舉例在沙丘、火山巖、冰川泥上進(jìn)行的演替。在火災(zāi)過(guò)后的草原、過(guò)量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替。經(jīng)歷的階段裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段以棄耕農(nóng)田為例：棄耕農(nóng)田→草本植物階段→灌木階段→喬木階段（氣候條件適宜）特點(diǎn)速度慢，趨向形成新群落，經(jīng)歷的階段相對(duì)較多。速度快，趨向于恢復(fù)原來(lái)的群落，經(jīng)歷的階段相對(duì)較少。相同點(diǎn)這兩類(lèi)演替，都是從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的群落發(fā)展為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的群落，群落中的物種數(shù)量和群落層次增多，土壤、光能得到更充分的利用。據(jù)起始條件劃分影響群落變化的因素因素外界環(huán)境的變化生物的遷入、遷出群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化人類(lèi)的活動(dòng)，等等。結(jié)果適應(yīng)變化的種群數(shù)量增長(zhǎng)或得以維持，不適應(yīng)的數(shù)量減少甚至被淘汰，因此，群落就不斷地演替。最終都會(huì)達(dá)到一個(gè)與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。群落的演替群落的演替群落內(nèi)部的生物人類(lèi)活動(dòng)環(huán)境共同作用決定影響【思考·討論】分析人類(lèi)活動(dòng)影響群落演替的實(shí)例討論1.上述資料中，人類(lèi)活動(dòng)使群落演替向什么方向進(jìn)行？人類(lèi)活動(dòng)使群落演替朝著物種豐富度降低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的方向進(jìn)行。閱讀教材42頁(yè)【思考·討論】中的材料1和材料2相關(guān)內(nèi)容，討論回答：2.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)上述群落的演替速度有什么影響？人類(lèi)活動(dòng)加快了這種演替速度。3.如果去除人類(lèi)活動(dòng)，這些群落又會(huì)向什么方向演替？去除人類(lèi)活動(dòng)，這些群落一般會(huì)朝著人類(lèi)活動(dòng)出現(xiàn)之前的狀態(tài)進(jìn)行演替，趨向于恢復(fù)原來(lái)的群落，物種豐富度會(huì)增加，結(jié)構(gòu)會(huì)變得復(fù)雜。人類(lèi)活動(dòng)對(duì)群落演替影響使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行破壞行為砍伐森林短期內(nèi)改變物種組成和物種豐富度過(guò)度放牧導(dǎo)致土地荒漠化演替為荒漠生物群落污水排放給水生生物帶來(lái)滅頂之災(zāi)保護(hù)行為使群落朝著物種增多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方向演替封山育林管理草原治理沙漠建立人工群落研究意義在自然界，群落的演替是普遍現(xiàn)象，而且有一定的規(guī)律，人類(lèi)掌握了這些規(guī)律就能根據(jù)現(xiàn)有情況，預(yù)測(cè)群落的未來(lái)，從而正確掌握群落的動(dòng)向，使之朝著對(duì)人類(lèi)有益的方向發(fā)展。研究意義退耕還林、還草、還湖原因以犧牲環(huán)境為代價(jià)的墾殖活動(dòng)（毀林開(kāi)荒、圍湖造田），導(dǎo)致了嚴(yán)重的水土流失，并且成為洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生的重要原因。目的處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展同人口、資源、環(huán)境的關(guān)系，走可持續(xù)發(fā)展道路。措施我國(guó)政府明確提出退耕還林、還草、還湖和退牧還草，頒布了《退耕還林條例》，自2003年1月20日起施行。陜西省延安市吳起縣實(shí)施退耕還林前后的對(duì)比退耕還林、還草、還湖成效退耕還林還草工程的實(shí)施，