2020高中生物 第3章 生物群落的演替 第3节 生物群落的演替学案 苏教版必修3 11页

第三节　生物群落的演替 学习目标 知识概览(教师用书独具)‎ ‎1.说出群落演替的概念和类型。(重点)‎ ‎2．描述群落演替的过程。(难点)‎ ‎3．阐述影响群落演替的因素。(重点)‎ ‎[自 主 预 习·探 新 知]‎ ‎1．群落演替的概念和类型 ‎(1)概念 在生物群落发展过程中，随着时间的推移和空间分布的变化，一个群落代替另一个群落的演化过程。‎ ‎(2)特点 ‎①在演替过程中，群落往往会发生有规律的变化。‎ ‎②主要标志 ⅰ在物种组成上发生了变化。‎ ⅱ在一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的过程。‎ ‎(3)类型 ‎①初生演替 ⅰ概念：在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭了的裸地上发生的演替，称为初生演替。‎ ⅱ过程：地衣植物群落阶段→苔藓植物群落阶段→草本植物群落阶段→灌木群落阶段→乔木群落阶段。‎ ⅲ实例：海底火山喷发形成的新岛上开始的演替，冰层融化而暴露的地区上开始的演替。‎ ‎②次生演替：在群落中的植被遭受严重破坏而消失，但原有的土壤条件基本保留，甚至原有植物的种子或其他繁殖体(如地下茎)有可能存在的地方进行的演替，称为次生演替。如火烧的森林、弃耕农田上的演替。‎ ‎2．群落演替的影响因素 ‎(1)生物群落的演替是群落内部因素(如种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。‎ ‎(2)群落内部环境的变化是群落演替的动力。种内关系和种间关系的动态变化是群落演替的催化剂。‎ ‎(3)群落外部环境条件不断变化也常常引发群落演替，‎ 11‎ 火灾、洪水、病虫害、严寒等影响甚至改变群落演替的进程。群落自身的演化也会对外界环境发生作用，导致外界环境出现变化。‎ ‎(4)人类对群落演替的影响远远超过其他环境因素，因为人类生产活动通常是有意识、有目的的，对自然环境因素、群落内部因素具有促进、抑制、改造或重建的作用；也能通过培育森林、管理草原、治理沙漠等手段建立人工群落，将演替的方向和速度置于人为控制下。‎ ‎[基础自测]‎ ‎1．判断对错 ‎(1)如果时间允许，弃耕的农田总能形成森林。 (×)‎ 提示：森林形成必须有适宜的气候条件。‎ ‎(2)动物群落的演替与光照条件无关。 (×)‎ 提示：光影响动物的形态结构和生活习性。‎ ‎(3)冰川泥上和弃耕农田的演替都是次生演替。 (×)‎ 提示：冰川泥上的演替属于初生演替。‎ ‎(4)人类活动使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。 (√)‎ ‎(5)演替过程中群落的物种组成不断变化。 (√)‎ ‎2．关于人类活动对群落演替影响的说法，错误的是(　　)‎ A．在多年的旧墙壁上生出苔藓是受人类活动的影响 B．披荆斩棘，开出一条道路 C．由于化工厂污水的排放，河水中的植物群落改变了 D．过度放牧和城市的出现都属于人类对群落演替的影响 A　[旧墙壁上生出苔藓，该群落的演替没有人类活动的影响，A错误。]‎ ‎3．我国部分地区降雨量较大，导致了洪水和泥石流等自然灾害。下列关于洪水和泥石流等自然灾害对当地群落影响的分析，正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：85732146】‎ A．洪水和泥石流不会影响群落演替的方向，但会影响群落演替的速度 B．泥石流发生区域的群落演替属于初生演替 C．当地群落的垂直结构不复存在，但水平结构依然存在 D．当地群落的营养结构发生改变，也可能有新物种的入侵 D　[洪水和泥石流导致生物种类减少或消失，影响群落演替的方向和速度，A项错误；泥石流发生区域含有植物的种子或根系，进行的群落演替属于次生演替，B项错误；群落存在垂直和水平结构，C项错误；洪水和泥石流导致当地群落的营养结构发生改变，也可能有新物种的入侵，D项正确。]‎ ‎[合 作 探 究·攻 重 难]‎ 群落演替的类型、过程和方向 11‎ ‎[思考交流]‎ ‎1．一个废弃鱼塘的演替过程如图所示：‎ ‎(1)说出图示演替过程的正确排序。‎ 提示：丁→甲→丙→乙。‎ ‎(2)该演替与火山喷发所在地的演替是否属于同种类型？判断的理由是什么？‎ 提示：不属于，两者的初始植被条件不同。‎ ‎(3)该演替过程中物种丰富度发生了怎样的变化？‎ 提示：逐步提高。‎ ‎2．地衣阶段为苔藓阶段植物的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？‎ 提示：地衣通过分泌有机酸加速了岩石风化形成土壤的过程，并积累了有机物，这为苔藓植物的生长提供了条件。苔藓生长后，由于其植株高于地衣，能够获得更多的阳光，处于优势地位，逐渐取代地衣。‎ ‎[归纳总结] ‎ ‎(教师备选)‎ 群落演替的过程 11‎ ‎1．群落演替的两种类型比较 ‎ 　 类型 内容　 ‎ 初生演替 次生演替 起点 原先从没有过植被或原来存在过植被但被彻底消灭了 原有群落环境只是失去了原有植被 时间 经历的时间长 经历的时间短 速度 缓慢 较快 影响因素 自然因素 人类活动较为关键 实例 沙丘、火山岩、冰川泥上的演替 火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田上的演替 ‎2．群落演替的方向及变化 方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定 实例 大多数自然群落(环境条件适宜)‎ 受污染或破坏的群落 能量变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定 物质变化 特别提醒：有关群落演替的两点提醒 ‎(1)能否演替成森林阶段与演替的类型无关，不管是初生演替还是次生演替，都可能演替到相对稳定的阶段。‎ ‎(2)初生演替与次生演替的本质区别在于演替的起点不同，即是否具备土壤条件。初生演替是在不具备土壤条件的地方进行的演替，而次生演替则是在具备土壤条件的地方进行的演替。‎ ‎[典例通关]‎ 如图表示两种群落演替的类型，下列叙述正确的是(　　)‎ 11‎ A．a处可表示发生特大火灾原有生物彻底灭绝 B．b处可表示火山爆发形成火山岩 C．甲、乙演替的起点均具备基本的土壤条件 D．如果时间允许，甲、乙都会形成森林 ‎【技巧点拨】　(1)回顾两种演替类型的区别；(2)据图判断甲、乙两种演替类型。‎ B　[由题图分析可知，甲表示次生演替，乙表示初生演替，a处遭受破坏但是物种丰富度并未降到0，即原有生物没有彻底灭绝；而b处遭受的破坏导致物种丰富度降为0，即原有生物彻底灭绝，可表示火山爆发形成火山岩；初生演替的起点不具备基本的土壤条件；群落演替最终能否形成森林不是时间问题，而是主要取决于气候条件。]‎ ‎　(1)美国密执安湖沙丘是湖水退却后逐渐暴露出来的，最后发展为山毛榉—槭树林群落，大约经历了1 000年，这一演替过程对应图中的哪种类型？‎ ‎(2)甲与乙哪个演替速度较快？‎ 提示：(1)乙。‎ ‎(2)甲。‎ ‎[活学活用]‎ 下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：85732147】‎ A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同 B．草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂 C．草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强 D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境 D　[A项，草本阶段群落的丰富度小于灌木阶段群落的丰富度，故错误；B项，灌木阶段的群落空间结构比草本阶段群落的空间结构复杂，故错误；C项，草本阶段群落的稳定性较弱，自我调节能力比灌木阶段弱，故错误；D项，灌木阶段是在草本阶段基础上演替形成的，草本阶段为灌木阶段的形成创造了较适宜的环境条件，故正确。]‎ ‎(备选习题)‎ 东北东部山地的阔叶红松林遭到破坏之后，形成一片空地，叫作“林窗”，这时候往往最先进入的是杨树、白桦等。但随着时间的推移，周围的红松林会慢慢在这片区域生长繁殖，并逐渐替代了杨树和白桦，重新成为林地中的优势物种。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．杨树、白桦在被破坏的空地上生长繁殖引起的群落的演替属于初生演替 11‎ B．红松林重新取代杨树和白桦林说明红松林在竞争中处于优势 C．在群落演替的初期，不存在竞争关系 D．在群落演替的过程中，群落的物种组成不会发生变化 B　[阔叶红松林虽受到破坏，但是还存在一定量的生物和良好的土壤条件，因此该演替属于次生演替，A错误；红松林重新取代杨树和白桦林说明红松林在竞争中处于优势，B正确；种群间的竞争关系是群落演替的内在因素，在演替的过程中始终存在竞争关系，C错误；群落演替就是一个群落被另一个群落替代的过程，因此群落的物种组成会不断发生变化，D错误。]‎ ‎　(1)草本阶段与灌木阶段群落重要特征的区别是什么？‎ ‎(2)草本阶段与灌木阶段群落相比，都有垂直分层的现象，造成这一现象的生态因素主要是什么？‎ ‎(1)提示：物种组成不同。‎ ‎(2)提示：光照强度。‎ 规律方法：判断初生演替和次生演替的方法 ‎(1)从起点上判断 ‎①起点为从没有过植被或原有植被被彻底消灭了的环境是初生演替。‎ ‎③起点为只是失去了原有植被的环境是次生演替。‎ ‎(2)从时间和速度上判断 ‎①经历的时间长，速度缓慢的是初生演替。‎ ‎②经历的时间短，速度较快的是次生演替。‎ 群落演替的影响因素 ‎[思考交流](教师用书独具)‎ ‎1．如果小路废弃后，会出现“远芳侵古道，晴翠接荒城”的景象吗？试分析其原因。‎ 提示：如果小路废弃后，人的踩踏活动停止了，在路上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。‎ ‎2．有人登岛牧羊后，群落演替的速度和方向是否发生了变化？这说明什么问题？‎ 提示：群落演替的速度加快了，方向也发生了改变。这说明了人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。‎ ‎3．人类哪些活动可能导致群落破坏引起群落演替？哪些活动可能促进群落的发展引起群落演替？‎ 提示：破坏群落的活动：乱捕滥猎、滥采乱伐、掠夺式开发利用、引入外来物种、过度放牧、填湖造田等；促进群落发展的活动：封山育林、治理沙漠、管理草原、退耕还林、退耕还湖等。‎ 11‎ ‎[归纳总结] ‎ ‎1．群落演替的原因 ‎(1)生物与环境共同进化的必然结果：环境不断变化，为群落中某些物种提供繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。‎ ‎(2)植物繁殖体的散布：即植物不断地进行繁殖和迁移。‎ ‎(3)植物之间直接或间接地相互作用，使它们之间不断相互影响，种间关系不断发生变化。‎ ‎(4)自然因素的影响：如火山爆发、森林火灾等。‎ ‎(5)人类活动的影响：如毁林开荒、围湖造田以及对自然资源的过度开发、环境污染等。人类活动通常是有意识、有目的进行的，因此人类对群落演替的影响远远超过其他因素。‎ ‎2．人类活动对演替的影响 ‎(1)人类活动对生物群落演替的影响很大。人类有目的、有意识进行的生产活动可以对其他生物之间、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。‎ ‎①砍伐森林、填湖造田、捕杀动物等活动，使群落向不良方向演替，不利于生态系统稳定性的维持。‎ ‎②封山育林、治理沙漠、管理草原(退耕还林、还草、还湖)等活动，使群落演替向良性方向发展，对于改善生态环境、实现经济和环境的可持续发展具有重要的现实意义。‎ 特别提醒：演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。‎ ‎[典例通关](教师用书独具)‎ 南方某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后，该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程中依次更替的群落类型及其植物组成。下列叙述不正确的是(　　)‎ 演替阶段 群落类型 植物种类数/种 草本植物 灌木 乔木 ‎1‎ 草丛 ‎34‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎2‎ 针叶林 ‎52‎ ‎12‎ ‎1‎ ‎3‎ 针、阔叶混交林 ‎67‎ ‎24‎ ‎17‎ ‎4‎ 常绿阔叶林 ‎106‎ ‎31‎ ‎16‎ A．该地常绿阔叶林恢复过程中，群落演替的类型为次生演替 B．与针叶林相比，草丛中的动物分层现象较为简单，丰富度低 C．该地能恢复到第四阶段说明人类活动未影响自然演替的速度和方向 11‎ D．常绿阔叶林得以恢复的原因与土壤条件、植物的种子等的保留有关 ‎【技巧点拨】　(1)明确群落演替的类型；(2)明确群落演替的趋势。‎ C　[在原有生物的地方发生的演替，是次生演替，故A正确；与针叶林相比，草丛的植物种类少，而动物的垂直分层取决于植物，因此草丛中的动物分层现象简单，物种丰富度低，故B正确；人类活动能影响群落的演替，故C错误；森林的恢复与土壤条件、植物的种子等的保留有关，故D正确。]‎ ‎[活学活用]‎ ‎1．下列有关群落演替影响因素的表述，错误的一项是(　　)‎ A．群落内部环境的变化是演替的动力 B．外界环境条件的变化常成为引发演替的重要条件 C．种内和种间关系的改变是演替的催化剂 D．人类活动可以影响群落演替的速度，但不能影响群落演替的方向 D　[在影响群落演替的因素中，群落内部环境的变化是演替的动力；种内关系和种间关系的动态变化是群落演替的催化剂；外界环境条件的变化常成为引发演替的重要条件；人类对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子，因为人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的，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，所以人类活动不仅影响群落演替的速度，也可以影响群落演替的方向。]‎ ‎2．下表是退耕还林后，某生态系统在20年内群落自然演替所经历的：一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段中优势物种的种群密度变化情况(单位：株/平方米)。下列分析不合理的是(　　) ‎ ‎【导学号：85732148】‎ 第1年 第5年 第10年 第15年 第20年 物种a ‎5‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎0‎ ‎0‎ 物种b ‎1‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎3‎ ‎3‎ 物种c ‎0‎ ‎1‎ ‎3‎ ‎8‎ ‎6‎ A．物种a是一年生草本植物，在第1～5年内种群密度上升与种间竞争低有关 B．第1～10年内，物种b逐渐成为优势物种的原因与其植株高度大于物种a有关 C．第1～20年内，该生态系统中物种的丰富度先不断升高然后再逐渐降低 D．第10～15年内，物种a逐渐消失的原因可能与其不能适应弱光环境有关 C　[第1～5年内，物种a种群密度上升的主要原因是种间竞争低，该种群能获得较多的光照，A正确；第1～10年内，物种b逐渐成为优势物种，主要与其植株高度大于物种a，能获得更多的光照有关，B正确；表中只列举了3个物种的种群密度变化情况，据此不能判断该生态系统中物种丰富度的变化情况，C错误；第10～15年内，由于多年生草本和灌木的遮盖，物种a获得的光照较少，所以不能适应环境而逐渐消失，D正确。]‎ 11‎ ‎[当 堂 达 标·固 双 基]‎ ‎1．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森林 D．不论在什么条件下，群落的演替都能形成森林 B　[演替是指一个群落被另一个群落代替的过程，另一些生物不一定形成了新的群落，A项错误；如果在干旱的沙漠地区，群落的演替很难形成森林，但如果气候适宜，弃耕的农田就会演替成森林，故C、D两项错误。]‎ ‎2．从裸岩到森林的演替过程中会发生的是(　　)‎ A．有机物越丰富，土壤的透气性越差 B．地衣使土壤中有机物减少 C．灌木容易得到阳光而取代草本植物 D．微生物随有机物增加而减少 C　[群落演替过程中物种丰富度增加，土壤微生物种类和活动增强，透气性增加；地衣吸收土壤中的无机物而不是有机物；灌木高度高于草本植物，对草本植物遮挡阳光。]‎ ‎3．人类活动对演替的影响是(　　)‎ ‎ 【导学号：85732149】‎ A．人类活动会加速演替的速度 B．人类活动会延缓演替的进行 C．人类活动往往会使演替偏离其自然的方向 D．人类活动会降低群落的丰富度 C　[在自然状态下，群落的演替会沿着自身的规律，在外界环境的变化下，适者生存，不适者被淘汰。而如果有了人类的干预则会加速或者减缓演替的速度，当然对于群落的丰富度的影响也应该是两方面的。]‎ ‎4．如图表示两个群落的演替过程，下列叙述正确的是(　　)‎ A．甲可表示从森林被全部砍伐的地方开始的演替 B．若时间允许，甲一定能演替到相对稳定的森林阶段 C．乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型 D．第N年时，甲、乙的群落结构一定相同 C　[甲表示初生演替，‎ 11‎ 而从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替；若环境条件不利，即使时间允许，甲也不能演替到相对稳定的森林阶段；乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型；第N年时，甲、乙的群落中物种丰富度相同，但甲、乙群落结构不一定相同。]‎ ‎5．请回答关于群落演替的问题：‎ ‎(1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中，哪个属于初生演替，哪个属于次生演替？‎ ‎(2)一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，分析其主要原因。‎ ‎(3)据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化，该现象表明：与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度________(填“未发生改变”“变慢”或“变快”)，演替的方向________(填“发生改变”或“未发生改变”)。‎ ‎[解析]　本题考查群落演替类型判断及人类活动对群落演替的影响。‎ ‎(1)初生演替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，如在光裸的岩石上开始的演替；而次生演替是指在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的地方发生的演替，如从森林被全部砍伐的地方开始的演替。‎ ‎(2)次生演替有土壤条件及保留的种子，有利于植物的繁殖，演替速度快，而初生演替植物生活条件贫瘠，不利于繁殖，演替速度较慢。‎ ‎(3)由于人类过度开垦，破坏了土壤表土层及耕作层的结构，导致局部灌丛出现了荒漠化，使得该地区群落的演替速度变快，但群落演替的方向与自然演替的方向相比未发生改变。‎ ‎[答案]　(1)光裸的岩石上开始的演替为初生演替。从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替。‎ ‎(2)形成森林需要一定的土壤条件，次生演替起始时即具备该条件，而从裸岩开始的初生演替要达到该条件需要漫长的时间。‎ ‎(3)变快　未发生改变 ‎[核心语句归纳]‎ ‎1．生物群落的演替包括初生演替和次生演替。若在初生裸地上发生的，‎ 11‎ 则为初生演替；若在次生裸地上开始演替，则为次生演替。二者的区分是观察演替的起点。‎ ‎2．初生演替的主要阶段：地衣植物群落阶段→苔藓植物群落阶段→草本植物群落阶段→灌木群落阶段→乔木群落阶段。‎ ‎3．任何环境下的演替都是最终达到一个成熟阶段，这时群落和环境处于相对平衡的稳定状态，但不一定都达到森林阶段。‎ ‎4．在群落演替过程中，物种的取代是一种优势取代，而不是完全取代。‎ ‎5．群落内部环境的变化是群落演替的动力，群落之外的环境条件的不断变化常引起群落发生演替，人类对群落演替起促进、抑制、改造或重建的作用。‎ 11‎