蜘蛛202種動(dòng)物621種動(dòng)物880種動(dòng)物小草小樹林火山爆發(fā)1883年幾年后1909年1919年1934年至今地衣階段→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(huì)消失，在恢復(fù)過程中，外來新物種可能會(huì)進(jìn)入，群落結(jié)構(gòu)因此而發(fā)生了變化，一般不能恢復(fù)原來的群落結(jié)構(gòu)。問題探討

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(dòng)物在這塊新的土地上生活。1919年動(dòng)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?？ν谢鹕奖l(fā)的情景討論1．生物是如何一步步地定居在新土地上的？討論2．這一地區(qū)有可能恢復(fù)原來群落的結(jié)構(gòu)嗎？群落演替：隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程。江西生物組

東東老師學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．通過對(duì)具體實(shí)例的分析討論，用進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀分析闡明群落演替的概念、過程及規(guī)律。2．結(jié)合實(shí)例，運(yùn)用比較、分析、歸納等科學(xué)思維區(qū)分初生演替與次生演替。3．通過實(shí)例探討人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響，認(rèn)同退耕還林等措施的意義，進(jìn)一步形成持續(xù)發(fā)展觀，增強(qiáng)保護(hù)環(huán)境的責(zé)任感。第2章群落及其演替第3節(jié)群落的演替思考并討論：自主閱讀教材P38-40，思考并討論下列問題。

討論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？討論2．地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？地衣被苔蘚取代了嗎？討論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？01演替的類型從裸巖到森林的演替裸巖階段沙丘、冰川泥等表層為巖石或石礫，裸巖上從來沒有過任何生物，或者是原來存在過植被但被徹底消滅的火山巖等。思考：裸巖上不適合生物生存，那么裸巖是怎么變得逐漸適宜生物生存呢？地衣階段真菌藻類提供光合產(chǎn)物免遭干旱和陽光的輻射，通過菌絲提供水、CO2、無機(jī)鹽01演替的類型從裸巖到森林的演替思考：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？地衣是藻類和真菌的共生體。地衣分泌的有機(jī)酸可加速巖石風(fēng)化形成土壤（獲取裸巖中養(yǎng)分）的過程。于是，土壤顆粒和有機(jī)物逐漸增多。逐漸變化優(yōu)勢(shì)類群：地衣思考：地衣階段為苔蘚生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？地衣被苔蘚取代了嗎？取代的原因的什么？苔蘚階段01演替的類型從裸巖到森林的演替逐漸變化優(yōu)勢(shì)類群：苔蘚隨著土壤的出現(xiàn)，地面逐漸有了保持水分的能力。苔蘚比地衣長得高，能獲得更多的陽光，處于優(yōu)勢(shì)地位。于是一些苔蘚就生長起來，并將先鋒植物地衣的優(yōu)勢(shì)地位排擠掉。事實(shí)上，這一階段其他孢子植物和種子植物的種子也可能出現(xiàn)在土壤中，但是環(huán)境條件不足以支撐那些更高等的植物萌發(fā)，因此，苔蘚成了優(yōu)勢(shì)類群。這一階段稱為苔蘚階段。苔蘚侵入→定居、擴(kuò)展→進(jìn)一步分解巖石→土層加厚、有機(jī)物增多→土壤微生物增多。草本植物階段優(yōu)勢(shì)類群：草本植物01演替的類型從裸巖到森林的演替隨著土壤有機(jī)物含量的提高、土層增厚，土壤的保水能力和養(yǎng)分含量進(jìn)一步提高。終于，草本植物的種子開始萌發(fā)。它們不但排擠掉了苔蘚的優(yōu)勢(shì)地位，互相之間的競爭壓力也越來越大，從最初以一年生的物種為主，逐漸過渡到以多年生草本植物為主。它們還為各種節(jié)肢動(dòng)物提供了棲息地。由于土壤的發(fā)育，這一階段的土壤生物已經(jīng)成為群落中不可忽視的力量。群落進(jìn)入了草本植物階段。草本植物侵入→定居→競爭→較高草本植物占優(yōu)勢(shì)→小動(dòng)物增多→土壤有機(jī)物豐富、通氣性好。逐漸變化灌木階段優(yōu)勢(shì)類群：灌木01演替的類型從裸巖到森林的演替灌木、小喬木侵入并定居→競爭→更高大的灌木、小喬木占優(yōu)勢(shì)→灌木的生長遮陰、避風(fēng)，動(dòng)物進(jìn)一步增多→物種多樣化→群落結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定→抵御環(huán)境變化的能力增強(qiáng)逐漸變化喬木階段優(yōu)勢(shì)類群：喬木01演替的類型從裸巖到森林的演替在灌木群落所形成的濕潤土壤上，獲得陽光能力更強(qiáng)的喬木在競爭中占優(yōu)勢(shì)→形成茂盛的樹林→進(jìn)一步改善環(huán)境→物種進(jìn)一步多樣化→生物與環(huán)境的關(guān)系更豐富多樣→相對(duì)穩(wěn)定的森林階段。思考：群落演替到喬木階段只有喬木嗎？群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？

能找到。在群落演替過程中，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存在。逐漸變化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討論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株，而是地衣？

因?yàn)樘μ\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(jī)酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分。討論2．地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？地衣被苔蘚取代了嗎？

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(shì)地位，結(jié)果逐漸取代了地衣。討論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？

能找到這些植物。在群落演替過程中，一些物種取代另一些物種是指“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。01演替的類型初生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初生演替：起始條件是一個(gè)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發(fā)生的演替，如沙丘/火山巖/冰川泥上的演替?；鹕綆r又稱噴出巖，屬于巖漿巖（火成巖）的一類，是巖漿經(jīng)火山口噴出到地表后冷凝而成的噴出巖。覆蓋在冰川下面的泥，經(jīng)過地質(zhì)氣象的變動(dòng)，碰撞、摩擦、翻滾、沉淀，在冰川、石英和云母巖之下，形成的自然物質(zhì)。小山、沙堆、沙埂或由風(fēng)的作用形成的其他松散物質(zhì)叫沙丘。思考與討論：閱讀教材P40-41，小組合作思考討論下列問題。

討論1．棄耕農(nóng)田上的演替依次經(jīng)歷哪些階段？討論2．從演替的起點(diǎn)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？這兩種演替有哪些共同點(diǎn)？討論3．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，主要受哪些因素影響？01演替的類型棄耕農(nóng)田上的演替過程雜草農(nóng)田被棄耕后，很快就長滿一年生的雜草。雜草覆蓋下，土壤條件得到改善，一些多年生的雜草會(huì)接踵而至。多年生雜草是壽命超兩年以上草類，一生中能多次開花結(jié)實(shí)。在開花結(jié)實(shí)后地上部死亡，依靠地下器官越冬，次年春季從地下營養(yǎng)器官又長出新株。一年生雜草，在一個(gè)生命周期內(nèi)中只開花結(jié)實(shí)一次，種子繁殖，整個(gè)生命周期不到一年時(shí)間完成。分為夏季一年生和冬季一年生兩類。01演替的類型棄耕農(nóng)田上的演替過程灌木喬木

再經(jīng)過一段時(shí)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。逐漸變化逐漸變化

土壤表層的有機(jī)物逐漸增多，土壤的保水能力也逐漸增強(qiáng)，這將更有利于植物的生長。幾年后，一些小灌木便會(huì)生長起來，并成為灌木叢。逐漸變化森林

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)十年時(shí)間。如果是在干旱的荒漠地區(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。01演替的類型棄耕農(nóng)田雜草灌木喬木森林次生演替次生演替：起始條件是在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留植物的種子或其他繁殖體(如能發(fā)芽的地下莖)的地方發(fā)生的演替，如火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田等。實(shí)

例裸巖棄耕地起始條件

演替階段

裸巖→地衣→苔蘚→草本→灌木→喬木

棄耕地→草本→灌木→喬木

速

度

共

同

點(diǎn)

有機(jī)物越來越

，物種豐富度逐漸

，食物網(wǎng)越來越

，群落的結(jié)構(gòu)越來越

。群落中的

和

增多，

能得到更充分的利用，最終群落發(fā)展成一個(gè)與所處環(huán)境相適應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。裸地，無任何植物繁殖體

有土壤條件，甚至有植物繁殖體

慢，經(jīng)歷的階段相對(duì)較多快，經(jīng)歷的階段相對(duì)較少豐富加大復(fù)雜復(fù)雜比較并歸納裸巖與棄耕地上發(fā)生演替的異同物種數(shù)量群落層次土壤、光歸納群落演替的影響因素和結(jié)果演替影響因素（1）外部因素：（2）內(nèi)部因素：（1）這些因素常常處于變化的過程中，適應(yīng)變化的種群數(shù)量

，不適應(yīng)的數(shù)量

，因此，群落就不斷地演替。（2）無論是初生演替還是次生演替，最終都會(huì)達(dá)到一個(gè)與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的________的狀態(tài)。群落的外界環(huán)境的變化以及人類的活動(dòng)等。群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化，生物的繁殖、遷入遷出等。演替結(jié)果增長或得以維持減少甚至被淘汰相對(duì)穩(wěn)定討論3．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。如果是在干旱的荒漠地區(qū)，群落的演替就很難形成森林，或許只能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段；主要受當(dāng)?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(guān)系，人類活動(dòng)等因素的影響。

演替是一個(gè)漫長過程，但不是一個(gè)永恒延續(xù)的過程。當(dāng)一個(gè)群落演替到與當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件處于平衡狀態(tài)的時(shí)候，演替就不再進(jìn)行了。在這個(gè)平衡點(diǎn)上，群落結(jié)構(gòu)最復(fù)雜也最穩(wěn)定，只要沒有外力干擾，它將永遠(yuǎn)保持原狀。演替達(dá)到最終平衡狀態(tài)時(shí)的群落稱為頂極群落（群落中各主要種群的出生率等于死亡率、群落中能量的輸入和輸出相等）。頂極群落類型主要是由平均溫度和年降雨量決定拓展：頂級(jí)群落02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)例思考·討論資料1．現(xiàn)在黃土高原上，森林和草原的覆蓋率比歷史上大幅下降，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(dòng)是導(dǎo)致這地區(qū)出現(xiàn)濯濯童山的主要原因。資料2．自20世紀(jì)60年代起，長江中游某湖泊進(jìn)行了大規(guī)模圍湖造田，湖水縮減近50％。對(duì)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(shì)物種發(fā)生變化。討論1．上述資料中，人類活動(dòng)使群落演替向什么方向進(jìn)行？人類活動(dòng)使群落演替朝著物種豐富度降低，結(jié)構(gòu)簡單的方向進(jìn)行。討論2．人類活動(dòng)對(duì)上述群落演替速度有什么影響？人類活動(dòng)加快了這種演替的速度。討論3．如果去除人類活動(dòng)，這些群落又會(huì)向什么方向演替？

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。人類活動(dòng)往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進(jìn)行（改變演替的方向和速度）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種占優(yōu)勢(shì)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(shì)的物種鯉魚、鯽魚、鳊魚鯽魚、黃顙魚、紅鰭鲌02人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響使群落演替朝著物種豐富度降低、結(jié)構(gòu)簡單的方向進(jìn)行。負(fù)面影響通過封山育林、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。正面影響封山育林治理沙漠管理草原建人工群落被砍伐的森林污水排入河流被過渡放牧的草原在短期內(nèi)改變?nèi)郝渲械奈锓N組成和物種豐富度，進(jìn)而改變?nèi)郝涞难萏娣较颉?0年前毛烏素沙漠現(xiàn)在的毛烏素沙漠

2003年1月20日起施行《退耕還林條例》。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，我國啟動(dòng)了大規(guī)模國土綠化行動(dòng)。截至2019年，全國共有25個(gè)省和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)參與這項(xiàng)工程，累計(jì)完成退耕還林還草3.43×107hm2。03退耕還林、還草、還湖①原因?yàn)閿U(kuò)大耕地面積，不惜毀林開荒、圍湖造田，以犧牲環(huán)境為代價(jià)的墾殖活動(dòng)，造成嚴(yán)重的水土流失，并成為洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生的重要原因。②目的為處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展同人口、資源、環(huán)境的關(guān)系，走可持續(xù)發(fā)展道路。陜西省延安市吳起縣實(shí)施退耕前后的對(duì)比1984年2017年3．我國北方某地區(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．蜘蛛類群的變化說明群落演替過程中物種組成是動(dòng)態(tài)變化的練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1．在群落演替的過程中，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)到原有狀態(tài)。

（

）（2）演替早期的種群可能在新形成的群落里出現(xiàn)。

（

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

）A．灌木壽命較短B．喬木繁殖能力較強(qiáng)C．灌木生長極為緩慢D．喬木較為高大，能獲得更多的陽光DB二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用4．對(duì)一處棄耕農(nóng)田的演替過程的記錄如右上表所示，請(qǐng)據(jù)表回答下列問題。1．一個(gè)湖泊經(jīng)歷了一系列演替階段以后，可以演變?yōu)橐黄?。演替過程大體經(jīng)歷從湖泊到沼澤、到草原，最后到森林這幾個(gè)階段。請(qǐng)參照從裸巖演替到森林的過程，描述從湖泊演替到森林的大致過程。棄耕年數(shù)優(yōu)勢(shì)植物非優(yōu)勢(shì)植物0~1馬唐—1飛蓬豚草2紫菀豚草3須芒草豚草5~10短葉松火炬松50~100

櫟山核桃（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

。快慢（2）一般來講,與草原相比，針葉林中的動(dòng)物分層現(xiàn)象較為

（填“簡單”或“復(fù)雜”），原因是______________復(fù)雜針葉林的植物分層為動(dòng)物分層創(chuàng)造了條件（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？可能發(fā)展到草本植物階段或稀疏的灌木階段2.收集你所在地區(qū)不同年代的地圖，比較湖泊、沼澤或林地的今昔面積，試分析變化的原因。3.外來物種入侵會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厝郝涞难萏娈a(chǎn)生嚴(yán)重的影響。鳳眼藍(lán)（俗稱“水葫蘆”）瘋長是大家所熟知的實(shí)例（如下圖）。你還知道我國有哪些外來物種人侵的實(shí)例？請(qǐng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，進(jìn)行調(diào)查或收集有關(guān)資料，以“警惕外來物種入侵”為題，寫一篇科普文章。2．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，物種豐富度逐漸增加復(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)誤的是（

）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DA3．甲、乙、丙是食性相同、不同種的蝌蚪，三者之間無捕食關(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．蝌蚪的種間競爭結(jié)果可能受捕食者影響C．無捕食者時(shí)蝌蚪的種間競爭可能導(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、非選擇題復(fù)習(xí)與提高1．種植過大片草莓的農(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？

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，獲得更多的陽光，與草莓相比，它們處于優(yōu)勢(shì)地位，所以能繁盛起來，而草莓得不到生長所需的陽光，難以成片生長。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。

害蟲數(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．我國南方某地的一個(gè)稻田群落，近30年來發(fā)生了顯著的變化：原來種群密度較高的青蛙，現(xiàn)在已經(jīng)很少；原來有大量的泥鍬、鰭魚、田螺等動(dòng)物，現(xiàn)在它們幾乎絕跡