第二章群落及其演替第3節群落的演替群落及其演替從內部結構看群落從生物的適應性看群落從動態變化看群落第一節：群落的結構第二節：群落的主要類型第三節:群落的演替物種組成空間結構季節性生態位物種豐富度、種間關系垂直結構、水平結構演替的類型人類活動對演替的影響初生演替、次生演替影響演替的方向和速度退耕還林、還草、還湖荒漠生物群落草原生物群落森林生物群落生物對環境的適應性特征始終處于動態變化中問題探討

1883年8月，印度尼西亞喀拉喀托火山爆發，巖漿滾滾而出，所到之地生物全部死亡，成了一片裸地。幾年后，地面上長出了小草，出現了一種蜘蛛。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，植株逐漸繁茂起來，形成了小樹林。1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？202種動物621種動物小草、蜘蛛小樹林、多種動物火山爆發1883年幾年后1909年1919年1934年至今

地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→喬木階段。喀拉喀托火山的群落2.這一地區有可能恢復原來群落的結構嗎？問題探討火山爆發后環境條件發生了變化，在火山爆發中，有些物種可能會消失，在恢復過程中，外來新物種可能會進入，群落因此而發生了變化，一般不能恢復原來的群落結構。

像這樣，隨著時間的推移，有些物種可能會消失，使原有的群落發生改變，在恢復過程中，外來新物種可能會進入，形成新的群落，這種現象稱為什么？群落演替演替的類型1.概念：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。群落是一個動態系統，是不斷發展變化的。2.類型：裸巖上的演替過程初生演替棄耕農田上的演替過程次生演替裸巖上的演替過程初生演替:裸巖上的演替過程①裸巖階段②地衣階段③苔蘚階段④草本植物階段⑤灌木階段⑥森林階段裸巖上的演替過程①裸巖階段：表層為巖石或石礫，裸巖上沒有任何生物，或者是原來存在過植被但被徹底消滅。②地衣階段：地衣侵入→定居→分泌有機酸→加速巖石風化→土壤顆粒和有機物增多。光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？

③苔蘚階段：裸巖上的演替過程④草本植物階段：土壤能保持一定_________→______植物侵入→定居→競爭→較高草本植物占優勢→小動物_______→土壤有機物越來越________、通氣性越來越好豐富水分草本增多苔蘚侵入→定居、擴展→進一步分解巖石→土層加厚、有機物增多→土壤微生物種類越來越豐富各種昆蟲和其他小動物開始進入這個地區

灌木、小喬木侵入并定居→競爭→灌木、小喬木占優勢→動物進一步增多→物種_______→群落結構較_______→抵御環境變化的能力________多樣化穩定增強裸巖上的演替過程⑤灌木階段：⑥喬木階段喬木在競爭（_____）中占優勢→形成茂盛的樹林→進一步改善環境→物種進一步________→生物與環境的關系更豐富多樣→相對穩定的森林階段多樣化陽光部分取代草本植物裸巖地衣苔蘚草本灌木喬木

在演替的過程中，土壤中的有機物越來越豐富，群落中物種豐富度逐漸加大，食物網越來越復雜，群落的結構也越來越復雜。裸巖上的演替過程演替階段優勢植物種間關系無機環境(土壤條件)裸巖階段無無裸地，無土壤條件地衣階段______藻類和真菌__________地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤的過程。___________和________逐漸增多苔蘚階段______苔蘚和地衣_________巖石進一步分解，土層加厚，有機物增多草本植物階段______草本植物較高，在競爭中更利于獲得陽光土壤中的有機物__________，______________越來越好地衣互利共生土壤顆粒有機物苔蘚(種間競爭)草本植物越來越豐富土壤的通氣性裸巖上的演替過程演替階段優勢植物種間關系無機環境(土壤條件)灌木階段______灌木“剝奪”了草本植物的______，在競爭中逐漸取代了部分草本植物灌木起到遮陰，避風作用，土壤條件利于灌木生長喬木階段______在競爭中喬木具有更強的獲得______的能力土壤濕潤，生物與環境之間的關系更加豐富多樣說明：地衣是藻類和真菌的共生體。藻類進行光合作用，制造養料供給真菌，真菌吸收外界水分、無機鹽和產生二氧化碳供給藻類。灌木陽光喬木陽光續表裸巖上的演替過程裸巖上的演替過程思考?討論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物，而是地衣？

苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養分，而地衣可以通過分泌有機酸而從裸巖中獲取養分。2.地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎？地衣被苔蘚取代了嗎？

地衣分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤，并積累有機物，這為苔蘚的生長提供了條件。

苔蘚生長后，由于其植株高于地衣能獲得更多的陽光，處于優勢地位，結果逐漸取代了地衣；這里的取代指的是優勢取代，即優勢種的更迭，地衣不一定消失；裸巖上的演替過程思考?討論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，在群落演替過程中，一些種群取代另一些種群是指“優勢取代”，而不是“取而代之”。如果一塊農田棄耕了，演替會如何進行？閱讀教材P40及圖2-12，總結其演替各階段的特點。4.火山爆發后發生的群落演替能恢復原來的群落結構嗎？火山爆發后環境條件發生了變化。在火山爆發中，有些物種可能會滅絕，在恢復過程中可能會有新物種進入。群落結構因此發生了變化，一般不能恢復到原來的群落結構。棄耕農田棄耕農田上的演替過程草本植物階段一年生雜草生長→土壤條件改善

→

多年生雜草接踵而至灌木階段土壤有機物增多，土壤保水能力增強

→

小灌木生長→

形成灌木叢喬木階段喬木出現

→

逐漸取代灌木，成為優勢種森林階段

在氣候條件適宜的情況下，棄耕的農田上能演替出森林，而且只需要數十年的時間。棄耕的農田一定會演替成樹林嗎？

如果是在干旱的荒漠地區，群落的演替就很難形成森林，或許只能發展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。比較發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替思考?討論1.從演替的起點來看，發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替有什么不同？這兩種演替還有那些差異？2.這兩種演替有那些共同點？實

例裸巖棄耕地起始條件

演替階段

速

度

發展趨勢

共同點

有機物越來越

，物種豐富度逐漸

，食物網越來越

，群落的結構越來越

。最終群落發展成一個與所處環境相適應的相對穩定的狀態。裸地，無任何植物繁殖體

有土壤條件，甚至有植物繁殖體

慢快裸巖→地衣→苔蘚→草本植物→灌木→喬木

棄耕地→草本植物→灌木→喬木

趨向形成新群落趨向于恢復原來的群落豐富加大復雜復雜比較發生在裸巖上的演替和棄耕農田上的演替思考?討論3.演替的終點一定是森林階段嗎？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

主要受當地氣候條件，地形和土壤環境，生物的繁殖、遷入和遷出，群落內種群間的相互關系，人類活動等因素的影響。溫度和水分是決定頂極群落的兩大氣候因素。影響群落演替的因素1)內部因素：

①群落內部種群相互關系的發展變化②生物的遷入、遷出等。2)外部因素：

①群落的外界環境的變化②人類的活動等。

這些因素常常處于變化的過程中，適應變化的種群數量增長或得以維持，不適應的數量減少甚至被淘汰。

因此，群落就不斷地演替，最終都會達到一個與群落所處環境相適應的相對穩定的狀態。4.那么群落演替是一個無休止的過程嗎？

不是；任何環境下的演替最終都會達到一個與群落所處環境相適應的相對穩定的狀態因此，我們可以說群落演替的終點是頂極群落演替的類型演替的類型初生演替（1）概念：初生演替指在一個______________________的地面，或者是

________________、________________的地方發生的演替；（2）例子：_______、________、_________上進行的演替（3）過程：裸巖→地衣→苔蘚→

→

→

.從來沒有被植物覆蓋原來存在過植被但被徹底消滅了沙丘火山巖冰川泥草本植物灌木喬木從0開始無→有→多演替的類型次生演替如

、

、

。（1）概念：是指在

，但

基本保留，甚至還

保留了

或

。（2）例子：（3）過程：棄耕地→

→

→

.原有植被雖已不在土壤條件植物的種子其他繁殖體火災過后的草原過量砍伐的森林棄耕的農田灌木草本植物喬木從1開始演替類型初生演替次生演替不同點起點實例經歷時間速度發展趨勢經歷階段共同點從來沒有被植物覆蓋的地面或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方。原有植被雖已不存在，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。沙丘、火山巖、冰川泥等火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田等。長短慢快趨向形成新群落趨向于恢復原來的群落較多較少①

從結構簡單的群落發展為結構復雜的群落；②

群落中物種數量和群落層次增多；③

土壤、光能得到更充分的利用；④

群落穩定性越來越強，最終都會達到一個與群落所處環境相適應的相對穩定的狀態。總結2024/1/23

有人說，穩定是相對的、暫時的，而變化是永恒的。請結合群落的演替，談談你對這句話的看法。

當群落演替發展到群落內的生物與生物之間以及生物與非生物環境之間都相適應時，群落處于比較穩定的狀態，但是此時群落內的生物種群仍然進行著繁殖和變化，同時外界環境也會改變，這些因素又會使群落發生改變。因此，群落始終處于動態的變化中，并趨向于形成新的相對穩定的狀態。P41頁旁欄思考(1)在裸巖上發生演替時首先出現的生物是地衣()(2)在棄耕的農田上進行的演替先是初生演替后是次生演替()(3)初生演替趨向于形成新群落()(4)群落內部因素的變化不會影響群落演替()(5)根據群落演替的理論，所有的群落最終都會演替成森林()(6)群落演替的結果一定是群落的結構越來越復雜()判斷下列是否正誤√×√×××群落結構也可能從復雜到簡單，如從草原演變為沙漠。1．研究人員在調查某沙地的植物群落演替時，發現其自然演替順序為：一年生草本→多年生草本→多年生亞灌木→多年生灌木。下列有關敘述正確的是(

)A．在多年生亞灌木群落中不存在一年生草本植物B．該沙地群落演替的類型與棄耕農田上發生的演替類型不同C．如果時間允許，該地一定能夠形成森林群落D．該沙地主要植被是多年生灌木，與其根系發達、抗風和吸水能力較強有關√習題

灌木喬木2.棄耕農田上的演替過程中，灌木階段時，一年生和多年生草本植物還存在嗎？______，這說明群落演替的過程實質上是群落中________的替代過程。存在優勢種3.棄耕農田上的演替類型是__________，與裸巖上的演替相比，其經歷階段____，速度____，原因是___________________________________________________________。次生演替少快

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習題人類活動對群落演替的影響資料1除了氣候變化的因素，人類活動導致我國的黃土高原從歷史上的郁郁蔥蔥到現在的很多黃土丘陵呈光禿狀態。資料2自20世紀60年代，長江中游某湖泊進行了大規模的圍湖造田，統計該湖泊20世紀60年代和80年代占優勢的物種變化如表。1.資料中，人類活動使群落演替向什么方向進行？人類活動使群落演替朝著物種豐富度降低、結構簡單的方向進行。2.人類活動對上述群落的演替速度有什么影響？人類活動對群落演替的影響被砍伐的森林過度放牧的草原污水排入河流人類活動加快了這種演替的速度。3.如果去除人類活動，這些群落又會向什么方向演替？去除人類活動，這些群落一般會朝著人類活動出現之前的狀態進行演替，趨向于恢復原來的群落，物種豐富度會增加，結構會變得復雜。

人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的_____和_____進行。方向速度2.自然群落演替的趨勢演替方向一般朝著物種多樣化、群落結構復雜化、生態功能完善化的方向發展能量總生產量增加，群落的有機物總量增加結構生物種類越來越多，群落的結構越來越復雜穩定性演替是生物和環境反復相互作用，發生在時間和空間上的不可逆變化，群落穩定性越來越高總結人類活動對群落演替的影響問題4.人類活動對群落演替的影響都是不良的嗎？被砍伐的森林過度放牧的草原污水排入河流物種豐富度降低,結構簡單化60年前毛烏素沙漠現在的毛烏素沙漠物種豐富度升高,結構復雜化在短期內改變群落中的物種組成和物種豐富度，進而改變群落的演替方向。

通過封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至建立人工群落等，人類活動也可以使群落朝著物種增多、結構復雜的方向演替。封山育林人類活動對群落演替的影響

人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的_____和_____進行。方向速度在自然界，群落的演替是普遍現象，而且有一定的規律。人類掌握自然演替的規律就能根據現有情況，預測種群的未來，從而正確掌握群落的動向，使之朝著對人類有益的方向發展①人類活動可以使得群落演替的速度在原來的基礎上加快或減慢②人類活動往往會使演替偏離其自然演替方向，有時也會和自然

演替方向一致③人類活動不一定同時改變速度和方向現學現用：據調查，近5萬年以來，某地區由于氣候越來越干燥，森林逐漸被灌木叢取代，這也是自然界存在的一種演替類型。近50年來，由于人類過度開墾，導致局部灌木叢出現了荒漠化，該現象表明：①與該地區具有的自然演替相比，人類的開墾活動使得該地區群落的演替速度_____（填“未發生改變”、“變慢”或“變快”）②演替的方向______________（填“發生改變”或“未發生改變”）變快未發生改變③人類活動不一定同時改變速度和方向人類活動對群落演替的影響退耕還林、還草、還湖我國政府明確提出退耕還林、還草、還湖和退牧還草，頒布了《退耕還林條例》，自2003年1月20日起施行。為處理好經濟發展同人口、資源、環境的關系，走可持續發展道路。

截至2021年，全國共有25個省(自治區、直轄市)參與這項工程，累計完成退耕還林1.42×107hm2。荒山荒地造林和封山育林2.07×107hm2。這項浩大的工程堪稱世界上規模最大的生態工程。2014年啟動了新一輪退耕還林還草工程；2015年將這項工程列為生態文明體制改革的組成部分；2018年，我國啟動了大規模國土綠化行動。

未來的美麗中國會有更多的藍天白云，會有更多的綠水青山！為擴大耕地面積，不惜毀林開荒、圍湖造田，以犧牲環境為代價的墾殖活動，造成嚴重的水土流失，并成為洪澇災害頻繁發生的重要原因。原因目的措施

未來的美麗中國會有更多的藍天白云，會有更多的綠水青山！退耕還林、還草、還湖小結關于群落演替的幾個易錯點(1)演替并不是“取而代之”。演替過程是一種“優勢取代”而非“取而代之”，如形成森林后，喬木占據優勢地位，但森林中仍有灌木、草本植物、苔蘚等。(2)演替是“不可逆”的。演替是發生在時間和空間上的不可逆變化，但人類活動可使其按照不同于自然演替的方向和速度進行。(3)并非所有的演替都能形成森林。一般來說，在氣候適宜的環境中，群落的演替可以形成森林，但在干旱的荒漠地區，群落演替就很難發展到森林階段，只能發展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。(4)并非所有的演替都使物種豐富度增加。群落演替有時可能導致物種豐富度減少，結構趨向簡單，如黃土高原的群落演替。2024年1月23日添加頁腳371.在群落演替的過程中,物種的組成和數量會發生變化。判斷下列相關表述是否正確。(1)群落演替就是群落內原有物種逐漸恢復到原有狀態。（）(2)演替早期的種群可能在新形成的群落里出現。（）2.演替過程中喬木逐漸取代了灌木的優勢地位,其主要原因是（）A.灌木壽命較短B.喬木繁殖能力較強C.灌木生長極為緩慢D.喬木較為高大,能獲得更多的陽光3.我國北方某地區實施退耕還林三年后,對該地區蜘蛛類群的研究表明,地面蜘蛛豐富度增加,但原來分布于農田的蜘蛛種類部分消失了。下列錯誤的是A.退耕農田上發生的群落演替是次生演替B.部分農田蜘蛛消失說明退耕還林不利于保護生物多樣性C.退耕還林后群落總體上朝著物種增多、結構復雜的方向演替D.蜘蛛類群的變化說明群落演替過程中物種組成是動態變化的×√DB練習與應用4.對一處棄耕農田的演替過程的記錄如下表所示，請據表回答下列問題。棄耕年數優勢植物非優勢植物0~1馬唐—1飛蓬豚草2紫菀豚草3須芒草豚草5~10短葉松火炬松50~100

櫟山核桃(1)該地草本植物的演替速度____(填“快”或“慢”)，木本植物的演替速度___(2)一般來講，與草原相比，針葉林中的動物分層現象較為_______(填“簡單”或“復雜”)，原因是_______________________________________。復雜針葉林的植物分層為動物分層創造了條件快慢①裸底階段(在一般的淡水湖泊中，水深超過5~7m時，湖底是原生裸地)②沉水植物階段（輪藻、金魚藻、黑藻）③浮水植物階段（蓮、睡蓮）