第2章群落及其演替第3節(jié)群落的演替群落演替有哪些類型？演替的大致過(guò)程是怎樣的？本節(jié)聚焦123怎樣看待人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響？蜘蛛202種動(dòng)物621種動(dòng)物880種動(dòng)物小草小樹(shù)林1909年1919年1934年1883年火山爆發(fā)形成了裸巖群落1群落2群落3群落4幾年后【問(wèn)題探討】一、群落演替的概念

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，叫做群落演替。二、演替的類型1.裸巖上的演替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表層為巖石或石礫，裸巖上沒(méi)有任何生物。（1）裸巖階段

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)酸逐漸增多。（2）地衣階段

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也越來(lái)越多。（3）苔蘚階段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。（4）草本植物階段灌木的生長(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，于是成為很多鳥(niǎo)類的棲息地。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)。（5）灌木階段

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)系變的更加豐富多樣，于是，群落演替到了相對(duì)穩(wěn)定的森林階段。（6）喬木（森林）階段頂級(jí)群落動(dòng)態(tài)平衡

初生演替是指在一個(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，如在沙丘、火山巖、冰川泥上進(jìn)行的演替。裸巖地衣苔蘚草本灌木喬木1.裸巖上的演替

在演替的過(guò)程中，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。1.光裸的巖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？2.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？3.在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？

☆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。

☆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。

☆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)，但在森林中各種類型的植物都是存在的。分析群落的演替

如果一塊農(nóng)田棄耕了，演替會(huì)如何進(jìn)行？討論尚玉昌，普通生態(tài)學(xué)（第三版），359頁(yè)，一個(gè)棄耕農(nóng)田的演替和植物種數(shù)的變化植物類型演替年數(shù)14152540草本3127263034灌木034719喬木0001423棄耕農(nóng)田2.棄耕農(nóng)田上的演替一年生雜草→多年生雜草

雜草→灌木叢灌木→喬木①氣候適宜：樹(shù)林②干旱的荒漠地區(qū)：草本階段或稀疏的灌木階段2.棄耕農(nóng)田上的演替

次生演替：指原有的植被雖已不存在，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的繁殖體（如能發(fā)芽的地下莖）的地方發(fā)生的演替。如火災(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。2.棄耕農(nóng)田上的演替初生演替次生演替不同點(diǎn)起點(diǎn)實(shí)例經(jīng)歷時(shí)間速度發(fā)展趨勢(shì)經(jīng)歷階段共同點(diǎn)從來(lái)沒(méi)有被植物覆蓋的地面或原來(lái)存在過(guò)植被，但被徹底消滅了的地方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的地方沙丘、火山巖、冰川泥等火災(zāi)過(guò)后的草原、過(guò)量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田長(zhǎng)短慢快趨向形成新群落趨向于恢復(fù)原來(lái)的群落多少①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的群落發(fā)展為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的群落；②群落中物種數(shù)量和群落層次增多；③土壤、光能得到更充分的利用；④群落穩(wěn)定性越來(lái)越強(qiáng)，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)兩種演替的比較長(zhǎng)思考：1.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（溫度、年降雨量），地形和土壤環(huán)境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內(nèi)部種群的相互關(guān)系，人類活動(dòng)等因素。3.演替一定是結(jié)構(gòu)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，物種豐富度從少變多嗎？不一定；與群落所處的環(huán)境、人類活動(dòng)等影響因素有關(guān)。三、影響群落演替的因素

這些因素常常處于變化的過(guò)程中，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。1.內(nèi)因群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化；生物的遷入與遷出。2.外因群落的外界環(huán)境的變化；人類的活動(dòng)。二、人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響分析人類活動(dòng)影響群落演替的實(shí)例生物類群20世紀(jì)60年代20世紀(jì)80年代水生植物種類92種68種優(yōu)勢(shì)種菱、竹葉眼子菜、苦草、黑藻微齒眼子菜、菰、金魚(yú)藻、黑藻魚(yú)類種類74種54種優(yōu)勢(shì)種鯉魚(yú)、鯽魚(yú)、鳊魚(yú)鯽魚(yú)、黃顙魚(yú)、紅鰭鲌

資料1

歷史上的黃土高原：郁郁蔥蔥，分布有溫帶落葉闊葉林、疏林灌叢草原、溫帶草原等；現(xiàn)在的黃土高原：森林和草原的覆蓋率大幅度下降，很多黃土丘陵呈光禿狀態(tài)。影響因素：氣候變化、人類活動(dòng)（移民屯田和大量砍伐森林），黃土高原的農(nóng)業(yè)發(fā)展很快，環(huán)境卻年復(fù)一年地遭到破壞，導(dǎo)致大片森林和草原消失。資料2

某湖泊20世紀(jì)60年代和80年代水生植物和魚(yú)類的調(diào)查統(tǒng)計(jì)表分析人類活動(dòng)影響群落演替的實(shí)例1.上述資料中，人類活動(dòng)使群落演替向什么方向進(jìn)行？2.人類活動(dòng)對(duì)上述群落的演替速度有什么影響？3.如果去除人類活動(dòng)，這些群落又會(huì)向什么方向演替？人類活動(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。人類活動(dòng)加快了這種演替的速度。

去除人類活動(dòng)，這些群落一般會(huì)朝著人類活動(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。

人類的許多活動(dòng)正在影響著群落的演替，____使群落演替按照______________的______和______進(jìn)行。不同于自然演替速度方向注意：①

人類活動(dòng)可以使群落演替的速度在原來(lái)的基礎(chǔ)上加快或者減慢；②人類活動(dòng)往往會(huì)使演替偏離其自然演替的方向，有時(shí)也會(huì)和自然演替的方向一致。③人類活動(dòng)不一定同時(shí)改變速度和方向。往往被砍伐的森林過(guò)度放牧的草原污水排入河流人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響——消極影響過(guò)度放牧導(dǎo)致草原退化過(guò)度砍伐導(dǎo)致森林破壞圍湖造田人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響——積極影響

封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，人類活動(dòng)也可以使群落朝著物種增多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方向演替。治理前的毛烏素沙漠治理后的毛烏素沙漠中國(guó)治理最好的三大沙漠：庫(kù)布齊沙漠、毛烏素沙漠、天漠60年前毛烏素沙漠現(xiàn)在的毛烏素沙漠《退耕還林條例》，自2003年1月20日起施行。

截至2013年，全國(guó)共有25個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)參與這項(xiàng)工程,累計(jì)完成退耕還林4.47億畝。這項(xiàng)浩大的工程堪稱世界上規(guī)模最大的生態(tài)工程。2014年啟動(dòng)了新一輪退耕還林還草工程;2015年將這項(xiàng)工程列為生態(tài)文明體制改革的組成部分;2018年，我國(guó)啟動(dòng)了大規(guī)模國(guó)土綠化行動(dòng)。群落是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，群落演替是生物與生物之間、生物與非生物之間協(xié)同進(jìn)進(jìn)化的結(jié)果，人類活動(dòng)應(yīng)順應(yīng)自然界的規(guī)律，走可持續(xù)發(fā)展之路。三、退耕還林、還草、還湖陜西省延安市吳起縣退耕前（1984年）陜西省延安市吳起縣退耕后（2017年）“群落及其演替”概念圖群落的結(jié)構(gòu)群落的主要類型群落的演替群落及其演替從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看群落從生物的適應(yīng)性看群落從動(dòng)態(tài)變化看群落視角決定問(wèn)題物種組成空間結(jié)構(gòu)季節(jié)性生態(tài)位物種豐富度種間關(guān)系垂直結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu)原始合作互利共生捕食寄生種間競(jìng)爭(zhēng)荒漠生物群落草原生物群落森林生物群落生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性特征初生演替次生演替演替的類型影響演替的方向和速度退耕還林、還草、還湖始終處于動(dòng)態(tài)變化中人類活動(dòng)對(duì)演替的影響現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用：1.甲是_____演替，乙是_____演替；2.判斷依據(jù)：________________________________________________________________________________3.①②兩處的物種組成一樣嗎？_________次生初生甲演替的起點(diǎn)物種豐富度不為零，而乙演替的起點(diǎn)物種豐富度為零不一定P44練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.在群落演替的過(guò)程中，物種的組成和數(shù)量會(huì)發(fā)生變化。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）群落演替就是群落內(nèi)原有物種逐漸恢復(fù)到原有狀（

）（2）演替早期的種群可能在新形成的群落里出現(xiàn)。（

）2.演替過(guò)程中喬木逐漸取代了灌木的優(yōu)勢(shì)地位，其主要原因（

）A.灌木壽命較短B.喬木繁殖能力較強(qiáng)C.灌木生長(zhǎng)極為緩慢D.喬木較為高大，能獲得更多的陽(yáng)光×√Ｄ3.我國(guó)北方某地區(qū)實(shí)施退耕還林三年后，對(duì)該地區(qū)蜘蛛類群的研究表明，地面蜘蛛豐富度增加，但原來(lái)分布于農(nóng)田的蜘蛛種類部分消失了。下列表述錯(cuò)誤的是（

）A.退耕農(nóng)田上發(fā)生的群落演替是次生演替B.部分農(nóng)田蜘蛛消失說(shuō)明退耕還林不利于保護(hù)生物多樣性C.退耕還林后群落總體上朝著物種增多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方向演替D.蜘蛛類群的變化說(shuō)明群落演替過(guò)程中物種組成是動(dòng)態(tài)變化的Ｂ

4.對(duì)一處棄耕農(nóng)田的演替過(guò)程的記錄如右上表所示，請(qǐng)據(jù)表回答下列問(wèn)題。（3）如果一塊棄耕農(nóng)田位于半干旱地區(qū)，群落演替最可能發(fā)展到哪個(gè)階段？【答案】可能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。（1）該地草本植物的演替速度_______（填“快”或“慢”），木本植物的演替速度________。（2）一般來(lái)講，與草原相比，針葉林中的動(dòng)物分層現(xiàn)象較為_(kāi)______（填“簡(jiǎn)單”或“復(fù)雜”），原因是____________________________________。快慢復(fù)雜針葉林的植物分層為動(dòng)物分層創(chuàng)造了條件P46復(fù)習(xí)與提高一、選擇題1.生物群落的空間結(jié)構(gòu)受多種因素影響。下列敘述錯(cuò)誤的（

）A.植物群落的垂直分層現(xiàn)象與光照有關(guān)B.

動(dòng)物群落的垂直分層現(xiàn)象與植物有關(guān)C.植物群落的水平分布現(xiàn)象與地形有關(guān)D.動(dòng)物群落的水平分布一般都是均勻的Ｄ2.甲地發(fā)生森林火災(zāi)導(dǎo)致原有植被消失，乙地因火山噴發(fā)被火山巖全部覆蓋，之后兩地均發(fā)生了群落演替。關(guān)于甲、乙兩地群落演替的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A.甲地和乙地發(fā)生的演替類型相同B.若沒(méi)有外力干擾，甲地可重現(xiàn)森林C.地衣會(huì)比苔蘚更早地出現(xiàn)在乙地火山巖上D.甲、乙兩地隨著時(shí)間延長(zhǎng)，物種豐富度逐漸增加A3.甲、乙、丙是食性相同、不同種的蝌蚪，三者之間無(wú)捕食關(guān)系。某研究小組在4個(gè)條件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和數(shù)量不等的同種捕食者，一段時(shí)間后，各池塘中3種蝌蚪的存活率如下表所示。下列推測(cè)不合理的是（

）A.捕食者主要捕食甲和丙B.蝌蚪的種間競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果可能受捕食者影響C.無(wú)捕食者時(shí)蝌蚪的種間競(jìng)爭(zhēng)可能導(dǎo)致乙消失D.隨著捕食者數(shù)量增加，乙可獲得的資源減少Ｄ二、非選擇題1.種植過(guò)大片草莓的農(nóng)田，閑置多年后被木本植物覆蓋，成片的草莓不見(jiàn)了。請(qǐng)解釋其中的原因。為什么草莓不能和木本植物共同繁盛呢？【提示】這是群落演替的結(jié)果。因?yàn)槟颈局参镙^為高大，能占據(jù)更多空間，獲得更多的陽(yáng)光，與草莓相比，它們處于優(yōu)勢(shì)地位，所以能繁盛起來(lái)，而草莓得不到生長(zhǎng)所需的陽(yáng)光，難以成片生長(zhǎng)。2.我國(guó)南方某地的一個(gè)稻田群落，近30年來(lái)發(fā)生了顯著的變化：原來(lái)種群密度較高的青蛙，現(xiàn)在已經(jīng)很少；原來(lái)有大量的泥鰍、鰭魚(yú)、田螺等動(dòng)物，現(xiàn)在它們幾乎絕跡。（1）試分析該稻田群落的物種組成發(fā)生變化的原因。【提示】主要是人類活動(dòng)的影響，如化肥、農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成污染，人類的捕捉等。（2）上述變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么影響？對(duì)農(nóng)民的收入會(huì)有影響嗎？【提示】害蟲(chóng)數(shù)量會(huì)增多，土壤生態(tài)環(huán)境會(huì)被破壞，土質(zhì)變差；農(nóng)民對(duì)化肥、農(nóng)藥的依賴性增強(qiáng)，生產(chǎn)成本較高，因而影響農(nóng)民增加收入。2.我國(guó)南方某地的一個(gè)稻田群落，近30年來(lái)發(fā)生了顯著的變化：原來(lái)種群密度較高的青蛙，現(xiàn)在已經(jīng)很少；原來(lái)有大量的泥鰍、鰭魚(yú)、田螺等動(dòng)物，現(xiàn)在它們幾乎絕跡。（3）按此趨勢(shì)發(fā)展下去，再過(guò)30年，稻田群落還會(huì)發(fā)生什么變化？【提示】按此趨勢(shì)，30年后，稻田對(duì)化肥、農(nóng)藥的依賴性將越來(lái)越強(qiáng)，稻田群落變得更為單一、脆弱。（4）現(xiàn)在有些地區(qū)發(fā)展