2024-2025學(xué)年高中生物第4章種群和群落第4節(jié)群落的演替學(xué)案新人教版必修3

PAGE9-第4節(jié)群落的演替學(xué)問點(diǎn)一演替的概念和類型[新知導(dǎo)學(xué)]1．概念：隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程。2．類型(1)初生演替。①概念eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(a.從來沒有被植物覆蓋的地面,b.原來存在過植被、但被徹底消,滅了的地方))eq\a\vs4\al(發(fā)生的,演替)②過程(以裸巖上發(fā)生的演替為例)：裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→森林階段。(2)次生演替。①概念eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(a.原有植被已不存在,b.保留\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(土壤條件,甚至植物的種子或其他繁殖體))))eq\a\vs4\al(發(fā)生,的演,替)②過程(以棄耕農(nóng)田上發(fā)生的演替為例)：棄耕農(nóng)田→一年生雜草→多年生雜草→小灌木→灌木叢→喬木→樹林。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？提示：因?yàn)樘μ\和草本植物無法干脆從裸巖中獲得養(yǎng)分，而地衣可以通過分泌有機(jī)酸而從裸巖中獲得養(yǎng)分。2．火山爆發(fā)后發(fā)生的群落演替能復(fù)原原來群落的結(jié)構(gòu)嗎？試分析其緣由。提示：不能。火山爆發(fā)后環(huán)境條件發(fā)生了變更。在火山爆發(fā)中，有些物種可能會(huì)滅亡，在復(fù)原過程中，外來物種可能會(huì)侵入。群落結(jié)構(gòu)因此發(fā)生了變更，一般不能復(fù)原原來的群落結(jié)構(gòu)。[重難探究]1．群落演替類型的比較內(nèi)容初生演替次生演替起點(diǎn)原先從沒有過植被，或雖存在過植被，但被徹底殲滅了的環(huán)境原有群落環(huán)境只是失去了原有植被，但原有土壤條件基本保留時(shí)間經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間長經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間短速度緩慢較快影響因素自然因素人類活動(dòng)較為關(guān)鍵2.群落演替的基本過程有關(guān)群落演替的兩點(diǎn)提示(1)能否演替成森林階段與演替的類型無關(guān)，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(zhì)區(qū)分在于演替的起點(diǎn)不同，即是否具備土壤條件。初生演替是在不具備土壤條件的地方進(jìn)行的演替，而次生演替則是在具備土壤條件的地方進(jìn)行的演替。[典題演練]1．群落演替是一個(gè)動(dòng)態(tài)的發(fā)展變更過程，下列相關(guān)說法中正確的是(C)A．群落演替是群落自身發(fā)展的過程，不受外界因素影響B(tài)．人類活動(dòng)不會(huì)變更群落演替的方向C．一般來說，群落的演替總是朝著物種漸漸增多、結(jié)構(gòu)漸漸困難的方向發(fā)展D．海洋生態(tài)系統(tǒng)中不會(huì)出現(xiàn)群落演替解析：本題主要考查群落演替的相關(guān)內(nèi)容，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：①群落演替的方向受哪些因素影響。②群落演替的緣由。③人類活動(dòng)對群落演替的影響。群落演替受外界多種因素的干擾，如人類活動(dòng)。植樹造林會(huì)加快群落演替的速度和變更群落演替的方向。海洋中與陸地上的群落都是在不斷演替的。2．下列關(guān)于初生演替中草本階段和灌木階段的敘述，正確的是(D)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(jié)構(gòu)困難C．草本階段比灌木階段的群落自我調(diào)整實(shí)力強(qiáng)D．草本階段為灌木階段的群落形成創(chuàng)建了相宜環(huán)境解析：A項(xiàng)，草本階段群落的豐富度小于灌木階段群落的豐富度，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，灌木階段的群落空間結(jié)構(gòu)比草本階段群落的空間結(jié)構(gòu)困難，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，草本階段群落的穩(wěn)定性較弱，自我調(diào)整實(shí)力比灌木階段弱，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，灌木階段是在草本階段基礎(chǔ)上演替形成的，草本階段為灌木階段的形成創(chuàng)建了較相宜的環(huán)境條件，故正確。學(xué)問點(diǎn)二人類活動(dòng)對群落演替的影響及退耕還林、還草、還湖[新知導(dǎo)學(xué)]1．人類活動(dòng)對群落演替的影響(1)對人類的活動(dòng)作出評價(jià)：a．治理沙漠b．砍伐森林c．封山育林d．捕殺動(dòng)物e．管理草原f．填湖造地g．建立人工群落①不合理：b、d、f。②合理：a、c、e、g。(2)結(jié)果：使群落演替依據(jù)不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行。2．退耕還林、還草、還湖(1)緣由：以犧牲環(huán)境為代價(jià)的墾殖活動(dòng)(如毀林開荒、圍湖造田等)，造成嚴(yán)峻的水土流失，并且成為洪澇災(zāi)難頻繁發(fā)生的重要緣由。(2)目的：處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展同人口、資源、環(huán)境的關(guān)系，走可持續(xù)發(fā)展道路。(3)措施：頒布了《退耕還林條例》。3．假如小路廢棄后，會(huì)出現(xiàn)“遠(yuǎn)芳侵古道，晴翠接荒城”的景象嗎？試分析其緣由。提示：會(huì)，假如小路廢棄后，人的踩踏活動(dòng)停止了，在路上會(huì)漸漸長出莖稈較高的植物，漸漸成為優(yōu)勢植物。于是，就會(huì)出現(xiàn)“遠(yuǎn)芳侵古道，晴翠接荒城”的景象。4．人類活動(dòng)是否能隨意限制群落演替的方向？提示：不能。雖然人類活動(dòng)會(huì)變更群落演替的方向，但群落演替有肯定的規(guī)律，人類活動(dòng)不能違反客觀規(guī)律，也就是說不能隨意對生物與環(huán)境的關(guān)系加以限制，否則要遭到客觀規(guī)律的懲處，如盲目地圍湖造田導(dǎo)致洪災(zāi)頻發(fā)等。[重難探究]1．群落演替的緣由(1)生物與環(huán)境共同進(jìn)化的必定結(jié)果：環(huán)境不斷變更，為群落中某些物種供應(yīng)繁殖條件，而對另一些物種生存產(chǎn)生不利影響。(2)植物繁殖體的散布：即植物不斷地進(jìn)行繁殖和遷移。(3)植物之間干脆或間接地相互作用，使它們之間不斷相互影響，種間關(guān)系不斷發(fā)生變更。(4)自然因素的影響：如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等。(5)人類活動(dòng)的影響：如毀林開荒、圍湖造田以及對自然資源的過度開發(fā)、環(huán)境污染等。人類活動(dòng)通常是有意識(shí)、有目的進(jìn)行的，因此人類對群落演替的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他因素。2．群落演替的方向3.人類活動(dòng)對演替的影響人類活動(dòng)可以對生物之間以及生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系產(chǎn)生影響并加以限制，甚至可以改造或重建新的關(guān)系，從而影響群落的演替。(1)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(dǎo)致演替過程相當(dāng)緩慢，甚至可能朝著相反的方向發(fā)展。②封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等愛護(hù)性的行為會(huì)推動(dòng)群落的演替進(jìn)程。(2)外來物種的引入：人類活動(dòng)中，會(huì)有意或無意地將某個(gè)新物種引入某一群落中。在相宜的條件下，新物種會(huì)快速成為優(yōu)勢物種，破壞原有群落的穩(wěn)定性。與人類對環(huán)境的干脆破壞不同，外來入侵物種對環(huán)境的破壞及對生態(tài)系統(tǒng)的威逼是長期的、長久的。(3)群落的次生演替受人類活動(dòng)的影響更深刻。群落演替中“四個(gè)量”的變更(1)物種豐富度、群落結(jié)構(gòu)、種間關(guān)系和固定能量變更如下圖：eq\x(\a\al(物種豐富,度增加))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①種間關(guān)系更為困難,②群落結(jié)構(gòu)更為困難，分層現(xiàn)象更明顯,③固定能量增加，提高了對能量的利用率))(2)它們的變更也可用下圖曲線表示：說明：縱坐標(biāo)為上述四個(gè)變更量。[典題演練]3．下列關(guān)于人對群落演替的影響的敘述，錯(cuò)誤的是(D)A．人類活動(dòng)影響著生物群落的演替B．人類活動(dòng)的介入可縮短演替的時(shí)間C．人類可以建立人工群落D．人類不行能使群落演替依據(jù)不同于自然發(fā)展的方向和速度進(jìn)行解析：人類活動(dòng)影響著生物群落的演替，可以使群落演替依據(jù)不同于自然演替的方向和速度進(jìn)行；人類活動(dòng)對自然環(huán)境中的生態(tài)關(guān)系起到促進(jìn)作用進(jìn)而可縮短演替的時(shí)間；人類可以對自然環(huán)境中的生態(tài)關(guān)系起促進(jìn)、抑制、改造和建設(shè)作用。4．在群落演替過程中，下列變更不行能發(fā)生的是(B)A．群落的物種構(gòu)成不斷發(fā)生變更B．只存在生物與生物之間的相互作用C．物種總數(shù)漸漸增多然后趨于穩(wěn)定D．成熟階段總生產(chǎn)量與總呼吸量相對穩(wěn)定解析：大多數(shù)群落的演替過程中，群落的物種構(gòu)成不斷發(fā)生變更；存在生物與生物之間的相互作用，也存在生物與環(huán)境之間的相互作用；物種總數(shù)漸漸增多然后趨于穩(wěn)定；成熟階段總生產(chǎn)量與總呼吸量相對穩(wěn)定。課題調(diào)研：表格類題目——群落演替[典范例題]下表是某地區(qū)森林群落演替過程中部分相關(guān)量統(tǒng)計(jì)，試依據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題：注明：葉面積指數(shù)指單位土地面積上的植物葉面積。(1)該地區(qū)生物群落的演替類型屬于________；從數(shù)據(jù)上分析，在演替過程中群落物種豐富度的變更趨勢是________________。(2)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：隨著群落演替的進(jìn)行，生態(tài)系統(tǒng)截獲光能的百分率________，總初級生產(chǎn)量增多，這可能與植物群落的垂直結(jié)構(gòu)________增多有關(guān)。(3)生態(tài)系統(tǒng)總初級生產(chǎn)量是指全部生產(chǎn)者(綠色植物)固定的能量，而凈初級生產(chǎn)量是指全部生產(chǎn)者固定并貯存的能量，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在由針葉林到季風(fēng)常綠闊葉林演替的過程中，生態(tài)系統(tǒng)的總生產(chǎn)量/總呼吸量有下降趨勢，試說明可能的緣由：__________________________________。[模板構(gòu)建·思路導(dǎo)引]eq\a\vs4\al(明確表格含義)結(jié)合題中信息分析表格的“行”“列”的含義，明確不同類型的植物各項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)系，即群落演替與群落垂直結(jié)構(gòu)、葉面積指數(shù)及生產(chǎn)量的關(guān)系。eq\a\vs4\al(信息整合轉(zhuǎn)換)(1)隨著演替的進(jìn)行，垂直分層越來越多。(2)群落垂直分層與葉面積指數(shù)呈正相關(guān)，與光能漏射率呈負(fù)相關(guān)。(3)生產(chǎn)者有關(guān)生產(chǎn)量的數(shù)據(jù)與演替時(shí)間呈正相關(guān)。eq\a\vs4\al(結(jié)合教材解答)(1)依據(jù)群落演替類型的概念推斷屬于次生演替，群落分層越多，物種的豐富度越高。(2)光能截獲率與漏射率的關(guān)系，截獲率高的緣由與植物的分層有關(guān)，分層越多，光能漏射率越低。(3)總生產(chǎn)量/總呼吸量分析，一段時(shí)間內(nèi)總生產(chǎn)量增加，比值減小，則說明總呼吸量增加。[規(guī)范答案·警示失誤](1)次生演替隨著時(shí)間的推移，群落物種豐富度漸漸增加錯(cuò)答：第一個(gè)空答為“初生演替”錯(cuò)因：不能正確把握次生演替和初生演替的含義和特點(diǎn)。推斷演替類型的關(guān)鍵是演替的起點(diǎn)，在從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底殲滅了的地方發(fā)生的演替為初生演替；在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發(fā)生的演替為次生演替。(2)增大分層(3)隨著生態(tài)系統(tǒng)中生物種類和數(shù)量的增多，全部生物的總呼吸量不斷增加，而綠色植物可利用的光能有限，限制了光合作用總生產(chǎn)量的增加錯(cuò)答：季風(fēng)常綠闊葉林的光合作用強(qiáng)度低錯(cuò)因：忽視了生物種類和數(shù)量增多造成的總呼吸量的增加，事實(shí)上照耀到單位面積上的光能有限，植物可利用的光能有限，總生產(chǎn)量不會(huì)始終增加。[解題技巧]表格是信息呈現(xiàn)的一種重要方式，類型有內(nèi)容比較表、試驗(yàn)過程表、數(shù)據(jù)對比表等。解答這類問題一般思路如下：(1)“明確表格含義”——審題時(shí)要確定表格設(shè)置的目的和類型，行標(biāo)題、列標(biāo)題和數(shù)據(jù)標(biāo)題的含義、單位以及圍繞表格所作的各種文字說明，特殊是表格的備注說明。(2)“信息整合轉(zhuǎn)換”——結(jié)合問題重新批閱表格信息，分析各行各列的數(shù)據(jù)變更的特點(diǎn)和緣由，將表格信息轉(zhuǎn)換成文字信息，并聯(lián)系相關(guān)的學(xué)問點(diǎn)，最終回扣設(shè)問。(3)“結(jié)合教材解答”——依據(jù)以上分析運(yùn)用規(guī)范語言精確表達(dá)，留意借用教材中的經(jīng)典語句，運(yùn)用生物學(xué)專業(yè)術(shù)語，切忌口語化和錯(cuò)別字的出現(xiàn)。一、選擇題1．在寒溫帶地區(qū)，一場大火使某地的森林大面積燒毀，在以后漫長的歲月中，在原林地上依次形成了以雜草、白樺為主的闊葉林、云杉為主的針葉林，這種現(xiàn)象稱為(C)A．物種進(jìn)化 B．外來物種入侵C．群落演替 D．垂直結(jié)構(gòu)解析：火災(zāi)后的森林漸漸復(fù)原屬于群落演替。2．下列地方能發(fā)生初生演替的是(D)A．火災(zāi)過后的草原 B．過量砍伐的森林C．棄耕的農(nóng)田 D．沙丘解析：沙丘上發(fā)生的演替屬于初生演替，其他選項(xiàng)中涉及的均為次生演替。3．詩句“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”所描繪的景象變遷，可視為(C)A．群落的初生演替 B．種群的初生演替C．群落的次生演替 D．種群的次生演替解析：隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程，叫做演替。演替的種類有初生演替和次生演替兩種。依據(jù)題意，詩句所描繪的景象可視為群落的次生演替。4．次生演替比初生演替所用的時(shí)間少，緣由是(C)A．次生演替不須要形成森林B．次生演替所處的環(huán)境較潮濕C．次生演替原有的土壤條件基本保留D．次生演替形成的群落結(jié)構(gòu)簡潔解析：初生演替是從無到有的一個(gè)過程，這個(gè)過程歷時(shí)較長，而次生演替原有的土壤條件基本保留，所以歷時(shí)較短。5．在西部大開發(fā)中，對部分耕地“退耕還草、還林”，在這個(gè)過程中農(nóng)田的演替屬于(C)A．初生演替B．先是初生演替，后是次生演替C．次生演替D．先是次生演替，后是初生演替解析：草原的牧草演替、棄耕農(nóng)田及砍伐森林的復(fù)原演替都是在具有植被的環(huán)境中進(jìn)行的次生演替。二、非選擇題6．依據(jù)群落演替的理論，在光裸的巖地上經(jīng)過肯定的時(shí)間，最終就會(huì)演替為森林。請據(jù)此回答問題：(1)光裸的巖地上最終演替為森林，其過程大致是裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→森林階段。(2)地衣首先在裸巖上定居。同時(shí)，地衣分泌的有機(jī)酸腐蝕了堅(jiān)硬的巖石表面，加速了巖石風(fēng)化成土壤的過程。(3)各種昆蟲及其他小動(dòng)物起先進(jìn)入生物群落的階段是草本植物階段。(4)地衣階段與苔蘚階段相比，土壤中的有機(jī)物含量較多的是苔蘚階段，微生物種類較多的是苔蘚階段。(5)在以上演替的各階段中，所需時(shí)間最長的是(A)A．地衣和苔蘚階段B．草本植物階段到灌木階段C．灌木階段到森林階段D．森林階段解析：(1)在群落的演替過程中，生物種類會(huì)越來越多，群落的困難程度也越來越高，據(jù)此可以排列各演替階段的依次。(2)地衣的出現(xiàn)為土壤的形成供應(yīng)了條件，地衣會(huì)分泌有機(jī)酸，加速巖石風(fēng)化形成土壤。(3)草本植物的出現(xiàn)為昆蟲的出現(xiàn)供應(yīng)了必要的條件。(4)地衣階段之后的一個(gè)階段是苔蘚階