高中人教版 (2019)第3节 群落的演替导学案

第3节　群落的演替

一、演替的类型

1.群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。

2.演替的类型

(1)初生演替。

①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被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。

②过程(以发生在裸岩上的演替为例):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。

③实例:在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。

(2)次生演替。

①概念:在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。

②过程(以发生在弃耕农田上的演替为例):弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木。

③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。

3.影响群落演替的因素

(1)外部因素:群落外界环境的变化,生物的迁入、迁出。

(2)内部因素:群落内部种群相互关系的发展变化。

(3)人类活动。

4.演替的结果

(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。

(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。

二、人类活动对群落演替的影响

1.根据下列人类活动对群落演替的影响进行归类

a.封山育林　b.砍伐森林　c.治理沙漠　d.填湖造地　e.捕杀动物　f.建立人工群落　g.管理草原

合理的人类活动是a、c、f、g;不合理的人类活动是b、d、e。

2.结果:使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。

三、退耕还林、还草、还湖

(1)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)解决方案:走可持续发展道路,我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖和退牧还草,颁布了《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。

(1)在裸岩上发生演替时首先出现的生物是地衣。(　√　)

(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。(　×　)

提示:弃耕的农田上进行的演替是次生演替。

(3)初生演替趋向于形成新群落。(　√　)

(4)群落演替的结果一定是群落的结构越来越复杂。(　×　)

提示:演替的结果不一定是群落的结构越来越复杂,也可能是越来越简单。

(5)人类掌握群落演替的规律,可使其朝着对人类有益的方向发展。(　√　)

探究一　群落演替的类型

活动:如图表示某生物群落的演替过程。请据图回答下面问题。

问题(1):图中包含几种群落演替类型?请指出来。

提示:2种。针阔叶混交林群落遭遇火山喷发等自然灾害而引起的群落演替属于初生演替;阔叶林群落经人工砍伐后引起的群落演替为次生演替。

问题(2):杂木植物群落演替成针阔叶混交林群落和阔叶林群落的主要原因是什么?

提示:两地所处的环境条件不同。

问题(3):在乱石窑裸地演替成针阔叶混交林群落的过程中,有机物总量、群落结构、物种丰富度及群落的稳定性分别会发生怎样的变化

提示:有机物总量会逐渐增加,群落结构会变得更加复杂,物种丰富度会变得更大,群落的稳定性会变得更强。

问题(4):一般情况下,在群落演替过程中曾经出现过的生物随着优势物种地位被取代,是否会灭绝?

提示:不会,仅仅是优势物种的地位被取代。

1.初生演替与次生演替的比较

2.群落演替的方向

3.明辨关于群落演替的四个易误点

(1)演替并不是“取而代之”。演替过程中一个群落取代另一个群落,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)演替是“不可逆”的。演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。

(3)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。当群落演替到与环境处于平衡状态时,就以相对稳定的群落为发展的顶点。

(4)并不是所有群落都可以演替到森林阶段。如果陆地环境条件适宜,群落都能演替到最高阶段——森林阶段。在干旱地区,一般只能演替到草本植物阶段或灌木阶段。

1.甲地因森林火灾使原有植被消失,乙地因火山喷发被火山岩全部覆盖,之后两地均发生了群落演替。关于甲、乙两地群落演替的叙述,错误的是(　D　)

A.甲地和乙地发生的演替类型不同

B.甲、乙两地群落演替过程中,不适应变化的种群数量减少,甚至被

淘汰

C.在乙地火山岩上地衣会比苔藓更早地出现

D.甲、乙两地随着时间延长一定都能演替到森林阶段

解析:一般来说,在气候适宜的环境中,群落可以演替到森林阶段,若环境条件不适宜,则不一定能演替到森林阶段。

2.如图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化,下列叙述不正确的是(　A　)

A.甲的演替速度比乙的慢、历时长

B.甲可表示在火灾过后的草原上进行的演替

C.甲中①②处的物种组成不一定相同

D.弃耕农田的土壤表层有机物一般会逐渐增加,土壤的保水能力也逐渐增强

解析:甲曲线表示在原有植被虽已不存在,但是保留土壤条件,甚至种子或其他繁殖体的地方开始的演替,属于次生演替;乙曲线表示在从来没有过植被,或者原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方开始的演替,属于初生演替;次生演替速度比初生演替的速度快、历时短。

“三看法”区分初生演替和次生演替

探究二　人类活动对群落演替的影响

资料: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、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,环境却年复一年地遭到破坏,导致大片森林和草原消失。

请思考以下问题。

问题(1):上述资料中,人类活动使群落演替向什么方向进行?

提示:资料中人类活动使群落朝着物种减少,结构简单的方向演替。

问题(2):如果去除人类活动,这些群落又会向什么方向演替?

提示:如果外界条件适宜,这些群落会向森林群落的方向演替。

问题(3):人类活动对上述群落的演替速度有什么影响?

提示:使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。

问题(4):人类活动对群落演替的影响都是负面的吗?举例说明。

提示:既有正面影响,也有负面影响,如人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至可以建立人工群落等。

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

(1)人类活动可以使群落演替的速度在原来的基础上增速或者减缓。

(2)人类活动往往会使演替改变其自然演替的方向,有时也会和自然演替的方向一致。

(3)人类活动可以同时改变群落演替的方向和速度。

3.下列有关人类活动对群落演替影响的叙述中,正确的是(　C　)

A.人类活动对群落演替的影响要远远超过其他所有自然因素的影响

B.人类活动对群落演替的影响都是破坏性的

C.人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行

D.人类活动可以任意对生物与环境的相互关系加以控制

解析:影响群落演替的因素有很多,外界环境变化,生物的迁入、迁出等都是影响因素,人类活动的影响有大有小,不一定会超过其他因素的影响;人类活动对群落的影响有很多是有益的,如封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至可以建立人工群落等;人类可以改变演替的方向和速度,但不能任意对生物与环境的相互关系加以控制。

4.为研究退耕还林的群落演替规律,利用“把同一时间内的不同群落当作同一群落不同演替阶段”原理,调查随退耕年限的变化,群落中不同植物类群的物种数变化如图。下列叙述错误的是(　D　)

A. 群落演替过程中,前一阶段为后一阶段形成提供了适宜条件

B. 植物为动物提供食物和栖息场所,群落演替主要表现为植物的更替

C. 随着退耕时间的延长,群落对光能等环境资源的利用更充分

D. 在第二年人工种植乔木,草本植物的物种数的峰值会推迟

解析:若在第二年人工种植乔木,则草本植物的物种数的峰值会提前。

 [真实情境]

塞罕坝草原是中国北方最大的森林公园,它曾是清朝皇家猎苑“木兰围场”的一部分,后因砍伐严重逐渐退化,直至“飞鸟无栖树,黄沙遮天日”。后来,塞罕坝三代人无畏困难铸成“绿色屏风”,创造了“沙漠变绿洲、荒原变林海”的绿色传奇。

探究:(1)塞罕坝草原“沙漠变绿洲、荒原变林海”的绿色传奇的演替类型是什么?

提示:次生演替。

(2)这说明人类活动对群落演替的影响是什么?

提示:人类活动可以改变群落演替的速度和方向。

课堂小结

随堂检测

1.下列群落演替中,属于初生演替的是(　A　)

A.某地海底火山爆发形成了一个新岛,后来又逐渐长出了很多植物

B.河流因为堵塞而成为沼泽,上面长出了新的植物

C.弃耕后的农田长出杂草,几年后又长出多年生植物

D.西双版纳热带雨林遭到严重砍伐破坏后,很快又长出新的植物

解析:初生演替是指在一个没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但彻底被消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替;次生演替是指在原来植被虽已不存在,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。

2.某地退耕还林若干年后生态环境逐步改善。图甲、乙、丙表示退耕还林过程中各种量随时间的变化曲线,下列分析错误的是(　B　)

A.图甲可表示演替过程中物种丰富度与时间的关系

B.图乙可表示演替过程中阳光利用率与时间的关系

C.图丙可表示草本植物数量随时间变化的情况

D.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

解析:群落演替过程中,物种丰富度不断提高,逐渐趋于稳定;退耕还林的开始阶段,草本植物大量生长,接着灌木、乔木依次出现与草本植物形成竞争关系,草本植物数量会出现如图丙的曲线变化;群落空间结构变得复杂,对阳光的利用率不断提高并趋于稳定。

3.(不定项)在由裸岩向森林的演替过程中,各阶段经历的时间差异很大:地衣和苔藓阶段>木本植物阶段>草本植物阶段。下列相关推测错误的是(　AD　)

A.初生演替都要经历裸岩、地衣、苔藓、草本植物、灌木、乔木等

阶段

B.裸岩向森林的演替过程中,演替速度先慢后变快,后又变慢

C.地衣阶段群落演替速度慢与其难以形成和积累土壤条件有关

D.演替过程中乔木逐渐取代灌木的优势地位是因为乔木比灌木高大,在利用阳光等资源方面占优势

解析:条件适宜时,发生在裸岩上的演替一般要经历裸岩、地衣、苔藓、草本植物、灌木和乔木等阶段,但不是所有的初生演替过程都要经过这几个阶段,如荒漠和草原地区,难以出现乔木阶段,无法形成森林生物群落。

4.如图a～f表示某水体演替的过程示意图,据图回答有关问题。

(1)图中a～f演替过程属于　　　           　演替,判断理由为　　　　　　　　　　　　　　　　。  

(2)f阶段遭受了一场火灾后,重新演替到f阶段所需的时间较图中过程短,原因是　　　　　　　　　　　          　　　　　　　

　　　　　　　　　　　。  

(3)群落演替至顶极阶段,其中还能找到苔藓植物、草本植物及灌木吗?说出你的理由。 　                                    。 

解析:(1)a阶段为原生裸地阶段,没有植物覆盖,因此a～f演替过程属于初生演替。(2)f阶段遭受了一场火灾后,由于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,火灾后的枫—榉树林再演替到顶极阶段所需的时间较图中过程短。(3)群落演替为优势取代,不是取而代之,因此在群落演替至顶极阶段,苔藓植物、草本植物及灌木仍然存在。

答案:(1)初生　a阶段为原生裸地阶段,没有植被覆盖　(2)火灾后的群落具备形成顶极阶段的土壤条件,发生的是次生演替　(3)能找到,群落演替是指群落中占优势的种群发生改变,而曾经占优势的种群并没有完全消亡,即群落演替是优势取代,而不是取而代之