2.3群落的演替1883年8月27日，印尼喀拉喀托火山爆發(fā)，巖漿滾滾而出，所到之處生物全部死亡，成為了一片火山灰覆蓋的裸地。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，植物逐漸繁茂起來，形成了小樹林。冰川灣被譽(yù)為世界七大自然景觀之一。1794年人類首次記錄到達(dá)此處，高聳的冰川擋住了水道。1879年人們在向?qū)У膸ьI(lǐng)下進(jìn)入了冰川灣，據(jù)估計(jì)，從首先記錄冰川灣時算起，這些冰川大約已經(jīng)向上游消退了30~40km。冰川消退后，大地裸露，許多生物進(jìn)入該地，經(jīng)過75~100年后，該地區(qū)的植被演變成以云杉為優(yōu)勢種的森林。由于冰川灣的冰川是逐漸消退的·，因此可以同時觀察到不同時間發(fā)生冰川消退的區(qū)域，這對于研究而言帶來了極大便利。隨著時間的推移一個群落被另一個群落代替的過程，就叫做群落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隨著時間的推移一個群落被另一個群落代替的過程，就叫做群落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沒有植物及植物繁殖體，或者是原來存在過植被但被徹底消滅。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地衣侵入→定居→分泌有機(jī)酸→加速巖石風(fēng)化→土壤顆粒和有機(jī)物增多。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草本植物侵入→定居→競爭→較高草本植物占優(yōu)勢→小動物增多→土壤有機(jī)物豐富、通氣性好。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灌木、小喬木侵入并定居→競爭→灌木、小喬木占優(yōu)勢→動物進(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)。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喬木在競爭中占優(yōu)勢→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→相對穩(wěn)定的森林階段。在地衣開拓的基礎(chǔ)上，苔蘚便能生長起來，苔蘚比地衣長得高，更能適應(yīng)環(huán)境，于是逐漸擴(kuò)展。苔蘚生長會進(jìn)一步使巖石分解，土層增厚，有機(jī)質(zhì)增多，土壤中微生物的種類越來越豐富。在土壤能保持一定水分時，草本植物的種子就能萌發(fā)生長。競爭的結(jié)果是較高的草本植物逐漸占據(jù)了優(yōu)勢。這時，各種昆蟲和其它小動物進(jìn)入這個地區(qū)。在動植物的共同作用下，土壤中有機(jī)質(zhì)越來越豐富，土壤通氣性越來越好。冰川消退，大地裸露（裸巖階段）。地衣在風(fēng)力、降水、海水等作用下遷移至裸巖并定居。地衣分泌有機(jī)酸加速巖石風(fēng)化形成土壤的過程。于是，土壤顆粒和有機(jī)質(zhì)逐漸增多。（地衣階段）灌木和小喬木開始生長。灌木比草本植物更為高大，“剝奪”了草本植物的陽光，逐漸取代了部分草本植物。灌木的生長起到了遮蔭、避風(fēng)的作用，同時提供了更為豐富的食物，于是成為許多鳥類的棲息地。群落結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。在灌木形成的濕潤土壤上，各種喬木的種子萌發(fā)出來。喬木比灌木具有更強(qiáng)的獲得陽光的能力，因此最終占據(jù)了優(yōu)勢，成為茂盛的森林。群落演替到了相對穩(wěn)定的森林階段。思考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。思考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)勢地位，結(jié)果逐漸取代了地衣。思考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。棄耕農(nóng)田上發(fā)生的演替雜草棄耕農(nóng)田灌木喬木森林比較發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替思考1、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？這兩種演替有哪些差異？從演替起點(diǎn)看，裸巖上的演替是從一個從來沒有植被覆蓋的地面，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，甚至保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。從演替速度看，裸巖上的演替速度慢，經(jīng)歷的階段較多；棄耕農(nóng)田上的演替速度快，經(jīng)歷的階段相對少；等等。思考2、這兩種演替有哪些共同點(diǎn)？共同點(diǎn)：從結(jié)構(gòu)簡單發(fā)展為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，群落中的物種數(shù)量和群落層次增多，土壤、光能得到更充分的利用，最終群落會發(fā)展成一個與環(huán)境相適應(yīng)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。思考3、演替都會發(fā)展為森林嗎？一個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，地形和土壤環(huán)境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內(nèi)種群間的相互關(guān)系，人類活動等因素的影響。比較發(fā)生在裸巖上的演替和棄耕農(nóng)田上的演替群落演替最終都會達(dá)到一個與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)，此時的群落稱為這個環(huán)境下的頂級群落。

頂級群落主要由當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶞囟群湍昶骄涤炅繘Q定。初生演替在一個從來沒有植被覆蓋的地面，或者原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。沙丘火山巖冰川泥次生演替在原有植被雖已不在，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發(fā)生的演替?；馂?zāi)過后的草原過量砍伐的森林棄耕的農(nóng)田群落演替的兩種類型演替類型起點(diǎn)速度趨勢階段數(shù)共同點(diǎn)初生演替次生演替沒有土壤的地段有土壤，甚至土壤中有植物的繁殖體慢快形成新群落恢復(fù)原來的群落多少群落演替的兩種類型①群落結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜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湖泊底泥大部分沒有植物覆蓋，因?yàn)闆]有光照，也不可能有植物繁殖體的存在，因?yàn)閺膩聿辉兄参锓植歼^。因此，湖泊底部沒有植物分布的地方屬于原生裸地，從湖泊演替為森林應(yīng)屬于初生演替。人類活動往往使群落演替按照不同于自然演替的