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1、种群的相互关系及其发展群落的范围和边界如何？群落中有多少种群？哪些种群占优势？群落中各个种群分别占据什么位置？群落中各个种群之间的相互关系是怎样的？群落具有怎样的时空结构？群落的演替情况是怎样的？边缘效应丰富度优势种生态位种间关系空间结构群落演替 研究群落的核心问题第第3 3节节 群落的演替第二章第二章 群落及其演替群落及其演替1883年火山爆发，动物全部死亡几年后地面上长出小草，出现了一种蜘蛛。1909年有202种动物1919年1934年动物增加到621种增加到880种，形成小树林问题探讨喀拉喀托火山的群落群落演替喀拉喀托火山爆发的情景(历时99天，死亡5万人）讨论讨论1 1：生物是如何一步
2、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？一般情况下，经历：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。讨论讨论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？火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中，有些物种可能会灭绝；在恢复过程中，外来新物种可能会侵入。群落结构因此发生了变化，一般不能恢复原来群落的结构。问题探讨1演演替替的的概概念念和和实实例例1.演替的概念1.概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做群落演替。2.演替的实例1)裸岩上的演替过程2)弃耕农田上的演替过程光裸的岩地上是怎样长出森林的呢？弃耕农田上如
3、何发生群落的演替呢？发生在裸岩上的演替(初生演替)表层为岩石或石砾，裸岩上没有任何生物。裸岩阶段发生在裸岩上的演替(初生演替)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，土壤颗粒和有机物逐渐增多。真菌藻类通过菌丝提供水、CO2、无机盐通过光合作用提供有机养料裸岩阶段地衣阶段发生在裸岩上的演替(初生演替)形成原因：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，能获得更多的阳光。变化：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丰富。裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段发生在裸岩上的演替(初生演替)形成原因：在土壤能保持一定水分时，草本
4、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。变化：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。草本植物阶段裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段发生在裸岩上的演替(初生演替)灌木阶段形成原因：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，逐渐取代了部分草本植物。变化：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。草本植物阶段裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段发生在裸岩上的演替(初生演替)乔木阶段形成原因：在灌木群
5、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。变化：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。灌木阶段草本植物阶段裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段任务一1 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，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？苔苔藓藓和和草草本本植植物物无无法法/直直接接从从裸裸岩岩中中获获取取养养分分，而而地地衣衣可可以以通通过过分分泌泌有有机酸而从裸岩中获取养分机酸而从裸岩中获取养分
6、。2 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？地地衣衣分分泌泌的的有有机机酸酸可可加加速速岩岩石石风风化化形形成成土土壤壤，并并积积累累起起有有机机物物，这这为为苔苔藓藓的的生生长长提提供供了了条条件件。而而苔苔藓藓生生长长后后，由由于于其其植植株株高高于于地地衣衣，能能获获得得更更多的阳光，处于优势地位多的阳光，处于优势地位，结果苔藓逐渐结果苔藓逐渐取代了地衣。取代了地衣。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？能能找到这些植物找到这些
7、植物。在。在群落演替过程中，一些种群群落演替过程中，一些种群取代取代另一些种群是指另一些种群是指“优势取代优势取代”，而不是，而不是“取而代之取而代之”。地衣类产生的物质被总称为地衣成分，但其中多为地衣所特有的地衣类产生的物质被总称为地衣成分，但其中多为地衣所特有的有机酸有机酸类的成分特称为类的成分特称为地衣酸地衣酸，已知，已知300300多种。多种。大多数地衣中的多糖具有高度的大多数地衣中的多糖具有高度的抗癌活性抗癌活性，能通过增强健康细胞的，能通过增强健康细胞的免疫免疫功能功能抑制癌细胞的增殖抑制癌细胞的增殖，并且还具有降血压、消炎、清热解毒等功能。，并且还具有降血压、消炎、清热解毒等功能
8、。知识拓展一发生在弃耕农田上的演替(次生演替)弃耕农田草本植物一年生杂草生长 土壤条件改善 多年生杂草接踵而至灌木土壤有机物增多，土壤保水能力增强 小灌木生长 形成灌木丛乔木乔木出现 逐渐取代灌木，成为优势种森林气候适宜的条件下，逐渐演替出树林任务二1 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？么不同？这两种演替还有哪些差异？从演替的起点看：从演替的起点看：裸岩上的演替是从一个裸岩上的演替是从一个从来没有被植物覆盖从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在的地面，或者是原来存在过植被、后
9、来过植被、后来植被植被彻底消失了的地方彻底消失了的地方开始的演替。开始的演替。弃耕农田上的演替是在弃耕农田上的演替是在原有土壤条件基本保留原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的，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。种子或其他繁殖体的地方发生的演替。其他差异还有其他差异还有：裸岩上的演替速度慢，经历的阶段相对较多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。弃耕农田上的演替速度快，经历的阶段相对较少等。2 2、这两种演替有哪些共同点？这两种演替有哪些共同点？从从结构简单结构简单的群落发展为的群落发展为结构复杂结构复杂的群落。的群落。群落中
10、群落中物种数量物种数量和和群落层次群落层次增多。增多。土壤、光能土壤、光能得到更充分的利用。得到更充分的利用。群落稳定性越来越强，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对稳定的状态。3 3、演替都会发展为森林吗？最终演替到什么阶段，主要受哪些因素的影响演替都会发展为森林吗？最终演替到什么阶段，主要受哪些因素的影响？不一定。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，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
11、活动等因素的影响。任务二温度和水分是决定顶极群落的两大气候因素。知识拓展二2演演 替替 的的 类类 型型1、初生演替（1）概念：初生演替指在一个_的地面，或者是_、_的地方发生的演替；（2）例子：_、_、_上进行的演替（3）过程：裸岩地衣苔藓.从来没有被植物覆盖原来存在过植被但被彻底消灭了沙丘火山岩冰川泥草本灌木乔木从从0开始开始演替的类型（1）概念：是指在，但基本保留，甚至还保留了或。（2）例子：（3）过程：弃耕地.如、。2、次生演替从从1开始开始原有植被虽已不在土壤条件植物的种子其他繁殖体火灾过后的草原过量砍伐的森林弃耕的农田灌木草本植物乔木演替的类型演替的类型类型初生演替次生演替不同点起
12、点实例经历时间演替速度发展趋势经历阶段相同点从 的群落发展为 的群落;群落中的 和 增多，能得到更充分的利用。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火山岩、沙丘、冰川泥等弃耕农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林较长较短缓慢较快较多较少结构简单结构复杂物种数量群落层次土壤、光形成新群落恢复原来的群落3 3、群落演替的结果是什么？群落演替的结果是什么？无论是初生演替还是次生演替，最终都会达到一个无论是初生演替还是次生演替，最终都会达到一个与群落所处环境相与群落所处环境相适应的相对稳定适应
13、的相对稳定的状态。的状态。1 1、演替一定是结构从简单到复杂，物种丰富度从少变多吗？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。不一定；与群落所处的环境、人类活动等影响因素有关。2 2、为什么群落不断地演替？、为什么群落不断地演替？那么群落演替是一个无休止的过程吗？那么群落演替是一个无休止的过程吗？影响群落演替的影响群落演替的因素常常处于变化的过程中因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量，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。增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰。任务三（1 1）内部因素：）内部因素：群
14、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，生物的迁入、迁出等。等。（2 2）外部因素：）外部因素：群落的外界环境的变化群落的外界环境的变化以及以及人类的活动人类的活动等。等。（3 3）这些因素常常处于这些因素常常处于变化变化的过程中，的过程中，适应变化的种群数量增长或得以维适应变化的种群数量增长或得以维 持，持，不适应的数量减少甚至被淘汰不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替，因此，群落就不断地演替，最终最终 都会达到一个都会达到一个与群落所处环境相适应与群落所处环境相适应的的相对稳定相对稳定的状态。的状态。任务三4 4、影响、影响演替的因素有哪
15、些？演替的因素有哪些？5 5、有人说，稳定是相对的、暂时的，而变化是永恒的。谈谈你的看法。有人说，稳定是相对的、暂时的，而变化是永恒的。谈谈你的看法。当当生生物物与与生生物物之之间间以以及及生生物物与与非非生生物物环环境境之之间间都都相相适适应应时时，群群落落处处于于比比较较稳稳定定的的状状态态，但但由由于于群群落落内内和和外外界界环环境境也也时时刻刻会会改改变变，因因此此，群群落落始始终终处处于动态的变化中，并趋向于形成新的相对稳定的状态于动态的变化中，并趋向于形成新的相对稳定的状态。3人人类类活活动动对对群群落落演演替替的的影影响响 在某一地区，群落演替的结果往往是由环境和群落内部的生物共
16、同作用决定的，但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。人类活动对群落演替的影响资料资料1 1：我国我国的的黄土高原黄土高原历史上曾历史上曾郁郁葱葱郁郁葱葱，而现在的黄土高原，森林和，而现在的黄土高原，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秃状态。除了气候草原的覆盖率比历史上大幅下降，很多黄土丘陵呈光秃秃状态。除了气候变化的因素，变化的因素，人类活动是导致这一地区变成这样的主要原因人类活动是导致这一地区变成这样的主要原因：自秦代以来，：自秦代以来，由于由于移民屯垦和大量砍伐森林移民屯垦和大量砍伐森林，黄土高原的，黄土高原的农业发展农业发展很快，环境却年复一很快，环境却年
17、复一年地遭到破坏，导致大片年地遭到破坏，导致大片森林和草原消失森林和草原消失。人类活动对群落演替的影响分析人类活动影响群落演替的实例 资料2：自20世纪60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（下表）。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、红鳍鲌某湖泊20世纪60年代和80年代水生植物和鱼类的调查统计表人类活动对群落演替的影响1 1
18、、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？人类活动使群落演替人类活动使群落演替朝着物种丰富度降低、结构简单的方向朝着物种丰富度降低、结构简单的方向进行进行。2 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？人类活动人类活动加快加快了这种演替的速度。了这种演替的速度。3 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？去除人类活动，这些去除人类活动，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
19、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。任务四人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。注意：人类活动可以使群落演替的速度在原来的基础上加快或者减慢；人类活动往往会使演替偏离其自然演替的方向，有时也会和自然演替的方向一致；人类活动不一定同时改变速度和方向。人类活动对群落演替的影响（1）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，进而改变群落的演替方向。（2）过度放牧：则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）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。被砍伐的森林过
20、度放牧的草原污水排入河流人类活动对群落演替的消极影响封山育林、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。封山育林治理沙漠人工群落管理草原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。人类活动对群落演替的积极影响4退退耕耕还还林林、还还草草、还还湖湖1.1.原因：原因：为扩大耕地面积，不惜毁林开荒、围湖造田，为扩大耕地面积，不惜毁林开荒、围湖造田，以牺牲环境为代价以牺牲环境为代价 的垦殖活动（毁林开荒、围湖造田），导致了的垦殖活动（毁林开荒、围湖造田），导致了严重的水土流失严重的水土流失，并且成为并且成为洪涝灾害频繁发生洪涝灾
21、害频繁发生的重要原因。的重要原因。2.2.目的：目的：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。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。3.3.措施：措施：我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草。我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草。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。退耕还林条例，自2003年1月20日起施行。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。退耕还林、还草、还湖陕西省延安市吴起县退耕前（1984年）陕西省延安市吴起县退耕后（2020年）5课课堂堂小小结结群落演替类型类型概念概念人类活动对群落演替的影响人类活动对群落演替的影响:初生演替:次生演替:退耕还林、还草、还湖退耕还林、还草、还湖没有植被，从零开始保留土壤条件；有种子或其他繁殖体随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程往往会使群落演替按照不同于自然演替演替方向和速度进行优势取代优势取代课堂小结