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1、第四章第四章 种群与群落种群与群落第第4 4节节 群落的演替群落的演替对群落的“动态发展观”1883年8月7日 喀拉喀托火山爆发:爆炸声是有史以来最响亮的声音 问题探讨 2.提示：火山爆发后环境条件发生了变化。在 火山爆发中，有些物种可能会绝灭；在恢复过程 中外来新物种可能会进入。群落结构因此而发生 了变化，一般不能恢复原来的群落结构。对群落的“动态发展观” 群落也是一个动态的开放的生命系统。 由于气候变迁、洪水、火烧、山崩、动物的活动和 植物繁殖体的迁移散布，以及因群落本身的活动改 变了内部环境等自然原因，或者由于人类活动的结 果，使群落发生根本性质的变化的现象也是普遍存 在的。 随着时间的
2、推移，一个群落被另一个群落代替的过 程，就叫做演替。一、群落的演替类型思考与讨论1 提示：1.因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。 2.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。 3.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。一、群落的演替类型旱生演替系列旱生演替系列地衣植物阶段
3、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一、群落的演替类型一、群落的演替类型弃耕农田上的群落演替弃耕农田上的群落演替一年生杂草多年生杂草小灌木灌木丛乔木树林在干旱的荒漠上很难形成一、群落的演替类型（1 1）初生演替初生演替（primaryprimary successionsuccession） 概念：开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被并且也概念：开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被并且也 没有任何植物繁殖体存在的裸露地段）上的群落演替。没有任何植物繁殖体存在的
4、裸露地段）上的群落演替。 过程：裸岩过程：裸岩地衣地衣苔藓苔藓草本草本灌木灌木乔木乔木森林森林 例子：沙丘、火山岩、冰川泥等例子：沙丘、火山岩、冰川泥等 （2 2）次生演替次生演替（secondary successionsecondary succession） 概念：开始于次生裸地或次生芜原（不存在植被，但在土概念：开始于次生裸地或次生芜原（不存在植被，但在土 壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地）上的群落演替。壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地）上的群落演替。 过程：一年生杂草过程：一年生杂草多年生杂草多年生杂草灌木灌木乔木林乔木林 例子：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等例子：火灾
5、过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等二、人类活动对群落演替的影响思考与讨论思考与讨论2 2 提示：提示：1.1.至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用：至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用： 一是人的践踏，从耐践踏而言，车前草最强，狼尾草次之，一是人的践踏，从耐践踏而言，车前草最强，狼尾草次之， 狗尾草最弱；二是植物之间的竞争，在远离人践踏的地方，狗尾草最弱；二是植物之间的竞争，在远离人践踏的地方， 茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车前草等处于劣势。茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车前草等处于劣势。2.2.如果小路被废弃后，人的践踏活动停止了，在路周围会慢如果小路被废弃后，人的践踏活
6、动停止了，在路周围会慢 慢长出茎秆较高的植物，逐渐成为优势植物。于是，就会出慢长出茎秆较高的植物，逐渐成为优势植物。于是，就会出 现现“ “远芳侵古道，晴翠接荒城远芳侵古道，晴翠接荒城” ”的景象。的景象。二、人类活动对群落演替的影响二、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
7、 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3.58107 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
8、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 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。
9、 四、生物入侵的种类水葫芦（凤眼莲）五、生物入侵的危害（1 1）破坏景观的自然性和完整性）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 2）摧毁生态系统）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
10、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 3）危害生物多样性）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。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
11、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 4）影响遗传多样性）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
12、，已有一些这些属间、种间杂交的报道。五、生物入侵的危害练习P8283基础题 1.（1）；（2）。 2. D。 3.C。 4.水生演替系列实际上是湖沼池塘填平的过程，这个过程是从湖泊池塘的边沿向中央水面逐渐推进的。因此有时我们可 以在离岸不同距离的地方看到处于同一演替系列中不同阶段 的几个群落，这些群落都围绕着湖中心呈环状分布，并随着 时间的变化改变起始位置。每一个群落在发展的同时都在改 变这环境条件并创造着新的环境条件。一个新的群落迟早会 在原有群落的基础上产生出来自我检测的答案和提示 一、概念检测 1.（1）；（2）；（3）；（4）；（5）。 2.（1）D；（2）D；（3）C。二、知识迁移
13、提示：1.（1）从图中可知，鸽的种群密度较小易受鹰的 攻击，种群密度较大则鹰的攻击成功率就较低。（2）起初出现数量增加，以后可能趋于稳定。 2.这是群落演替的结果。因为柳树较高大，占据更多的空间和阳光。与草莓相比，它具有生长的优势，所以柳树能 迅速繁殖起来，而草莓得不到生长所需的阳光，难以成片 生长。三、技能应用 提示：最有代表性的样方应该是最接近平均数的样方，可通 过目测直接作出判断。取多个样方时，应兼顾种群密度高、 适中和低这三种情况，分别计数，然后计算出平均值。 四、思维拓展 提示：1.是由于人类活动的影响，例如农药对环境造成污染，人们的捕捉等。 2.害虫数量会增多，土壤生态环境破坏，土质变差；农民对化肥、农药的依赖性增强，生产成本较高，收入降低。 3.按此趋势，30年后，稻田对人类活动的依赖性（尤其是化肥、农药等）将越来越强，稻田群落变得更为单一、脆弱。 4.这是人类按照自然规律进行的创造，其目的是借助于自然群落中生物之间的关系，使人类的活动在满足人类需求的同 时，也有益于环境。
