生物群落的演替（材料版）课件

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1、生物群落的演替,美国黄石公园,黄石公园是美国也是全世界第一个国家公园，它是世界上最壮观的国家公园。1988年黄石公园发生了一场大火。这场大火竟然在没有树林的地面蔓延，跳跃式将树木点燃，在风势加剧和干旱的作用下失去了控制，最终形成了一场大火灾，足足燃烧了几个月。部分受害严重区域更呈现一片焦土，里面所有没有及时逃出的动物被大火活活烧死。公园大部分区域几近荒芜 。自遭受这次火灾后，秀丽多姿的银杉和云杉很快就被赶出了山火肆虐的区域，被赶到了更高的山上。但扭叶松却成为这次生态战争的最后胜利者。尽管它们也一样被山火烧死，然而它却做好了死亡和重生的准备，它坚实的松果可将种子储藏3-9年，一旦浓烟散尽，山火熄

2、灭，松果就会崩裂开来，将种子尽情撒播在广阔的被清除干净了的地面上，于是，新的一代立即从灰烬中萌生。因此，扭叶松不仅能坚守自己的领地，而且每一场山火过后，又能将领地向外拓展。它现在几乎占领了整个公园，不屈不挠地展示着自己精彩的生命。,创设情境 提出课题,讨论： 1.火烧前后，黄石公园中生物的种类、数量、分布是否发生了变化？ 是的。 2.黄石公园中的各种树木能组成一个群落吗？为什么？ 不能。因为群落是指在同一时间内，占据一定空间的相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和。 3.这个公园是否能完全恢复原来的群落结构？为什么？ 不能。在火烧中，有些物种可能会绝灭，有些物种或者它们的繁殖体可能能保

3、留下来。在恢复过程中，这些保留下来的生物会优先得到发展壮大，除此而外，有些外来新物种也可能会进入。群落结构因此而发生了变化，一般不能恢复到原来的群落结构。 由此看来， 随着时间的推移，一个群落能被另一个群落代替，我们将这个过程叫做演替。,创设情境 提出课题,随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。,一 演替的概念:,在演替中，群落的结构不断发生着变化，所以，群落是一个动态的开放的生命系统。,不同群落演替过程相同吗？,第三节 生物群落的演替,阅读课本P68-P69页，回答下列问题： 1.裸岩上的演替过程如何？ 1.1.光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地

4、衣？ 1.2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？ 1.3.在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？ 2.弃耕的农田是怎样演替的？所有弃耕的农田都能演替成树林吗? 3. 弃耕的农田与光裸的岩石上的演替有什么区别？,思考与讨论,1.裸岩上的演替,地衣阶段,苔藓阶段,草本植物阶段,灌木阶段,思考与讨论,1.1.光裸的岩地上首先定居的生物是什么？为什么它能在岩石上生存？,地衣。因为地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。,1.2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？,通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累起了有机物，这为苔

5、藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣能获得更多的阳光，处于优势地位，其结果是逐渐取代了地衣。,1.3.在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？,裸岩阶段,能找到这些植物。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代，而不是“取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。,所有弃耕的农田都能演替成树林吗？,一年生杂草 多年生杂草 小灌木 灌木丛 乔木（森林）,在干旱的荒漠上很难形成,2.弃耕农田上群落的演替,发生在裸岩上的演替和弃耕农田上的演替有何不同?,?,思考与讨论,一年生杂草,多年生杂草,灌木丛,森林,

6、起始于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,起始于原有植被虽已不存 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,裸岩上的演替和弃耕农田上的演替的比较,在岩石上,在废弃的耕田上（土壤上）,需要漫长时间,需要较短时间,是指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。 原生演替在水体环境和陆地都可能发生。 指在原有植被已不存在，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。 引起群落发生次生演替的外界因素有火灾、洪水、病虫害、

7、严寒等自然因素和人为因素。其中人类活动是主要因素。,二、演替的类型,原生演替：,次生演替：,一、群落的演替类型,旱生演替系列 地衣植物阶段 苔藓植物阶段 草本植物阶段 灌木植物阶段 乔木植物阶段,水生演替系列 自由漂浮植物阶段 沉水植物群落阶段 浮叶根生植物群落阶段 挺水植物群落阶段 湿生草本植物阶段 木本植物阶段,1.演替能否一直延续下去？,不能 当群落演替与当地的气候和土壤等条件处于平衡状态，演替就不再进行，达到平衡点。 顶极群落就是群落演替的最终平衡状态阶段，是最复杂也是最稳定的群落阶段。如果没有外力干扰，它将永远基本保持原状（动态平衡）。因此，自然演替具用一定的方向性。,思考：,2.水

8、生演替如何进行？（参阅课本P69页 知识海洋）,水生植物阶段 湿生植物阶段 陆生植物阶段,裸底阶段 沉水植物阶段（金鱼藻、狐尾藻） 浮叶根生植物阶段（莲、水鳖等） 挺水植物和沼泽植物阶段（芦苇、香蒲等） 森林群落,湖泊演替为森林,水生演替：,3.水生演替属于哪种演替呢？ 水生演替实际上是从积水环境发生的原生演替，是湖泊被填平的过程。每一阶段的群落都以抬高湖底而为下一个阶段的群落出现创造条件。在湖泊周围可同时看到这些不同的阶段。 4.群落演替过程中，起先决条件的是什么？ 植物的入侵和定居是演替中最大的功臣。它们是群落形成的首要条件以及群落演替的主要基础。 5.什么是植物的入侵和定居呢？ 入侵：植

9、物繁殖体的传播，称入侵。 定居：植物体在新环境中开始发芽、生长和繁殖的过程称为定居。 正是因为植物的入侵和定居，才使得群落得以发展，得以演替。那么，影响群落演替的因素还有哪些？,内部环境变化： 植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性 种内、种间关系的改变,内部因素,人类活动：,外部因素,外部环境变化：,如气候、地貌、土壤和火山爆发等,放牧、砍伐、开垦土地、放火烧山等,自身代谢的产物、 优势种的发育引起的环境变化等。,三、群落演替的影响因素（讨论后得出）,先决条件,催化剂,诱因,重要的影响因素,动力,这些因素在群落演替中分别起什么作用呢？,生物群落的演替是群落内部关系（包括种内和种间关系）与外界环

10、境中各种生态因子综合作用的结果。其中，人类活动是影响群落演替的重要的因素，它可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造、和重建的作用。,你能举例说明吗？,（1）人类活动往往是有目的、有意识进行的。人类可以对生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重建起新的关系。 （2）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。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。,举例：人类活动对群落演替的影响,人类应该怎样做，才能恢复受损的生态系统，使其回到正常的演替轨道?,二、人类活动对群落演替的影响,人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替

11、的速度和方向进行,二、人类活动对群落演替的影响,（1）人类活动往往是有目的、有意识地进行的，可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重建起新的关系； （2）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。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。,三、退耕还林、还草、还湖,长期以来，我国农业发展史，实际上是一部边际土地开垦史。20世纪50年代以来，先后在黑龙江三江平原、新疆和华南地区有计划地组织大规模垦荒，在其他江河、荒原、沼泽和丘陵地区也开展了规模不等的垦殖活动。19521990年，全国累计开垦荒地3.

12、58107 hm2，其中80%是1970年以前开垦的。 大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是：水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土地严重退化。这些问题已引起各方面广泛关注。 走可持续发展道路 我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策，并从2003年1月20日起开始实施退耕还林条例。 退耕还林、还草、还湖后，调节气候和洪水流量的功能将大大增强了,旁栏思考题 大面积围湖造田，使湖面大大缩小，减小了蓄洪容积，降低了蓄洪能力，导致洪灾频繁发生。,三、退耕还林、还草、还湖,四、生物入侵的种类,第一批外来入侵物种名单 1.紫茎泽兰 2.薇甘菊 3.空心莲子草 4.豚草

13、5.毒麦 6.互花米草 7.飞机草 8.凤眼莲 9.假高梁 10.蔗扁蛾 11.湿地松粉蚧 12.强大小蠹 13.美国白蛾 14.非洲大蜗牛 15.福寿螺 16.牛蛙,四、生物入侵的种类,美国白蛾,四、生物入侵的种类,学名褐云玛瑙螺，也就是人们常说和常食用的东风螺、菜螺、花螺、法国螺。,四、生物入侵的种类,水葫芦（凤眼莲）,五、生物入侵的危害,（1）破坏景观的自然性和完整性 外来物种入侵后，就会乘机扎根、繁殖，不断扩张，逐渐形成优势种，使得原有的天然植被景观遭到破坏，并阻碍植被的自然恢复。例如，凤眼莲原产南美，1901年作为花卉引入中国，20世纪五六十年代曾作为猪饲料推广，此后大量逸生。在昆明

14、滇池内，1994年该种的覆盖面积约达10 km2，不但破坏当地的水生植被，堵塞水上交通，给当地的渔业和旅游业造成很大损失，还严重损害当地水生生态系统。,（2）摧毁生态系统 由于外来入侵物种杀死或排挤当地植物，因而依靠当地植物生存的动物也就紧跟着大量减少，引起生态系统中物种的单一化，从而导致很多相应的生态问题，包括水土流失、火灾、虫灾以及当地特有生物资源丧失等，最终导致生态系统的崩溃。,五、生物入侵的危害,（3）危害生物多样性 入侵种中的一些恶性杂草，例如，紫茎泽兰、飞机草、小花假泽兰（薇甘菊）、豚草、小白酒草、反枝苋等种可分泌某些化合物抑制其他植物发芽和生长，排挤本土植物并阻碍植被的自然恢复。

15、外域病虫害的入侵会导致严重灾害。原产日本的松突圆蚧于20世纪80年代初入侵我国南部，到1990年底，已有1.3105 hm2以上的马尾松林因受松突圆蚧的危害而枯死，松突圆蚧还侵害一些狭域分布的松属植物，如南亚松。原产北美的美国白蛾1979年侵入我国，仅辽宁省的虫害发生区就有100多种本地植物受到危害。,五、生物入侵的危害,（4）影响遗传多样性 随着生境片段化，残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透，使本土生物种群进一步破碎化，还可以造成一些物种的近亲繁殖和遗传漂变。有些入侵种可与同属近缘种，甚至不同属的种杂交，例如，加拿大一枝黄花可与假蓍紫菀杂交。入侵种与本地种的基因交流可能导致后者的遗传侵

16、蚀。在植被恢复中将外来种与近缘本地种混植，例如，在华北和东北国产落叶松产区种植日本落叶松，以及在海南国产海桑属产区栽培从孟加拉国引进的无瓣海桑，都存在相关问题，已有一些这些属间、种间杂交的报道。,五、生物入侵的危害,四、退耕还林、还草、还湖,大量开垦，直接导致农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是：水土流失，江河蓄洪能力下降，土地严重退化，生态系统发生逆向演替等等，给人类生存带来严重威胁。比如：大面积围湖造田，使湖面大大缩小，减小了蓄洪容积，降低了蓄洪能力，导致洪灾频繁发生。这些问题已引起各方面广泛关注。,问题探究：为什么要退耕还林、还草、还湖？,我国已实施大规模退耕还林、退田还湖、退牧还草等重要政策，并从 2003 年1月起开始实施退耕还林条例。这些重要举措的最终目的，就是从根本上遏制环境的恶化，还自然以本来面目，保护生物多样性，促进社会、经济的可持续发展。,1、以下四种群落类型中，哪些是以一年生植物占优势的群