1、 第3节 群落的演替喀拉喀托火山爆发喀拉喀托火山爆发的情景的情景讨论讨论:1.1.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?2.2.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 有些物种可能会消失，外来新物种可能会进入，一般不能恢复有些物种可能会消失，外来新物种可能会进入，一般不能恢复原来的群落结构原来的群落结构18831883年年8 8月月7 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，所到之处生物山爆发，岩浆滚滚而出，所到
2、之处生物全部死亡，成了一片裸地。几年后，地全部死亡，成了一片裸地。几年后，地面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到19091909年，有年，有202202种动物在这块新的土地种动物在这块新的土地上生活。上生活。19191919年动物增加到年动物增加到621621种种,1934,1934年增加到年增加到880880种。在此期间，植种。在此期间，植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。物逐渐繁茂起来，形成了小树林。一、演替的类型一、演替的类型1.1.演替的概念：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。随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。2.2.
3、原因：原因：群落是一个动态系统，是不断发展变化的。群落是一个动态系统，是不断发展变化的。裸岩阶段裸岩阶段地衣阶段地衣阶段苔藓阶段苔藓阶段灌木阶段灌木阶段乔木阶段乔木阶段在裸岩上发生的演替的演替在裸岩上发生的演替的演替草本植物阶段草本植物阶段草本植物草本植物阶段阶段灌木灌木出现出现乔木乔木出现出现森林森林阶段阶段弃耕的农田发生的群落演替弃耕的农田发生的群落演替分析群落的演替分析群落的演替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地衣阶段地衣阶段裸岩阶段裸岩阶段1.1.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，光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植
4、物，而是地衣而是地衣?因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，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。而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。分析群落的演替分析群落的演替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地衣阶段地衣阶段裸岩阶段裸岩阶段2.2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础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。而苔积累起有机物，这为苔藓
5、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，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。处于优势地位，结果逐渐取代了地衣。分析群落的演替分析群落的演替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地衣阶段地衣阶段裸岩阶段裸岩阶段3.3.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，一些种群能找到这些植物。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指取代另一些种群是指“优势取代优势取代”，而不是，而不是“取而取而代
6、之代之”。形成森林后，乔木占据了优势。形成森林后，乔木占据了优势,取代了灌木取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。比较发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替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?从演替的起点看，裸岩上的演替是从一个从演替的起点看，裸岩上的演替是从一个从来没有被植物覆盖的地面从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来，或者是原来存在过植被、后来植被存在过植被、后来植被彻底消失彻底消失了的地方开始的演替。弃耕农田上的演替是在了的地方开始
7、的演替。弃耕农田上的演替是在原有原有土壤条件基本保留土壤条件基本保留，甚至还，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。的地方发生的演替。其他差异还有其他差异还有:裸岩上的演替速度裸岩上的演替速度慢慢，经历的阶段相对较，经历的阶段相对较多多;弃耕农田上的演替速度弃耕农田上的演替速度快快,经历的阶段相对较经历的阶段相对较少少;等等。等等。2.这两种演替有哪些共同点?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、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所处环境相
8、适应的相对稳定的光能得到更充分的利用，最终群落会发展成一个与所处环境相适应的相对稳定的状态，等等。状态，等等。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，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。群落内种群间的相互关系，人类活动等因素的影响。3 3演替的类型演替的类型(1)(1)初生演替初生演替概念：概念：在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植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
9、地方发生的演替。被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。过程过程(以发生在裸岩上的演替为例以发生在裸岩上的演替为例)：裸岩阶段裸岩阶段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实例：实例：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。沙丘沙丘火山岩火山岩冰川泥冰川泥火山爆发冰川融化(2)(2)次生演替次生演替概念：概念：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了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎如能发芽的地下茎)的地方发生的演
10、替。的地方发生的演替。过程过程(以发生在弃耕农田上的演替为例以发生在弃耕农田上的演替为例)：弃耕农田弃耕农田一年生杂草一年生杂草多年生杂草多年生杂草灌木灌木乔木乔木实例：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。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。火灾过后的草原火灾过后的草原过量砍伐的森林过量砍伐的森林弃耕的农田弃耕的农田4.4.群落演替的一般特点群落演替的一般特点(1)(1)土壤中的有机物越来越土壤中的有机物越来越丰富丰富(2)(2)群落中物种丰富度逐渐群落中物种丰富度逐渐加大加大草本植物的种类变化趋势是草本植物的种类变化趋势是先增加后减少先增加后
11、减少动物种类越来越动物种类越来越多多(3)(3)食物网越来越食物网越来越复杂复杂,群落的结构也越来越群落的结构也越来越复杂复杂(4)(4)气候适宜的情况下可发展到森林阶段气候适宜的情况下可发展到森林阶段5.5.影响演替的因素影响演替的因素(1)(1)群落外界环境的变化。群落外界环境的变化。(2)(2)生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化。生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化。(3)(3)人类的活动等。人类的活动等。6.6.演替的结果演替的结果(1)(1)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。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
12、淘汰。(2)(2)最终会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。最终会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态。分析人类活动影响群落演替的实例分析人类活动影响群落演替的实例资料1 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山的主要原因:自秦代以来，由于移民屯垦和大量砍伐森林，黄土高原的农业发展很快，环境却年复-年地遭到破坏，导致大片森林和草原消失。资料2 自20世纪60年代起，长江中游某湖泊进行
13、了大规模的围湖造田，湖水面积缩减近50%。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。1.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?3.如果去除人类活动，这些群落又会向什么方向演替?讨论讨论:朝着朝着物种丰富度降低、结构简单物种丰富度降低、结构简单的方向进行的方向进行。加快加快去除人类活动，这些群落一般会朝着去除人类活动，这些群落一般会朝着人类活动出现之前的状态人类活动出现之前的状态进行演进行演替，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
14、。二、人类活动对群落演替的影响二、人类活动对群落演替的影响1 1人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响破坏性行为破坏性行为活动方式活动方式保护性行为保护性行为砍伐森林、过度放牧、砍伐森林、过度放牧、污水直接排放等污水直接排放等封山育林、封山育林、治理沙漠、治理沙漠、管理草原、管理草原、建立人工群落等建立人工群落等结结果果人类活动往往会使群人类活动往往会使群落演替按照落演替按照不同于自不同于自然演替的方向和速度然演替的方向和速度进行进行过度放牧的草原过度放牧的草原污水排入河流污水排入河流被砍伐的森林被砍伐的森林消极影响消极影响积积极影响极影响2 2退耕还林、还草、还湖退耕还林、还草、还
15、湖(1)(1)原因：原因：毁林开荒、围湖造田等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。(2)(2)目的：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。我国政府颁布了退耕还林条例，自2003年1月20日起施行。(3)(3)措施：措施：陕西省延安市吴起县实施退耕前后的对比左图:1984年;右图:2017年第第2 2章章“群落及其演替群落及其演替”概念图概念图群落的结构群落的结构群落的主要类型群落的主要类型群落的演替群落的演替群落及其演替群落及其演替从内部从内部结构结构看群落看群落从生物的从生物的适应性适应性看群落看群落从从动态变化动
16、态变化看群落看群落视视角角决决定定问问题题物种组成物种组成空间结构空间结构季节性季节性生态位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原始合作互利共生互利共生捕食捕食寄生寄生种间竞争种间竞争荒漠生物群落荒漠生物群落草原生物群落草原生物群落森林生物群落森林生物群落生物对环境的适生物对环境的适应性特征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、还湖始始终终处处于于动动态态变变化化中中人类活动对人类活动对演替的影响演替的影响(1)(1)在裸岩上发生演替时首先出现的生物是
17、地衣在裸岩上发生演替时首先出现的生物是地衣()(2)(2)在弃耕的农田上进行的演替先是初生演替后是次生演替在弃耕的农田上进行的演替先是初生演替后是次生演替()(3)(3)初生演替趋向于形成新群落初生演替趋向于形成新群落()(4)(4)群落内部因素的变化不会影响群落演替群落内部因素的变化不会影响群落演替()(5)(5)根据群落演替的理论，所有的群落最终都会演替成森林根据群落演替的理论，所有的群落最终都会演替成森林()下列人类的活动不利于生物群落的演替朝着对人类有利的方下列人类的活动不利于生物群落的演替朝着对人类有利的方向发展的是向发展的是()A A引入外来物种，增加物种多样性引入外来物种，增加物
18、种多样性B B在沙漠边缘种树种草在沙漠边缘种树种草C C我国西部地区山坡上退耕还林还草我国西部地区山坡上退耕还林还草D D减少草原放牧量减少草原放牧量课堂小练课堂小练类型类型初生演替初生演替次生演替次生演替起点起点时间时间速度速度经历阶段经历阶段影响因素影响因素结果结果相同点相同点起始于从来没有被植物覆盖的起始于从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方但被彻底消灭了的地方原有植被虽已不存在，但原有原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至保留土壤条件基本保留，甚至保留了植物种子或其他繁殖体了植物种子或其他繁殖体大部分都是从结构简单的
19、群落发展为结构复杂的群落，物大部分都是从结构简单的群落发展为结构复杂的群落，物种数量和群落层次增多，土壤、光照得到更充分的利用种数量和群落层次增多，土壤、光照得到更充分的利用经历的时间长经历的时间长经历的时间短经历的时间短缓慢缓慢较快较快相对较多相对较多相对较少相对较少自然因素自然因素自然因素和人类活动自然因素和人类活动趋向于形成新群落趋向于形成新群落趋向于恢复原来的群落趋向于恢复原来的群落比较初生演替和次生演替比较初生演替和次生演替辨析点：辨析点：群落演替的方向及变化群落演替的方向及变化方向实例变化曲线结果简单简单复杂复杂稳定稳定复杂复杂简单简单稳定稳定大多数自然群落大多数自然群落(环境条件适宜环境条件适宜)受污染或破坏的群落受污染或破坏的群落最终都会达到一个与群落所处环境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相适应的相对稳定的状态关于群落演替的两个关于群落演替的两个“易错点易错点”(1)(1)演替并不是演替并不是“取而代之取而代之”演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据优势地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。(2)(2)并不是所有群落都能演替到乔木阶段并不是所有群落都能演替到乔木阶段当气候条件适宜时，自然演替最终可形成森林；当气候条件不适宜，如干旱时，只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
