1、群落演替群落演替有哪些有哪些类型类型？演替的大致过程演替的大致过程是怎样的？是怎样的？123怎样看待怎样看待人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响？ 1883年年8月月7日，印度尼西亚喀拉喀托火日，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，岩浆滚滚而出，所到之地生物全部山爆发，岩浆滚滚而出，所到之地生物全部死亡，成了一片裸地。几年后地面上长出了死亡，成了一片裸地。几年后地面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到小草，出现了一种蜘蛛。到1909年，有年，有202种动物在这块新的土地上生活。种动物在这块新的土地上生活。1919年动物年动物增加到增加到621种，种，1934年增加到年增加到880种种。在此期。
2、在此期间，植株逐渐繁茂起来，形成了小树林。间，植株逐渐繁茂起来，形成了小树林。1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？生物是如何一步步地定居在新土地上的？2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？地衣阶段地衣阶段苔藓阶段苔藓阶段草本植物阶段草本植物阶段灌木阶段灌木阶段乔木阶段乔木阶段 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，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，群落因此而发生了变化，一般不能在恢复过程中，外来新物种可能会进入，群落因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。
3、恢复原来的群落结构。 这段锈迹斑斑的铁轨透着几分荒凉，但它这段锈迹斑斑的铁轨透着几分荒凉，但它们依然记忆着曾经的辉煌。时过境迁，们依然记忆着曾经的辉煌。时过境迁，废弃的废弃的轨道逐渐被杂草掩没，残破的枕木逐渐被苔薛轨道逐渐被杂草掩没，残破的枕木逐渐被苔薛覆盖，曾经川流不息的铁路线逐渐被生机勃勃覆盖，曾经川流不息的铁路线逐渐被生机勃勃的生物群落所占据的生物群落所占据（如如图图) )。自然界的任何事物。自然界的任何事物都不是静止不变的，生物群落也处在发展变化都不是静止不变的，生物群落也处在发展变化之中，这是一个群落演替的过程。群落演替是之中，这是一个群落演替的过程。群落演替是如何发生的？环境如何影
4、响群落的演替过程？如何发生的？环境如何影响群落的演替过程？蜘蛛蜘蛛202种动物种动物621种动物种动物880种动物种动物小草小草小树林小树林几年后几年后1909年年1919年年1934年年1883年年火山爆发火山爆发群落演替：喀拉喀托火山爆发的情景喀拉喀托火山爆发的情景喀拉喀托火山的群落喀拉喀托火山的群落随着时间的推移，一个群落被另一个群落随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替代替的过程。的过程。过渡过渡： 光裸的岩地上是怎样长出森林的呢？1.1.裸岩上的演替裸岩上的演替裸岩阶段裸岩阶段地衣阶段地衣阶段苔藓苔藓 阶段阶段草本植物阶段草本植物阶段灌木阶段灌木阶段乔木阶段乔木阶段 表层为岩表层为
5、岩石或石砾，裸石或石砾，裸岩上岩上没有任何没有任何生物生物。裸岩阶段裸岩阶段 地衣首先地衣首先在裸在裸岩上定居，地衣分岩上定居，地衣分泌的泌的有机酸有机酸可可加速加速岩石风化形成土壤岩石风化形成土壤的过程，于是，的过程，于是，土土壤颗粒和有机酸壤颗粒和有机酸逐逐渐增多。渐增多。地衣阶段地衣阶段 在地衣开拓的基础上，在地衣开拓的基础上，苔藓苔藓便能生长起来。苔藓便能生长起来。苔藓比地衣比地衣长得高长得高，更适应这，更适应这里的环境，于是就逐渐扩里的环境，于是就逐渐扩展。苔藓的生长会展。苔藓的生长会进一步进一步使岩石分解使岩石分解，土层加厚土层加厚，有机物增多有机物增多，土壤中，土壤中微生微生物的
6、种类也越来越多物的种类也越来越多。苔藓阶段苔藓阶段草本植物阶段草本植物阶段 在在土壤能保持一定水土壤能保持一定水分时分时，草本植物草本植物的的种子就种子就能够萌发生长能够萌发生长。竞争的结。竞争的结果是果是较高较高的草本植物逐渐的草本植物逐渐占据了优势。这时，占据了优势。这时，各种各种昆虫昆虫和其他和其他小动物小动物开始进开始进入这个地区。在动植物的入这个地区。在动植物的共同作用下，土壤中的共同作用下，土壤中的有有机物越来越丰富机物越来越丰富，土壤的，土壤的通气性越来越好通气性越来越好。 灌木和小乔木灌木和小乔木开始开始生长。灌木比草本更为生长。灌木比草本更为高大高大，剥夺了草本植物剥夺了草本
7、植物的阳光的阳光，逐渐取代了草，逐渐取代了草本植物。灌木的生长起本植物。灌木的生长起到了到了遮阴、避风遮阴、避风等作用，等作用，同时提供了更为丰富同时提供了更为丰富的的食物，于是成为很多食物，于是成为很多鸟鸟类类的栖息地。的栖息地。物种的多物种的多样化使群落的结构较为样化使群落的结构较为稳定，抵御环境变化的稳定，抵御环境变化的能力增强。能力增强。灌木阶段灌木阶段 在灌木群落所形成的在灌木群落所形成的湿湿润土壤润土壤上，各种上，各种乔木的种子乔木的种子萌发萌发出来，乔木比灌木出来，乔木比灌木具有具有更强的获得阳光的能力更强的获得阳光的能力，因，因而最终占据了优势，成为茂而最终占据了优势，成为茂盛
8、的树林。树林的形成盛的树林。树林的形成进一进一步改善了生物生存的环境步改善了生物生存的环境，物种进一步多样化物种进一步多样化，生物与生物与环境之间的关系变的更加丰环境之间的关系变的更加丰富多样富多样，于是，群落演替到，于是，群落演替到了了相对稳定相对稳定的森林阶段。的森林阶段。乔木阶段乔木阶段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？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？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？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
9、？在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？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。 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。分析群落的演替 初生演替初生演替是指在一个从来是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者没有被植物覆盖的地面，
10、或者是原来存在过植被、但被彻底是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替消灭了的地方发生的演替，如，如在沙丘、火山岩、冰川泥上进在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。行的演替。裸岩裸岩地衣地衣苔藓苔藓草本草本灌木灌木乔木乔木1.1.裸岩上的演替裸岩上的演替 在演替的过程中，土壤中的有在演替的过程中，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，度逐渐加大，食物网越来越复杂，群落的结构也越来越复杂。群落的结构也越来越复杂。据下表推测发生在弃耕农田上的演替依次经历哪些阶段？尚玉昌，普通生态学（第三版），359页，一个弃耕农田的演替和植物种数
11、的变化植物类型植物类型演替年数演替年数14152540草本草本3127263034灌木灌木034719乔木乔木0001423弃耕农田2.2.弃耕农田上的演替弃耕农田上的演替 农田被弃耕以后，农田被弃耕以后，很快就会长满很快就会长满一年生一年生的杂草的杂草。在杂草的覆。在杂草的覆盖下，土壤条件会得盖下，土壤条件会得到改善，一些到改善，一些多年生多年生的杂草的杂草会会 接踵而至接踵而至 。 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。 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
12、林。 在气候条件适宜的情况在气候条件适宜的情况下从弃耕的农田演替出树下从弃耕的农田演替出树林需要数十年时间。如果林需要数十年时间。如果是在是在干旱的荒漠地区，群干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成树林落的演替就很难形成树林，或许只能发展到草本植物或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。阶段或稀疏的灌木阶段。2.2.弃耕农田上的演替弃耕农田上的演替 次生演替次生演替是指原有的植是指原有的植被虽已不存在，但被虽已不存在，但原有土壤原有土壤条件条件基本保留，甚至还保留基本保留，甚至还保留了了植物的种子植物的种子或或其他的繁殖其他的繁殖体体（如能发芽的地下茎）的（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替
13、。地方发生的演替。如如火灾过火灾过后的草原、过量砍伐的森林、后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。弃耕的农田上进行的演替。2.2.弃耕农田上的演替弃耕农田上的演替初生演替初生演替次生演替次生演替不同点不同点起点起点实例实例经历时间经历时间速度速度发展趋势发展趋势经历阶段经历阶段共同点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、弃耕的农田长短慢快趋向形成新群落趋向于恢复原来的群落多少从结构简单的群落发展为结构复杂的群落群
14、落中物种数量和群落层次增多土壤、光能得到更充分的利用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两种演替的比较两种演替的比较思考：演替都会发展为森林吗？一个群落最终演替到什么阶段，主要受思考：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？哪些因素的影响？不一定；不一定；主要受当地气候条件（主要受当地气候条件（温度、年降温度、年降雨量雨量），地形和土壤环境，生物的），地形和土壤环境，生物的繁殖、迁入和迁出，群落内部种群繁殖、迁入和迁出，群落内部种群的相互关系，人类活动等因素。的相互关系，人类活动等因素。 这些因素常常处于变化的过程这些因素常常
15、处于变化的过程中，适应变化的种群数量增长或得中，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。淘汰，因此，群落就不断地演替。 在某一地区，在某一地区，群落演替的结果往群落演替的结果往往是由环境和群落往是由环境和群落内部的生物共同作内部的生物共同作用决定的，但用决定的，但人类人类活动活动对群落演替的对群落演替的影响影响有时超过其他有时超过其他因素的影响因素的影响。分析人类活动影响群落演替的实例生物类群20世纪60年代 20世纪80年代水生植物种类 92种68种占优势的物种菱、竹叶眼子菜、苦草、黑藻 微齿眼子菜、菰、金鱼藻、黑藻
16、鱼类种类 74种54种占优势的物种鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼鲫鱼、黄颡鱼、红鳍鲌 资料资料1. 我国的黄土高原历史上曾郁郁葱葱，从我国的黄土高原历史上曾郁郁葱葱，从东南到西北，依次分布着温带落叶阔叶林、疏东南到西北，依次分布着温带落叶阔叶林、疏林灌丛草原、温带草原等。然而，现在的黄土林灌丛草原、温带草原等。然而，现在的黄土高原上，森林和草原的覆盖率比历史上大幅度高原上，森林和草原的覆盖率比历史上大幅度下降，很多黄土丘陵呈光秃状态除了气候变化下降，很多黄土丘陵呈光秃状态除了气候变化的因素，人类活动是导致这一地区出现濯濯童的因素，人类活动是导致这一地区出现濯濯童山的主要原因：自秦代以来，由于山的主要原因：自
17、秦代以来，由于移民屯田和移民屯田和大量砍伐森林，黄土高原的农业发展很快，环大量砍伐森林，黄土高原的农业发展很快，环资料资料2 自自20世纪世纪60年代起，长江中游某湖泊年代起，长江中游某湖泊进行了大规模的围湖造田，湖水面积缩减进行了大规模的围湖造田，湖水面积缩减50.对该湖泊多种生物的调查表明，水生植物、鱼对该湖泊多种生物的调查表明，水生植物、鱼类的物种丰富度下降，占优势的物种发生变化类的物种丰富度下降，占优势的物种发生变化（下表）（下表）某湖泊某湖泊20世纪世纪60年代和年代和80年代年代水生植物和鱼类的调查统计表水生植物和鱼类的调查统计表境却年复一年地遭到破坏，导致大片境却年复一年地遭到破
18、坏，导致大片森林和森林和草草原消失。原消失。分析人类活动影响群落演替的实例1.上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？上述资料中，人类活动使群落演替向什么方向进行？2.人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？人类活动对上述群落的演替速度有什么影响？3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替？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。人类活动加快了这种演替的速度。 去除人类活动，这些群落一般会朝着人类活动出现之前的状态进行演替，趋向于恢复原来的群落，物种丰富度会增加，结构会变得复杂。 人类活动往往会使群落演替按照人类活动往
19、往会使群落演替按照不同于自然演替不同于自然演替的的_和和_进行。进行。方向方向速度速度被砍伐的森林过度放牧的草原污水排入河流（1）砍伐森林可以在短期内）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改变森林群落中的物种组成和物种丰富度，进而，进而改变群落的演替方向。改变群落的演替方向。（2）过度放牧则可能很快导致）过度放牧则可能很快导致土地荒漠化土地荒漠化，使草原生物群落演替为荒漠生物，使草原生物群落演替为荒漠生物群落。群落。（3）未经处理的污水直接排入河流，可能）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给水生生物带来灭顶之灾。 人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演
20、替的影响消极影响消极影响 人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响积极影响积极影响 封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，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。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。治理前的毛乌素沙漠治理前的毛乌素沙漠治理后的毛乌素沙漠治理后的毛乌素沙漠退耕还林条例退耕还林条例，自，自20032003年年1 1月月2020日起施行。日起施行。 截至截至20132013年，全国共有年，全国共有2525个省个省( (自治区、直辖市自治区、直辖市) )参与这项工程参与这项工程, ,累
21、计完累计完成退耕还林成退耕还林4.474.47亿亩。这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。亿亩。这项浩大的工程堪称世界上规模最大的生态工程。20142014年启动了新一轮退耕还林还草工程年启动了新一轮退耕还林还草工程; ; 20152015年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分年将这项工程列为生态文明体制改革的组成部分; ;20182018年，我国启动了大规模国土绿化行动。年，我国启动了大规模国土绿化行动。 群落是一个动态的系统，群落演替是生物与生物之间、生物与非生物之群落是一个动态的系统，群落演替是生物与生物之间、生物与非生物之间协同进进化的结果，人类活动应顺应自然界的规律，走可持
22、续发展之路。间协同进进化的结果，人类活动应顺应自然界的规律，走可持续发展之路。第2章 “群落及其演替”概念图群落的结构群落的主要类型群落的演替群落及其演替从内从内部部结结构构看看群落群落从生从生物的物的适应适应性性看看群落群落从从动动态变态变化化看看群落群落视视角角决决定定问问题题物种组成空间结构季节性生态位物种丰富度物种丰富度种间关系种间关系垂直结构垂直结构水平结构水平结构原始合作互利共生捕食寄生种间竞争荒漠生物群落草原生物群落森林生物群落生物对环境的生物对环境的适应性特征适应性特征初生演替初生演替次生演替次生演替演替的类型影响演替的方向和速度影响演替的方向和速度退耕还林、还草、还湖退耕还林、还草、还湖始终处于动态变化中人类活动对演替的影响
