2.3群落的演替

1883年8月7日，印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)，巖漿滾滾而出，所到之地生物全部死亡，成了一片裸地。幾年后地面上長出了小草，出現(xiàn)了一種蜘蛛。到1909年，有202種動物在這塊新的土地上生活。1919年動物增加到621種，1934年增加到880種。在此期間，植株逐漸繁茂起來，形成了小樹林。1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？2.這一地區(qū)有可能恢復原來群落的結構嗎？地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段

火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化，在火山爆發(fā)中，有些物種可能會消失，在恢復過程中，外來新物種可能會進入，群落因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復原來的群落結構一、群落演替的概念

隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，叫做群落演替。二、群落演替的實例1.裸巖上的演替過程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，地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤的過程，于是，土壤顆粒和有機酸逐漸增多。（2）地衣階段

在地衣開拓的基礎上，苔蘚便能生長起來。苔蘚比地衣長得高，更適應這里的環(huán)境，于是就逐漸擴展。苔蘚的生長會進一步使巖石分解，土層加厚，有機物增多，土壤中微生物的種類也越來越多。（3）苔蘚階段（4）草本植物階段在土壤能保持一定水分時，草本植物的種子就能夠萌發(fā)生長。競爭的結果是較高的草本植物逐漸占據(jù)了優(yōu)勢。這時，各種昆蟲和其他小動物開始進入這個地區(qū)。在動植物的共同作用下，土壤中的有機物越來越豐富，土壤的通氣性越來越好

灌木和小喬木開始生長。灌木比草本更為高大，剝奪了草本植物的陽光，逐漸取代了草本植物。灌木的生長起到了遮陰、避風等作用，同時提供了更為豐富的食物，于是成為很多鳥類的棲息地。物種的多樣化使群落的結構較為穩(wěn)定，抵御環(huán)境變化的能力增強。（5）灌木階段

在灌木群落所形成的濕潤土壤上，各種喬木的種子萌發(fā)出來，喬木比灌木具有更強的獲得陽光的能力，因而最終占據(jù)了優(yōu)勢，成為茂盛的樹林。樹林的形成進一步改善了生物生存的環(huán)境，物種進一步多樣化，生物與環(huán)境之間的關系變的更加豐富多樣，于是，群落演替到了相對穩(wěn)定的森林階段（6）喬木階段分析群落的演替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提供了怎樣的基礎？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？

因為苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分，而地衣可以通過分泌有機酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。

地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤，并積累起有機物，這為苔蘚的生長提供了條件。而苔蘚生長后，由于其植株高于地衣能獲得更多的陽光，處于優(yōu)勢地位，結果逐漸取代了地衣。

能找到這些植物。在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指“優(yōu)勢取代”，而不是“取而代之”。形成森林后，喬木占據(jù)了優(yōu)勢，取代了灌木的優(yōu)勢，但在森林中各種類型的植物都是存在的。2.棄耕農(nóng)田的演替過程草本植物階段灌木出現(xiàn)喬木出現(xiàn)森林階段2023/10/4

農(nóng)田被棄耕以后，很快就會長滿一年生的雜草。在雜草的覆蓋下，土壤條件會得到改善，一些多年生的雜草會“接踵而至”。（1）草本植物階段2023/10/4

土壤表層的有機物逐漸增多，土壤的保水能力也逐漸增強，這將更有利于植物的生長。幾年后，一些小灌木便會生長起來，并成為灌木叢。（2）灌木階段2023/10/4

再經(jīng)過一段時間，喬木開始出現(xiàn)。高大的喬木占據(jù)了更多的空間，灌木逐漸減少，喬木逐漸蔚然成林。（3）喬木階段棄耕的農(nóng)田一定會演替成樹林嗎？

不一定；在氣候條件適宜的情況下，從棄耕的農(nóng)田演替出樹林，需要數(shù)十年的時間。如果在干旱的荒漠地區(qū)，群落的演替就很難形成樹林，或許只能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。思考：2023/10/4比較發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替1.從演替的起點來看，發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替有什么不同？這兩種演替還有哪些差異？①從演替的起點看：裸巖上的演替是從一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、后來植被徹底消失了的地方開始的演替。棄耕農(nóng)田上的演替是在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發(fā)生的演替。②其他差異還有:裸巖上的演替速度慢，經(jīng)歷的階段相對較多；棄耕農(nóng)田上的演替速度快，經(jīng)歷的階段相對較少等等。2023/10/4比較發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替2.這兩種演替有哪些共同點？①從結構簡單的群落發(fā)展為結構復雜的群落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)定性越來越強，最終都會達到一個與群落所處環(huán)境相適應的相對穩(wěn)定的狀態(tài)3.演替都會發(fā)展為森林嗎？一個群落最終演替到什么程度，主要受哪些因素的影響？不一定；主要受當?shù)貧夂驐l件，地形和土壤環(huán)境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內(nèi)部種群的相互關系，人類活動等因素演替一定是結構從簡單到復雜，物種豐富度從少變多嗎？不一定；與群落所處的環(huán)境、人類活動等影響因素有關；思考：三、演替的類型

是指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面或者原來存在過植被，但被徹底消滅的地方發(fā)生的演替。實例：火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕農(nóng)田的演替等。實例：沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替

是指在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它繁殖體的地方發(fā)生的演替。（1）初生演替：

（2）次生演替：初生演替次生演替起點實例經(jīng)歷時間速度發(fā)展趨勢經(jīng)歷階段從來沒有被植物覆蓋的地面或者是原來存在過植被、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、冰川泥等火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田等長短慢快趨向形成新群落趨向于恢復原來的群落多少3.兩種演替類型的比較2023/10/4次生演替比初生演替所需的時間短，分析其主要原因是什么？

因為次生演替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思考：2023/10/4

有人說，穩(wěn)定是相對的、暫時的，而變化是永恒的。請結合群落的演替，談談你對這句話的看法。

當群落演替發(fā)展到群落內(nèi)的生物與生物之間以及生物與非生物環(huán)境之間都相適應時，群落處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，但是此時群落內(nèi)的生物種群仍然進行著繁殖和變化，同時外界環(huán)境也會改變，這些因素又會使群落發(fā)生改變。因此，群落始終處于動態(tài)的變化中，并趨向于形成新的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。2023/10/4四.影響群落演替的因素（1）內(nèi)部因素：群落內(nèi)部種群相互關系的發(fā)展變化，生物的遷入、遷出等。（2）外部因素：群落的外界環(huán)境的變化以及人類的活動等。

這些因素常常處于變化的過程中，適應變化的種群數(shù)量增長或得以維持，不適應的數(shù)量減少甚至被淘汰，因此，群落就不斷地演替。

無論是初生演替還是次生演替，最終都會達到一個與群落所處環(huán)境相適應的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。1.為什么群落不斷地演替？

影響群落演替的因素（群落外界環(huán)境、群落內(nèi)部種群相互關系、人類的活動等）常常處于變化的過程中，適應變化的種群數(shù)量增長或得以維持，不適應的數(shù)量減少甚至被淘汰，因此群落不斷地演替2.那么群落演替是一個無休止的過程嗎？

不是；任何環(huán)境下的演替最終都會達到一個與群落所處環(huán)境相適應的相對穩(wěn)定的狀態(tài)思考：3.群落演替的結果是什么？

無論是初生演替還是次生演替，最終都會達到一個與群落所處環(huán)境相適應的相對穩(wěn)定的狀態(tài)2023/10/4五、人類活動對群落演替的影響

在某一地區(qū)，群落演替的結果往往是由環(huán)境和群落內(nèi)部的生物共同作用決定的，但人類活動對群落演替的影響有時超過其他因素的影響。2023/10/4分析人類活動影響群落演替的實例生物類群20世紀60年代20世紀80年代水生植物種類92種68種占優(yōu)勢的物種菱、竹葉眼子菜、苦草、黑藻微齒眼子菜、菰、金魚藻、黑藻魚類種類74種54種占優(yōu)勢的物種鯉魚、鯽魚、鳊魚鯽魚、黃顙魚、紅鰭鲌

資料1.

我國的黃土高原歷史上曾郁郁蔥蔥，從東南到西北，依次分布著溫帶落葉闊葉林、疏林灌叢草原、溫帶草原等。然而，現(xiàn)在的黃土高原上，森林和草原的覆蓋率比歷史上大幅度下降，很多黃土丘陵呈光禿狀態(tài)除了氣候變化的因素，人類活動是導致這一地區(qū)出現(xiàn)濯濯童山的主要原因：自秦代以來，由于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)資料2

自20世紀60年代起，長江中游某湖泊進行了大規(guī)模的圍湖造田，湖水面積縮減50％.對該湖泊多種生物的調(diào)查表明，水生植物、魚類的物種豐富度下降，占優(yōu)勢的物種發(fā)生變化（下表）某湖泊20世紀60年代和80年代水生植物和魚類的調(diào)查統(tǒng)計表境卻年復一年地遭到破壞，導致大片森林和草原消失。2023/10/4分析人類活動影響群落演替的實例1.上述資料中，人類活動使群落演替向什么方向進行？2.人類活動對上述群落的演替速度有什么影響？3.如果去除人類活動，這些群落又會向什么方向演替？人類活動使群落演替朝著物種豐富度降低、結構簡單的方向進行。人類活動加快了這種演替的速度。

去除人類活動，這些群落一般會朝著人類活動出現(xiàn)之前的狀態(tài)進行演替，趨向于恢復原來的群落，物種豐富度會增加，結構會變得復雜。1.人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的____和____進行速度方向注意：①人類活動可以使群落演替的速度在原來的基礎上加快或者減慢；②人類活動往往會使演替偏離其自然演替的方向，有時也會和自然演替的方向一致。③人類活動不一定同時改變速度和方向；被砍伐的森林過度放牧的草原污水排入河流（1）砍伐森林可以在短期內(nèi)改變森林群落中的物種組成和物種豐富度，進而改變?nèi)郝涞难萏娣较?。?）過度放牧則可能很快導致土地荒漠化，使草原生物群落演替為荒漠生物群落。（3）未經(jīng)處理的污水直接排入河流，可能給水生生物帶來滅頂之災。2.人類活動對群落演替的影響——消極影響3.人類活動對群落演替的影響——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，人類活動也可以使群落朝著物種增多、結構復雜的方向演替；治理前的毛烏素沙漠治理后的毛烏素沙漠2023/10/4六、退耕還林、還草、還湖

為處理好經(jīng)濟發(fā)展同人口、資源、環(huán)境的關系，走可持續(xù)發(fā)展道路，我國明