新教材高中生物第二章群落第四節(jié)群落隨時間變化有序地演替課件浙科選擇性必修2

第四節(jié)群落隨時間變化有序地演替必備知識·自主學習一、一個群落會被另一個群落替代1.想一想:從裸露的巖石到森林群落的演替過程:裸巖→_____→_____→草本→_____→森林。2.群落演替的概念:群落的一些物種替代另一些物種、一個群落替代另一個群落的自然演變過程。地衣苔蘚灌木3.判一判:(1)群落演替的過程,直到一個穩(wěn)定的群落出現才會終止。

()(2)在演替的過程中,土壤的形成與植物種類變化是相互作用的。

()(3)群落演替是不同種群與環(huán)境變化相互作用而發(fā)生的優(yōu)勢種取代過程,也是群落中各種群與無機環(huán)境相適應的過程。

()(4)自然情況下群落的演替是非常快速的。

()提示:自然情況下,群落的演替是非常緩慢的。√√√×4.群落演替的意義:可更充分地利用自然條件,尤其是利用一切可以利用的能量。5.湖泊演替成森林群落的過程:裸底階段→_____________→浮葉根生植物階段→挺水植物和_____________→森林群落階段。沉水植物階段沼澤植物階段二、初生演替和次生演替1.初生演替:(1)概念:從_____________,并且也沒有_______________存在的裸地上開始的演替。(2)舉例:裸巖和湖底開始的演替。2.次生演替:(1)概念:在_________________所進行的演替。(2)舉例:農田棄耕后的演替?！締枴ご稹砍跎萏婧痛紊萏娴膭澐忠罁鞘裁?提示:起始條件的不同。完全沒有植被任何植物繁殖體被毀滅群落基質上三、群落演替的終點是頂極群落1.含義:演替達到_________狀態(tài)時的群落稱為頂極群落。2.特點:(1)結構最_____也最穩(wěn)定。(2)只要沒有外力干擾,它將永遠保持_____。3.決定因素和實例:(1)決定因素:主要是_________和年降雨量。最終平衡復雜原狀平均溫度(2)實例:(連一連)①高溫高濕a.北方針葉林②低溫高濕b.熱帶雨林③中溫中濕c.溫帶草原④低溫低濕d.荒漠⑤極端缺水e.苔原答案:①—b②—a③—c④—e⑤—d【問·答】干擾是否可使群落處于變動狀態(tài)?提示:是。干擾可使群落處于不斷的變動狀態(tài),阻止群落走向平衡。四、活動:觀察記錄魚缸中群落的變化1.目的要求:(1)觀察魚缸中浮游生物種類隨_____的變化。(2)通過連續(xù)的數據記錄和分析,建立_______________。2.方法步驟:(1)在魚缸中加入_______,再加入白米飯和少許塘泥,放在_____________的安全處。(2)每天從魚缸中取水制成臨時裝片,用顯微鏡觀察并記錄_______________。(3)連續(xù)觀察兩周以上。時間群落演替的模型池塘水沒有陽光直射浮游生物的種類關鍵能力·合作學習【知識點一】群落演替

1.群落演替類型的比較:內容初生演替次生演替起始條件完全沒有植被,也沒有任何植物繁殖體存在的裸地被毀滅群落基質時間經歷的時間長經歷的時間短速度緩慢較快影響因素自然因素人類活動較為關鍵

【特別提醒】有關群落演替的兩點提醒(1)能否演替成森林階段與演替的類型無關,不管是初生演替還是次生演替,都可能演替到相對穩(wěn)定的階段。(2)初生演替與次生演替的本質區(qū)別在于演替的起始條件不同。2.群落演替的原因:(1)生物與環(huán)境共同進化的必然結果:環(huán)境不斷變化,為群落中某些物種提供繁殖條件,而對另一些物種生存產生不利影響。(2)植物繁殖體的散布:即植物不斷地進行繁殖和遷移。(3)植物之間直接或間接地相互作用,使它們之間不斷相互影響,種間關系不斷發(fā)生變化。(4)自然因素的影響:如火山爆發(fā)、森林火災等。(5)人類活動的影響:人類可以使群落演替按照不同于自然的方向進行。3.群落演替的方向及變化:方向

簡單→復雜→穩(wěn)定

復雜→簡單→穩(wěn)定實例

大多數自然群落(環(huán)境條件適宜)受污染或破壞的群落能量變化

增加并趨向于穩(wěn)定

減少并趨向于穩(wěn)定物質變化

4.人類活動對演替的影響——自然資源的利用:(1)對自然資源的過度利用:如砍伐森林、填湖造地等,導致演替過程相當緩慢,甚至可能朝著相反的方向發(fā)展。(2)封山育林等保護性的行為會推進群落的演替進程。(3)計劃火燒可加快林木更新,適度放牧有利于向著生產的方向演替。【思考探究】1.光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚,而是地衣?(進化與適應觀——生命觀念)提示:地衣可以改變巖石表面并形成非常微薄的土壤層,為苔蘚等植物創(chuàng)造了生存條件,苔蘚植物才會替代地衣。2.火山爆發(fā)后發(fā)生的群落演替能恢復原來群落的結構嗎?試分析其原因。(批判性思維——科學思維)提示:不能?；鹕奖l(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變化。在火山爆發(fā)中,有些物種可能會滅絕,在恢復過程中,外來物種可能會侵入。群落結構因此發(fā)生了變化,一般不能恢復原來的群落結構。【典例示范】(2020·全國Ⅱ卷)河水攜帶泥沙流入大海時,泥沙會在入?？谟俜e形成三角洲。在這個過程中,會出現3種植物群落類型:①以蘆葦為主的植物群落(生長在淡水環(huán)境中),②以赤堿蓬為主的植物群落(生長在海水環(huán)境中),③草甸植物群落(生長在陸地環(huán)境中)。該三角洲上的植物群落是通過群落演替形成的,演替的順序是

(

)A.②①③ B.③②①C.①③② D.③①②【解題思維】解答本題的關鍵是明確該演替的順序是海水→淡水→陸地,根據這個過程推理分析即可?！窘馕觥窟xA。本題主要考查群落的演替過程。河水攜帶的泥沙在入?？谔幹饾u淤積,最終形成三角洲,即陸地。由此推測,最先出現的是生長在海水環(huán)境中的以赤堿蓬為主的植物群落,然后是生長在淡水環(huán)境中的以蘆葦為主的植物群落,最后是生長在陸地環(huán)境中的草甸植物群落?！绢愵}精練】1.在氣候條件適宜的情況下,棄耕的農田經若干年后能演替成森林。在此過程中

(

)A.演替過程屬于初生演替

B.群落的結構逐漸復雜化C.群落優(yōu)勢種無明顯變化

D.森林形成后苔蘚會消失【解析】選B。棄耕的農田進行的是次生演替,A錯誤;在演替的過程中,群落的物種多樣性會增加,群落中的食物鏈增加,群落的結構逐漸復雜化,B正確;在演替的過程中,群落的優(yōu)勢種會發(fā)生更替,C錯誤;森林群落形成以后,苔蘚植物會減少,一般不會消失,D錯誤。2.(2021·義烏高二檢測)次生演替比初生演替所用的時間少,原因是

(

)A.次生演替不需要形成森林B.次生演替所處的環(huán)境較濕潤C.次生演替的土壤基質和環(huán)境條件比較好D.次生演替形成的群落結構簡單【解析】選C。初生演替是從無到有的一個過程,這個過程歷時較長,而次生演替土壤基質和環(huán)境條件比較好,所以歷時較短。3.如圖表示兩個群落的演替過程,下列敘述正確的是 (

)A.甲可表示從森林被全部砍伐的地方開始的演替B.若時間允許,甲定能演替到相對穩(wěn)定的森林階段C.乙群落的演替也屬于自然界存在的一種演替類型D.第N年時,甲、乙的群落結構一定相同【解析】選C。甲表示初生演替,而從森林被全部砍伐的地方開始的演替為次生演替,A錯誤;若環(huán)境條件不利,即使時間允許,甲也不能演替到相對穩(wěn)定的森林階段,B錯誤;乙群落的演替也屬于自然界存在的一種演替類型,C正確;第N年時,甲、乙的群落中物種豐富度相同,但甲、乙群落結構不一定相同,D錯誤。4.(2021·金華高二檢測)某農田棄耕后發(fā)生了一系列的演替,演替過程中不同階段優(yōu)勢植物和常見植物記錄如表。相關判斷錯誤的是 (

)棄耕年數優(yōu)勢植物其他常見植物0～1馬唐草1飛蓬草豚草2紫菀豚草3須芒草5～10短葉松火炬松50～150櫟等硬木樹山核桃A.在演替過程中不斷形成新物種,并取代原有的物種B.隨著時間的推移,群落的垂直結構變得復雜C.群落演替使生態(tài)系統(tǒng)對光能的利用率提高D.與草本植物階段相比,木本植物階段的演替比較緩慢【解析】選A。從表中只可以看到不同棄耕年數里的優(yōu)勢植物不同,但不能表明原有的優(yōu)勢植物就不再存在,A錯誤;隨著草本群落逐漸演替為灌木和喬木,群落的垂直結構變得復雜,B正確;在演替過程中,灌木代替草本植物成為優(yōu)勢種,喬木代替灌木成為優(yōu)勢種,對光能的利用率提高,C正確;從表中可以看出草本植物階段演替所占時間比較短,大約3年,而形成喬木階段需要50～150年,D正確。5.(2021·全國甲卷)群落是一個不斷發(fā)展變化的動態(tài)系統(tǒng)。下列關于發(fā)生在裸巖和棄耕農田上的群落演替的說法,錯誤的是 (

)A.人為因素或自然因素的干擾可以改變植物群落演替的方向B.發(fā)生在裸巖和棄耕農田上的演替分別為初生演替和次生演替C.發(fā)生在裸巖和棄耕農田上的演替都要經歷苔蘚階段、草本階段D.在演替過程中,群落通常是向結構復雜、穩(wěn)定性強的方向發(fā)展【解析】選C。本題考查群落演替的種類和方向。人為因素或自然因素都可以影響群落演替的速度和方向,A正確;發(fā)生在裸巖上的演替是初生演替,要經歷裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本階段→灌木階段→森林階段;次生演替則只需經歷草本階段→灌木階段→森林階段,但不管哪種演替方式,絕大多數情況下是朝著結構復雜、穩(wěn)定性強的方向發(fā)展,故C錯誤,B、D正確?！狙a償訓練】下列關于初生演替中草本階段和灌木階段的敘述,正確的是

(

)A.草本階段與灌木階段群落的豐富度相同B.草本階段比灌木階段的群落空間結構復雜C.草本植物發(fā)展到一定程度時,一些喜陰的灌木便開始出現D.草本階段為灌木階段的群落形成創(chuàng)造了條件【解析】選D。初生演替是指在一個從來沒有被植被覆蓋過的地面,或者原來存在過植被,但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替,大致要經歷裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本階段→灌木階段→森林階段。灌木階段較高的灌木取代了部分草本植物,物種豐富度增加,A錯誤;物種豐富度增加,群落的空間結構更復雜,B錯誤;草本植物發(fā)展到一定程度時,一些喜陽的灌木便開始出現,也為灌木的出現提供了條件,C錯誤,D正確。【知識點二】頂極群落

1.頂極群落的產生:當一個群落演替到與當地的氣候和土壤條件處于平衡狀態(tài)的時候,演替就不再進行了,此時的群落就是頂極群落。2.頂極群落的穩(wěn)定是相對的,不是絕對的:(1)頂極群落中生物種類較多,群落相對較復雜、較穩(wěn)定,但這種穩(wěn)定是相對的,當群落受到外界環(huán)境干擾時,也會發(fā)生改變。(2)頂極群落主要是由平均溫度和年降雨量所決定,如在低溫低濕條件下,頂極群落是苔原;在極端缺水的條件下,頂極群落是沙漠。(3)頂極群落是在相應環(huán)境中處于相對穩(wěn)定狀態(tài)的一種群落狀態(tài),不能認為生物的進化程度、種類與之有必然的聯(lián)系。如北極苔原植被結構簡單,種類稀少,但依然屬于頂極群落?！舅伎继骄俊?.人類活動是否能任意控制群落演替的方向?(批判性思維——科學思維)提示:不能。雖然人類活動會改變群落演替的進程,但群落演替有一定的規(guī)律,人類活動不能違背客觀規(guī)律,也就是說不能任意對生物與環(huán)境的關系加以控制,否則要遭到客觀規(guī)律的懲罰,如盲目地圍湖造田導致洪災頻發(fā)等。2.當演替到頂極群落時,演替就不再進行了嗎?試分析說明。(批判性思維——科學思維)提示:不一定。如果當地的氣候和土壤條件處于平衡狀態(tài),演替就不再進行。但如果氣候和土壤條件發(fā)生變化,還會發(fā)生演替。【典例示范】下列關于頂極群落的敘述錯誤的是 (

)A.頂極群落的結構最復雜也最穩(wěn)定B.只要沒有外力干擾,頂極群落將永遠保持原狀C.形成哪種頂極群落主要取決于氣候條件D.頂極群落中的植物比演替早期生長得快【解題思維】解答本題需突破以下兩個關鍵點:(1)抓住題眼:頂極群落保持相對穩(wěn)定。(2)掃除障礙:①群落發(fā)展到頂極群落后,生物量趨于穩(wěn)定,積累等于消耗,生物種類不再增加,而是保持穩(wěn)定。②在一定的自然地理區(qū)域里,植物群落主要受氣候、土壤、地形和動物等因素控制。【解析】選D。頂極群落的結構最復雜也最穩(wěn)定,A正確。只要沒有外力干擾,頂極群落將永遠保持原狀,B正確。形成哪種頂極群落主要取決于氣候條件,C正確。植物的生長速度和很多因素都有關系,如含水量、溫度等,所以頂極群落中的植物不一定比演替早期生長得快,D錯誤。

【審答誤區(qū)】本題常見錯因有兩種:(1)不知道頂極群落的特點:結構最復雜也最穩(wěn)定;只要沒有外力干擾,它將永遠保持原狀。(2)受習慣性思維的影響,誤以為頂極群落的植物比演替早期生長得快,而忽略了植物生長受環(huán)境條件的影響,而不選D項。【類題精練】1.(2021·寧波高二檢測)下列關于頂極群落的敘述,錯誤的是

(

)A.頂極群落是演替所達到的最終平衡狀態(tài)B.地球上現存的群落大多處于頂極狀態(tài)C.頂極群落一定是森林D.頂極群落若受到外力干擾,則會繼續(xù)發(fā)生演替【解析】選C。頂極群落是演替到與當地的氣候和土壤條件處于平衡狀態(tài)的時候,演替就不再進行了,即達到最終的平衡狀態(tài),A正確。地球上現存的群落大都處于頂極狀態(tài),B正確。頂極群落主要是由平均溫度和年降雨量決定,如在低溫低濕條件下,頂極群落是苔原;在極端缺水的條件下,頂極群落是沙漠,C錯誤。群落之外的環(huán)境條件出現大的變動,如氣溫、洪水、干旱等,也常成為引發(fā)群落演替的重要條件,群落會繼續(xù)發(fā)生演替,D正確。2.下列有關頂極群落的說法,正確的是

(

)A.極度缺水的環(huán)境不能形成頂極群落B.苔原植被結構簡單,種類稀少,不是頂極群落C.北溫帶的落葉闊葉林,雖然一年四季都不相同,但它是頂極群落D.棄耕的農田第一年長出許多雜草,是頂極群落【解析】選C。頂極群落主要是由平均溫度和年降雨量所決定,如在低溫低濕條件下,頂極群落是苔原;在極端缺水的條件下,頂極群落是荒漠,A錯誤。苔原植被結構簡單,種類稀少,但也是頂極群落,B錯誤。溫帶落葉闊葉林,雖然一年四季都不相同,但它是頂極群落,C正確。棄耕的農田第一年長出許多雜草,還能進一步演替,所以不是頂極群落,D錯誤。3.在裸巖上發(fā)生的演替過程中,苔蘚之所以能替代地衣,是因為

(

)A.苔蘚能進一步使巖石分解,使土層加厚,有機物增多B.苔蘚比地衣的進化地位高,適應性比地衣強C.苔蘚比地衣長得高,在與地衣爭奪陽光的競爭中占優(yōu)勢D.苔蘚比地衣需要的有機物少,更適合在裸巖上生存【解析】選C。在裸巖上首先定居的是地衣,它分泌的有機酸可加速巖石風化形成土壤的過程,使土壤顆粒和有機物逐漸增多,在此基礎上,苔蘚才能生長起來。因為苔蘚比地衣長得高,在與地衣爭奪陽光的競爭中占優(yōu)勢,于是就逐漸取代了地衣。苔蘚的生長會進一步使巖石分解,土層加厚,有機物增多,土壤中微生物的種類也越來越豐富。4.(2021·衢州高二檢測)被棄耕的農田多年后將演替至頂極群落(演替所達到的最終平衡狀態(tài)),其中物種甲、乙、丙的光合速率受光照強度的影響如圖所示,據圖回答下列問題:(1)在氣候條件適宜的情況下,該棄耕農田最終將演替到相對穩(wěn)定的________階段,這種演替屬于________。

(2)物種甲、乙、丙在演替的不同階段開始生長,最先定居于該生態(tài)系統(tǒng)的物種可能是________,至頂極群落后三者在垂直結構上的分布自下而上依次為________。

【解析】(1)棄耕農田上所發(fā)生的群落演替是在原有土壤條件的基礎上進行的,因此屬于次生演替。在氣候條件適宜的情況下,群落演替將最終發(fā)展到相對穩(wěn)定的森林階段。(2)從圖可看出,在光照強度較弱時,丙的光合速率較強,說明丙屬于在弱光下生長的陰生植物,在光照較強時,三者的光合速率甲>乙>丙,說明最先出現的是丙,后來乙、甲依次出現并且具有較強的獲得陽光的能力,因此在垂直結構上從下而上依次為丙、乙、甲。答案:(1)森林次生演替(2)丙丙、乙、甲核心素養(yǎng)·情境探究1.1883年8月7日,印度尼西亞喀拉喀托火山爆發(fā)。巖漿滾滾而出,所到之處生物全部死亡,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