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1、第第4 4章章 种群和群落种群和群落第第4 4节节 群落的演替群落的演替 P78P78问题探讨问题探讨喀拉喀托火山喀拉喀托火山美国黄石公园美国黄石公园 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
2、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。研究池研究池塘群落塘群落种群种类种群种类优势种群优势种群种群位置种群位置种间关系种间关系群落的群落的空间结构空间结构群落演替群落演替池塘的范池塘的范围和边界围和边界？群落水平上研究的问题：？群落水平上研究的问题：群落的物种组成、种间关系、群落的空间
3、群落的物种组成、种间关系、群落的空间结构等。结构等。随着时间的推移，一个群落被另一个群落随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。代替的过程。一、一、群落演替：群落演替：起源与进化起源与进化 起源：事物的出现起源：事物的出现 进化：事物随时间发生的变化进化：事物随时间发生的变化进化进化宇宙宇宙生物生物社会社会二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替2.2.例：弃耕农田上的演替例：弃耕农田上的演替（1 1）裸岩阶段）裸岩阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替火山喷发火山喷发二、演替的类型：二、
4、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（1 1）裸岩阶段裸岩阶段 ：无生物群落无生物群落二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（2 2）地衣阶段地衣阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（1 1）裸岩阶段裸岩阶段 ：无生物群落无生物群落（2 2）地衣阶段地衣阶段：地衣首先定居在裸岩；并地衣首先定居在裸岩；并 分泌有机酸加速岩石风化形成土壤分泌有机酸加速岩石风化形成土壤二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（3 3）苔藓阶
5、段苔藓阶段优势；进一步加速岩石风化形成土壤；土优势；进一步加速岩石风化形成土壤；土壤微生物丰富度增加壤微生物丰富度增加二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（1 1）裸岩阶段裸岩阶段 ：无生物群落无生物群落（2 2）地衣阶段地衣阶段：地衣首先定居在裸岩；并地衣首先定居在裸岩；并 分泌有机酸加速岩石风化形成土壤分泌有机酸加速岩石风化形成土壤：苔藓与地衣竞争阳光处于苔藓与地衣竞争阳光处于（3 3）苔藓阶段苔藓阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（4 4）草本植物阶段草本植物阶段争中占优势；各种昆虫
6、和小动物迁入；土争中占优势；各种昆虫和小动物迁入；土壤有机物丰富，透气性增加壤有机物丰富，透气性增加：较高的草本植物在竞较高的草本植物在竞优势；进一步加速岩石风化形成土壤；土优势；进一步加速岩石风化形成土壤；土壤微生物丰富度增加壤微生物丰富度增加二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（1 1）裸岩阶段裸岩阶段 ：无生物群落无生物群落（2 2）地衣阶段地衣阶段：地衣首先定居在裸岩；并地衣首先定居在裸岩；并 分泌有机酸加速岩石风化形成土壤分泌有机酸加速岩石风化形成土壤：苔藓与地衣竞争阳光处于苔藓与地衣竞争阳光处于（3 3）苔藓阶段苔藓阶段（4 4）草
7、本植物阶段草本植物阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（5 5）灌木阶段灌木阶段势势；各种鸟类迁入；群落结构较稳定，抵；各种鸟类迁入；群落结构较稳定，抵御环境变化能力增强御环境变化能力增强：更高的灌木在竞更高的灌木在竞争中占优争中占优二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（1 1）裸岩阶段裸岩阶段（2 2）地衣阶段地衣阶段（3 3）苔藓阶段苔藓阶段（4 4）草本植物阶段草本植物阶段（5 5）灌木阶段灌木阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（
8、6 6）森林阶段森林阶段：高大的乔木在竞高大的乔木在竞争中占优争中占优势势；各种鸟类迁入；群落结构较稳定，抵；各种鸟类迁入；群落结构较稳定，抵御环境变化能力增强御环境变化能力增强：更高的灌木在竞更高的灌木在竞争中占优争中占优二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替（1 1）裸岩阶段裸岩阶段（2 2）地衣阶段地衣阶段（3 3）苔藓阶段苔藓阶段（4 4）草本植物阶段草本植物阶段（5 5）灌木阶段灌木阶段（6 6）森林阶段森林阶段势势；群落丰富度增加；群落结构相对稳定；群落丰富度增加；群落结构相对稳定裸岩阶段裸岩阶段地衣阶段地衣阶段苔藓阶段苔藓阶段灌木阶
9、段灌木阶段森林阶段森林阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 1.1.例：发生在裸岩上的演替例：发生在裸岩上的演替草本植物阶段草本植物阶段（光照强度）（光照强度）（1 1）杂草阶段）杂草阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 2.2.例：弃耕农田上的演替例：弃耕农田上的演替耕种的农田耕种的农田二、演替的类型：二、演替的类型： 2.2.例：弃耕农田上的演替例：弃耕农田上的演替（1 1）杂草阶段杂草阶段 ：一年生杂草生长；多年生一年生杂草生长；多年生杂草迁入；土壤条件改善杂草迁入；土壤条件改善（2 2）灌木阶段）灌木阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 2.2.例：弃耕农田上的演替例：弃耕农田上的演替
10、二、演替的类型：二、演替的类型： 2.2.例：弃耕农田上的演替例：弃耕农田上的演替（1 1）杂草阶段杂草阶段 ：一年生杂草生长；多年生一年生杂草生长；多年生杂草迁入；土壤条件改善杂草迁入；土壤条件改善（2 2）灌木阶段灌木阶段 ：灌木替代草本植物占优势灌木替代草本植物占优势（3 3）乔木（树林）阶段）乔木（树林）阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 2.2.例：弃耕农田上的演替例：弃耕农田上的演替二、演替的类型：二、演替的类型： 2.2.例：弃耕农田上的演替例：弃耕农田上的演替（1 1）杂草阶段杂草阶段 ：一年生杂草生长；多年生一年生杂草生长；多年生杂草迁入；土壤条件改善杂草迁入；土壤条件改善
11、（2 2）灌木阶段灌木阶段 ：灌木替代草本植物占优势灌木替代草本植物占优势肥条件适宜的环境中，灌木演替出树林肥条件适宜的环境中，灌木演替出树林（3 3）乔木（树林）阶段乔木（树林）阶段：在光照强度、水在光照强度、水（水）（水）杂草阶段杂草阶段灌木阶段灌木阶段乔木（树林）阶段乔木（树林）阶段二、演替的类型：二、演替的类型： 2.2.例：弃耕农田上的演替例：弃耕农田上的演替（光照强度）（光照强度）裸岩上的演替弃耕农田上的演替起始不同 基质不同经历时间 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
12、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二、演替的类型：二、演替的类型： 3.3.初生演替：初生演替：4.4.次生演替：次生演替：二、演替的类型：二、演替的类型： 3.3.初生演替：初生演替：在一个从来没有被植被覆盖的地面，或者在一个从来没有被植被覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。发生的演替。例：沙丘、火山岩、冰川泥上的演替例：沙丘、火山岩、冰川泥上的演替初生初生演替在水体环境和陆地都可能发生。二、演替的类型：二、演替的类型： 4.4.次
13、生演替：次生演替：原来的植被虽已不存在、但原有土壤条件原来的植被虽已不存在、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基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体繁殖体（如能发芽的地下茎）（如能发芽的地下茎）的地方发生的的地方发生的演替。演替。例：火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃例：火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田上的演替耕农田上的演替三、人类活动对群落演替的影响：三、人类活动对群落演替的影响： 1.演替能否一直延续下去？不能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。就不再进行，达到平衡点
14、。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。原状（动态平衡）。因此，自然演替具用一定的方向性。思考：思考：2.水生演替如何进行？水生植物阶段 湿生植物阶段 陆生植物阶段内部环境变化：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
15、。三、群落演替的影响因素（讨论后得出）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？P81P81的思考与讨论：的思考与讨论：1.1.两种因素在路周围的杂草分布中起作用：两种因素在路周围的杂草分布中起作用：（1 1）人的践踏：从耐践踏而言，车前草最强，）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；狼尾草次之，狗尾草最弱；（2 2）植物之间的竞争：在远离人践踏的地方，）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，车前草等茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车前草等处于劣势。处于劣势。2.2.如果小路被废
16、弃后，人的践踏活动停止，在如果小路被废弃后，人的践踏活动停止，在路周围会慢慢长出茎秆较高的植物，逐渐成路周围会慢慢长出茎秆较高的植物，逐渐成为优势植物，就会出现为优势植物，就会出现“远芳侵古道，晴翠远芳侵古道，晴翠接荒城接荒城”的景象。的景象。三、人类活动对群落演替的影响：三、人类活动对群落演替的影响： 1.1.人类活动往往是有目的、有意识地进行的，人类活动往往是有目的、有意识地进行的，正在影响着群落的演替。正在影响着群落的演替。三、人类活动对群落演替的影响：三、人类活动对群落演替的影响： 1.1.人类活动往往是有目的、有意识地进行的，人类活动往往是有目的、有意识地进行的，正在影响着群落的演替
17、。正在影响着群落的演替。2.2.人类可以人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物；砍伐森林、填湖造地、捕杀动物；也可以也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。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。然演替的速度和方向进行。 三、人类活动对群落演替的影响：三、人类活动对群落演替的影响： 四、四、退耕还林、还草、还湖：退耕还林、还草、还湖：四、四、退耕还林、还草、还湖退耕还林、还草、还湖大量开垦直接导致大量开垦直接导致农牧渔业生产能力和环农牧渔业生产能力和环境质量下降。开垦的结果是境质量下降。开垦的结果是：水土流失，江：
18、水土流失，江河蓄洪能力下降，以及土地严重退化。河蓄洪能力下降，以及土地严重退化。这些这些问题已引起各方面广泛关注。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、还草、还我国已实施大规模退耕还林、还草、还湖、退牧还草等重要政策，并从湖、退牧还草等重要政策，并从20032003年年1 1月月2020日起开始实施日起开始实施退耕还林条例退耕还林条例。 退耕还林、还草、还湖后，调节气候和退耕还林、还草、还湖后，调节气候和洪水流量的功能将大大增强。洪水流量的功能将大大增强。1、以下四种群落类型中，哪些是以一年生植物占优势的群落类型（ ） A极地苔原 B温带草原 C
19、热带雨林 D常绿阔叶林2、属于初生演替的是（ ） A从湖底开始的水生演替 B草原的放牧演替 C农田弃耕后的恢复演替 D砍伐森林的恢复演替3、在无人为因素的干扰下，群落演替的总趋势是 ( ) A物种多样性的增加和群落稳定性的提高 B物种多样性的减少和群落稳定性的降低 C物种多样性的增加和群落稳定性的降低 D物种多样性的减少和群落稳定性的提高BAA五五五五. .应用巩固应用巩固应用巩固应用巩固 深化提高深化提高深化提高深化提高4、下列有关群落演替的叙述，正确的是( ) A群落中一些生物消失了，另一些生物来占据它们的空间，就属 于演替。 B光裸的岩石上最先出现的是地衣。 C在弃耕的农田上不可能形成树林。 D不论在什么条件下，群落的演替都能形成树林。B
