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1、第四节群落的演替,喀拉喀托火山的爆发,以1883年8月7日的大爆发最猛烈。 喷出大量石英安山岩质浮石及火山灰，使原有75 平方千米的海岛（火山所在地）崩毁23。火山灰直达80多千米的高空，长时间飘荡全球，使此后整整一年在地平线上的日照呈现奇妙的红晖。火山爆发时，3500千米以外可闻爆炸声，而80万平方千米的范围布满了下落的火山灰。火山爆发时强烈的气流甚至摧毁了1300千米以外位于马来半岛吉兰丹与丁加奴两州的部分森林。这次火山爆发还引起强烈的地震和海啸，海浪高达3040米，摧毁了附近许多城镇和村庄，死亡3万多人。环抱的火口湖深达 274 米。在残余的岛屿之上覆盖了厚达100米的火山灰及浮石层。,
2、2.有可能恢复原来的群落结构吗？,对群落的“动态发展观”,群落是一个动态的开放的生命系统。它时时刻刻都在发生着生物与生物之间、生物与环境之间的相互作用。 在正常情况下，大多数群落中物种结构相对稳定。由于气候变迁、洪水、火烧、山崩、地壳运动、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，使群落结构受到干扰或破坏，一些生物的种群消失了，就会有其他一些生物的种群来占据它们的空间，再过一段时间，就会有另一些生物的种群兴起，达到一个相对稳定的阶段-演替。,2、特点： 群落演替是一个长期的过程，总是向着群落恢复相对稳定状态的方向进行。 不管群落结构
3、是否受到干扰和破坏，演替现象一直存在(直到最终平衡),1、演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程.,一、群落演替的概念,1、裸岩上的演替,裸岩阶段,二、群落演替的类型,裸岩阶段 没有生物,火星,地衣阶段 优势种群地衣,思考与讨论1p78 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
4、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。,地衣由真菌与蓝菌或绿藻所组成,其中真菌扮演着决定性的角色.首先是真菌提供一个保护层,这样藻类不至被晒或干死,藻类以其光合作用所获糖分除自用外还提供给真菌。,地衣首先能在环境极其恶劣的地方生存下来并改造那儿的生存条件，为其它生物的进驻提供基础。,地衣的这一特性有重大的生物学理论价值和生态学上的实际意义.,有时人们将地衣称之为陆地生态环境的开路先锋,苔藓阶段 优势种群 苔藓,草本植物阶段 优势种群 草本植物,灌木阶段 优势种群灌木,森林阶段 优势种群乔木,一年生杂草,多年生杂草,小灌木,灌木
5、林,乔木（树林）,2、弃耕农田上的演替,群落演替的类型,农 田,弃 耕,树 林,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（森林）,在干旱的荒漠上很难形成,所有弃耕农田都能演替成树林吗?,在裸岩上演替过程,森林阶段,裸岩阶段,地衣阶段,苔藓阶段,草本植物阶段,灌木阶段,弃耕农田上的演替过程,乔木蔚然成林,荒芜,一年生杂草,多年生杂草,小灌木丛,比较弃耕农田上的演替与裸岩上的演替过程,3、演替的类型,（1）、初生演替,（2）、次生演替,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。如：在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替,在原有植被虽
6、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，如火灾过后的草原、过度看化的森林、弃耕的农田上进行的演替,初生演替,次生演替,次生演替,27,原先从没有过植被的环境,原有群落环境只是失去了原有植被,经历的时间长,经历的时间短,缓慢,较快,初生演替,次生演替,28,水生演替系列,首先，湖泊中的浮游植物和动物死后沉入水底，加上湖岸冲刷下来的矿物质颗 粒，日积月累，湖底逐渐升高，湖水逐渐变浅。此时一些浮叶等出现。这些植物的叶盖满水面，植物和浮叶根生植物，如莲、荇莱阳光不能透入水底，因而水下植物不能生存而逐渐消失。浮叶根生植物一般都是较大的。它
7、们的根埋在土中，它们死后沉入水底，这些都促成湖底进一步升高。一些直立扎根的水生植物如芦苇、菖蒲、泽泻等也于此时逐渐出现。湖底上升之后，湖泊变成高低不平的沼泽，于是各种耐湿的草本植物生长出来，接着灌木、乔木陆续长出。,水生演替系列 自由漂浮植物阶段 （浮游生物残体、湖岸雨水带来的泥沙，湖底抬高） 沉水植物阶段 （轮藻属首先在湖底裸地上生长，加快有机物的积累） 浮叶根生植物阶段 （湖底变浅，出现浮叶根生植物，如莲。） 挺水植物阶段 （水体继续变浅，出现挺水植物，如芦苇。） 湿生草本植物阶段 （湖底露出地面，挺水植物被草本植物替代） 木本植物阶段（水分继续蒸发，出现木本植物）,侵入定居阶段。（先锋群
8、落阶段）一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境，为以后侵入的同种或异种创造有利条件。 竞争平衡阶段。通过种内或种间斗争，优势的物种定居并繁殖后代，劣势物种被排斥，相互竞争过程中共存下来的物种，在利用资源上达到相对平衡。 相对稳定阶段。物种通过竞争平衡地进入协调进化，资源利用更为有效充分，群落结构更加完善，有比较固定的物种组成数量比例，群落结构复杂、层次多。,群落演替的三阶段,内因,外因,种内关系,种间关系,其动态变化是群落演替的催化剂,群落内部环境的变化,是群落演替的动力,自然因素,人为因素,气温的大幅度变化、洪水、干旱等,放火烧山、砍伐森林、开垦土地、建造水库等,群落演替的内外因素,演替能否一
9、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，它将永远保持原状。,地形土壤顶极,引种的各类珍稀果树，岛上一些植被已形成亚热带海洋性季风气候下的顶级群落,三、人类活动对群落演替的影响,过度放牧、导致草原退化,过度砍伐、导致森林破坏,污水排放，破坏水域生物群落,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。,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；
10、表现一,思考与讨论2P81 提示：1.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，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。,2.如果小路被废弃后，人的践踏活动停止了，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，就会出现“远芳侵古道，晴翠接荒城”的景象。,P82 为什么大面积围湖造田是洪灾频繁发生的原因之一？,退耕还林、退牧还草、退田还湖,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。,我国退耕还林、还草、还湖的进展情况,长期以来，我国
11、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。 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。,退耕还林 1999年开始在四川、陕西、甘肃三省试点，2002年全面实施，已累
12、计完成退耕还林3.18106 hm2，荒山造林3.25106 hm2，中央累计投入达232亿元。规划在2010年前退耕还林1.47107 hm2，宜林荒山荒地造林1.73107 hm2。工程建成后，工程区将增加林草覆盖率5个百分点，水土流失控制面积8.67107 hm2，防风固沙控制面积1.03108 hm2。这是50多年来我国涉及范围最广、任务量最大、农民参与度最高的生态建设工程。,退田还湖 1998年以来，为治理长江水患，国家实施了“平垸行洪、退田还湖、移民建镇”的方针。5年来的“退田还湖”，已使第一大淡水湖鄱阳湖面积由3950 km2“长”到了5100 km2，第二大淡水湖洞庭湖面积增长
13、了35%，恢复到60年前的4 350 km2。两大湖区为此搬迁的移民相当于三峡移民的1.4倍。两大湖泊的扩容，改善了长江流域的生态。目前，长江干流水面恢复了1 400多km2，增加蓄洪容积1.31010 m3。这是历史上自唐宋以来第一次从围湖造田转变为大规模的退田还湖。,退牧还草 从2003年起，用5年时间，在蒙甘宁西部荒漠草原、内蒙古东部退化草原、新疆北部退化草原和青藏高原东部江河源草原，先期集中治理6.67107 hm2，约占西部地区严重退化草原的40%。“退牧还草”将采取禁牧、休牧和划区轮牧三种形式进行，实行草场围栏封育，适当建设人工草地和饲草料基地，大力推行舍饲圈养。力争五年内，使工程
14、区内退化的草原得到基本恢复，天然草场得到休养生息，变过牧超载为以草定畜，达到草畜平衡，实现草原资源的永续利用，建立起与畜牧业可持续发展相适应的草原生态系统。,44,外来物种入侵,外来物种：对于一个生态系统而言，原来并没有该物种的存在，是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍而进入该生态系统的物种。,（一）自然入侵 （二）无意引进 （三）有意引进,还有哪些人类活动影响群落的演替,45,生物入侵,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
15、.非洲大蜗牛 15.福寿螺 16.牛蛙,46,生物入侵,加拿大一枝黄花,加拿大“一枝黄花”的危害非常大，素有“黄花开处百花杀”的说法,47,生物入侵,水葫芦（凤眼莲）,48,生物入侵,福寿螺,“外来”这个概念不是以国界，而是以生态系统来定义的。 如我国南方的“土著”物种四大家鱼，如果被引入云南、青海、新疆等高海拔地区的水域中，它们就成了外来物种。,能留给后代们看看吗？ 巨人海芋属植物是世界上最大的开花植物，而且只在苏门答腊雨林中很小的孤立地域才有发现。它从一个地下的块茎中长出来，块茎生长大约要20年。但是它的花期却很短，可能在不到两三天时间里只开花三次。人们关心着这种植物的未来，因为这些植物剩
16、下来如此之少、且又生长在如此之小的地域。,眼看着它走向灭亡 苏铁植物从恐龙时代就生长在地球上、但是、它们今天是世界上最受威胁的植物群，它们至少有一半面临灭绝。南非苏铁（左）的雄性样本在南非野外被发现，可一直未见雌性样本，所以这个物种将面临灭绝。来自这最后雄株的一株枝茎被移植到英国伦敦西部的皇家植物园里，目前仍在那里生长。这让我想起最后一只袋狼也是在一个什么皇家动物园里走向覆灭的。,我们该怎么办？ 玫瑰长春花（左）生长在马达加斯加的正在迅速消失着的雨林里、它可能很快就变成一个濒危物种。它被用来制造治疗某些类型儿童白血病和何杰金氏病（癌的一种）的药物、用玫瑰长春花制取的药物对治疗这些癌症大有疗效。许多其它的未知的雨林植物也可能会是很用的药物，但是，在它们被发现之前就已火绝了。,为了满足欧
